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機械人的世界. 班級 : 車輛三甲 姓名 : 劉騰鴻 學 號 :49915062. Nobody 機器人. 目錄. 前言 各國 機器人的比賽 機器人是什麼 機器人之三定律 (Isaac Asimov) 機器人的組成 機器人機構之分 類 智慧型機器人 機器人的用途 機器人的種類 未來 展望 參考資料. 前言. Bill Gates ( 比爾蓋茲 ) 說 「 今日的機器人產業,恰似 30 年前的個人電腦」 「繼電腦與網路後,機器人將成為下一個超級科技新星」 - 【 家家都有機器人 】 科學人雜誌 2007/02. 台灣的機器人比賽.
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機械人的世界 班級:車輛三甲 姓名:劉騰鴻 學號:49915062 Nobody 機器人
目錄 • 前言 • 各國機器人的比賽 • 機器人是什麼 • 機器人之三定律(Isaac Asimov) • 機器人的組成 • 機器人機構之分類 • 智慧型機器人 • 機器人的用途 • 機器人的種類 • 未來展望 • 參考資料
前言 • Bill Gates (比爾蓋茲)說 • 「今日的機器人產業,恰似30年前的個人電腦」 • 「繼電腦與網路後,機器人將成為下一個超級科技新星」 - 【家家都有機器人】科學人雜誌2007/02
台灣的機器人比賽 • 機器人奧林匹克大賽WRO,中小學參加初賽的隊伍超過800隊 • 台灣智慧型機器人實作競賽 • TDK盃創思設計與製作競賽 • 全國工業機器人競賽 • 全國機器人技能競賽 • ……每年超過十數場
中國 • 2007,中國哈爾濱省教育局頒布命令,國中小學校必須開設機器人課程,好培養下一代的創新精神和實踐能力 • 機器人是中國高技術研發計畫(簡稱863計畫)的項目之一
韓國 • 韓國首爾,一間專事機器人教育的高中已成立,校名就叫做Robotics High School • 韓國政府2004年宣布,要在2013年成為繼美、日之後的第三大機器人強國。
機器人是什麼? • 機器人簡介 • ISO/TC184/SC2/WG1(1984年)曾對機器人定義:「機器人是可程式的機械,在自動控制下實行包括操作或移動動作之課題」。 • 一般工業用機器人均具有操作機(Manipulator)及記憶裝置,而記憶裝置可為可變順序控制裝置或是固定順序控制裝置。如此,機器人便可透過記憶裝置送出訊號,以使機器人之操作機執行各種移動、旋轉、或是伸縮等相關之動作。 • ISO 8373(1994年)「工業用機器人操作詞彙」中則說明機器人應包括操作機(Manipulator)、致動器、與控制系統(含軟、硬體)。 • 而一機器人系統則應包括有:末端效應(EndEffector)相關機器人所需之裝備與感應器、以及用來操作或監控用之相關通訊界面。
機器人之三定律(Isaac Asimov) • 機器人不得傷害人類,或藉由不動作,使人類受傷害。 • 除了與第一定律違背以外,機器人必須服從人類。 • 除了與第一定律違背以外,機器人必須服從人類。
軟 體 硬 體 類似電腦的組成 機器人的組成 • 軟體 • 程式設計 • 人工智慧 • 硬體 • 電子 • 機械
機器人機構之分類 • 一個定位完整之機器人需具有六個自由度,包括空間定位之三自由度與空間姿態之三個自由度。在六個自由度中,形成姿態的三個自由度必須為旋轉關節(RotationalJoints);但形成位置的三個自由度則可為旋轉關節或是直動關節(Prismatic Joints)。 • 機器人可分為下列四種基本型式: • 直角座標型(Cartesian,卡笛遜座標)。 • 圓柱座標型(Cylindrical)。 • 極座標型(Polar)。 • 多關節型(Jointed, Articulated)。 • 一般工業用機器人則依其各別需求而設計,其自由度總數 • 亦可能較六自由度為少。
智慧型機器人 • 服務型 導覽服務、清潔、 保全、照護… • 休閒益智型 機器寵物、玩具、生活伴侶、人形 … • 特殊用途 代步車、 災害處理、 探勘、 復健…
機器人的用途 • 日本則是希望能將機器人帶入家庭或是工地、工廠,製造出能與人合作的人型機器人,以解決勞力缺乏之情形(這也是因為日本人略微排外的民族性並顧慮可產生的社會問題,不喜歡像台灣這樣大量地引進外籍勞工)。 • 所以日本的機器人大多以「人形」為目標,多數的日本機器人研發都是以重工業公司為首,特別是最開始利用機械手臂的汽車製造廠。
機器人的種類 • 工業用機器人 • 土木建設用機器人 • 農業用機器人 • 安全檢查用機器人 • 環境探測用機器人
工業用機器人 • 包括工廠所需之焊接、切削、裝配、運輸,以及各種加工等重覆性、危險性均高之粗重工作,皆可以機器人代勞。對於重覆性高的工作,一般是以固定順序之控制來執行 ,在大型工廠中,更同時以多組機器人共同分配執行有關之工作。
土木建設用機器人 • 木建設為高危害度之工作,其中如混凝土噴塗、鋼筋配置、清洗、鏟土等工作均適合以機器人執行。但是此方面工作性質因設計獨特性高,較缺乏高度之重覆性,因此較適合非固定順序型之機器人。
農業用機器人 • 可用於果實摘採、農藥噴灑,或是植物種植等,以取代傳統人力。
安全檢查用機器人 • 此類機器人一般為可移動式機器人(Mobile Robots),且配置影像感應器以提供機器人之視覺,可應用在化工廠、石油廠、核電廠之安全檢查功能,未來亦可配合使用其他各式感應器,以應用在大樓之防盜與防火方面。
環境探測用機器人 • 此類機器人亦為可移動式機器人,且具有較靈活之載具或肢腳,以執行如太空探險、海底探勘等工作。
未來展望 • 智慧機器人屬於創意型的高度技術整合產業,所涵蓋的領域包含有精密機械、電機控制、資訊軟體、電子通訊及人工智慧等不同技術,更必須結合文化與創意 • 而台灣在PC產業、通訊產業(ICT)及精密機械產業已建立了良好具有優勢的分工整合體系,這是台灣未來快速進入機器人產業最具競爭優勢的核心價值 • 台灣受限於有限的研發資源,目前在機器人研發投入腳步比世界主要國家來得慢,如何急起直追快速累積研發技術是最大的挑戰,這一部分在2005的SRB會議中已受到重視,由經濟部推動整合產學研界的研發投入已經啟動 • 初期應善用國內外技術引進與合作,以迅速建立關鍵技術,縮小與各國技術之差距 • 長期發展將強化與ICT及精密機械產業技術結合,結合文化創意,深化核心技術與專利佈局,期望我國未來在全球化服務型機器人產業中佔有一席之地
參考資料 • http://www.web66.com.tw/web66/_file/1486/MESSAGEdownload/1201832787963file.pdf • http://www.robotworld.org.tw/index.htm?pid=24 • 智慧型機器人產業發展推動計畫:「產業機器人技術交流座談會」講義,2010年。 • Bruno Siciliano, OussamaKhatib(Eds.), Springer Handbook of Robotics, Sringer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008. • Martin Hgele, Walter Schaaf, Evert Helms, “Robot Assistants at Manual Workplaces: Effective Co-operation and Safety Aspects”, Proceedings of the 33rd ISR (International Symposium on Robotics) October 7 – 11, 2002.