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机器人在各行各业均现身
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编者语:近年来,人类的活动领域不断扩大,机器人应用也从制造领域向非制造领域发展。在21世纪各种先进的机器人系统将会进入人类生活的各个领域,成为人类良好的助手和亲密的伙伴。

近年来,人类的活动领域不断扩大,机器人应用也从制造领域向非制造领域发展。像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化和机器人化的要求。这些行业与制造业相比,其主要特点是工作环境的非结构化和不确定性,因而对机器人的要求更高,需要机器人具有行走功能,对外感知能力以及局部的自主规划能力等,是机器人技术的一个重要发展方向。
  (1)水下机器人:美国的AUSS、俄罗斯的MT-88、法国的EPAVLARD等水下机器人已用于海洋石油开采,海底勘查、救捞作业、管道敷设和检查、电缆敷设和维护、以及大坝检查等方面,形成了有缆水下机器人(remote operated vehicle)和无缆水下机器人(autonomous under water vehicle)两大类。

  (2)空间机器人:空间机器人一直是先进机器人的重要研究领域。目前美、俄、加拿大等国已研制出各种空间机器人。如美国NASA的空间机器人Sojanor等。Sljanor是一辆自主移动车,重量为11.5kg,尺寸630~48mm,有6个车轮,它在火星上的成功应用,引起了全球的广泛关注。

  (3)核工业用机器人:国外的研究主要集中在机构灵巧,动作准确可靠、反应快、重量轻、刚度好、便于装卸与维修的高性能伺服手,以及半自主和自主移动机器人。已完成的典型系统,如美国ORML基于机器人的放射性储罐清理系统、反应堆用双臂操作器,加拿来大研制成功的辐射监测与故障诊断系统,德国的C7灵巧手等。

  (4)地下机器人:地下机器人主要包括采掘机器人和地下管道检修机器人两在类。主要研究内容为:机械结构、行走系统、传感器及定位系统、控制系统、通信及遥控技术。目前日、美、德等发达国家已研制出了地下管道和石油、天然气等大型管道检修用的机器人,各种采机器人及自动化系统正在研制中。

  (5)医用机器人:医用机器人的主要研究内容包括:医疗外科手术的规划与仿真、机器人辅助外科手术、最小损伤外科、临场感外科手术等。美国已开展临场感外科(telepresence surgery)的研究,用于战场模拟、手术培训、解剖教学等。法、英、意、德等国家联合开展了图像引导型矫形外科(telematics)计划、袖珍机器人(biomed)计划以及用于外科手术的机电手术工具等项目的研究,并已取得一些卓有成效的结果。

  (6)建筑机器人:日本已研制出20多种建筑机器人。如高层建筑抹灰机器人、预制件安装机器人、室内装修机器人、地面抛光机器人、擦玻璃机器人等,并已实际应有和。美国卡内基梅隆重大学、麻省理工学院等都在进行管道挖掘和埋设机器人、内墙安装机器人等型号的研制、并开展了传感器、移动技术和系统自动化施工方法等基础研究。英、德、法等国也在开展这方面的研究。
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