机器人的类型

机器人简介

这篇文章献给所有的极客和爱好者，他们热衷于升级他们对自动和智能机器类型的理解。简而言之，这就是我们所说的——机器人——智能机器。

那么它是如何智能的呢?

事实上，机器人可以决定自己的动作来完成一项任务，这使它成为智能机器。这种智能实际上是由不同的传感器提供的，这些传感器允许机器人根据环境的变化来操作其工作。

根据国际组织标准(ISO)，机器人是一种可重新编程的多功能机械手，旨在通过可变编程运动来移动物体。

可重新编程是指机器人通过基于计算机的程序来控制，该程序可以随时更改。多功能属性是指一个机器人可以完成多种应用。

机器人是如何进化的——简要回顾一下

这一切都始于1921年，捷克作家卡雷尔·恰佩克在他的戏剧《罗森的万能机器人》中用“机器人”一词来指代一个虚构的角色，指的是取代人类的机器。

虽然这部剧的后果实际上是可怕的——人们担心机器人最终会把人类从地球上消灭，但艾萨克·阿西莫夫在1940年设想了机器人是人类的资产，他假设了三个基本定律:

1. 1. 任何人都不应该被机器人或它的行为伤害。

1. 1. 人类的命令应该始终服从，除非违背第一法则。

1. 机器人应该保护自己免受伤害

1958年，Joseph F Engel Berger和George C Devol一起创立了UNIMATION机器人公司，致力于设计第一台工作机器人。

然而，1961年，新泽西州的通用汽车公司首次使用了自动压铸模具，将烧红的汽车零件放入冷却液池中，冷却液将它们输送给工人进行修剪和抛光。

机器人分类

在这里，我们将根据不同的标准来讨论不同类型的机器人。首先，让我们研究一些国际认可的分类:

日本工业机器人协会分类

1. 1. 第1类或手动处理设备:具有多个自由度(零件可以移动的不同方向)并由操作员驱动的设备。鹤就是一个例子。

1. 1. 2类或定序机器人:按固定方法执行任务的连续阶段的装置。

1. 1. 3类或可变序列机器人:执行与第2类机器人相同的操作，但其控制可以修改的设备。

1. 1. 4类或回放机器人:按人工工作的记录版本重复人工工作的设备。

1. 1. 5类或数控机器人:由计算机通过运动程序控制的设备。

1. 6类或智能机器人:一种能很好地评估其所处环境并根据周围环境的变化来操纵其运动来执行任务的设备。

但是，请注意，根据美国机器人研究所(RIA)，只有后4种类型的机器人是机器人，而不是前两种。

法国机械钢琴协会(AFR)分类:

1. 1. 类型一:手动控制搬运设备。

1. 1. B型:具有预定周期的自动处理装置。

1. 1. 输入C:可编程，电机控制机器人点对点或连续路径。

1. D型:与C型相同，但具有环境感知能力。

按申请分类

• • 工业l:工业机器人一般是在各种工作环境中工作的固定机械手。他们执行各种通用任务，如焊接，喷涂，机械加工等。事实上，最早的机器人是用于简单重复任务的工业机器人。

• 非工业或特殊用途:这些是帮助人类做家务的机器人
  • • 医疗:在医疗领域，机器人在手术、康复和培训方面的使用越来越多。医疗机器人并不是要取代外科医生，而是作为外科医生的外科助手。
  • • 空间:随着机器人技术的出现，探索各种天体已成为现实。空间操纵、地面移动和科学实验等任务都由空间机器人完成。
  • • 防御机器人:这些机器人包括拆弹机器人、运输机器人和无人侦察机。这些机器人配备了红外传感器，在紧急和危险情况下比人类反应更快。
  • • 安全:这些机器人被用于监视和保护受到恐怖分子威胁的大型民用设施，如发电厂、炼油厂等。一个例子是DRDO的NETRA(无人驾驶飞行器)
  • • 国内:这些机器人被用来在家里执行日常任务，比如机器人吸尘器、清洁机器人。
  • 娱乐:这些机器人被用于各种娱乐场所，如游乐园、游乐设施、运动场所等。例如库卡的Robocoaster(游乐机器人)，本田的Asimo，索尼的Aibo等。

按自由度分类

自由度指的是机械臂可以移动的不同方向。它们表示对象的位置和方向。基本上，这种类型的机器人是拾取和放置机器人，它在一个位置和方向上拾取和放置物体。

1. 1. 3自由度:具有3个自由度的机器人只能拿起物体，并使用3个不同的坐标轴将其放置在其工作空间的任何位置。

1. 1. 6自由度:具有6个自由度的机器人可以选择物体，并将其放在工作空间的任何位置，任何方向。

1. 其他自由度:一个自由度不是3或6的机器人在线性或角方向上的运动受到限制。换句话说，它可以将物体定向到任何想要的方向，但只能将物体放置在有限的方向上。

然而，一个拥有更高自由度的机器人——比如7，可以有无限种可能的方法来放置和定位物体。

按运动结构分类:

“运动学”一词指的是研究点、物体和物体系统的运动，而不考虑每个物体的质量。在深入研究机器人之前，让我们先理解一个简单的类比——考虑你的手臂。它有3个关节。

上肢关节或肩关节使你的手臂在角度方向上运动，因此是一个转动关节。中间或肘关节允许手臂在不同的角度方向上运动，因此是一个转动关节。下关节或手掌关节也是一个转动关节，因此允许旋转运动。

类似地，机器人可以基于它们的坐标系进行分类，即基于末端执行器上一个点的可达坐标。

1. 1. 1. 笛卡儿:当机器人的手臂在XYZ直角坐标系中运动时，它被称为笛卡尔机器人。它需要较大的体积来操作，并且具有刚性结构。一组旋转电机加上螺母和滚珠丝杠使它能够实现直线运动。然而，由于这些螺丝的频繁维护，机器人往往更昂贵。
      2. 柱:当机器人的手臂在一个角度和两个线性方向上运动时，它被称为圆柱形机器人。它有基本的旋转、仰角和伸展。与笛卡尔式机器人不同，这种机器人需要的体积更小。这些用于要求进入小开口或在圆柱形表面如焊接管上工作的应用程序。
   1. 1. 球:这个机器人的手臂在两个角度和一个线性方向上运动。它有一个基础旋转，角度仰角和达到。它在一个球形的工作环境中工作。
   1. 1. SCARA:选择性柔度臂机器人装配或SCARA机器人有两个平行转动关节提供柔度在一个选定的平面。顺应性是指机器人在响应外力时的灵活行为。应用包括装配、包装、分拣、轻型钻孔。
   1. 表达:也被称为拟人化机器人，机器人手臂有3个转动关节。由于执行机构通过一组旋转齿轮或皮带元件直接耦合，这些机器人易于制造和维护。但是，由于该机器人被设计为实现旋转运动，实现直线运动需要复杂的数学计算

运动分类

1. 修复:大多数固定机器人是在明确的环境下工作的工业机器人。这些机器人被安装在地面上一个稳定的底座上，根据它们的内部结构，它们可以计算出自己的位置。
2. 手机:顾名思义，移动机器人不是固定在一个表面上，而是可以在表面上实现自由移动。它可以是一个有腿的或有轮子的机器人。
   1. 地面机器人:
      1. 一个。推:与车辆类似，轮式机器人由依赖于运动而不是运动原因的运动学模型引导。最原始的版本是自动引导车辆(AGV)，一种四轮电动车辆。
         1. ．单轮:它由一个轮子组成，用来平衡和导航。实际的例子是村户女孩(精子)。
         2. 生产:它由重心在轮轴以下的平行车轮组成。倾斜传感器通过检测机器人的倾斜来保持车轮的平衡，然后引导执行器朝该方向移动机器人。实际例子是2轮NBOT。
         3. 三个轮:它有三个三角形的轮子，因此是平衡的。通常，前轮是方向盘，而后轮提供运动。
         4. 四个轮:它是榜单上效率最高的机器人。前两个提供转向，其他两个提供运动。一个例子是美国宇航局的漫游者-圣甲虫。
         5. 多轴:设计这些机器人是最复杂的，因为当机器人前进时，每个轮子都需要有相同的速度。实际例子包括6个轮子的火星漫游者。
      2. b。腿这些机器人通常是用四肢运动的行走机器人。这些主要用于在高度非结构化的环境中提供运动。尽管设计复杂，这些机器人在任何路径或地形上的导航方面都比轮式机器人有更大的优势。
         1. 双足:有两条腿的机器人是双足机器人。一个典型的例子是人形机器人。这些机器人在类似人类的环境中工作，并被设计成模仿人类行为。通过计算每一步并以明确的方式移动重量来保持稳定性。实际的例子包括索尼的QRIO和本田的ASIMO。
         2. 三脚架的:这些机器人与地面有3个接触点，并且是静态稳定的，即它们具有良好的平衡，可以站立而不倾倒。实例包括RoMeLa的STRIDER(自激三脚架动态实验机器人)。
         3. 有四足的:这些机器人也被称为四足机器人，它们有4条腿，行走方式与动物相似。由于静态稳定，它们的姿态很平衡。它们可以一次移动一条腿，也可以移动交替的两条腿。
         4. 昆虫:这些机器人有6条腿，他们的行走方式模仿蜘蛛。它们在站立和移动时具有更高的稳定性。它们可以通过连续移动每对腿来移动，也可以通过每对腿的交替移动来移动。实际的例子包括俄亥俄州立大学(OSU)的六足车，OSU自适应悬挂车辆(ASV)等。
   2. 游泳机器人:这些机器人是机器人家族的最新成员，可在水下工作，用于导航，辅助游泳等。实际的例子包括自动水下航行器(AUV)， PacX波浪滑翔机(它航行了大约20公里的距离)。跨越太平洋17000公里，以收集高分辨率海洋数据)和Swumanoid机器人(日本研究人员正在建造，以帮助运动员游得更快)
   3. 飞行机器人:这些大多是微型机器人，模仿昆虫的形态。一些也被设计为无人驾驶飞行器(UAV)。有两种类型的无人机-无人机和四旋翼。无人机可以是小型无线电控制的玩具直升机，也可以是32000磅重的全球鹰。这些机器人最初主要用于研究应用，现在也开始在商业应用中使用。

机器人技术是一个巨大的新兴领域，每年都有许多类型的出现。机器人技术的未来不仅在于研究，还在于商业应用。这只是我所包含的一小部分介绍，其余部分超出了本文的范围。