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第1节 走进机器人的世界
目 录
CONTENTS
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机器人的定义
机器人的构成
机器人的身体
机器人的发展方向
学习目标:初步认识机器人,了解机器人的常见应用。
学习感悟:机器人是一种聚集多种科技项目的综合体。
实践创作:撰写机器人科幻博文。
探究学习
1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本——《罗萨姆的万能机器人》。在这个剧本中,有这样一段情节:“未来的某时,某岛屿上的罗萨姆公司制造出大量外貌像人的‘人造人’——Robot。从秘书到劳役,它们都能与人共事,为人服务。”在剧本中,“Robot”可以不吃饭,能够不知疲倦地工作。我国将“Robot”意译为机器人。
现实生活中,人们根据不同的情况研制出不同的机器人,它们有的“有手无头”,有的“三头六臂”……那么,什么才是机器人呢?
我国科学家对机器人的定义是:机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器,具备一些与人或生物相似的智慧能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力等。
一、机器人的定义
讨论学习
围绕机器人的定义,观察身边的世界,想一想,你认为哪些机器可以称为机器人,为什么?小组讨论。
机器人由3个基本部分构成:传感系统、控制系统、执行系统,如图所示。
二、机器人的构成
机器人的基本构成
传感系统即机器人的感觉器官。机器人通过传感器检测环境、获取信息。传感器能够将温度、声音等外界信息转变成机器人能识别的电信号。
传感器涉及很多方面,应用的范围也很广。常见的有光敏传感器、声敏传感器、热敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、温度传感器、碰撞传感器、力敏传感器、超声波传感器、重力传感器等,如图所示。此外,我们还可以根据实际需要,设计制作相应的传感器。
传感系统
常见的传感器
控制系统即机器人的大脑。一般由专用的机器人或单片机组成,内含控制机器人的程序、命令和各种信息处理器件。
控制系统
常见单片机
直流电机与伺服电机
执行系统即机器人的四肢和嘴巴。执行系统一般由驱动机器人执行动作的电机、喇叭、灯光、机械手等组成,其中机械装置占了很大的比重。
因此,机器人是融合了微电子技术、传感技术、通信技术