機器人是高級整合控製論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產物。在工業本田公司ASIMO機器人
、醫學、農業、建築業甚至軍事等領域中均有重要用途。現在，國際上對機器人的概念已經逐漸趨近一致。一般來說，人們都可以接受這種說法，即機器人是靠自身動力和控製能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標準化組織采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用電腦改變和可編程動作的專門係統。”編輯本段能力評價標準機器人能力的評價標準包括：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、通用性或空間占有性等；物理能，指力、速度、連續運行能力、可靠性、聯用性、壽命等。因此，可以說機器人就是具有生物功能的實際空間運行工具。編輯本段組成機器人一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控製係統和複雜機械等組成。[1]執行機構即機器人本體，其臂部一般采用空間開鏈連杆機構，其中的運動副（轉動副或移動副）常稱為機器人高科技產物(19張)關節，關節個數通常即為機器人的自由度數。根據關節配置型式和運動坐標形式的不同，機器人執行機構可分為直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和關節坐標式等類型。出於擬人化的考慮，常將機器人本體的有關部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部（夾持器或末端執行器）和行走部（對於移動機器人）等。驅動裝置是驅使執行機構運動的機構，按照控製係統發出的指令信號，借助於動力元件使機器人進行動作。它輸入的是電信號，輸出的是線、角位移量。機器人使用的驅動裝置主要是電力驅動裝置，如步進電機、伺服電機等，此外也有采用液壓、氣動等驅動裝置。檢測裝置的作用是實時檢測機器人的運動及工作情況，根據需要反饋給控製係統，與設定信息進行比較後，對執行機構進行調整，以保證機器人的動作符合預定的要求。作為檢測裝置的傳感器大致可以分為兩類：一類是內部信息傳感器，用於檢測機器人各部分的內部狀況，如各關節的位置、速度、加速度等，並將所測得的信息作為反饋信號送至控製器，形成閉環控製。另一類是外部信息傳感器，用於獲取有關機器人的作業對象及外界環境等方麵的信息，以使機器人的動作能適應外界情況的變化，使之達到更高層次的自動化，甚至使機器人具有某種“感覺”，向智能化發展，例如視覺、聲覺等外部傳感器給出工作對象、工作環境的有關信息，利用這些信息構成一個大的反饋回路，從而將大大提高機器人的工作精度。控製係統有兩種方式。一種是集中式控製，即機器人的全部控製由一台微型計算機完成。另一種是分散（級）式控製，即采用多台微機來分擔機器人的控製，如當采用上、下兩級微機共同完成機器人的控製時，主機常用於負責係統的管理、通訊、運動學和動力學計算，並向下級微機發送指令信息；作為下級從機，各關節分別對應一個CPU，進行插補運算和伺服控製處理，實現給定的運動，並向主機反饋信息。根據作業任務要求的不同，機器人的控製方式又可分為點位控製、連續軌跡控製和力（力矩）控製。編輯本段發展史1920年捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中，根據Robota(捷克文，原意為“勞役、苦工”)和Robotnik(波蘭文，原意為“工人”)，創造出“機器人”這個詞。1939年美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司製造的家用機器人Elektro。它由電纜控製，可以行走，會說77個字，甚至可以抽煙，不過離真正幹家務活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。1942年美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機器人三定律”。雖然這隻是科幻小說裏的創造，但後來成為學術界默認的研發原則。1948年諾伯特·維納出版《控製論》，闡述了機器中的通信和控製機能與人的神經、感覺機能的共同規律，率先提出以計算機為核心的自動化工廠。1954年美國人喬治·德沃爾製造出世界上第一台可編程的機器人，並注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作，因此具有通用性和靈活性。1956年在達特茅斯會議上，馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法：智能機器“能夠創建周圍環境的抽象模型，如果遇到問題，能夠從抽象模型中尋找解決方法”。這個定義影響到以後30年智能機器人的研究方向。1959年德沃爾與美國發明家約瑟夫·英格伯格聯手製造出第一台工業機器人。隨後，成立了世界上第一家機器人製造工廠——Unimation公司。由於英格伯格對工業機器人的研發和宣傳，他也被稱為“工業機器人之父”。1962年美國AMF公司生產出“VERSTRAN”(意思是萬能搬運),與Unimation公司生產的Unimate一樣成為真正商業化的工業機器人，並出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。1962年－1963年傳感器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器，而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺傳感係統，並在1965年，幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺傳感器，能識別並定位積木的機器人係統。1965年約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研製出Beast機器人。Beast已經能通過聲納係統、光電管等裝置，根據環境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶傳感器、“有感覺”的機器人，並向人工智能進發。1968年美國斯坦福研究所公布他們研發成功的機器人Shakey。它帶有視覺傳感器，能根據人的指令發現並抓取積木,不過控製它的計算機有一個房間那麼大。Shakey可以算是世界第一台智能機器人，拉開了第三代機器人研發的序幕。1969年日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發出第一台以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力於研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。日本專家一向以研發仿人機器人和娛樂機器人的技術見長，後來更進一步，催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。索尼公司QRIO機器人
1973年世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作，就誕生了美國CincinnatiMilacron公司的機器人T3。1978年美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA，這標誌著工業機器人技術已經完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。1984年英格伯格再推機器人Helpmate，這種機器人能在醫院裏為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預言：“我要讓機器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。1990年我國著名學者周海中教授在《論機器人》一文中預言：到二十一世紀中葉，納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。1998年丹麥樂高公司推出機器人(Mind－storms)套件，讓機器人製造變得跟搭積木一樣，相對簡單又能任意拚裝，使機器人開始走入個人世界。索尼公司AIBO機器人
1999年日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(AIBO)，當即銷售一空，從此娛樂機器人成為目前機器人邁進普通家庭的途徑之一。2002年美國iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba，它能避開障礙，自動設計行進路線，還能在電量不足時，自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業化的家用機器人。iRobot公司北京區授權代理商：北京微網智宏科技有限公司。2006年6月，微軟公司推出MicrosoftRoboticsStudio，機器人模塊化、平台統一化的趨勢越來越明顯，比爾·蓋茨預言，家用機器人很快將席卷全球。編輯本段分類篇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象和創造空間。家務型機器人：能幫助人們打理生活，做簡單的家務活。中科院深圳先進技術研究院研製的管家機器人
操作型機器人：能自動控製，可重複編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運動，用於相關自動化係統中。程控型機器人：按預先要求的順序及條件，依次控製機器人的機械動作。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，機器人則自動重複進行作業。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。感覺控製型機器人：利用傳感器獲取的信息控製機器人的動作。適應控製型機器人：能適應環境的變化，控製其自身的行動。學習控製型機器人：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：以人工智能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麵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，有獨立成體係的趨勢，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器，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。編輯本段品種篇一、無人飛機“別動隊”無人機縱觀無人機發展的曆史，可以說現代戰爭是推動無人機發展的動力。[2]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係統。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、電台幹擾、拋撒金屬箔條及為有人飛機開辟通道等。高空無人偵察機在1982年的貝卡穀地之戰中，以色列軍隊通過空中偵察發現。敘利亞在貝卡穀地集中了大量部隊。6月9日，以軍出動美製E－2C“鷹眼”預警飛機對敘軍進行監視，同時每天出動“偵察兵”及“猛犬”等無人機70多架次，對敘軍的防空陣地、機場進行反複偵察，並將拍攝的圖像傳送給預警飛機和地麵指揮部。這樣，以軍準確地查明了敘軍雷達的位置，接著發射“狼”式反雷達導彈，摧毀了敘軍不少的雷達、導彈及自行高炮，迫使敘軍的雷達不敢開機，為以軍有人飛機攻擊目標創造了條件。鬼怪式無人機1991年爆發了海灣戰爭，美軍首先麵對的一個問題就是要在茫茫的沙海中找到伊拉克隱藏的飛毛腿導鬼怪式無人機
彈發射器。如果用有人偵察機，就必須在大漠上空往返飛行，長時間暴露於伊拉克軍隊的高射火力之下，極其危險。為此，無人機成了美軍空中偵察的主力。在整個海灣戰爭期間，“先鋒”無人機是美軍使用最多的無人機種，美軍在海灣地區共部署了6個先鋒無人機連，總共出動了522架次，飛行時間達1640小時。那時，不論白天還是黑夜，每天總有一架先鋒無人機在海灣上空飛行。為了摧毀伊軍在沿海修築的堅固的防禦工事，2月4日密蘇裏號戰艦乘夜駛至近海區，先鋒號無人機由它的甲板上起飛，用紅外偵察儀拍攝了地麵目標的圖像並傳送給指揮中心。幾分鍾後，戰艦上的406毫米的艦炮開始轟擊目標，同時無人機不斷地為艦炮進行校射。之後威斯康星號戰艦接替了密蘇裏號，如此連續炮轟了三天，使伊軍的炮兵陣地、雷達網、指揮通信樞紐遭到徹底破壞。在海灣戰爭期間，僅從兩艘戰列艦上起飛的先鋒無人機就有151架次，飛行了530多個小時，完成了目標搜索、戰場警戒、海上攔截及海軍炮火支援等任務。Brevel無人機在海灣戰爭中，先鋒無人機成了美國陸軍部隊的開路先鋒。它為陸軍第7軍進行空中偵察，拍攝了大量的伊軍坦克、指揮中心、及導彈發射陣地的圖像，並傳送給直升機部隊，接著美軍就出動“阿帕奇”攻擊型直升機對目標進行攻擊，必要時還可呼喚炮兵部隊進行火力支援。先鋒機的生存能力很強，在319架次的飛行中，僅有一架被擊中，有4～5架由於電磁幹擾而失事。除美軍外，英、法、加拿大也都出動了無人機。如法國的“幼鹿”師裝備有一個“馬爾特”無人機排。當法軍深入伊境內作戰時，首先派無人機偵察敵情，根據偵察到的情況，法軍躲過了伊軍的坦克及炮兵陣地。1995年波黑戰爭中，因部隊急需，“捕食者”無人機很快就被運往前線。在北約空襲塞族部隊的補給線、彈藥庫、指揮中心時，“捕食者”發揮了重要的作用。它首先進行偵察，發現目標後引導有人飛機進行攻擊，然後再進行戰果評估。它還為聯合國維和部隊提供波黑境內主要公路上軍車移動的情況，以判斷各方是否遵守了和平協議。美軍因而把“捕食者”稱作“戰場上的低空衛星”。其實衛星隻能提供戰場上的瞬間圖像，而無人機可以在戰場上空長時間盤旋逗留，因而能夠提供戰場的連續實時圖像，無人機還比使用衛星便宜得多。1999年3月24日，以美國為首的北約打著“維護人權”的幌子對南聯盟開始了狂轟濫炸，爆發了震驚世界的“科索沃戰爭”。在持續78天的轟炸過程中，北約共出動飛機3.2萬架次，投入艦艇40多艘，扔下炸彈1.3萬噸，造成了二戰以來歐洲空前的浩劫。南聯盟多山、多森林的地形以及多陰雨天的氣候條件，大大影響了北約偵察衛星及高空偵察機的偵察效果，塞軍的防空火力又很猛，有人偵察機不敢低飛，致使北約空軍無法識別及攻擊雲層下麵的目標。為了減少人員的傷亡，北約大量使用了無人機。科索沃戰爭是世界局部戰爭中使用無人機數量最多、無人機發揮作用最大的戰爭。無人機盡管飛得較慢，飛行高度較低，但它體積小，雷達及紅外特征較小，隱蔽性好，不易被擊中，適於進行中低空偵察，可以看清衛星及有人偵察機看不清的目標。在科索沃戰爭中，美國、德國、法國及英國總共出動了6種不同類型的無人機約200多架，它們有：美國空軍的“捕食者”（Predator）、陸軍的“獵人”（Hunter）及海軍的“先鋒”（Pioneer）；德國的CL－289；法國的“紅隼”（Crecerelles）、“獵人”，以及英國的“不死鳥”（Phoenix）等無人機。無人機在科索沃戰爭中主要完成了以下一些任務：中低空偵察及戰場監視，電子幹擾，戰果評估，目標定位，氣象資料搜集，散發傳單以及營救飛行員等。科索沃戰爭不僅大大提高了無人機在戰爭中的地位，而且引起了各國政府對無人機的重視。美國參議院武裝部隊委員會要求，10年內軍方應準備足夠數量的無人係統，使低空攻擊機中有三分之一是無人機；15年內，地麵戰車中應有三分之一是無人係統。這並不是要用無人係統代替飛行員及有人飛機，而是用它們補充有人飛機的能力，以便在高風險的任務中盡量少用飛行員。無人機的發展必將推動現代戰爭理論和無人戰爭體係的發展。二、特種功能的機器人機器警察排爆用機器人