任务二 机器人的定义

【任务描述】

一个想法的诞生，就是未来成为可能的起点。随着科学技术的进步，机器人的种类、功能越来越多，对机器人该如何定义呢？本任务就来学习一下国际上对机器人的几种定义。

【任务学习】

一、国际上机器人的几种定义

微课

工业机器人的定义

目前，虽然机器人已被广泛应用，但世界上对机器人还没有一个统一、严格、准确的定义，不同国家、不同研究领域给出的定义不尽相同。原因之一是机器人还在发展，新的机型、新的功能不断涌现。根本原因主要是机器人涉及人的概念，因此其定义成了一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。

国际上对机器人的定义主要有以下几种。

①美国机器人工业协会（RIA）对机器人的定义。机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程的动作来执行各种任务的具有编程能力的多功能机械手”。这个定义叙述具体，更适用于对工业机器人的定义。

②美国国家标准局（NBS）对机器人的定义。机器人是“一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置”。这也是一种比较广义的工业机器人的定义。

③日本工业机器人协会（JIRA）对机器人的定义。它将机器人分成两类：工业机器人是“一种能够执行与人体上肢（手和臂）类似动作的多功能机器”；智能机器人是“一种具有感觉和识别能力，并能控制自身行为的机器”。

④英国《牛津简明英语词典》对机器人的定义。机器人是“貌似人的自动机，是具有智力且顺从于人但不具有人格的机器”。这是一种对理想机器人的描述，到目前为止，尚未有与人类在智力上相似的机器人。

⑤国际标准化组织（ISO）对机器人的定义。其定义较为全面和准确，涵盖如下内容：a.机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能；b.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变；c.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等；d.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人。

二、工业机器人的定义

美国机器人工业协会对工业机器人的定义：工业机器人是用来搬运材料、零件、工具等的可再编程的多功能机械手，或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。

英国机器人协会也采用了类似的定义。

国际标准化组织（ISO）曾于1987年对工业机器人给出了定义：工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能够完成各种作业的可编程操作机。

ISO8373——2012对工业机器人给出了更具体的解释：机器人具备自动控制及可再编程、多用途功能，机器人操作机具有3个或3个以上的可编程轴，在工业自动化应用中，机器人的底座可固定也可移动。

工业机器人最显著的特点有以下几个。

（1）可编程

生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种、具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。

（2）拟人化

工业机器人在机械结构上有类似人的腿、腰、大臂、小臂、手腕、手等的部分，在控制上有计算机。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类感知系统的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器等，有的还具有语言功能。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。

（3）通用性

除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端执行器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。

（4）交叉性

工业机器人技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合——机电一体化技术。第三代智能化工业机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都与微电子技术的应用，特别是与计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以表明一个国家科学技术和工业技术的发展水平。

总之，随着机器人的升级和机器人智能的发展，机器人的定义与工业机器人的定义将会被进一步修改，进一步明确和统一。

【思考与练习】

1. 简述国际上关于机器人的几种定义。

2. 简述工业机器人的几种定义。

3. 工业机器人最显著的特点是什么？