机器人教学

机器人的身体

作者:dzchen 文章来源:威利斯人娱乐官网欢迎您原创 发布时间:2005年09月19日 点击数: 字体:

不要设想机器人会象你认识的人
一些著名的科幻小说和影片中的机器人都具有人的外形,如“星球大战”(由Anthony Daniel扮演)里的C3PO。其实,一台立体声音响系统也是机器人,只不过它的身体不象我们人类。

 

 

 

Focus on: 不仅可以走路而且还可以奔跑的机器人
最困难的,往往是第一步
为什么许多移动机器人都装有轮子呢?就是因为它要运动,“走路”对我们来说好象很自然,可是,这个动作不是我们想象的那么简单,它涉及复杂的平衡与运动方面的问题。

Massachusetts Institute of Technology Leg Laboratory (Cambridge, USA)的Marc Raibert一直在研制可以用一条腿完成跑、走、跳等动作的机器人。腿可以调节的机器人的一个优势是,它们可以穿越有轮子的机器人不能穿越的地形,如不平坦的或有坑洼的表面。
1893年,英国科学家 George Moore 制造了一个 利用蒸汽作动力的“人”, 其行进速度达每小时9英里。
机器人有两种典型的臂。Cartesian臂是装在矩形框内,不能移动到框外。用于完成拾-放动作,多用于装配线上。Revolute臂至少含有一个接合(即肘关节),可以向不同方向弯转,并能从不同角度接近目标,适合汽车喷漆工艺等方面的应用。
每种身体都具有理想的形状和重量

无论哪种机器人系统,如果我们注意到它的物理结构,会发现非常有意思。系统里可能装有象我们人类的感应器官那样的光电传感器或触动传感器。它们甚至还有躯干、胳膊、腿、手。可是,无论它包含什么部件,外形是象人类,还是更象一只盒子或一只虫子,都取决于人们想让它做什么工作。

机器人的形状、大小、选用什么材料,应具有什么特征等,主要取决于机器人功能的设定。我们可以把摄像机做成圆形,但是,这样可能会增加成本,而且,可能会与你家里其他娱乐设施不配套。自动售货机可以做得很小,但是,这样一来,你就得不停地往里面补充货物。如果想让机器人轻一些,可以选择使用塑料 ;反之,金属材料可以增加机器人的强度。烟雾感测器可以是红、绿颜色,可以是正方形或三角形,但需要与家庭环境相协调。

在设计机器人时,另一个需要考虑的重要因素是重量。一位没有经验的设计人员可能会制造一个很重的机器人,重得不能运动、运货,或者速度太慢,不能应用。我们制造机器人,原则是要坚固可靠,能够支撑其部件。因而,设计人员在设计机器人时,必须考虑实际情况,如:机器人是在海底还是在太空工作,来权衡机器人的重量和强度。

有些机器人工作时需要能够自由运动。如:用于探测其它行星表面的运动机器人,工厂里用来搬运货物的机器人。因此,许多机器人——甚至那些外形象人类的机器人,也装上轮子,使它能够运动,只不过轮子的大小、形状、用料等根据运动场所表面的具体情况而定。例如,在沙地上运动的机器人的轮子会与那些需要在岩石、泥地或光滑表面运动的机器人的轮子有所不同。

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