製作機器人的技術是什麼
Ⅰ 製作機器人需要哪些基本技術
感測器技術,光學技術,精密機械技術,模擬、數字電路技術,單片機技術,無線電技術(如果遠程式控制制或數據回傳)。有特殊性的要求可能還會涉及其它的技術。
現在的機器人可能還需要DSP技術。
Ⅱ 機器人是什麼原理做的
機器人
Robot譯作機器人
歐美國家認為:機器人應該是由計算機控制的通過編排程序具有可以變更的多功能的自動機械,但是日本不同意這種說法。日本人認為「機器人就是任何高級的自動機械」,這就把那種尚需一個人操縱的機械手包括進去了。因此,很多日本人概念中的機器人,並不是歐美人所定義的。
現在,國際上對機器人的概念已經逐漸趨近一致。一般說來,人們都可以接受這種說法,即機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標准化組織採納了美國機器人協會給機器人下的定義:「一種可編程和多功能的,用來搬運材料、零件、工具的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。」
機器人能力的評價標准包括:智能,指感覺和感知,包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學習和邏輯推理等;機能,指變通性、通用性或空間佔有性等;物理能,指力、速度、連續運行能力、可靠性、聯用性、壽命等。因此,可以說機器人是具有生物功能的空間三維坐標機器。
20世紀的偉大發明
隨著2001年新年鍾聲的敲響,人們邁著堅實的步伐跨進了21世紀。站在世紀之交的門檻,回顧過去,展望未來,我們心潮澎湃、思緒萬千……
20世紀,人類取得了輝煌的成就,從量子理論、相對論的創立,原子能的應用,脫氧核糖核酸雙螺旋結構的發現,到信息技術的騰飛,人類基因組工作草圖的繪就,世界科技發生了深刻的變革。信息技術、生物技術、新材料技術、先進製造技術、海洋技術、航空航天技術等都取得了重大突破,極大地提高了社會生產力。
機器人技術作為20世紀人類最偉大的發明之一,自60年代初問世以來,經歷40年的發展已取得長足的進步。工業機器人在經歷了誕生——成長——成熟期後,已成為製造業中不可少的核心裝備,世界上有約75萬台工業機器人正與工人朋友並肩戰斗在各條戰線上。特種機器人作為機器人家族的後起之秀,由於其用途廣泛而大有後來居上之勢,仿人形機器人、農業機器人、服務機器人、水下機器人、醫療機器人、軍用機器人、娛樂機器人等各種用途的特種機器人紛紛面世,而且正以飛快的速度向實用化邁進。
人們常常會問為什麼要發展機器人?我們說機器人的出現並高速發展是社會和經濟發展的必然,是為了提高社會的生產水平和人類的生活質量,讓機器人替人們干那些人幹不了、干不好的工作。在現實生活中有些工作會對人體造成傷害,比如噴漆、重物搬運等;有些工作要求質量很高,人難以長時間勝任,比如汽車焊接、精密裝配等;有些工作人無法身臨其境,比如火山探險、深海探密、空間探索等;有些工作不適合人去干,比如一些惡劣的環境、一些枯燥單調的重復性勞作等;這些都是機器人大顯身手的地方。服務機器人還可以為您治病保健、保潔保安;水下機器人可以幫助打撈沉船、鋪設電纜;工程機器人可以上山入地、開洞築路;農業機器人可以耕耘播種、施肥除蟲;軍用機器人可以沖鋒陷陣、排雷排彈……
現在社會上對機器人有很多迷惑,有人認為機器人無所不能。這些朋友是從電影、電視、小說中認識機器人的,他們眼中的機器人是神通廣大的萬能機器,當他們看到現實的機器人時,他們會認為現在的機器人太普通,不能稱之為機器人。有人認為機器人是人,形狀必須像人,不像人怎麼能叫機器人,然而現實中絕大多數的機器人樣子不像人,這使很多機器人愛好者大失所望。還有人認為機器人上崗,工人就會下崗,無形中把機器人當成了競爭對手,他們沒有想到機器人會為人做許多有益的事情,會推動產業的發展,給人類創造更多的就業機會。
機器人的定義
在科技界,科學家會給每一個科技術語一個明確的定義,但機器人問世已有幾十年,機器人的定義仍然仁者見仁,智者見智,沒有一個統一的意見。原因之一是機器人還在發展,新的機型,新的功能不斷涌現。根本原因主要是因為機器人涉及到了人的概念,成為一個難以回答的哲學問題。就像機器人一詞最早誕生於科幻小說之中一樣,人們對機器人充滿了幻想。也許正是由於機器人定義的模糊,才給了人們充分的想像和創造空間。
分類名稱
簡要解釋
操作型機器人
能自動控制,可重復編程,多功能,有幾個自由度,可固定或運動,用於相關自動化系統中。
程式控制型機器人
按預先要求的順序及條件,依次控制機器人的機械動作。
示教再現型機器人
通過引導或其它方式,先教會機器人動作,輸入工作程序,機器人則自動重復進行作業。
數控型機器人
不必使機器人動作,通過數值、語言等對機器人進行示教,機器人根據示教後的信息進行作業。
感覺控制型機器人
利用感測器獲取的信息控制機器人的動作。
適應控制型機器人
機器人能適應環境的變化,控制其自身的行動。
學習控制型機器人
機器人能「體會」工作的經驗,具有一定的學習功能,並將所「學」的經驗用於工作中。
智能機器人
以人工智慧決定其行動的機器人。
我國的機器人專家從應用環境出發,將機器人分為兩大類,即工業機器人和特種機器人。所謂工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業機器人之外的、用於非製造業並服務於人類的各種先進機器人,包括:服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人、機器人化機器等。在特種機器人中,有些分支發展很快,有獨立成體系的趨勢,如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。目前,國際上的機器人學者,從應用環境出發將機器人也分為兩類:製造環境下的工業機器人和非製造環境下的服務與仿人型機器人,這和我國的分類是一致的。
空中機器人又叫無人機,近年來在軍用機器人家族中,無人機是科研活動最活躍、技術進步最大、研究及采購經費投入最多、實戰經驗最豐富的領域。80多年來,世界無人機的發展基本上是以美國為主線向前推進的,無論從技術水平還是無人機的種類和數量來看,美國均居世界之首位。
「別動隊」無人機
縱觀無人機發展的歷史,可以說現代戰爭是推動無人機發展的動力。而無人機對現代戰爭的影響也越來越大。一次和二次世界大戰期間,盡管出現並使用了無人機,但由於技術水平低下,無人機並未發揮重大作用。朝鮮戰爭中美國使用了無人偵察機和攻擊機,不過數量有限。在隨後的越南戰爭、中東戰爭中無人機已成為必不可少的武器系統。而在海灣戰爭、波黑戰爭及科索沃戰爭中無人機更成了主要的偵察機種。
法國「紅隼」無人機
越南戰爭期間美國空軍損失慘重,被擊落飛機2500架,飛行員死亡5000多名,美國國內輿論嘩然。為此美國空軍較多地使用了無人機。如「水牛獵手」無人機在北越上空執行任務2500多次,超低空拍攝照片,損傷率僅4%。AQM-34Q型147火蜂無人機飛行500多次,進行電子竊聽、電台干擾、拋撒金屬箔條及為有人飛機開辟通道等。
Ⅲ 製作機器人涉及到什麼技術如何製作以後的機器人還會在哪些方面有所改變
主要涉及的有
機器人平衡技術,計算機視覺技術,聲音識別技術,材料學技術,機械自動化技術,電子科學技術。
機器人平衡的技術涉及面比較廣,有理學的經典力學,控制科學與工程的控制系統與控制工程專業。主要是通過建立一個自由度調整的平衡方程來做出一個機器人平衡演算法,主要基於ZMP(零點力臂判據)。
計算機視覺和聲音識別技術主要是計算機相關專業和控制科學與工程的模式識別與智能系統專業在做,聲音識別我只了解一個大概,主要是研究通過聲音輸入進行A/D轉化並且進行濾波後,通過一個匹配演算法對於字型檔或者命令庫當中的條目進行對應,計算機視覺的話目前主要是先通過波爾卷積識別出來所關心的圖像部分,然後通過構架識別與紋理識別進行虛擬建模,電影阿凡達採用的技術就是比較前沿的,電影里的人物面部表情就是通過識別演員的面部構建出來虛擬人物的框架然後進行貼圖的一個動態系統。
材料科學我不太了解,這個一般是在製作成樣機的時候會考慮各器件的溫度,震動魯棒性選取適當的材料做一些輔助性的作用。
機械和電科很關鍵,主要是解決的動力學問題和控制晶元問題,如果前面是理論創新的部分,那他們是製造過程當中最關鍵的一環,主要解決舵機的力學傳輸,控制信號的處理和傳輸,各種感測器信號的採集等問題。
機器人未來走向的話也要分開來說,平衡演算法肯定是越來越先進,但是ZMP恐怕在未來很長時間都會是主要判據,但是通過多關節的配合來實現平衡肯定是主要發展方向。語音識別方面主要是解決方言識別或者是聲音信號不那麼標準的時候識別率不高的問題。視覺識別方面未來的走向是主要解決抗遮擋干擾問題,目前的主流技術對於遮擋的魯棒性很差,經常會出現目標被遮擋然後移除遮蓋物以後,計算機視覺系統往往會被嚴重干擾,這個問題目前已經提出了新的識別判據並且已經有了一些初步成果,在未來的幾年新的識別判據會被廣泛開發和普及。材料學的話我了解的不是很多,應該是在隨著材料學的新進展,會有一些對於溫度震動魯棒性差的器件有更好的保護,比如有的器件在一定精度內只能工作在-10到30度內,那麼隨著材料學的發展有可能製作出能擴展器件的適用溫度范圍的保溫材料。電科與機械方面那隻能用日行千里來形容了,幾乎每年都會有更好性能的處理晶元和電機出現,這個變化只能用更快,更小,更強來形容。
Ⅳ 製作機器人都需要學習什麼
因為機器人是個跨領域的東西,要從事相關工作可以讀的專業簡單來說有三大塊,電子(包括自動化),機械,計算機(或軟體)。
1、電子:首先硬體電路設計,從最簡單的穩壓供電,到比較高大上的集成電路,另外就是控制器(機器人的小腦)的使用,從簡單的單片機到復雜的嵌入式開發,這個對編程水平要求比較高。
2、機械:機械專業跟電子專業一樣也涉及到控制器的使用,另外就是使用Solidworks等軟體進行機械結構的三維建模什麼的,總的來說學了這些之後可以自行設計機器人的身體各個部分的結構和樣子,也知道怎樣去控制他們比較合理。
3、計算機:主要就是編程(相當於機器人的大腦),尤其是機器學習,人工智慧方面的,舉幾個常見的例子,比如計算機視覺(人臉識別什麼的),機器人的路徑規劃,機器人的行為控制。
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機器人可以是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產物但是日本不同意這種說法。日本人認為「機器人就是任何高級的自動機械」,這就把那種尚需一個人操縱的機械手包括進去了。因此,很多日本人概念中的機器人,並不是歐美人所定義的。
一般說來,人們都可以接受這種說法,即機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標准化組織採納了美國機器人協會給機器人下的定義:一種可編程和多功能的,用來搬運材料、零件、工具的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。
機器人能力的評價標准包括:智能,指感覺和感知,包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學習和邏輯推理等;機能,指變通性、通用性或空間佔有性等;物理能,指力、速度、連續運行能力、可靠性、聯用性、壽命等。因此,可以說機器人是具有生物功能的空間三維坐標機器。
Ⅳ 我想做一個機器人,需要什麼知識
1.感知技術核心的是感測基礎,其中包括了:感測器(各類感測器,內基於什麼原理的都有容)、信號處理(核心使用的技術是各類濾波、多感測器融合等)、模式識別(視覺、語音、運動捕捉等)等等。
2.認知是理解環境的部分,現在主流的核心手段是(基於認知科學的)機器學習技術。人機交互的理解部分一般也放在這里。
3.動作是從事的人最多的部分,機器人幾乎所有問題都在這裡面。動作首先包括了機械、電子(拖動)這些看得見的部分,然後還包括了於控制理論為核心的運動控制,規劃理論為核心的運動規劃,
4.協同是後來被補充進體系的(暫定,未普遍接受),主要包括了網路化和多機器人。網路化大部分問題是工程性質的。多機器人則主要研究如果每個機器人單獨決策時,如何全局最優等問題。
Ⅵ 機器人製作需要學習哪些技術
如果是一般的玩具機器人電工知識就可以了,比如所謂VEX項目,高中機器人競賽的。內
如果容是工業機器人,計算機的各類知識,PLC技術,感測器,鑲入式系統,能源動力工程等都要學。
如果是研發擬人機器人,那就多了去了,演算法研究,各類高等數學(拓撲學,場論),神經科學,生物信息學,機械學習,感測調控,人工智慧,一些機械工程的研究生課,仿生學,材料科學,納米技術,微電子,通信工程,物理學的大大小小分支。
一般搞玩具機器人的都是高中+專科+本科團隊
一般搞工業機器人的都是博士+碩士+本科團隊
一般搞擬人機器人的都是碩士+博士+博士後團隊。
Ⅶ 怎麼製作機器人
目前製作可編程機抄器人已經有一套比較成熟的配件系統,包括單片機和整個單片機主板平台,配件,觸感,光感,聲感,溫感,伺服馬達,及各種傳動配件都有很多運作比較成熟的公司在做。
只需要根據自己的設計需要購買配件組裝然後進行編程就可以了,網上有很多很專業的賣家不僅賣配件而且會給你提供範例,基本上就是不需要任何專業技術就可以做出可編程機器人,尤其是樂高nxt機器人套裝已經把機器人製作完全傻瓜化了,你只需要自己創意而不需要任何專業技術就可以做出各種各樣功能強大的智能機器人,編程語言已經被圖形化,非常簡單好學。
Ⅷ 製作機器人需要哪些基本技術
涉及機械和電子工程領域。
Ⅸ 製作一個機器人,需要哪些方面的專業知識
需要學醫學了解人有多少根骨頭有多少塊肌肉,每塊肌肉是如何拉動骨頭運動的
學材料做出來能像人肌肉一樣伸縮的東西並且能夠通過接收電信號進行收縮
學電氣工程做出來能給上面造出來肌肉發送信號的東西
學動作捕捉並量化每塊肌肉所用的力並按時間順序記錄,記錄時間間隔越小越好,假設能拿到秒級的後面回放記錄到的數據也是秒級的看到的現象就是機器人一秒動一次,拿到秒級的線性擬合出來毫秒級的另說。
將捕捉到的數據按順序傳給每塊上面做出來的肌肉拉動骨頭運動,記錄多種狀態下的肌肉狀態例如記錄從走到站,從站到坐的狀態按不同的順序執行能夠完成從走到坐,從坐到走的動作。多記錄一些不同狀態下的肌肉狀態就能夠完成一些比較復雜的運動了
類似人的肌肉不容易做不出來有很多代替的方式但是用其他方式做出來的靈活性都不好
這方面通電後收縮的材料是考慮的方向想要做到臨近肌肉間互不影響還是很難的,只需通過小電流就能夠收縮而且不受外部環境溫度壓力的影響
眼睛對應的攝像頭
鼻子現在還沒有被研究出來
耳朵對應錄音機
嘴巴可以用喇叭實現
皮膚的觸覺考慮用紅外線實現吧
能按操作指令動了,說明硬體方面的事情做完了
軟體部分負責傳輸什麼樣的指令給這套硬體系統
需要去學圖像識別,自然語言處理相關知識
目前圖像識別去識別是什麼垃圾,過個馬路都有困難
自然語言處理可以參考下siri
這種東西一個人是很難做出來的,做資源整合才有可能做出來。