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机器人是如何工作的

时间:2020-01-06 13:41:51 职场资讯 我要投稿

机器人是如何工作的

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机器人是如何工作的

  两足行走的运动方式本身是不稳定的,因此在机器人的制造中实现难度极大。为了设计出行走更稳的机器人,设计师们常会将眼光投向动物界,尤其是昆虫。昆虫有六条腿,它们往往具有超凡的平衡能力,对许多不同的地形都能适应自如。

  某些移动型机器人是远程控制的,人类可以指挥它们在特定的时间从事特定的工作。遥控装置可以使用连接线、无线电或红外信号与机器人通信。远程机器人常被称为傀儡机器人,它们在探索充满危险或人类无法进入的环境(如深海或火山内部)时非常有用。有些机器人只是部分受到遥控。例如,操作人员可能会指示机器人到达某个特定的地点,但不会为它指引路线,而是任由它找到自己的路。

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  自动机器人可以自主行动,无需依赖于任何控制人员。其基本原理是对机器人进行编程,使之能以某种方式对外界刺激做出反应。极其简单的碰撞反应机器人可以很好地诠释这一原理。

  这种机器人有一个用来检查障碍物的碰撞传感器。当您启动机器人后,它大体上是沿一条直线曲折行进的。当它碰到障碍物时,冲击力会作用在它的碰撞传感器上。每次发生碰撞时,机器人的程序会指示它后退,再向右转,然后继续前进。按照这种方法,机器人只要遇到障碍物就会改变它的方向。

  高级机器人会以更精巧的方式运用这一原理。机器人专家们将开发新的程序和传感系统,以便制造出智能程度更高、感知能力更强的机器人。如今的机器人可以在各种环境中大展身手。

  较为简单的移动型机器人使用红外或超声波传感器来感知障碍物。这些传感器的工作方式类似于动物的回声定位系统:机器人发出一个声音信号(或一束红外光线),并检测信号的反射情况。机器人会根据信号反射所用的时间计算出它与障碍物之间的距离。

  较高级的机器人利用立体视觉来观察周围的世界。两个摄像头可以为机器人提供深度感知,而图像识别软件则使机器人有能力确定物体的位置,并辨认各种物体。机器人还可以使用麦克风和气味传感器来分析周围的环境。

  某些自动机器人只能在它们熟悉的有限环境中工作。例如,割草机器人依靠埋在地下的界标确定草场的范围。而用来清洁办公室的机器人则需要建筑物的地图才能在不同的地点之间移动。

  较高级的机器人可以分析和适应不熟悉的环境,甚至能适应地形崎岖的'地区。这些机器人可以将特定的地形模式与特定的动作相关联。例如,一个漫游车机器人会利用它的视觉传感器生成前方地面的地图。如果地图上显示的是崎岖不平的地形模式,机器人会知道它该走另一条道。这种系统对于在其他行星上工作的探索型机器人是非常有用的。

  有一套备选的机器人设计方案采用了较为松散的结构,引入了随机化因素。当这种机器人被卡住时,它会向各个方向移动附肢,直到它的动作产生效果为止。它通过力传感器和传动装置紧密协作完成任务,而不是由计算机通过程序指导一切。这和蚂蚁尝试绕过障碍物时有相似之处:蚂蚁在需要通过障碍物时似乎不会当机立断,而是不断尝试各种做法,直到绕过障碍物为止。

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