機器人是先進制造技術和自動化裝備的典型代表，是人造機器的“終極”形式。它涉及到機械、電子、自動控制、計算機、人工智能、傳感器、通訊與網絡等多個學科和領域，是多種高新技術發(fā)展成果的綜合集成，因此它的發(fā)展與眾多學科發(fā)展密切相關。一方面，機器人在制造業(yè)應用的范圍越來越廣闊，其標準化、模塊化、網絡化和智能化的程度也越來越高，功能越來越強，并向著成套技術和裝備的方向發(fā)展；另一方面，機器人向著非制造業(yè)應用發(fā)展以及微小型方向發(fā)展，并將服務于人類活動的各個領域?？傮w趨勢是，從狹義的機器人概念向廣義的機器人技術（RT）概念轉移，從工業(yè)機器人產業(yè)向解決方案業(yè)務的機器人技術產業(yè)發(fā)展。機器人技術（RT）的內涵已變?yōu)椤办`活應用機器人技術的、具有在實世界動作功能的智能化系統(tǒng)”。
目前，國外機器人技術正在向智能機器和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展，其現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1．機器人機構技術
目前已經開發(fā)出了多種類型機器人機構，運動自由度從3自由度到7或8自由度不等，其結構有串聯(lián)、并聯(lián)及垂直關節(jié)和平面關節(jié)多種。目前研究重點是機器人新的結構、功能及可實現(xiàn)性，其目的是使機器功能更強、柔性更大、滿足不同目的的需求。另外研究機器人一些新的設計方法，探索新的高強度輕質材料，進一步提高負載／自重比。同時機器人機構向著模塊化、可重構方向發(fā)展。
2．機器人控制技術
現(xiàn)已實現(xiàn)了機器人的全數(shù)字化控制，控制能力可達21軸的協(xié)調運動控制；基于傳感器的控制技術已取得了重大進展。目前重點研究開放式、模塊化控制系統(tǒng)，人機界面更加友好，具有良好的語言及圖形編輯界面。同時機器人的控制器的標準化和網絡化以及基于PC機網絡式控制器已成為研究熱點。編程技術除進一步提高在線編程的可操作性之外，離線編程的實用化將成為重點研究內容。
3．數(shù)字伺服驅動技術
機器人已經實現(xiàn)了全數(shù)字交流伺服驅動控制，絕對位置反饋。目前正研究利用計算機技術，探索高效的控制驅動算法，提高系統(tǒng)的響應速度和控制精度；同時利用現(xiàn)場總線（FILDBUS）技術，實現(xiàn)的分布式控制。
4．多傳感系統(tǒng)技術
為進一步提高機器人的智能和適應性，多種傳感器的應用是其問題解決的關鍵。目前視覺傳感器、激光傳感器等已在機器人中成功應用。下一步的研究熱點集中在有效可行的（特別是在非線性及非平穩(wěn)非正態(tài)分布的情形下）多傳感器融合算法，以及解決傳感系統(tǒng)的實用化問題。
5．機器人應用技術
機器人應用技術主要包括機器人工作環(huán)境的優(yōu)化設計和智能作業(yè)。優(yōu)化設計主要利用各種先進的計算機手段，實現(xiàn)設計的動態(tài)分析和仿真，提高設計效率和優(yōu)化。智能作業(yè)則是利用傳感器技術和控制方法，實現(xiàn)機器人作業(yè)的高度柔性和對環(huán)境的適應性，同時降低操作人員參與的復雜性。目前，機器人的作業(yè)主要靠人的參與實現(xiàn)示教，缺乏自我學習和自我完善的能力。這方面的研究工作剛剛開始。
6．機器人網絡化技術
網絡化使機器人由獨立的系統(tǒng)向群體系統(tǒng)發(fā)展，使遠距離操作監(jiān)控、維護及遙控腦型工廠成為可能，這是機器人技術發(fā)展的一個里程碑。目前，機器人僅僅實現(xiàn)了簡單的網絡通訊和控制，網絡化機器人是目前機器人研究中的熱點之一。
7．機器人靈巧化和智能化發(fā)展
機器人結構越來越靈巧，控制系統(tǒng)愈來愈小，其智能也越來越高，并正朝著一體化方向發(fā)展。
下載文檔
