機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是靠什么來(lái)控制
我們可以看到機(jī)器人會(huì)自己的行動(dòng)。就好像人一樣。那么機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是靠什么來(lái)控制的呢?
機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)
機(jī)器人稍有見(jiàn)的的人都會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn),機(jī)器人的動(dòng)作真是太精確了。一般用于焊接的機(jī)器人雖然貌似粗笨,但每次的運(yùn)動(dòng)誤差都在0.1毫米以?xún)?nèi),一些從事精密裝配工作的機(jī)器人,其運(yùn)動(dòng)誤差比一根頭發(fā)絲還小。那么機(jī)器人的這種精密運(yùn)動(dòng)是靠什么來(lái)控制的呢?要保證機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的精確性,首先要保證機(jī)械設(shè)計(jì)的精密性和可靠性,其次要保證控制的準(zhǔn)確性。在機(jī)械設(shè)計(jì)上,特別在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)加工上,應(yīng)盡量采用先進(jìn)的技術(shù)和工藝,克服由此而產(chǎn)生的誤差?,F(xiàn)在,一種比較先進(jìn)的諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)已應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人之中,它與一般的齒輪傳動(dòng)相比,突出的優(yōu)點(diǎn)便是緊湊、精確、可靠性高。
機(jī)器人由很多部件組成,這些部件都互相關(guān)聯(lián)成為一個(gè)整體。要做到精密控制必須先對(duì)它們的運(yùn)動(dòng)機(jī)理進(jìn)行分析,這就是機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)。同時(shí)還要考慮機(jī)器人制作材料的特性,作好它的力學(xué)分析,這就是機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)。有了這些分析,就可以掌握機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的特性,然后由一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)為機(jī)器人設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)軌跡,或由人來(lái)規(guī)定它的運(yùn)動(dòng)軌跡,即由人來(lái)示教,并對(duì)每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行精密控制。例如,對(duì)于電驅(qū)動(dòng)機(jī)器人,計(jì)算機(jī)可以精密地控制每個(gè)牽引機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī),即控制機(jī)器人的移動(dòng)位置。除了位置的控制外,還有速度的控制、加速度的控制、力的控制等。為了達(dá)到這一目的,人們專(zhuān)門(mén)創(chuàng)造了機(jī)器人語(yǔ)言,用它可以很簡(jiǎn)潔地描繪機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng),為對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制和編程提供了便利。
現(xiàn)在,計(jì)算機(jī)的功能越來(lái)越強(qiáng),計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也發(fā)展得越來(lái)越快。人們不僅可以控制機(jī)器人按照預(yù)先設(shè)計(jì)的路線運(yùn)動(dòng),必要時(shí)還可以將控制設(shè)備與機(jī)器人的傳感器相連接,隨時(shí)修正控制策略,直到滿(mǎn)意。
自主意識(shí)
據(jù)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道,人工智能專(zhuān)家亞倫·斯洛曼(Aaron Sloman)日前發(fā)表聲明,宣稱(chēng)自己想發(fā)明一個(gè)數(shù)學(xué)家機(jī)器人。他說(shuō)他已經(jīng)找到了“人是怎樣發(fā)展數(shù)學(xué)才能”的關(guān)鍵點(diǎn)。假如他的思路是對(duì)的,那么就應(yīng)該有可能使機(jī)器人如同人一樣有很好的數(shù)學(xué)才能,甚至可能會(huì)更好。
英國(guó)伯明翰大學(xué)的斯洛曼(Sloman)說(shuō):“人類(lèi)的大腦不是通過(guò)魔法而運(yùn)轉(zhuǎn)的,因此,大腦所能做到的事同樣也適合于機(jī)器人。”斯洛曼發(fā)明的機(jī)器人并不意味著就是個(gè)能夠引領(lǐng)數(shù)學(xué)界的數(shù)學(xué)天才。斯洛曼希望“所有的路都通往這個(gè)具有重要意義的新數(shù)學(xué)領(lǐng)域”。他認(rèn)為,人類(lèi)的數(shù)學(xué)能力關(guān)鍵期在童年,所以“我們將為機(jī)器人制造一個(gè)孩童般的大腦,讓它自己逐漸發(fā)展自己的數(shù)學(xué)命運(yùn)”。為了認(rèn)識(shí)世界,嬰孩們必須獲得很多技能。例如,他們要獲得這樣的知識(shí)——“玩具火車(chē)駛?cè)胨淼?,將?huì)在隧道的另一端駛出”;或者是智力拼圖玩具,只有找到凹凸合適銜接口才能拼好。