运载机器人的设计和实现 电气工程管理专业

一、机器人竞赛及机器人发展史简介机器人竞赛是以弘扬科学技术，突显创造与创新，强化团队合作，培养科学素养，关联当今世界面临的问题与机遇为宗旨的一项综合多种学科知识和技能的青少年科技活动。参赛同学通过计算机编程、工程设计、动手制作与技术构建，结合日常观察、积累去寻求最完美的机器人制作方案，从而培养同学们的科技创新精神和动手实践能力，鼓励广大机器人爱好者在信息、自动化控制等高新科技领域进行力所能及的学习、探索、研究和实践激发他们对科学的兴趣，提高他们的科学素质。中国青少年机器人竞赛活动是，中国科协在21世纪青少年科技创新活动中着力创建和打|造的一个崭新品牌。它以弘扬科学技术，突显创造与创新，强化团队贡献，培养科学素质，关联当今世界面临的问题与机遇为宗旨。组织开展这项活动的目的是，组织青少年在参加电脑机器人的活动中，将现实世界的事物与“动手做”活动相结合，放手让青少年通过活动，去发现解决问题的方法，并获得那些当今科学家和工程师们所面对的机会，培养青少年的科技创新精神和动手实践能力，让他们能够更好地适应21世纪的科学技术发展的趋势；鼓励更多的青少年电脑机器人爱好者在信息、自动控制等高新科技领域，进行力所能及的学习、探索、研究和实践，激发他们对科学的兴趣，提高他们的科学素质|。机器人大赛是近年来国际上迅速开展起来的一种高技术对抗活动，它涉及人工智能、自动控制、机械电子、通信、传感及机构等多个领域的前沿研究和技术融合，集高技术、娱乐和比赛于一体，引起了公众的广泛关注和极大兴趣。目前，国际上推出了各种不同类型的机器人大赛，如机器人足球、机器人灭火、机器人相扑、机器人舞蹈、机器人走迷宫和机器人赛跑等。机器人大赛，不仅为青少年提供了良好的寓教于乐的载体，也极大地促进了实用智能机器人的研发。相扑这个日本著名的体育项目也被引入到机器人比赛中，日本的机器人相扑比赛深受人们的喜爱。目前，我国也引进了这项机器人比赛，天津|职业技术师范学院是我国在机器人相扑比赛领域的先行者。机器人舞蹈比赛是近年兴起的一种趣味性很强的机器人比赛项目。我国的一些高校都在校内开展了此项比赛，中国科技大学和中国矿业大学是目前我国此项比赛的领先者。 机器人足球赛是众多机器人竞赛中最为流行的比赛，它提供了一个小空间内的高技术对抗平台，集技术性、竞技性和趣味性于一体。其中FIRA和ROBOCUP是最具国际影响的两项机器人足球赛。举办机器人大赛的目的是通过竞赛手段，吸引更多科技工作者，尤其是广大青少年学生参与到这项活动中来，以促进机器人及智能自动化领域相关技术的发展。

1机器人发展史|简介美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，比起号称"机器人王国"的日本起步至少要早五六年。经过30多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。综观它的发展史，道路是曲折的，不平坦的。由于美国政府从60年代到70年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。对于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财政支持的情况下，宁愿错过良机，固守在使用刚性自动化装置上，也不愿冒着风险，去应用或制造机器人。加上，当时美国失业率高达6．65％，政|府担心发展机器人会造成更多人失业，因此不予投资，也不组织研制机器人，这不能不说是美国政府的战略决策错误。70年代后期，美国政府和企业界虽有所重视，但在技术路线上仍把重点放在研究机器人软件及军事、宇宙、海洋、核工程等特殊领域的高级机器人的开发上，致使日本的工业机器人后来居上，并在工业生产的应用上及机器人制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。进入80年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才对机器人真正重视起来，政策上也有所体现，一方面鼓励工业界发展和应用机器人，另一方面制订计划、提高投资，增加机器人的研究经费，|把机器人看成美国再次工业化的特征，使美国的机器人迅速发展。80年代中后期，随着各大厂家应用机器人的技术日臻成熟，第一代机器人的技术性能越来越满足不了实际需要，美国开始生产带有视觉、力觉的第二代机器人，并很快占领了美国60％的机器人市场。尽管美国在机器人发展史上走过一条重视理论研究，忽视应用开发研究的曲折道路，但是美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很强。具体表现在：（1）性能可靠，功能全面，精确度高；（2）机器人语言研究发展较快，语言类型多、应用广，水平高居世界之首；（3）智能技术发展快，其视觉、触|觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用；4）高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速，主要用于扫雷、布雷、侦察、站岗及太空探测方面。早在1966年，美国Unimation公司的尤尼曼特机器人和AMF公司的沃莎特兰机器人就已经率先进入英国市场。1967年英国的两家大机械公司还特地为美国这两家机器人公司在英国推销机器人。接着，英国HallAutomation公司研制出自己的机器人RAMP。70年代初期，由于英国政府科学研究委员会颁布了否定人工智能和机器人的Lighthall报告，对工业机器人实行了限制发展的严厉措施，因而机|器人工业一蹶不振，在西欧差不多居于末位。

2但是，国际上机器人蓬勃发展的形势很快使英政府意识到：机器人技术的落后，导致其商品在国际市场上的竞争力大为下降。于是，从70年代末开始，英国政府转而采取支持态度，推行并实施了一系列支持机器人发展的政策和措施，如广泛宣传使用机器人的重要性、在财政上给购买机器人企业以补贴、积极促进机器人研究单位与企业联合等，使英国机器人开始了在生产领域广泛应用及大力研制的兴盛时期。法国不仅在机器人拥有量上居于世界前列，而且在机器人应用水平和应用范围上处于世界先进水平。这主要归功于法国政府一开始就比较重视机器人技|术，特别是把重点放在开展机器人的应用研究上。法国机器人的发展比较顺利，主要原因是通过政府大力支持的研究计划，建立起一个完整的科学技术体系。即由政府组织一些机器