任務(wù)二 機(jī)器人的定義

【任務(wù)描述】

一個(gè)想法的誕生，就是未來成為可能的起點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人的種類、功能越來越多，對機(jī)器人該如何定義呢？本任務(wù)就來學(xué)習(xí)一下國際上對機(jī)器人的幾種定義。

【任務(wù)學(xué)習(xí)】

一、國際上機(jī)器人的幾種定義

微課

工業(yè)機(jī)器人的定義

目前，雖然機(jī)器人已被廣泛應(yīng)用，但世界上對機(jī)器人還沒有一個(gè)統(tǒng)一、嚴(yán)格、準(zhǔn)確的定義，不同國家、不同研究領(lǐng)域給出的定義不盡相同。原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展，新的機(jī)型、新的功能不斷涌現(xiàn)。根本原因主要是機(jī)器人涉及人的概念，因此其定義成了一個(gè)難以回答的哲學(xué)問題。就像機(jī)器人一詞最早誕生于科幻小說之中一樣，人們對機(jī)器人充滿了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。

國際上對機(jī)器人的定義主要有以下幾種。

①美國機(jī)器人工業(yè)協(xié)會（RIA）對機(jī)器人的定義。機(jī)器人是“一種用于移動各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置的，通過可編程的動作來執(zhí)行各種任務(wù)的具有編程能力的多功能機(jī)械手”。這個(gè)定義敘述具體，更適用于對工業(yè)機(jī)器人的定義。

②美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS）對機(jī)器人的定義。機(jī)器人是“一種能夠進(jìn)行編程并在自動控制下執(zhí)行某些操作和移動作業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置”。這也是一種比較廣義的工業(yè)機(jī)器人的定義。

③日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會（JIRA）對機(jī)器人的定義。它將機(jī)器人分成兩類：工業(yè)機(jī)器人是“一種能夠執(zhí)行與人體上肢（手和臂）類似動作的多功能機(jī)器”；智能機(jī)器人是“一種具有感覺和識別能力，并能控制自身行為的機(jī)器”。

④英國《牛津簡明英語詞典》對機(jī)器人的定義。機(jī)器人是“貌似人的自動機(jī)，是具有智力且順從于人但不具有人格的機(jī)器”。這是一種對理想機(jī)器人的描述，到目前為止，尚未有與人類在智力上相似的機(jī)器人。

⑤國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對機(jī)器人的定義。其定義較為全面和準(zhǔn)確，涵蓋如下內(nèi)容：a.機(jī)器人的動作機(jī)構(gòu)具有類似于人或其他生物體某些器官（肢體、感官等）的功能；b.機(jī)器人具有通用性，工作種類多樣，動作程序靈活易變；c.機(jī)器人具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學(xué)習(xí)等；d.機(jī)器人具有獨(dú)立性，完整的機(jī)器人系統(tǒng)在工作中可以不依賴于人。

二、工業(yè)機(jī)器人的定義

美國機(jī)器人工業(yè)協(xié)會對工業(yè)機(jī)器人的定義：工業(yè)機(jī)器人是用來搬運(yùn)材料、零件、工具等的可再編程的多功能機(jī)械手，或通過不同程序的調(diào)用來完成各種工作任務(wù)的特種裝置。

英國機(jī)器人協(xié)會也采用了類似的定義。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）曾于1987年對工業(yè)機(jī)器人給出了定義：工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能夠完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。

ISO8373——2012對工業(yè)機(jī)器人給出了更具體的解釋：機(jī)器人具備自動控制及可再編程、多用途功能，機(jī)器人操作機(jī)具有3個(gè)或3個(gè)以上的可編程軸，在工業(yè)自動化應(yīng)用中，機(jī)器人的底座可固定也可移動。

工業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)有以下幾個(gè)。

（1）可編程

生產(chǎn)自動化的進(jìn)一步發(fā)展是柔性自動化。工業(yè)機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種、具有均衡高效率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用，是柔性制造系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。

（2）擬人化

工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的腿、腰、大臂、小臂、手腕、手等的部分，在控制上有計(jì)算機(jī)。此外，智能化工業(yè)機(jī)器人還有許多類似人類感知系統(tǒng)的“生物傳感器”，如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器等，有的還具有語言功能。傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。

（3）通用性

除了專門設(shè)計(jì)的專用的工業(yè)機(jī)器人外，一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時(shí)具有較好的通用性。比如，更換工業(yè)機(jī)器人手部末端執(zhí)行器（手爪、工具等）便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。

（4）交叉性

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，歸納起來是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合——機(jī)電一體化技術(shù)。第三代智能化工業(yè)機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能，這些都與微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動其他技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以表明一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平。

總之，隨著機(jī)器人的升級和機(jī)器人智能的發(fā)展，機(jī)器人的定義與工業(yè)機(jī)器人的定義將會被進(jìn)一步修改，進(jìn)一步明確和統(tǒng)一。

【思考與練習(xí)】

1. 簡述國際上關(guān)于機(jī)器人的幾種定義。

2. 簡述工業(yè)機(jī)器人的幾種定義。

3. 工業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)是什么？