畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 系 別： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專 業(yè)： 機(jī)電信息系 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 外文出處： 件： 1. 原文 ； 2. 譯文 2013 年 05 月 1 I It be it is a of a of a on a It of in ar to on s of of is of in to be to a So is to be to in do up to s of as as in of an of in we to is a as it is a to of a of to a so to at of to it is a of a It is no of of S It it it in 0th 970s, to is in of a is to of in a In it be of it to be to 2 an it a of of we a by So as it to to it to it be to of or is in a of ut of of as we of of it a s of As in of 0th 970s. At we at a In is a an s a to a ut to of 500 , 1995, 15 0 of 986 we a 63 As be an of to a We in At of as of so on a a of in we up in a of in in we in on be On of is a 3 e in at is no in a of we a of I to of So is of a s .1 is 999 1.1 5 is in is of to in to of a of in is of of a It is by of of a in of or in a 5-2 of So it is to of 0 20 of a a of is to is of of of is a of We to be to be of is a to of of We be to of we of of in to of of in in of a as we to we to 4 to so is it is a It is a it to as a Its of to to is s of is in of of it to it is it it It to a to is of of of If in of an is a is ,000 of of we on a a on it of is a to In as a is a it is it is to to of a ai an a to of in to in a s 5 it to of a be on of to in to or a to to s is a s We it be in to is of 6,000 ,000 be 000, in of in 863 in ,000 in a to is a of In a of 6 in of a is in of of of is to as of as if to do in of in is in is of is as be to be by of a be to we be to We 6 on of of in of is by of a of It is in of of a of So of as as as of on of a of of of of an is s be a In we be a as a We be a "of of In so a to to a 1 高壓線路機(jī)器人 摘要 本文介紹了一種用于高壓電線檢查的機(jī)器人。同時(shí)對(duì)該機(jī)器人的雙臂機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。該機(jī)器人能夠?qū)Ш浇拥鼐€，克服障礙，自動(dòng)檢查輸電線。采用專家系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。該機(jī)器人可以在地面系統(tǒng)的人機(jī)界面基礎(chǔ)上，進(jìn)行監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)距離遙控。本文提出了克服障礙策略和導(dǎo)航原理。該機(jī)器人克服障礙和導(dǎo)航的試驗(yàn)已經(jīng)完成，試驗(yàn)結(jié)果 證明該機(jī)器人可以用來(lái)執(zhí)行導(dǎo)航和監(jiān)測(cè)任務(wù)。 首先我介紹一下機(jī)器人產(chǎn)生的背景，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，它應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個(gè)綜合性的結(jié)果，同時(shí)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一個(gè)重大影響的一門科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中各國(guó)加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入，就加強(qiáng)了本國(guó)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么隨著人類的發(fā)展，人們?cè)诓粩嗵接懽匀贿^(guò)程中，在認(rèn)識(shí)和改造自然過(guò)程中，需要能夠解放人的一種奴隸。那么這種奴隸就是代替人們?nèi)ツ軌驈氖聫?fù)雜和繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人們 對(duì)不可達(dá)世界的認(rèn)識(shí)和改造，這也是人們?cè)诳萍及l(fā)展過(guò)程中的一個(gè)客觀需要。 機(jī)器人有三個(gè)發(fā)展階段，那么也就是說(shuō)，我們習(xí)慣于把機(jī)器人分成三類，一種是第一代機(jī)器人，那么也叫示教再現(xiàn)型機(jī)器人，它是通過(guò)一個(gè)計(jì)算機(jī)，來(lái)控制一個(gè)多自由度的一個(gè)機(jī)械，通過(guò)示教存儲(chǔ)程序和信息，工作時(shí)把信息讀取出來(lái)，然后發(fā)出指令，這樣的話機(jī)器人可以重復(fù)的根據(jù)人當(dāng)時(shí)示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動(dòng)作，比方說(shuō)汽車的點(diǎn)焊機(jī)器人，它只要把這個(gè)點(diǎn)焊的過(guò)程示教完以后，它總是重復(fù)這樣一種工作，它對(duì)于外界的環(huán)境沒有感知，這個(gè)力操作力的大小，這個(gè)工件存在不存在，焊的好與壞， 它并不知道，那么實(shí)際上這種從第一代機(jī)器人，也就存在它這種缺陷，因此，在 20 世紀(jì) 70 年代后期，人們開始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺的機(jī)器人，這種帶感覺的機(jī)器人是類似人在某種功能的感覺，比如說(shuō)力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺和人進(jìn)行相類比，有了各種各樣的感覺，比方說(shuō)在機(jī)器人抓一個(gè)物體的時(shí)候，它實(shí)際上力的大小能感覺出來(lái)，它能夠通過(guò)視覺，能夠去感受和識(shí)別它的形狀、大小、顏色。抓一個(gè)雞蛋，它能通過(guò)一個(gè)觸覺，知道它的力的大小和滑動(dòng)的情況。第三代機(jī)器人，也是我們機(jī)器人學(xué)中一個(gè)理想的所追求的最高級(jí)的階段，叫智能機(jī)器人，那么只要告 訴它做什么，不用告訴它怎么去做，它就能完成運(yùn)動(dòng)，感知思維和人機(jī)通訊的這種功能和機(jī)能，那么這個(gè)目前的發(fā)展還是相對(duì)的只是在局部有這種智能的概念和含義，但真正完整意義的這種 2 智能機(jī)器人實(shí)際上并沒有存在，而只是隨著我們不斷的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能的概念越來(lái)越豐富，它內(nèi)涵越來(lái)越寬。 下面我簡(jiǎn)單介紹一下我國(guó)機(jī)器人發(fā)展的基本概況。由于我們國(guó)家存在很多其他的各種因素、問(wèn)題。我們國(guó)家在機(jī)器人方面的研究是在 20 世紀(jì) 70 年代后期，當(dāng)時(shí)我們?cè)趪?guó)家北京舉辦一個(gè)日本的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品展覽會(huì)，在這個(gè)會(huì)上有兩個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)是數(shù)控機(jī)床，一個(gè)是工業(yè)機(jī) 器人，這個(gè)時(shí)候，我們國(guó)家的許多學(xué)者，看到了這樣一個(gè)方向，開始進(jìn)行了機(jī)器人的研究，但是這時(shí)候研究，基本上還局限于理論的探討階段，那么真正進(jìn)行機(jī)器人研究的時(shí)候，是在七五、八五、九五、十五將近這二十年的發(fā)展，發(fā)展最迅速的時(shí)候，是在 1986 年我們國(guó)家成立了 863計(jì)劃是高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，就將機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)重要的發(fā)展的主題，國(guó)家投入將近幾個(gè)億的資金開始進(jìn)行了機(jī)器人研究，使得我們國(guó)家在機(jī)器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地發(fā)展。 目前主要單位像中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所，原機(jī)械部的北京自動(dòng)化所，像哈爾濱工業(yè)大學(xué)，北京航空航天大學(xué)，清 華大學(xué)，還包括中科院北京自動(dòng)化所等等的一些單位都做了非常重要的研究工作，也取得了很多的成果，而且目前這幾年來(lái)看，我們國(guó)家在高校里邊，有很多單位從事機(jī)器人研究，很多研究生和博士生都在從事機(jī)器人方面的研究，目前我們國(guó)家比較有代表性的研究，有工業(yè)機(jī)器人，水下機(jī)器人，空間機(jī)器人，核工業(yè)的機(jī)器人，都在國(guó)際上應(yīng)該處于領(lǐng)先水平，總體上我們國(guó)家與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在很大的差距，主要表現(xiàn)在，我們國(guó)家在機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化方面，目前還沒有固定的成熟的產(chǎn)品，但是在上述這些水下、空間、核工業(yè)，一些特殊機(jī)器人方面，我們?nèi)〉昧撕芏嘤刑厣难?究成就。 下邊我簡(jiǎn)單介紹一下工業(yè)機(jī)器人的一些情況。到目前為止，工業(yè)機(jī)器人是最成熟，應(yīng)用最廣泛的一類機(jī)器人，世界總量目前已經(jīng)銷售 110 萬(wàn)臺(tái)，這是 1999年的統(tǒng)計(jì)，但這 110 萬(wàn)臺(tái)在已經(jīng)進(jìn)行裝備使用的是 75 萬(wàn)臺(tái)，這個(gè)量也是不小的。總體情況看，日本在工業(yè)機(jī)器人這一塊，是首位的，成為機(jī)器人的王國(guó)，美國(guó)發(fā)展也很迅速，目前在新安裝的臺(tái)數(shù)方面，已經(jīng)超過(guò)了日本，中國(guó)剛開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的階段，已經(jīng)研制出多種工業(yè)機(jī)器人樣機(jī)，已有小批量在生產(chǎn)中使用。 點(diǎn)焊機(jī)器人主要是針對(duì)汽車生產(chǎn) 線，提高生產(chǎn)效率，提高汽車焊接的質(zhì)量，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度的一種機(jī)器人。它的特點(diǎn)是通過(guò)機(jī)器人對(duì)兩個(gè)鋼板進(jìn)行點(diǎn)焊的時(shí)候，需要承載一個(gè)很大的焊鉗，一般在幾十公斤以上，那么它的速度要求在每秒鐘一米五到兩米這樣的高速運(yùn)動(dòng)，所以它一般來(lái)說(shuō)有五到六個(gè)自由度，負(fù)載 3 三十到一百二十公斤，工作的空間很大，大概有兩米，這樣一個(gè)球形的工作空間，運(yùn)動(dòng)速度也很高，那么自由度的概念，就是說(shuō)，是相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的部件的個(gè)數(shù)，就相當(dāng)于我們?nèi)梭w，腰是一個(gè)回轉(zhuǎn)的自由度，我們大臂可以抬起來(lái)，小臂可以彎曲，那么這就三個(gè)自由度，同時(shí)腕部還有一個(gè)調(diào)整姿態(tài)來(lái)使 用的三個(gè)自由度，所以一般的機(jī)器人有六個(gè)自由度，就能把空間的三個(gè)位置，三個(gè)姿態(tài)，機(jī)器人完全實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也有小于六個(gè)自由度的，也有多于六個(gè)自由度的機(jī)器人，只是在不同的需要場(chǎng)合來(lái)配置。 第二類是服務(wù)機(jī)器人，隨著工業(yè)化的發(fā)展，尤其近十年以來(lái)，機(jī)器人的發(fā)展的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷拓寬，目前一個(gè)很重要的特征，大家都知道，機(jī)器人已經(jīng)從制造業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向了非制造業(yè)和服務(wù)行業(yè)，剛才談的汽車制造屬于是制造業(yè)，但服務(wù)行業(yè)包括清潔、加油、救護(hù)、搶險(xiǎn)、救災(zāi)這些等等，都屬于非制造行業(yè)和服務(wù)行業(yè)，那么這里邊跟工業(yè)機(jī)器人相比，它有一個(gè)很重要的不同，它主 要是一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)，它能夠移動(dòng)、去運(yùn)動(dòng)，上面有一些手臂進(jìn)行操作，同時(shí)還裝有一些像力覺傳感器和視覺傳感器、超聲測(cè)距傳感器等等。它對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行識(shí)別，來(lái)判斷它的運(yùn)動(dòng)，完成某種工作，這是服務(wù)機(jī)器人的基本的一個(gè)特點(diǎn)。 例如，家務(wù)機(jī)器人主要體現(xiàn)在像一些對(duì)地毯和地板定期的它能夠進(jìn)行清掃和吸塵，它這個(gè)機(jī)器人很有意思，它有傳感器，它能夠把家具和人能識(shí)別出來(lái)，它自動(dòng)的按照一種規(guī)律，能根據(jù)路徑把地面全部的清掃干凈，這也是家務(wù)中一些機(jī)器人的表現(xiàn)。 那么醫(yī)療機(jī)器人，是近五年來(lái)發(fā)展比較迅速的一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。如果人手術(shù)的時(shí)候，醫(yī)生來(lái) 手術(shù)，一個(gè)是疲勞，另一個(gè)人手操作的精度還是有限的。在德國(guó)一些大學(xué)里面，面向人的脊椎，如腰間盤突出這種病，進(jìn)行識(shí)別以后，能夠自動(dòng)地用機(jī)器人來(lái)輔助進(jìn)行定位，進(jìn)行操作和手術(shù)。像美國(guó)已經(jīng)有一千多例機(jī)器人對(duì)人眼球進(jìn)行手術(shù)，這樣的機(jī)器人，還包括通過(guò)遙控操作的辦法，實(shí)現(xiàn)對(duì)人的胃腸這種手術(shù)，大家在電視里邊看到，一個(gè)機(jī)械手，大概有手指這樣粗細(xì)的一個(gè)機(jī)械手，通過(guò)插入腹臟以后，人在屏幕上操作這個(gè)機(jī)器手，同時(shí)對(duì)它用激光的方法對(duì)病灶進(jìn)行激光的治療，這樣的話，人就不用很大幅度地破壞人的身體，這實(shí)際對(duì)人的一種解放，是非常好一種機(jī)器人，醫(yī) 療機(jī)器人它也很復(fù)雜，一方面它完全自動(dòng)去完成各種工作，是有困難的，一般來(lái)說(shuō)都是人來(lái)參與，這是美國(guó)開發(fā)的一個(gè)林白手術(shù)這樣一個(gè)例子，人通過(guò)在屏幕上，通過(guò)一個(gè)遙控操作手來(lái)控制另一個(gè)機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)通過(guò)對(duì)人的腹腔進(jìn)行手術(shù)，前幾年我們國(guó)家展覽會(huì)上，美國(guó)已經(jīng)成 4 功的實(shí)現(xiàn)了對(duì)人的心臟瓣膜的手術(shù)和搭橋手術(shù)，這已經(jīng)在機(jī)器人領(lǐng)域中，引起了很大的轟動(dòng)，還包括， 這種外科手術(shù)機(jī)器人，它實(shí)際上通過(guò)一些儀器能夠?qū)θ说囊恍┎∽冞M(jìn)行檢查，通過(guò)一個(gè)機(jī)械手就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人的某些部位進(jìn)行手術(shù)，還包括遙操作機(jī)械手，以及多個(gè)醫(yī)生可以在機(jī)器人共同參與 下進(jìn)行手術(shù)，包括機(jī)器人給大夫醫(yī)生拿鉗子、鑷子或刀子來(lái)代替護(hù)士的工作，同時(shí)把照明能夠自動(dòng)的給醫(yī)生的動(dòng)作聯(lián)系起來(lái)，醫(yī)生的手到哪兒，照明就去哪兒，這樣非常好的，一個(gè)醫(yī)生的助手。 我們國(guó)家的這個(gè)方面也不甘落后，應(yīng)該說(shuō)繼美國(guó)、俄國(guó)和法國(guó)之后，我們國(guó)家這個(gè)方面，也是走向了國(guó)際的前列，這是中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所開發(fā)和研制成功，水下六千米無(wú)纜自治水下機(jī)器人，那么這個(gè)機(jī)器人到水下六千米，能夠無(wú)纜進(jìn)行作業(yè)，這是剛被獲得 2000 年我們國(guó)家十大科技成果之一，這個(gè)標(biāo)志著我們國(guó)家在水下機(jī)器人這塊，已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，目前我們?cè)?863 計(jì) 劃，在開發(fā)水下七千米的有載人潛器來(lái)對(duì)海洋進(jìn)一步的開發(fā)和作業(yè)，這也是投了很大的財(cái)力和物力。 我們?cè)诳臻g機(jī)器人研究這塊也有很大的發(fā)展。包括像歐洲十六國(guó)在聯(lián)合空間計(jì)劃，面向未來(lái)太空的這種太空艙這樣一個(gè)整個(gè)計(jì)劃，其中有一點(diǎn)就是空間機(jī)器人，它的主要意義在于開發(fā)宇宙，造福人類，創(chuàng)造人類新的家園，它主要的功能是在于科學(xué)考察，像空間生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，衛(wèi)星和航天器的維修和修理，以及空間建筑的裝配，這幾個(gè)應(yīng)用，確實(shí)是必要的，比方說(shuō)科學(xué)考察，如果對(duì)像地面的模擬一些物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)，不一定非得人在太空艙里邊，因?yàn)槿嗽谔张摾锷嬉惶斓?費(fèi)用，將近是一百萬(wàn)美金，而且也很危險(xiǎn)，那么其實(shí)有些動(dòng)作是很簡(jiǎn)單的，人通過(guò)在地面上，通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行控制機(jī)器人，再定期的完成某種預(yù)定的動(dòng)作，實(shí)際是很簡(jiǎn)單的，還有包括像太空艙進(jìn)行控制一些實(shí)驗(yàn)，一些開關(guān)、按鈕、法蘭簡(jiǎn)單的維修維護(hù)，都可以用機(jī)器人來(lái)完成，因?yàn)闄C(jī)器人有太陽(yáng)能電池的話，那么機(jī)器人就能夠生存，就能工作，通過(guò)上次我們剛才介紹機(jī)器人發(fā)展的應(yīng)用，在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，也確實(shí)看到了機(jī)器人在工業(yè)、醫(yī)療、水下、空間、采掘、建筑、服務(wù)、娛樂、軍事方面的應(yīng)用，也的的確確看到，是由于應(yīng)用帶動(dòng)了關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，沒有需求，機(jī)器人就不能 發(fā)展，正是因?yàn)槿藗冊(cè)谡J(rèn)識(shí)自然改造自然過(guò)程中，需要各種各樣的機(jī)器人，所以才促進(jìn)了這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)器人本身問(wèn)題的發(fā)展，從另一個(gè)方面，由于關(guān)鍵技術(shù)的解決，以及應(yīng)用的需求，就促進(jìn)了機(jī)器人學(xué)本身的一個(gè)主題的發(fā)展，智能化，由原來(lái)的示教再現(xiàn)，發(fā)展成目前局部 5 感知功能的第二代機(jī)器人，最終的目標(biāo)，是不斷地隨著其它學(xué)科和先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，使機(jī)器人內(nèi)涵不斷豐富，最終實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人這樣一個(gè)主流。 機(jī)器人是人類的得力助手，能友好相處的可靠朋友，將來(lái)我們會(huì)看到人和機(jī)器人會(huì)存在一個(gè)空間里邊，成為一個(gè)互相的助手和朋友。機(jī)器人會(huì)不會(huì) 產(chǎn)生飯碗的問(wèn)題。我們相信不會(huì)出現(xiàn) “機(jī)器人上崗，工人下崗 ”的局面，因?yàn)槿藗冸S著社會(huì)的發(fā)展，實(shí)際上把人們從繁重的體力和危險(xiǎn)的環(huán)境中解放出來(lái)，使人們有更好的崗位去工作，去創(chuàng)造更好的精神財(cái)富和文化財(cái)富。