1.2 機(jī)器人學(xué)的意義

在機(jī)械電子學(xué)中，最有代表性的產(chǎn)品就是機(jī)器人，如果把在電子部件的作用完全喪失的情況下機(jī)械中的功能下降程度看作是機(jī)械電子化的指標(biāo)，則當(dāng)今在汽車等車用電子化的公開(kāi)宜傳中,機(jī)械電子化所占比重并不大. EFI化的發(fā)動(dòng)機(jī)也有相同情況.如果把這個(gè)歷史發(fā)展階段,看作是在過(guò)去的機(jī)械部件中又加進(jìn)了-些電子部件,那將是很自然的事情。

對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，從其誕生開(kāi)始，就是以計(jì)算機(jī)控制作為其先決條件的，沒(méi)有信息系統(tǒng)的機(jī)器人只不過(guò)是-一種連桿機(jī)構(gòu)。從這種意義出發(fā),可以說(shuō)機(jī)器人的機(jī)械電子化程度實(shí)質(zhì)上是非常高的.因.此,不難想象,就機(jī)器人而言,機(jī)械電子學(xué)的固有特點(diǎn),不論是好的方面還是壞的方面都將被增強(qiáng)，并且將極為鮮明地表現(xiàn)出來(lái)。正是出于這種考慮，本書(shū)才利用了比較多的篇幅闡述有關(guān)機(jī)器人學(xué)的問(wèn)題，不過(guò)這里要稍微強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),那就是本書(shū)中闡述的內(nèi)容，不僅適用于機(jī)器人，同樣也適用于大多數(shù)其它機(jī)械電子產(chǎn)品，所以是具有普遍意義的.

在機(jī)器人中,(1)可以主動(dòng)對(duì)外界產(chǎn)生作用,它把原來(lái)的機(jī)械技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)充,增加了執(zhí)行器部分;(2)它把原來(lái)的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)充，增加了采集外界信息的傳感器部分。(3)它把原來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)加以擴(kuò)充,增加了信息處理部分。這些部分有機(jī)的結(jié)合在-起,就構(gòu)成了機(jī)器人。. 上述三部分缺- -不可,否則機(jī)器人將不能產(chǎn)生連續(xù)而平滑的動(dòng)作。機(jī)器人產(chǎn)生于本世紀(jì)60年代后期，它的出現(xiàn)絕非單純空想的產(chǎn)物，而是以切切實(shí)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)作基礎(chǔ)的，例如當(dāng)時(shí)有一-種被稱為萬(wàn)能機(jī)的裝置，它在當(dāng)時(shí)是- -種有代表性的機(jī)器人,叢本質(zhì)上說(shuō),它和現(xiàn)代的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人大體上具有完全相同的構(gòu)造原理。不過(guò),當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)尚不成熟,因此還沒(méi)有達(dá)到實(shí)用的地步。

機(jī)器人技術(shù)在產(chǎn)業(yè)界受到廣泛重視，或許是從本世紀(jì)80年代初期開(kāi)始的。正如前面談到的那樣，它是和微電子學(xué)技術(shù)的成熟密切相關(guān)的。由于電子元件的固體化,計(jì)算機(jī)的可靠性大幅度提高,從而使其能在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝使用。這樣，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí),只要提高計(jì)箄機(jī)本身的信息處理能力就可以了.

通常，機(jī)器人可以按照表1.1那樣進(jìn)行分類。第-叫做手控操作手,它是一-種由人進(jìn)行操作的機(jī)器人,機(jī)器人如何動(dòng)作:由人發(fā)出的指令決定?？傊?這是- -種只有執(zhí)行器部分的機(jī)器人.第二是定序機(jī)器人,如同風(fēng)琴演奏那樣,把某種確定的演奏程序記憶下來(lái)，從而構(gòu)成-種能反復(fù)自動(dòng)進(jìn)行演奏的機(jī)器人。第三是變序機(jī)器人,這種機(jī)器人的工作程序,具有某種程度的選擇范圍,而且可以在復(fù)數(shù)域內(nèi)設(shè)定程序。第四是再現(xiàn)機(jī)器人，人預(yù)先給出(示教)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。然后機(jī)器人準(zhǔn)確地重復(fù)再現(xiàn)這種軌跡。最后是智能機(jī)器人,它可以實(shí)時(shí)地采集外界不斷變化的信息,并且可以自行變更其本身的運(yùn)行情況，所以它是- -種具有綜合功能的智能機(jī)器人.

在表1.1的分類中,粗略地說(shuō),排列順序越往下功能越強(qiáng)。因而