200 1 새해 종소리가 울리면서 사람들은 탄탄한 발걸음으로 2 1 세기로 접어들었다. 세기의 교우의 문턱에 서서 과거를 돌아보고 미래를 내다보니, 우리는 감개무량하고 생각이 만만치 않다 ...
20 세기에 인류는 양자론과 상대성 이론의 수립, 원자력의 응용, DNA 이중 나선 구조의 발견, 정보기술의 비약적인 발전, 인간 게놈 작업 스케치의 그리기 등 눈부신 성과를 거두었다. 세계 과학기술에 중대한 변화가 일어났다. 정보기술, 생명기술, 신소재 기술, 선진 제조 기술, 해양기술, 항공우주기술이 중대한 돌파구를 만들어 사회적 생산성을 크게 높였다.
로봇 기술은 20 세기의 가장 위대한 발명품 중 하나로 1960 년대 초 출범한 이후 40 년의 발전을 거쳐 장족의 발전을 이루었다. 산업용 로봇은 탄생-성장-성숙기를 거쳐 제조업에 없어서는 안 될 핵심 장비가 되었다. 세계에는 약 75 만 대의 산업용 로봇이 각 전선에서 노동자 친구와 어깨를 나란히 하고 있다. 특수로봇은 로봇 가문의 후기쇼로서 용도가 광범위하여 추월할 기세가 크다. 휴머노이드 로봇, 농업로봇, 서비스로봇, 수중로봇, 의료로봇, 군사로봇, 오락로봇 등 다양한 용도의 특수로봇이 잇따라 등장해 빠른 속도로 실용화로 나아가고 있다.
사람들은 왜 로봇을 개발해야 하는지 자주 묻는다. 우리는 로봇의 출현과 빠른 발전이 사회경제 발전의 필연적이라고 말한다. 사회의 생산수준과 인간의 삶의 질을 높이기 위해 로봇이 그 사람들이 할 수 없고, 할 수 없는 일을 할 수 있도록 하기 위해서다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언) 실생활에서 어떤 일은 인체에 해를 끼칠 수 있는데, 예를 들면 그림 그리기, 무거운 물건 나르기 등이다. 일부 작업의 품질 요구 사항이 높기 때문에 자동차 용접, 정밀 조립 등과 같이 장기적으로 감당하기가 어렵다. 화산 탐사, 심해 탐사, 우주 탐사 등 일부 직원들은 있을 수 없다. 어떤 일은 사람들이 하기에 적합하지 않다. 예를 들면 열악한 환경, 무미건조하고 반복되는 일 등이 있다. 이것들은 모두 로봇이 실력을 발휘할 수 있는 곳이다. 서비스 로봇은 질병 치료, 건강 관리, 청결 안전도 도와드릴 수 있습니다. 수중 로봇은 침몰선을 인양하고 케이블을 놓는 데 도움을 줄 수 있다. 공학 로봇은 산에 올라가 구덩이를 파서 도로를 보수할 수 있다. 농업 로봇은 경작, 파종, 시비, 살충을 할 수 있다. 군용 로봇이 앞장서고, 지뢰와 폭탄을 만들 수 있다. ...
현재 사회에는 로봇에 대한 곤혹이 많다. 어떤 사람들은 로봇이 전능하다고 생각합니다. 이 친구들은 영화, 드라마, 소설에서 로봇을 알게 되었다. 그들의 눈에는 로봇이 만능 기계다. 그들이 진짜 로봇을 볼 때, 그들은 현재의 로봇이 너무 평범하여 로봇이라고 부를 수 없다고 생각할 것이다. 어떤 사람들은 로봇이 인간이라고 생각하는데, 반드시 성인의 이미지를 형성해야 한다. 만약 그들이 사람 같지 않다면, 어떻게 로봇이라고 불릴 수 있습니까? 그러나 실제 로봇은 대부분 인간답지 않아 많은 로봇 애호가들을 크게 실망시켰다. 로봇이 취업하면 노동자가 해고되고, 어느새 로봇을 경쟁자로 취급한다는 시각도 있다. 그들은 로봇이 인류를 위해 많은 유익한 일을 하고, 산업의 발전을 촉진하고, 인류를 위해 더 많은 일자리를 창출할 수 있으리라고는 생각하지 못했다.
로봇의 정의
과학기술계에서는 과학자들이 각 과학기술명사에 대해 명확한 정의를 내리지만, 로봇이 나온 지 수십 년이 지났지만 로봇의 정의에 대해서는 여전히 의견이 분분하고 통일된 의견이 없다. 그 이유 중 하나는 로봇이 여전히 발전하고 있고, 새로운 모델의 새로운 기능이 끊임없이 등장하기 때문이다. 근본 원인은 로봇이 인간의 개념을 다루고 대답하기 어려운 철학적 문제가 되기 때문이다. 로봇이라는 단어가 공상 과학 소설에서 처음 탄생한 것처럼 사람들은 로봇에 대한 환상으로 가득 차 있다. 아마도 로봇 정의가 모호하기 때문에 사람들에게 충분한 상상력과 창조공간을 줄 수 있을 것이다.
로봇 명령
사실 사람들이 로봇에 대한 완전한 정의를 원하지 않는 것은 아니다. 로봇이 태어난 이래로 사람들은 로봇이 무엇인지 설명하려고 노력해 왔다. 하지만 로봇 기술의 급속한 발전과 정보화 시대가 도래함에 따라 로봇이 포괄하는 내용이 점점 더 풍부해지고 로봇의 정의도 끊임없이 풍부하고 혁신되고 있다.
1886 년 프랑스 작가 릴 아담은 그의 소설' 미래이브' 에서 이런 인간 기계를' 안드로이드' 라고 부르며 네 부분으로 구성됐다.
1, 생명시스템 (균형, 걷기, 발성, 몸의 스윙, 느낌, 표정, 운동 조절 등). );
2, 조형 방안 (관절이 자유롭게 움직일 수 있는 금속커버, 일종의 갑옷);
3. 인공근육 (위의 갑옷에는 몸, 정맥, 성 등 신체의 다양한 형태가 있음);
4, 인공 피부 (피부색, 메커니즘, 윤곽, 머리카락, 시각, 치아, 발톱 등 포함). ).
1920 년 체코 작가 카렐 카페크가 공상 과학 극본' 로샘의 만능로봇' 을 출판했다. 극본에서 카페크는 체코어 단어' 로보타' 를' 로보타' 로 썼는데, 이는 노예를 의미한다. 이 연극은 로봇의 발전이 인간 사회에 미치는 비극적인 영향을 예언하며 광범위한 관심을 불러일으켜 로봇이라는 단어의 기원으로 여겨진다. 극중 로봇은 주인의 명령에 따라 묵묵히 일하고, 감정도 없고, 본연의 애정도 없고, 밋밋하게 힘든 일을 하고 있다. 그 후 Rosam 이 성공하여 로봇에 감정이 생겨 로봇의 응용부서가 급속히 증가하게 되었다. 로봇은 이미 공장과 가사 노동에 없어서는 안 될 일원이 되었다. 로봇은 인간이 매우 이기적이고 불공평하다는 것을 발견하고 결국 반란을 일으켰다. 로봇의 체력과 지능은 모두 매우 우수하여 인류를 파멸시켰다.
하지만 로봇은 자신을 만드는 방법을 모르고 자신이 곧 멸종될 것이라고 생각하여 인류의 생존자를 찾기 시작했지만 결과는 없었다. 마지막으로, 지각력이 뛰어난 남녀 로봇이 사랑에 빠졌다. 이때 로봇은 성인류로 진화했고, 세계는 다시 살아났다.
Capec 는 로봇의 안전, 인식, 자기 번식 문제를 제기했다. 기술의 진보는 인류가 원하지 않는 문제를 초래할 가능성이 높다. 공상 과학 세계는 단지 상상일 뿐이지만, 인간 사회는 이 현실에 직면할 가능성이 높다.
로봇이 인간을 해치는 것을 막기 위해 공상 과학 작가 아시모프는 1940 에서' 로봇 3 원칙' 을 제시했다.
1, 로봇은 인간을 해치지 말아야 합니다.
2. 로봇은 제 1 조를 위반한 것을 제외하고 인간의 명령에 복종해야 한다.
3. 로봇은 제 1 조와 충돌하는 것을 제외하고는 자신을 보호할 수 있어야 한다.
이것은 로봇을위한 윤리적 절차입니다. 로봇 학술계는 줄곧 이 세 가지 원칙을 로봇 발전의 지침으로 삼았다.
65438-0967 년 일본에서 열린 제 1 차 로봇학 학술회의에서 두 가지 대표적인 정의를 제시했다. 우선, 와다의 삼정홍과 주평은 "로봇은 이동성, 개인성, 지능, 보편성, 반기계성, 반인성, 자동화, 노예성 등 7 가지 특징을 가진 유연한 기계다" 고 제안했다. 이 정의에서 삼정홍은 10 의 특징을 제시하여 로봇의 이미지 (예: 자동성, 지능성, 개성성, 반기계성, 반인간화, 조작성, 보편성, 정보성, 유연성, 제한성, 이동성성) 를 나타냈다. 다른 하나는 카토 이치로가 제시한 다음 세 가지 조건을 갖춘 기계를 로봇이라고 합니다.
1, 두뇌와 손과 발을 가진 개인;
2, 비접촉 센서 (눈과 귀가 원격 정보를 수신) 및 접촉 센서가 있습니다.
3. 균형감과 고유감을 지닌 센서.
에티켓 로봇
이 정의는 로봇이 인간형이어야 하고, 손으로 일하고, 발로 움직이고, 뇌가 통일된 지휘를 완성해야 한다는 것을 강조한다. 비접촉식 센서와 접촉식 센서는 사람의 이목구비와 맞먹는다. 로봇이 외부 환경을 인식할 수 있도록 하는 반면 균형감과 고유감은 로봇이 자신의 상태를 인식하는 데 없어서는 안 될 센서다. 여기에 묘사된 것은 산업용 로봇이 아니라 자율 로봇이다.
로봇의 정의는 다양하다. 왜냐하면 그것은 어느 정도의 모호성을 가지고 있기 때문이다. 동물은 일반적으로 이러한 요소들을 가지고 있기 때문에, 우리가 로봇을 인간형 기계로 해석할 때, 광범위하게 로봇을 동물 같은 기계로 이해할 수 있다.
1988 에서 Espiau 는 로봇을 다음과 같이 정의합니다. "로봇학은 센서 정보에 따라 미리 계획할 수 있는 운영 체제를 설계하고 이 시스템의 사용량을 연구 대상으로 삼는 것을 의미합니다."
1987 국제표준화기구 (International Organization for Standardization) 는 산업용 로봇에 대해 "산업용 로봇은 자동 제어 작업과 운동 기능을 갖춘 프로그래밍 가능한 로봇으로 다양한 작업을 수행할 수 있다" 고 정의했다.
중국 과학자들의 로봇에 대한 정의는 "로봇은 자동화 기계이지만, 다른 점은 지각, 계획, 동작, 조화와 같은 인간이나 생물과 비슷한 지능 능력을 가지고 있어 매우 유연한 자동화 기계다" 는 것이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 미지의 환경과 불확실한 환경에서 작동하는 로봇을 연구하고 개발하는 과정에서 사람들은 로봇 기술의 본질이 인식, 의사 결정, 동작 및 상호 작용 기술의 조합이라는 것을 점차 인식하고 있다. 로봇 기술 지능의 본질에 대한 인식이 깊어지면서 로봇 기술이 인간 활동의 각 분야에 침투하기 시작했다. 이러한 분야의 응용 기능을 결합하여 사람들은 이동 로봇, 마이크로 로봇, 수중 로봇, 의료 로봇, 군사 로봇, 공중 우주 로봇, 엔터테인먼트 로봇 등 다양한 인식, 의사 결정, 동작 및 상호 작용 기능을 갖춘 특수 로봇과 지능형 기계를 개발했습니다. 서로 다른 작업과 특수 환경에 대한 적응성도 로봇과 범용 자동화 장비의 중요한 차이점이다. 이 로봇들은 외형적으로 원래의 휴머노이드 로봇과 산업용 로봇에서 멀리 떨어져 다양한 응용 분야의 특수한 요구 사항에 더욱 부합하고, 기능과 지능이 크게 향상되어 로봇 기술을 위한 더 넓은 발전 공간을 개척했다.
송건 중국공정원 원장은 "로봇 기술의 진보와 응용은 20 세기 자동통제에서 가장 설득력 있는 성과이자 당대의 가장 높은 의미의 자동화" 라고 지적했다. 로봇 기술은 여러 학과의 발전 성과를 종합하여 첨단 기술 발전의 최전선을 대표한다. 그것은 인간 생활 응용 분야의 끊임없는 확장으로 전 세계적으로 로봇의 역할과 영향에 대한 새로운 인식을 불러일으키고 있다.
로봇의 분류
로봇이 어떻게 분류되는지는 국제적으로 통일된 기준이 없다. 로봇은 부하중량별로 분류되고, 어떤 것은 제어방식으로 분류되고, 어떤 것은 자유도별로 분류되고, 어떤 것은 구조별로 분류되고, 어떤 것은 응용분야별로 분류된다. 일반적인 분류 방법은 표에 나와 있습니다.
분류 이름
간략한 설명
로봇을 조작하다
자동 제어, 반복 가능한 프로그래밍, 다기능, 몇 가지 자유도, 고정 또는 이동, 관련 자동화 시스템.
프로그램 제어 로봇
미리 요구한 순서와 조건에 따라 로봇의 기계 동작을 차례로 제어하다.
로봇 교육 및 복제
안내나 다른 방법으로 먼저 로봇 행동, 작업 절차 입력, 로봇 자동 반복 작업을 가르친다.
디지털 제어 로봇
로봇을 움직일 필요가 없습니다. 숫자와 언어를 통해 로봇을 교시하고, 로봇은 교시 후 정보에 따라 작동한다.
감각 제어 로봇
센서에서 얻은 정보는 로봇의 동작을 제어하는 데 사용됩니다.
적응 제어 로봇
로봇은 환경의 변화에 적응하여 자신의 행동을 통제할 수 있다.
로봇을 제어하는 법을 배우다
로봇은 업무 경험을' 체험' 하고 일정한 학습 기능을 갖추고 있으며' 배운' 경험을 업무에 적용할 수 있다.
스마트 로봇
인공지능에 의해 행동을 결정하는 로봇.
응용 환경에 따라 중국 로봇 전문가는 로봇을 공업로봇과 특수로봇이라는 두 가지 범주로 나누었다. 산업용 로봇이란 산업 분야를 겨냥한 다관절 로봇이나 다자유도 로봇이다. 특종 로봇은 공업로봇을 제외한 각종 고급 로봇으로 비제조업, 인간을 위한 서비스 로봇, 수중 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 군용 로봇, 농업로봇, 로봇 등을 포함한다. 특수 로봇에서는 서비스 로봇, 수중 로봇, 군용 로봇, 마이크로조작 로봇 등 일부 가지가 급속도로 발전하고 있으며 독립 시스템 (예: 서비스 로봇, 수중 로봇, 군용 로봇, 마이크로조작 로봇) 으로 자리잡고 있습니다. 현재 국제 로봇 학자들은 응용 환경에서 로봇을 두 가지 범주로 나누고 있다: 제조 환경과 서비스를 하는 산업용 로봇과 비제조 환경을 위한 휴머노이드 로봇으로 우리나라의 분류와 일치한다.
고대 로봇
로봇이라는 단어의 출현과 세계 최초의 산업용 로봇은 모두 최근 수십 년 동안의 일이다. 그러나 로봇에 대한 사람들의 환상과 추구는 이미 3000 여 년의 역사를 가지고 있다. 인간은 사람 같은 기계를 만들어 사람 대신 여러 가지 일을 하기를 원한다.
기계브래킷
서주 시대에는 중국 장인인 안씨가 노래도 잘하고 춤도 잘 추는 연기자를 개발했는데, 이는 중국 최초의 기록적인 로봇이다.
춘추 말기에 중국의 유명한 목수 루반도 기계 발명가였다. 묵가의 책에서는 그가 일찍이 나무새 한 마리를 만들어 공중에서' 3 일' 을 날 수 있었던 적이 있다고 말하는데, 이는 우리 노동인민의 지혜를 반영한 것이다.
기원전 2 세기에 고대 그리스인들은 알렉산더에서 가장 원시적인 로봇인 자동 로봇을 발명했다. 이것은 물, 공기, 증기 압력에 의해 구동되는 움직이는 조각상이다. 스스로 문을 열고 증기로 노래를 부를 수 있다.
1800 년 전 한나라, 대과학자 장형은 지동계뿐만 아니라 미리의 드럼차도 발명했다. 미터 드럼 자동차 라인 당 1 리, 자동차 나무 사람 드럼, 시계 라인 당 10 리를 두드렸다.
후한 삼국 시대에 촉국 재상 제갈량은 성공적으로' 목소 유마' 를 창조하고 이를 이용하여 식량을 운송하여 전방의 전쟁을 지원했다.
1662 년 다케다 코네는 시계 기술을 이용해 자동 로봇 인형을 발명하고 오사카 도톤호리에서 공연을 했다.
1738 년, 재능이 뛰어난 프랑스 기술자 잭 데이 워커슨이 기계 오리를 발명했습니다. 이 오리는 삐걱거리고, 수영을 하고, 물을 마시고, 먹고, 배설합니다. 왓슨의 원래 의도는 생물의 기능을 기계화하여 의학 분석을 하는 것이다.
로봇을 쓰다
당시 자동인형 중 가장 뛰어난 것은 스위스 시계장인 잭 돌로레스와 그의 아들 리 루이스 돌로레스였다. 65438 부터 0773 까지 그들은 잇달아 자동글씨인형과 자동놀이인형을 선보였다. 그들이 만든 자동 인형은 톱니바퀴와 태엽의 원리를 이용하여 만든 것이다. 그들 중 일부는 붓과 색깔로 그림을 그리고, 어떤 이들은 잉크를 묻힌 거위털로 글씨를 쓴다. 그것들은 구조가 정교하고, 복장이 화려하며, 유럽을 풍미한다. 당시 기술조건의 제한으로 이 인형들은 실제로 키가 1 미터인 거대한 장난감이었다. 현재 보존된 최초의 로봇은 스위스 누샤티어 역사박물관에 있는 소녀 인형이다. 200 년 전에 만들어졌습니다. 두 손의 손가락 열 개는 오르간 건반을 눌러 음악을 연주할 수 있고, 지금은 정기적으로 연주하여 관광객들이 감상할 수 있도록 하여 고대인의 지혜를 보여준다.
19 세기 중반에는 자동인형이 공상과학파와 기계제작파의 두 가지 유파로 나뉘어 각각 문학 예술 현대과학기술에서 자신의 자리를 찾았다. 183 1 년, 괴테는' 부스터' 를 출판하여 인공인' 헬몬 크루즈' 를 만들었다. 1870 년 호프만은 자동인형을 특색으로 한 작품' 가브리엘라' 를 출판했다. 콜로디의' 피노키오' 1883 출; 미래이브' 는 1886 에 발표됐다. 기계 물체의 제조에서 1893 년에 무어는' 증기인' 을 만들었고,' 증기인' 은 증기로 두 다리를 움직였다.
20 세기 이래로 더 많은 사람들이 로봇의 연구와 발전에 관심을 기울이고 지원해 왔으며, 일부 적용 가능한 로봇들이 잇따라 나왔다. 1927 년 미국 서옥회사 엔지니어 윈즐리가 최초의 로봇' 전보함' 을 만들어 뉴욕에서 열린 엑스포에서 전시했다. 무선 송신기가 장착된 전기 로봇으로 몇 가지 질문에 답할 수 있지만 로봇은 걸을 수 없습니다. 1959 최초의 산업용 로봇 (프로그래밍 가능, 원형 좌표) 이 미국에서 탄생해 로봇 발전의 새로운 시대를 열었다.
현대로봇
현대 로봇의 연구는 20 세기 중반에 시작되었는데, 그 기술적 배경은 컴퓨터와 자동화의 발전, 원자력의 개발과 활용이다.
로봇 자동차 용접 생산 라인
KLOC-0/946 년 첫 디지털 전자컴퓨터가 출시된 이후 컴퓨터는 놀라운 발전을 이루며 고속, 대용량, 저가의 방향으로 발전했다.
대규모 생산의 절실한 수요가 자동화 기술의 발전을 촉진시켰는데, 그 결과 중 하나는 1952 CNC 공작 기계의 탄생이다. 디지털 제어 기계와 관련된 제어 및 기계 부분의 연구는 로봇의 발전을 위한 토대를 마련했다.
한편 원자력 실험실의 열악한 환경은 사람을 대신하여 방사성 물질을 처리해야 한다. 이러한 수요의 맥락에서 미국 원자력위원회 아르곤 연구소는 1947 년에 리모컨 로봇을 개발하고 1948 년에는 기계 마스터-슬레이브 로봇을 개발했다.
리벳 로봇
1954 년 미국 Deval 은 먼저 산업용 로봇의 개념을 제시하고 특허를 출원했다. 이 특허의 요점은 서보 기술로 로봇의 관절을 제어하고 손으로 로봇을 가르쳐 로봇이 동작을 기록하고 재현할 수 있도록 하는 것이다. 이것이 바로 이른바 교시 재현 로봇이다. 거의 모든 기존 로봇들이 이런 제어 방식을 채택하고 있다.
로봇 제품으로서의 최초의 실용모델 (교육재현) 은 미국 AMF 가 1962 년 내놓은' VERSTRAN' 과 미국 UNIMATION 이 내놓은' Unite' 이다. 이러한 산업용 로봇은 CNC 공작 기계와 유사한 방식으로 제어되지만 외관상의 특징은 크게 다르며 주로 인간의 손과 팔로 구성됩니다.
1965 년 MIT 의 Roborts 는 간단한 블록을 식별하고 찾을 수 있는 최초의 시각 센서가 장착된 로봇 시스템을 선보였습니다.
로봇 개: 공수
1967 년 일본은 의수연구회 (현재 바이오닉 기계연구회) 를 설립했고, 같은 해 일본 최초의 로봇학회가 열렸다.
1970 제 1 회 공업로봇 국제회의가 미국에서 열렸다. 1970 이후 로봇에 대한 연구가 빠르고 광범위하게 보급되었다.
1973 년 신시내티미라 클론의 리처드 혼은 최초로 소형 컴퓨터로 제어되는 산업용 로봇을 제작했습니다. 이 로봇은 유압으로 구동되어 최대 45 킬로그램의 유효 하중을 들 수 있습니다.
산업용 로봇은 1980 년이 되어서야 일본에서 실제로 보급되었기 때문에' 로봇 원년' 이라고 불린다.
이후 산업용 로봇은 일본에서 큰 발전을 이루었고 일본은' 로봇 왕국' 이라는 명성을 얻었다.
자주잠수정
컴퓨터 기술과 인공지능 기술이 급속히 발전하면서 로봇은 기능과 기술 모두에서 크게 향상되었으며, 이동 로봇과 로봇의 시각과 촉각 기술이 대표적인 대표다. 이러한 기술의 발전으로 로봇의 개념이 확장되었다. 1980 년대에는 감각, 사고, 의사 결정, 행동능력을 갖춘 시스템을 지능 로봇이라고 불렀는데, 이는 일반적이고 광범위한 개념이다. 이 이념은 로봇학의 연구와 응용을 지도할 뿐만 아니라, 로봇학이 깊이와 폭으로 발전할 수 있는 거대한 공간을 부여한다. 수중 로봇, 우주 로봇, 공중 로봇, 지상 로봇, 마이크로 로봇 등 다양한 용도의 로봇이 등장하면서 많은 꿈이 이뤄졌다. 로봇의 기술 (예: 감지 기술, 지능 기술, 제어 기술 등). ) 다양한 분야에 확산되어 다양한 새로운 기계인 로봇 기계를 형성한다. 현재 정보기술과의 상호 작용과 융합은' 소프트웨어 로봇' 과' 인터넷 로봇' 이라는 이름을 만들어 로봇의 혁신적 활력을 보여준다.
로봇의 손
로봇은 동물의 행동 특징을 모방하려고 하는데, 자연히 동물의 뇌의 일부 기능을 가지고 있다. 로봇의 뇌는 우리가 잘 아는 컴퓨터이다. 그러나 컴퓨터만으로는 명령을 내리는 것만으로는 충분하지 않다. 가장 기본적인 것은 로봇에 각종 감각 기관을 설치하는 것이다. 여기서 우리는 로봇의 "손" 과 "발" 을 중점적으로 소개한다.
로봇은 반드시' 손' 과' 발' 이 있어야 컴퓨터가 내는' 명령' 에 따라 행동할 수 있다. "손" 과 "발" 은 명령을 실행하는 메커니즘 일뿐만 아니라 인식 기능, 즉 우리가 일반적으로 "촉각" 이라고 부르는 기능도 가지고 있습니다. 동물과 사람의 청각 기관과 시각 기관은 모든 자연 정보를 느낄 수 없기 때문에 촉각 기관은 존재하고 발전할 수 있다. 동물의 물체에 대한 부드럽고, 딱딱하고, 차갑고, 뜨거운 느낌은 촉각 기관에 의존한다. 어둠 속에서 물건을 잘 볼 수 없을 때, 너는 자주 손으로 그것들을 만져야 발견할 수 있다. 뇌는 지정된 임무를 완수하기 위해 손발을 조절해야 하고, 손발의 촉각에서 얻은 정보를 뇌에 피드백하여 동작을 조절하여 알맞게 해야 한다. 그러므로 우리는 로봇에 손재주가 있는' 손' 을 갖추어야 하며,' 터치' 할 수 있고, 인식능력을 가지고 있어야 한다.
로봇의 손은 보통 정사각형 손바닥과 세그먼트 손가락으로 이루어져 있다. 촉각을 가지기 위해 손바닥과 손가락에 탄성 접점이 있는 접촉 구성요소 (예: 예민한 스프링 로드셀) 가 설치되어 있습니다. 냉온을 감지하려면 열 센서도 설치할 수 있다. 물체를 만질 때, 감응 요소는 접촉 신호를 보내고, 그렇지 않으면 신호를 보내지 않는다. 각 손가락 관절의 연결축에는 정밀한 전위기 (회로 저항을 회전하여 전류 신호를 출력하는 구성요소) 가 설치되어 있어 손가락의 구부리기 각도를 "모양 구부리기 정보" 로 변환할 수 있습니다. 각 관절에서 발생하는 모양 구부리기 정보 및 "접촉 정보" 는 전자 컴퓨터로 전송되며 계산을 통해 로봇이 잡는 물체의 모양과 크기를 신속하게 확인할 수 있습니다.
이제 로봇의 손은 날렵한 손가락, 손목, 팔꿈치, 견갑골 관절을 가지고 있어 자유롭게 구부리고 흔들며 손목을 회전하고 구부릴 수 있다. 손가락에 있는 센서를 통해 잡은 물건의 무게도 느낄 수 있어 일손의 많은 기능이라고 할 수 있다.
실제 응용 프로그램에서는 이렇게 복잡한 여러 개의 인공 손가락이 필요하지 않은 경우가 많습니다. 모든 각도에서 물체를 만지고 이동할 수 있는 클램프 손가락만 있으면 됩니다. 1966 년 미 해군은 클램프 인공 손가락이 장착된 로봇' Kevo' 를 사용하여 750 미터 깊이의 해저에서 비행기 사고로 스페인 근해에 추락한 수소폭탄을 건져냈다. 1967 년 미국 우주선' 탐험가 3 호' 가 리모컨 로봇을 달에 보냈다. 지구인의 통제하에 달 표면의 약 2 제곱미터 범위 내에서 깊이가 40cm 인 토양 샘플을 발굴해 지정된 위치에 놓을 수 있으며, 토양의 경도와 무게를 결정하는 것과 같은 예비 분석을 할 수도 있다. 아폴로 유인 우주선이 달에 오르는 선례를 세웠다.
로봇의 눈
사람의 눈은 감각의 창이고, 사람의 80% 이상의 정보는 모두 시각으로 얻어진다. "인공 눈" 을 만들 수 있는지, 기계가 사람처럼 글을 읽고 사물을 볼 수 있도록 하는 것은 지능 자동화의 중요한 과제이다. 기계 인식의 이론, 방법 및 기술을 패턴 인식이라고 합니다. 패턴이란 식별된 사건이나 과정을 말하며, 문자, 그림, 기후와 같은 물리적 실체일 수도 있고, 기후와 같은 추상적인 가상체일 수도 있다. 기계 인식 시스템은 인간의 시각 시스템과 유사하며 정보 수집, 정보 처리 및 피쳐 추출, 의사 결정 분류 등으로 구성됩니다.
기계문화
우체통에 넣은 편지는 우체국 직원의 분류를 거쳐야 각지로 보낼 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 한 사람은 하루에 2 ~ 3 천 통의 편지만 분류할 수 있다. 지금 기계로 분류하면 효율이 10 배 이상 높아질 수 있다. 기계 문해력의 원리는 인간의 문해력의 원리와 비슷하다. 먼저 입력한 우편 번호를 분석하고 특징을 추출합니다. 6 자를 입력하면 맨 아래에 원이 있고 왼쪽 위 모서리에 선이나 곡선이 있는 것이 특징입니다. 두 번째는 이 특징들을 기계에 원래 지정된 0 ~ 9 개의 10 개 기호의 특징과 비교하는 것입니다. 어느 숫자의 특징이 가장 비슷한지 어느 숫자인지 비교하는 것입니다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 컴퓨터명언) 이러한 유형의 인식은 본질적으로 분류라고 하며, 패턴 인식 이론에서는 이러한 방법을 통계 인식이라고 합니다.
로봇 문해력의 연구 성과는 우편 시스템뿐만 아니라 필기 프로그램의 직접 입력, 정부 사무 자동화, 은행 요약, 통계, 자동 조판 등에도 사용될 수 있다.
기계 지도 인식
기존의 기계 가공 부품은 전적으로 작업자가 도면을 보고 완성한 것이다. 로봇이 도면을 인식할 수 있습니까? 이것이 기계 독서의 문제이다. 위의 통계 방법 외에도 언어 방법이 있는데, 이는 인간인지 과정에서 시각과 언어의 연계에 기반을 두고 있다. 이미지를 선, 슬래시, 폴리라인, 점, 호 등의 기본 요소로 분해합니다. , 그들이 어떻게 이미지의 법칙을 형성하는지, 즉 인식할 이미지가 어떤' 문장 패턴' 에 속하는지, 미리 정해진 구법에 부합하는지 구조적으로 점검했다. 이 원리에 근거하여 문법이 정확한지 식별할 수 있다.
기계 독도는 현대 공업, 농업, 국방, 과학 실험, 의료에 대량의 영상 처리와 인식 문제를 포함하는 광범위한 응용이 있다.
기계 인식 대상
물체의 기계 인식은 3 차원 인식 시스템이다. 일반적으로 TV 카메라는 정보 입력 시스템으로 사용됩니다. 사람들은 주로 명암 정보, 색상 정보, 거리 정보 등의 원리에 의존한다. , 기계 인식 시스템도 이 세 가지 정보를 입력하지만 방법은 다르다. TV 카메라 촬영 방향이 다르기 때문에 입방체를 추출하는 * * * 같은 특징 (예: 면 수, 정점 수, 평행선 수) 과 같은 다양한 그래픽을 얻을 수 있으며, 컴퓨터에 미리 저장된 객체 특성 테이블을 참조하여 입방체를 식별할 수 있습니다.
현재 기계는 모양이 간단한 물체를 식별할 수 있다. 표면 물체, 전자 부품 등 복잡한 물체의 인식, 실외 풍경의 인식 등에 대한 연구도 어느 정도 진전을 이루었다. 물체 인식은 주로 산업 제품 외관 검사, 가공소재 분류 및 조립에 사용됩니다.
로봇의 코
사람이 물질의 냄새를 맡을 수 있고, 주변 물질의 화학 성분을 분별할 수 있는 것은 모두 코의 점성 부분에 의지하여 이루어진다. 인간 코의 이 지역에는 단지 5 제곱센티미터의 면적에 500 만 개의 후각 세포가 있다. 후각 세포는 물질에 자극을 받아 신경 충동을 일으키고 뇌에 전달되어 후각을 일으킨다. 인간의 코는 사실 매우 정확한 가스 분석기이다. 사람의 코는 매우 민감하다. 에티올 (비정상적인 냄새가 나는 특수 화학 물질) 의 5 분의 1 을 물 1 리터에 넣어도 사람의 코는 냄새를 맡을 수 있다.
로봇의 코도 자동가스 분석기로 만들어졌다. 우리나라는 후각 센서를 개발해 아세톤 클로로포름과 같은 40 여종의 기체를 냄새를 맡을 수 있을 뿐만 아니라, 사람들이 들을 수 없지만 사람을 죽게 할 수 있는 일산화탄소 (즉, 우리가 평소에 사용하는 가스) 를 냄새로 맡을 수 있다. 이런 후각 센서는 이산화 주석, 염화 브롬 등으로 만든 프로브를 가지고 있다. (코 스티커에 해당). 그것이 어떤 기체를 만나면, 그 저항이 바뀌어 전자 회로를 통해 나타나고, 빛이나 소리를 통해 신고할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 전기, 전기, 전기, 전기, 전기, 전기, 전기) 동시에, 이 후각 센서를 통해, 우리는 매설 파이프에서 가스가 누출되는 위치를 찾아낼 수 있다.
현재 각종 원리로 만든 기체 자동분석기는 종류가 다양하며 유독가스 검사, 우주선 내 기체 성분 분석, 환경 모니터링 등에 널리 사용되고 있다.
이러한 가스 분석기의 원리와 디스플레이는 모두 전기 현상과 관련이 있기 때문에 사람들은 이를 전자코라고 부른다. 전자코와 전자컴퓨터를 결합하면 로봇의 후각 시스템을 만들 수 있다.
로봇의 귀
인간의 귀는 눈 바로 옆에 있는 감각 기관이다. 음파가 고막에 부딪쳐 청각 신경의 충동을 일으키고 뇌의 청각 영역으로 전달되어 사람의 청각을 불러일으킨다. 로봇의 귀는 보통 "마이크" 나 녹음기로 만들어진다. 우주로 보내진 리모컨 로봇의 귀 자체는 라디오 수신기이다.
사람의 귀는 매우 민감하다. 우리가 들을 수 있는 가장 약한 소리는 고막에 대한 압력도 평방 센티미터당 몇 백 억 킬로그램에 불과하다. 이 압력은 대기압의 10 분의 1 에 불과하다. 하지만 티타늄산이라는 압전재로 만든' 귀' 는 사람의 귀보다 더 예민하고 성냥개비 같은 작은 물건에도 반사되는 음파도 또렷이 들린다. 이런 귀로 곡고를 감시하면 벌레 한 마리가 2 ~ 3 킬로그램의 곡식을 기어다니는 소리도 정확하게' 들을' 수 있다.
압전재로 만든' 귀' 가 소리를 들을 수 있는 이유는 압전물질이 당기거나 압력을 받을 때 전압을 발생시켜 회로를 바꿀 수 있기 때문이다. 이 특성을 압전 효과라고합니다. 음파의 작용으로 끊임없이 늘어나거나 압축될 때, 소리 신호의 변화에 따라 변하는 전류가 발생한다. 이 전류는 증폭기를 통해 확대한 후, 로봇이 소리를 들을 수 있도록 전자 컴퓨터 (인간의 뇌의 청음 영역과 동일) 로 보내 처리한다.
하지만 소리를 들을 수 있는 것은 첫 번째 단계일 뿐, 더 중요한 것은 다른 소리를 식별할 수 있다는 것이다. 현재, 사람들은 99% 정확도로 비특정 사람의 목소리를 식별할 수 있는 연속 음성을 식별할 수 있는 장치를 개발하는 데 성공했다. 이 기술은 전자 컴퓨터를 "순종" 하기 시작합니다. 이것은 컴퓨터 운영자에 대한 특별한 요구를 크게 낮출 것이다. 운영자는 입으로 직접 전자컴퓨터에 지시를 내릴 수 있어 사람들이 기계를 조작할 때 손과 눈이 바쁘고 입과 귀가 한가한 상황을 바꿀 수 있다. 한 사람은 소리로 모든 방향의 기계를 동시에 제어할 수 있고, 위층 아래층 기계에 동시에 지시를 내릴 수 있으며, 조명도 필요 없어 밤이나 지하에서 일하기에 적합하다. 이 기술은 또한 전화 자동 응답, 예약 및 정보 검색 과정을 크게 가속화했다.
지금도 사람들은 로봇이 소리를 통해 사람의 심리상태를 인식하게 하는 방법을 연구하고 있다. 사람들은 미래의 로봇이 사람의 말을 이해할 수 있을 뿐만 아니라 사람의 기쁨, 분노, 놀라움, 망설임, 애매함 등의 감정도 이해할 수 있기를 바란다. 이것들은 모두 로봇의 응용에 엄청난 발전 공간을 가져다 줄 것이다.
로봇이 없으면 사람이 기계가 된다.
사회가 발전함에 따라, 사회 분업이 갈수록 가늘어지는데, 특히 현대 대생산은 더욱 그렇다. 어떤 사람들은 매일 같은 부위에 너트를 조이고, 어떤 사람들은 하루 종일 실을 연다. 영화' 모던 시대' 에서 보여준 바와 같이 사람들은 끊임없이 소외되고 각종 직업병이 나타나기 시작했다. 그래서 사람들은 자신의 일을 어떤 기계로 대체하기를 강력히 원한다. 그래서 사람들은 지루하고 단조롭고 위험한 일을 하는 대신 로봇을 개발했습니다. 로봇의 출현으로 일부 노동자들이 원래의 직장을 잃었기 때문에, 어떤 사람들은 로봇에 대해 적의를 품고 있다. "로봇이 고용되면 사람들은 해고될 것이다." 중국뿐만 아니라 미국 등 일부 선진국에서도 이런 관념을 가지고 있다. 사실 이런 걱정은 불필요하다. 어떤 선진적인 기계 설비도 노동 생산성과 제품의 질을 높이고 더 많은 사회적 부를 창출하며, 필연적으로 더 많은 일자리를 제공할 것이다. 이는 인류 생산 발전의 역사에서 증명된 것이다. 어떤 새로운 사물의 출현은 모두 장단점이 있지만, 이익은 폐단보다 크며, 곧 사람들에게 인정받는다. 예를 들어, 자동차의 출현은 인력거꾼과 운반공의 사업을 빼앗았을 뿐만 아니라 교통사고가 잦아 인간의 생명과 재산에 위협이 되고 있습니다. 비록 사람들은 이미 자동차의 이런 결점들을 보았지만, 그것은 여전히