未來可能有哪些新的機械手出現

① 有關新型機器人的資料

機器人
實用上，機器人（Robot）是自動執行工作的機器裝置。機器人可接受人類指揮，也可以執行預先編排的程序，也可以根據以人工智慧技術制定的原則綱領行動。機器人執行的是取代或是協助人類工作的工作，例如製造業、建築業，或是危險的工作。

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。目前在工業、醫學甚至軍事等領域中均有重要用途。

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。

機器人發展簡史（引自《環球科學》2007年第二期）

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。它由電纜控制，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」。雖然這只是科幻小說里的創造，但後來成為學術界默認的研發原則。

1948年 諾伯特·維納出版《控制論》，闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經、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年感測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感測器，包括1961年恩斯特採用的觸覺感測器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的「靈巧手」上用到了壓力感測器，而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺感測系統，並在1965年，幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺感測器，能識別並定位積木的機器人系統。

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已經能通過聲納系統、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感測器、「有感覺」的機器人，並向人工智慧進發。

1968年 美國斯坦福研究所公布他們研發成功的機器人Shakey。它帶有視覺感測器，能根據人的指令發現並抓取積木,不過控制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。

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Cincinnati Milacron公司的機器人T3。

1978年 美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA，這標志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里為病人送飯、送葯、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」。

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，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。

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 丹麥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。

2006年 6月，微軟公司推出Microsoft Robotics Studio，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捲全球。

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。

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。

高空無人偵察機

在1982年的貝卡谷地之戰中，以色列軍隊通過空中偵察發現。敘利亞在貝卡谷地集中了大量部隊。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、機場進行反復偵察，並將拍攝的圖像傳送給預警飛機和地面指揮部。這樣，以軍准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，美軍首先面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日密蘇里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面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里號，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。

發射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架由於電磁干擾而失事。

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、彈葯庫、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」。其實衛星只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面的目標。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，雷達及紅外特徵較小，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，電子干擾，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年內軍方應准備足夠數量的無人系統，使低空攻擊機中有三分之一是無人機；15年內，地面戰車中應有三分之一是無人系統。這並不是要用無人系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系的發展。

機器警察

所謂地面軍用機器人是指在地面上使用的機器人系統，它們不僅在和平時期可以幫助民警排除炸彈、完成要地保安任務，在戰時還可以代替士兵執行掃雷、偵察和攻擊等各種任務，今天美、英、德、法、日等國均已研製出多種型號的地面軍用機器人。

英國的「手推車」機器人

在西方國家中，恐怖活動始終是個令當局頭疼的問題。英國由於民族矛盾，飽受爆炸物的威脅，因而早在60年代就研製成功排爆機器人。英國研製的履帶式「手推車」及「超級手推車」排爆機器人，已向50多個國家的軍警機構售出了800台以上。最近英國又將手推車機器人加以優化，研製出土撥鼠及野牛兩種遙控電動排爆機器人，英國皇家工程兵在波黑及科索沃都用它們探測及處理爆炸物。土撥鼠重35公斤，在桅桿上裝有兩台攝像機。野牛重210公斤，可攜帶100公斤負載。兩者均採用無線電控制系統，遙控距離約1公里。

「土撥鼠」和「野牛」排爆機器人

除了恐怖分子安放的炸彈外，在世界上許多戰亂國家中，到處都散布著未爆炸的各種彈葯。例如，海灣戰爭後的科威特，就像一座隨時可能爆炸的彈葯庫。在伊科邊境一萬多平方公里的地區內，有16個國家製造的25萬顆地雷，85萬發炮彈，以及多國部隊投下的布雷彈及子母彈的2500萬顆子彈，其中至少有20％沒有爆炸。而且直到現在，在許多國家中甚至還殘留有一次大戰和二次大戰中未爆炸的炸彈和地雷。因此，爆炸物處理機器人的需求量是很大的。

排除爆炸物機器人有輪式的及履帶式的，它們一般體積不大，轉向靈活，便於在狹窄的地方工作，操作人員可以在幾百米到幾公里以外通過無線電或光纜控制其活動。機器人車上一般裝有多台彩色CCD攝像機用來對爆炸物進行觀察；一個多自由度機械手，用它的手爪或夾鉗可將爆炸物的引信或雷管擰下來，並把爆炸物運走；車上還裝有獵槍，利用激光指示器瞄準後，它可把爆炸物的定時裝置及引爆裝置擊毀；有的機器人還裝有高壓水槍，可以切割爆炸物。

德國的排爆機器人

在法國，空軍、陸軍和警察署都購買了Cybernetics公司研製的TRS200中型排爆機器人。DM公司研製的RM35機器人也被巴黎機場管理局選中。德國駐波黑的維和部隊則裝備了Telerob公司的MV4系列機器人。我國沈陽自動化所研製的PXJ-2機器人也加入了公安部隊的行列。

美國Remotec公司的Andros系列機器人受到各國軍警部門的歡迎，白宮及國會大廈的警察局都購買了這種機器人。在南非總統選舉之前，警方購買了四台AndrosVIA型機器人，它們在選舉過程中總共執行了100多次任務。 Andros機器人可用於小型隨機爆炸物的處理，它是美國空軍客機及客車上使用的唯一的機器人。海灣戰爭後，美國海軍也曾用這種機器人在沙烏地阿拉伯和科威特的空軍基地清理地雷及未爆炸的彈葯。美國空軍還派出5台Andros機器人前往科索沃，用於爆炸物及子炮彈的清理。空軍每個現役排爆小隊及航空救援中心都裝備有一台Andros VI。

我國研製的排爆機器人

排爆機器人不僅可以排除炸彈，利用它的偵察感測器還可監視犯罪分子的活動。監視人員可以在遠處對犯罪分子晝夜進行觀察，監聽他們的談話，不必暴露自己就可對情況了如指掌。

1993年初，在美國發生了韋科庄園教案，為了弄清教徒們的活動，聯邦調查局使用了兩種機器人。一種是Remotec公司的AndrosVA型和Andros MarkVIA型機器人，另一種是RST公司研製的STV機器人。STV是一輛6輪遙控車，採用無線電及光纜通信。車上有一個可升高到4.5米的支架 ，上面裝有彩色立體攝像機、晝用瞄準具、微光夜視瞄具、雙耳音頻探測器、化學探測器、衛星定位系統、目標跟蹤用的前視紅外感測器等。該車僅需一名操作人員，遙控距離達10公里。在這次行動中共出動了3台STV，操作人員遙控機器人行駛到距庄園548米的地方停下來，升起車上的支架，利用攝像機和紅外探測器向窗內窺探，聯邦調查局的官員們圍著熒光屏觀察感測器發回的圖像，可以把屋裡的活動看得一清二楚。

機器人指揮

其實並不是人們不想給機器人一個完整的定義，自機器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說明到底什麼是機器人。但隨著機器人技術的飛速發展和信息時代的到來，機器人所涵蓋的內容越來越豐富，機器人的定義也不斷充實和創新。

1886年法國作家利爾亞當在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機器起名為「安德羅丁」（android），它由4部分組成：

1，生命系統（平衡、步行、發聲、身體擺動、感覺、表情、調節運動等）；

2，造型解質（關節能自由運動的金屬覆蓋體，一種盔甲）；

3，人造肌肉（在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態）；

4，人造皮膚（含有膚色、機理、輪廓、頭發、視覺、牙齒、手爪等）。

1920年捷克作家卡雷爾·卡佩克發表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》。在劇本中，卡佩克把捷克語「Robota」寫成了「Robot」，「Robota」是奴隸的意思。該劇預告了機器人的發展對人類社會的悲劇性影響，引起了大家的廣泛關注，被當成了機器人一詞的起源。在該劇中，機器人按照其主人的命令默默地工作，沒有感覺和感情，以呆板的方式從事繁重的勞動。後來，羅薩姆公司取得了成功，使機器人具有了感情，導致機器人的應用部門迅速增加。在工廠和家務勞動中，機器人成了必不可少的成員。機器人發覺人類十分自私和不公正，終於造反了，機器人的體能和智能都非常優異，因此消滅了人類。

但是機器人不知道如何製造它們自己，認為它們自己很快就會滅絕，所以它們開始尋找人類的倖存者，但沒有結果。最後，一對感知能力優於其它機器人的男女機器人相愛了。這時機器人進化為人類，世界又起死回生了。

卡佩克提出的是機器人的安全、感知和自我繁殖問題。科學技術的進步很可能引發人類不希望出現的問題。雖然科幻世界只是一種想像，但人類社會將可能面臨這種現實。

為了防止機器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫於1940年提出了「機器人三原則」：

1，機器人不應傷害人類；

2，機器人應遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；

3，機器人應能保護自己，與第一條相抵觸者除外。

這是給機器人賦予的倫理性綱領。機器人學術界一直將這三原則作為機器人開發的准則。

在1967年日本召開的第一屆機器人學術會議上，就提出了兩個有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的：「機器人是一種具有移動性、個體性、智能性、通用性、半機械半人性、自動性、奴隸性等7個特徵的柔性機器」。從這一定義出發，森政弘又提出了用自動性、智能性、個體性、半機械半人性、作業性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動性等10個特性來表示機器人的形象。另一個是加藤一郎提出的具有如下3個條件的機器稱為機器人：

1，具有腦、手、腳等三要素的個體；

2，具有非接觸感測器（用眼、耳接受遠方信息）和接觸感測器；

3，具有平衡覺和固有覺的感測器。

禮儀機器人

該定義強調了機器人應當仿人的含義，即它靠手進行作業，靠腳實現移動，由腦來完成統一指揮的作用。非接觸感測器和接觸感測器相當於人的五官，使機器人能夠識別外界環境，而平衡覺和固有覺則是機器人感知本身狀態所不可缺少的感測器。這里描述的不是工業機器人而是自主機器人。

機器人的定義是多種多樣的，其原因是它具有一定的模糊性。動物一般具有上述這些要素，所以在把機器人理解為仿人機器的同時，也可以廣義地把機器人理解為仿動物的機器。

1988年法國的埃斯皮奧將機器人定義為：「機器人學是指設計能根據感測器信息實現預先規劃好的作業系統，並以此系統的使用方法作為研究對象」。

1987年國際標准化組織對工業機器人進行了定義：「工業機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業的可編程操作機。」

我國科學家對機器人的定義是：「機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規劃能力、動作能力和協同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器」。在研究和開發未知及不確定環境下作業的機器人的過程中，人們逐步認識到機器人技術的本質是感知、決策、行動和交互技術的結合。隨著人們對機器人技術智能化本質認識的加深，機器人技術開始源源不斷地向人類活動的各個領域滲透。結合這些領域的應用特點，人們發展了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的特種機器人和各種智能機器，如移動機器人、微機器人、水下機器人、醫療機器人、軍用機器人、空中空間機器人、娛樂機器人等。對不同任務和特殊環境的適應性，也是機器人與一般自動化裝備的重要區別。這些機器人從外觀上已遠遠脫離了最初仿人型機器人和工業機器人所具有的形狀，更加符合各種不同應用領域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強，從而為機器人技術開辟出更加廣闊的發展空間。

中國工程院院長宋健指出：「機器人學的進步和應用是20世紀自動控制最有說服力的成就，是當代最高意義上的自動化」。機器人技術綜合了多學科的發展成果，代表了高技術的發展前沿，它在人類生活應用領域的不斷擴大正引起國際上重新認識機器人技術的作用和影響。

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。

古代機器人

機器人一詞的出現和世界上第一台工業機器人的問世都是近幾十年的事。然而人們對機器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類希望製造一種像人一樣的機器，以便代替人類完成各種工作。

機器馬車

西周時期，我國的能工巧匠偃師就研製出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。

春秋後期，我國著名的木匠魯班，在機械方面也是一位發明家，據《墨經》記載，他曾製造過一隻木鳥，能在空中飛行「三日不下」，體現了我國勞動人民的聰明智慧。

公元前2世紀，亞歷山大時代的古希臘人發明了最原始的機器人——自動機。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以藉助蒸汽唱歌。

1800年前的漢代，大科學家張衡不僅發明了地動儀，而且發明了計里鼓車。計里鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鍾一下。

後漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創造出了「木牛流馬」，並用其運送軍糧，支援前方戰爭。

1662年，日本的竹田近江利用鍾表技術發明了自動機器玩偶，並在大阪的道頓堀演出。

1738年，法國天才技師傑克·戴·瓦克遜發明了一隻機器鴨，它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機械化而進行醫學上的分析。

② 注塑機機械手有什麼發展前景及未來的方向

你好
注塑機械手的發展前景是十分好的!
注塑機械手能夠按照程序師編輯好的固定程序在一定時間內以跟人的手臂一樣的動作自動去搬運物品或者操作工具。它可在一些領域代替人進行重復枯燥的勞動。所以，注塑機機械手在注塑生產過程中的作用變得越來越重要。隨著自動化技術的發展，將注塑機械手朝著智能化方向發展。 本文出自園大網站
在中國製造的大背景下，很多行業都由手工密集型向技術密集型轉變，很多自動化的設備被用於生產第一線，以提高效率，產能，品質，企業形象及市場競爭力等，所以注塑機械手行業必將是一個朝陽產業，並能持續發展！
使用注塑機械手可以應對工人流失率高、交貨周期縮短、安全問題等多方面的挑戰。工廠員工跳槽較為頻繁，而部分工人也在農歷新年會返鄉不再回工廠去，僱主必須不斷培訓新員工，會因此影響品質和生產效率。而採用注塑機械手，沒有這方面的顧慮。另外，注塑機械手可以確保運轉周期的一貫性提高品質，並且更加安全。
隨著塑料加工行業在我國的敏捷發展，注塑成型設備的自動化程度也越來越高。現代化的注塑機經常配置有機械手，以提高生產效力。所以注塑機械手的發展前景必將越來越好。

③ 談談工業機器人有哪些應用及其發展前景

未來全球工業機器人主要有以下趨勢：

（1）機器人與信息技術深入融合

大數據和雲存儲技術使得機器人逐步成為物聯網的終端和節點。信息技術的快速發展將工業機器人與網路融合，組成復雜性強的生產系統，各種演算法如蟻群演算法、免疫演算法等可以逐步應用於機器人應用中，使其具有類人的學習能力，多台機器人協同技術使一套生產解決方案成為可能。

（2）機器人產品易用性與穩定性提升

隨著機器人標准化結構、集成一體化關節、自組裝與自修復等技術的改善，機器人的易用性與穩定性不斷被提高。

一是機器人的應用領域已經從較為成熟的汽車、電子產業延展至食品、、化工等更廣泛的製造領域，服務領域和服務對象不斷增加，機器人本體向體積小、應用廣的特點發展。

二是機器人成本快速下降。和工藝日趨成熟，機器人初期投資相較於傳統專用設備的價格差距縮小，在個性化程度高、工藝和流程繁瑣的產品製造中替代傳統專用設備具有更高的經濟效率。

三是人機關系發生深刻改變。例如，工人和機器人共同完成目標時，機器人能夠通過簡易的感應方式理解人類語言、圖形、身體指令，利用其模塊化的插頭和生產組件，免除工人復雜的操作。現有階段的人機協作存在較大的安全問題，盡管具有視覺和先進感測器的輕型工業機器人已經被開發出來，但是目前仍然缺乏可靠安全的工業機器人協作的技術規范。

④ 最近幾年機械手的發展現狀

近幾年來,隨著自動化工業的不斷發展,機械手也將隨之壯大起來.在未來幾年裡它的發展趨勢如下:

1.工業機械手性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便於操作和維修)。

2.機械結構向模塊化、可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化:由關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機械手整機;國外已有模塊化裝配機械手產品問市。

3.工業機械手控制系統向基於PC機的開放型控制器方向發展，便於標准化、網路化;器件集成度提高，控制櫃日見小巧，且採用模塊化結構:**提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。

4.感測器作用日益重要，除採用傳統的位置、速度、加速度等感測器外，裝配、焊接機械手還應用了視覺、力覺等感測器，而遙控機械手則採用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多感測器的融合技術來進行環境建模及決策控制;多感測器融合配置技術在產品化系統中已有成熟應用。

5.虛擬現實技術在機械手中的作用已從模擬、預演發展到用於過程式控制制，如使遙控機械手操作者產生置身於遠端作業環境中的感覺來操縱機械手。

6.當代遙控機械手系統的發展特點不是追求全自治系統，而是致力於操作者與機械手的人機交互控制，即遙控加局部自主系統構成完整的監控遙控操作系統，使智能機械手走出實驗室進入實用化階段。

那麼中國作為製造業大國，要實現製造業自動化必然缺不了機械手的應用，機械手市場前景開闊為工業的製造生產帶來變化的不僅僅是機械手使用的現代化生產技術，而且隨之而來的現代化管理模式也**改變了企業的生機和活力和市場競爭力。機械手的應用對於企業調整產業結構，升級轉型，是一個良好的契機。

⑤ 未來會有哪些功能的機器人

應該會有更多形式的，可以真正意義上的與人交流
或者在應用上，可能會有更加靈活，可以代替人工手臂，就像現在國內的遨博機械手臂，雖說較其他機械手來說很靈活但是跟人的手臂在靈活度上還是有點欠缺，不過機器人的精度是人的手無法達到的

⑥ 工業機械手的發展趨勢有人知道嗎

行業主要上市企業：科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工業富聯(601138)、遠大智能(002689)、上海滬工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST華昌(300278)、機器人(300024)、科遠智慧(002380)、華自科技(300490)、埃斯頓(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)等。

本文核心數據：工業機器人產量、工業機器人銷售額、全球工業機器人出貨量TOP15國家和地區

供給端：工業機器人產量大幅增長

當前，新一輪科技革命和產業變革加速演進，新一代信息技術、生物技術、新能源、新材料等與機器人技術深度融合，機器人產業迎來升級換代、跨越發展的窗口期。

隨著後疫情時代的到來，中國工業經濟展現出了應對復雜嚴峻局面的強大韌性和活力，工業機器人行業表現逆勢上揚。根據國家統計局最新發布的數據顯示，2021年我國規模以上企業工業機器人產量為36.30萬套，同比增長44.9%。

需求端：

——工業機器人銷售規模增速近20%

《「十四五」機器人產業發展規劃》指出，我國已經連續8年成為全球最大的工業機器人消費國。根據IFR數據顯示，2020年我國工業機器人銷售規模達到422.5億元，同比增長18.9%。2021年底，工信部、國家發改委、科技部等15部門聯合印發了《「十四五」機器人產業發展規劃》，推動我國機器人產業在「十四五」時期邁向中高端水平。

《規劃》明確提出，力爭到2025年，我國成為全球機器人技術創新策源地、高端製造集聚地和集成應用新高地，機器人產業營業收入年均增長超過20%，製造業機器人密度實現翻番。預計到2025年我國工業機器人銷售規模將達到1051億元左右。

——工業機器人出貨量居世界首位

據IFR《世界機器人2021工業機器人報告》顯示，中國工業機器人出貨量為168400台，強勁增長20%，居世界第一位。

——製造業機器人密度達到246台/萬人

2020年我國製造業機器人密度達到246台/萬人，是全球平均水平的近2倍。

——垂直多關節機器人占據半壁江山

從機械結構看，據MIR統計，2020年垂直多關節機器人在中國市場中的銷量在各機型中依然位居首位，全年銷售總銷量的63%;SCARA機器人全年銷售佔比為30%;另外，協作機器人與Delta機器人銷售佔比分別為4%與3%。

綜合來看，近年來，在國家政策的支持下，我國工業機器人密度不斷提高，產量和銷售額逐年增長。未來，隨著工業機器人國產化進程加速，工業機器人行業發展空間巨大。

以上數據參考前瞻產業研究院《中國工業機器人行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》

⑦ 未來的注塑機機械手前景如何

前景很大，離飽和還遠遠不夠，在中國製造的大背景下，隨著國內塑料加工產業的高速發展，很多自動化的設備被用於生產第一線，而注塑機機械手能解決核心痛點，如節約人工成本、提高生產率、安全性高、品質保障等，總得來說，注塑機械手勢必會隨著自動化技術的發展，在注塑生產中的作用扮演越來越重要的角色。目前國產的如因立夫注塑機機械手，今年的訂單就翻了幾番，直接廠家拿貨，價格各方面條件都滿足客戶需求。

⑧ 日本航天完成黑科技測試，除了太空機械臂，它還有太空機械手

說到太空機械臂，大家立刻就會想到咱們「天和」核心艙的「大臂」，以及國際空間站的「加拿大臂2」，還有前不久隨俄羅斯「科學」號實驗艙上天的歐洲機械臂ERA。明年我國「問天」號實驗艙還會帶上去一個「小臂」，這些都是七自由度太空機械臂，除了「加拿大臂2」是沿著桁架直線移動之外，其他的都可以爬行。

可能還有人知道國際空間站日本「希望」號實驗艙外也有一個固定式機械臂，它與美國太空梭上安裝的固定式「加拿大臂」比較類似。另外，俄羅斯「黎明」號對接艙外，乃至當年的「和平」號空間站上，都裝有伸縮式「太空吊車」。

可是，前面說到的這些，僅是太空機械臂中的一個分類，其實在這個龐大的家族中，還有一種小型太空機械臂，更接近於人手的靈活程度，所以叫「太空機械手」，比如日本太空初創企業Gitai剛剛在國際空間站完成功能演示的S1機械手。

與抓捕飛船進行對接、輔助宇航員進行太空行走的大型艙外機械臂不同，太空機械手主要干維修空間站的工作，比如日本Gitai S1機械手在這次演示中，測試了操作電纜和開關，組裝結構和面板兩項功能，都是十分精細的操作，據說它的靈活程度還只開到了7級，最高為9級。

而日本機械手目前的功能演示，只是在國際空間站的一個商業充氣艙內進行的，下一步將在艙外進行測試，其目標是部分取代宇航員的工作，減少太空行走艙外作業，未來甚至准備為月球、火星基地提供服務。另外，目前測試的S1還只是一個單機械手，Gitai的最終形態是一個擁有四個手臂的太空機器人，不管是否適用，反正日本是跟人形機器人杠上了，就算點錯了 科技 樹也在所不惜。

值得一提的是，我國早在2016年到2019年的「天宮二號」空間實驗室階段，就在軌測試了類似的太空機械手，它與現在的「天和」核心艙外的太空機械臂完全不同，真的是模擬人的手臂，有3個關節系統，甚至還有5根手指。當然，如果需要，也可以換成其他的末端執行器。

不過，中日都並非最早搞太空機械手的，在國際空間站艙外，自2008年3月開始，就有一個專用靈巧機械手Dextre，又叫「加拿大手」，它與「加拿大臂2」配合使用，就像手指和手臂一樣，能夠進行毫米級的操作，比如擰螺絲，剝電線。但Dextre唯一的問題是太大了，只能在艙外使用，而且必須與「加拿大臂2」合體，才能發揮作用。

而我國正在研製的「太空蜘蛛」，可以看作是一種更為靈活的Dextre，它既可以跟機械臂合作，從貨運飛船中弔取零配件，又可以單獨活動，像蜘蛛一樣爬到航天器上進行在軌組裝，精度達到0.015毫米，據說它將應用在我國「韋伯」PLUS空間望遠鏡上。

前面提到的所有這一切，都只是為了一個目標，即打造無人化的空間站和外星基地。雖然現在的近地軌道空間站，一直有人長期駐守，但是未來的月球軌道空間站、月面基地、火星軌道空間站、火星基地、甚至拉格朗日點空間站，由於距離過於遙遠，大部分時間都處於無人值守狀態，就要求各種大小機械臂、機械手、機器人能夠自行完成維護和保養工作，具備高度的自動化、智能化，所以這是人類走向星辰大海一項必不可少的技術。

⑨ 機器人的發展歷史及未來發展前景

答:歷史:

1920年，捷克作家卡羅·凱佩克（Karel Capek）: 《羅素姆的萬能勞工（Rossum』s UniversalRobots) 》
第一次提出「Robot」，中文譯做「機器人」。
40年代，美國橡樹嶺國家實驗室研製出搬運核原料的遙控式主從機械手。
50年代初，美國MIT發展的數控技術為機器人在控制方面做了准備。
1961年Unimation公司生產第一台工業機器人，取名為「Unimate」。
1962年美國機械與鑄造公司（AMF）試制出「沃薩特蘭（Versatran）」工業機器人，意思是多用途搬運機器人。
60年代到70年代：機器人技術獲得巨大發展。
80年代，計算機技術的發展推動了機器人技術的發展，使機器人的應用達到了新的水平。
90年代，由於人工智慧、計算機科學和感測器科學的迅速發展，使得機器人的研究在高水平上進行。