機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--機器人技術發(fā)展趨勢

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附錄 1： 機器人技術發(fā)展趨勢 作者 :圣地亞哥 ,美國中部 談到機器人 ,就如同科幻一般。 但是 ,僅僅 因為機器人 在 過去幾十年 里 沒有辜負自己的承諾 ,并不表示 它 們不會 早到或者遲到。 事實上 ,一些先進技術 導致的 機器人的時代更近更小、 更便宜、更實用、更具成本效益 。 肌肉 ,骨骼與大 腦 任何機器人 都 有三方面 : ? 肌肉：有效聯(lián)系物理載荷以便機器人運動。 ? 骨骼： 機器人的物理結構 與決定于其所從事的 工作 ; 考慮到 有效載荷這就決定了機器人的大小和重量 。 ? 大腦： 機器人智能 ; 它可以獨立 思考和做什么 ; 需要 多少人工互動 。 由于機器人已經(jīng) 被描繪于 科幻 世界 ,許多人期望機器人 的外表更人性化。 其實機器人 的外表決定于它 的功能和任務 。 不少機器 ,一點也不像人也明確地 列為機器人 。 同樣 ,有些 像人的 機器人 也脫離不了 機械 結構或者 玩具。 起初的 機器人是 又大，又只有很小的力 。 老 水流 動力機器人被用于三 D 環(huán)境：陰暗 、骯臟、危險。 由于第一產(chǎn)業(yè)的技術進步 ,已經(jīng)完全 改進了 機器人 的 能力、業(yè)績和戰(zhàn)略利益。 例如 ,80 年代機器人 由 水流 驅動 過渡成為電力驅動單位。 改進 了 性能和準確性。 工業(yè)機器人已在工作 在當今世界機器人數(shù)量已接近 100 萬 ,有將近一半的在日本 ,僅 有 15%在 美國。數(shù)十年前 ,90%的機器人用于汽車制造業(yè) ,通常 用于做大量 重復 的 工作。 今天只有 50%用于 汽車廠 ,而另一半分布 于 工廠、實驗室、倉庫、發(fā)電廠、醫(yī)院和其他許多行業(yè)。 機器人用于產(chǎn)品裝配、危險物品處理 、 油漆噴霧、切割、拋光、產(chǎn)品的檢驗。 那些被用于 各式各樣的任務 的 機器人 數(shù)量 ,例如下水道清理 ,查 找 炸彈和 操作 日趨復雜的手術 ,在將來將持續(xù)上漲 。 機器人智能 即使原始 的智力， 機器人 已經(jīng)被證明在 生產(chǎn)力、效率和質量 方面 能夠創(chuàng)造良好收益。除此之外 ,一些 "聰明 "機器人沒有 用于制造業(yè) ; 他們 被 用 于 太空探險 、 外科遙控 ， 甚至寵物 ，就像 索尼的 械狗。 從某種意義上說 ,一些其他應用表明 機器人 可能 的用途，如果 生產(chǎn)廠家認識到 ,工業(yè)機器人并不是要 局限于 一個方面 ,或 者 受限制昨日機械概念。 伴隨著 迅速增 長 的電力微處理器和人工智能技術 ,大大提高 了 機器人其潛在的彈性 的 自動化工具。新增加的智能機器人 的 應用 要求 先進的 智能 。機器人技術融入各種輔助技術 — 機器視覺、傳感 器 (接觸 ),高級技工及語音識別。 這一令人振奮的成果 代表了 新水平的工作 應用 ,比以往任何時候都認為 是 實 際 的機器人。 實行綜合 的 機器人視覺 和觸覺 急劇 地改變了 新的 產(chǎn)品和 生產(chǎn)體系的速度和效率。機器人變得 如此精 確 ,以至于機器人可以應用于所有手工的場所不再是一個不可能的觀點 。半導體制造業(yè)是一個例子 ,高度一致的吞吐量和質量 ,不能 靠手工或 簡單現(xiàn)機械 就能實現(xiàn) 。此外 ,通過使那些快速產(chǎn)品與傳統(tǒng)硬質工具不相匹配部分的轉換和革新， 取得 了 顯著成果 。 增強競爭力 如 上所述 , 機器人 的應用起源于 汽車 制造 業(yè)。通用汽車 已擁 有四 至五萬的 機器人 ，但仍然能夠 繼續(xù)發(fā)展 并 運用新方法。 為了能使 機器人 更加智能化，現(xiàn)在已運用了 大量新的戰(zhàn)略選擇。 在過去的兩三年里， 汽車價格 已經(jīng) 下降 ,為了 不斷創(chuàng)造 利潤 ，制造商 降低生產(chǎn)和結構成本 。這是唯一途徑。 汽車廠改建新模式 ,通常 需要投入 數(shù)以億計 美元以購買 設備。 機器人制造技術的重點是 通過 減少資本投資 的方式以 增加 適用 性。 新的遙控 應用 已被發(fā)現(xiàn)用在以專用設備自動作業(yè)的操作上了。它的靈活性能 作業(yè)自動化 發(fā)揮得更協(xié)調 ,并 且有 重大的 成本優(yōu)勢。 機器人協(xié)助 其 主要增長領域是智能機器人協(xié)助裝置 (操作員熟練地操作著機器人，就好像 是自己的手 和 腳 變長 ,且更有力了 。 這 就 是 遙控 技術 ， 沒有人或機器人 可以替代，它 是 有助于改造人類環(huán)境產(chǎn)品的一個新版本，多方面地幫助人類伙伴，包括動 力供應、運動導向、線路跟蹤以及程序自動化。 智能機器人協(xié)助裝置 運用遙控技術 幫助人們 以較少的壓力，更多、大、好、快地操作零部件和有效載荷 。利用人類機器界面 ,操作 員 和智能機器人協(xié)助裝置攜手合作 以 優(yōu)化開放性、指導性 和 定位移動。傳感器、計算機 動力 和 操控運 算法則將操作員的手令轉譯成人類提升能力裝置 。 遙控 新格局 隨著科技和 由 摩爾法 帶來的 經(jīng)濟影響將繼續(xù) 變換 計算 機的 能力 和價格，我們應該期望更多 創(chuàng)新 ,更 多 具成本效益的 遙控結構，以及更多在傳統(tǒng)服務重點之外的運用。 工業(yè) 遙控設備 最大的變化是 ,他們將形成一個 更 廣泛的 多 種結 構和機制。 在許多情況下 ,牽涉到自動裝置系統(tǒng)的 配置 ,不會立即被認為是機器人。 例如 ,自動操作半導體生產(chǎn)的遙控裝置已遠遠不同于那些用在汽車制造業(yè)的遙控裝置。 我們會 有那么一天： 更多這類 可編程加工的遙控設備種類會比現(xiàn)今有的傳統(tǒng)遙控設備來得多。一個突發(fā)性轉變即將來臨；它的潛力是巨大的，因為不久后遙控設備不僅能夠提升成本效益，也能產(chǎn)生前所未有的優(yōu)勢和操作應用。 遠景展望 盡管機器人研究 者希望仿效 人類 的 智慧和外表 ,但是從未成功過。 大多數(shù)機器人 仍是無形的，也并非萬能，也不能快速識別目標物體。兩足直立行走的機器人微乎其 微，比 如本田 側重于 研究和示范樣本。 較少結合工業(yè)機器人機器視覺系統(tǒng) ,因此它的要求 ,而不是機器人機器視覺視野。 早期機器視覺領養(yǎng)付很高的價格 ,因為需要的技術知識 "民心 "等制度。 例如 ,在八十年代中期 ,從辛辛那提市 $900,000的 機器視覺系統(tǒng)。 到 1998 年 ,平均價格已降至 $40000,并且 價格繼續(xù)下降。 今天 ,從 $2,000 就能買到 簡單的 配有視覺 套傳感器 的模式。減價反映了當今電腦成本 的降低 ,和為特殊工作如偵察業(yè)等的視覺系統(tǒng)的 重點開發(fā) 。 機 器人在世界各地 的 使用 工業(yè)機器人 的銷售 已上升到創(chuàng)紀錄水平 ,它對家務雜事如除草和地毯吸塵 有著巨大的 未 開發(fā) 的 潛力 。 去年 有 3000 個 水下機器人、 2300 個爆破機器人 和 1600個外科 手術機器人 開始 工作。 預計 吸塵和除草的家用機器人將 大幅度增加 ，從2000 年的 12500 到 2004 年末的 500， 000。 塵器價格現(xiàn)在不到$ 近日炭疽恐慌 ,人們越來越多地使用機器人 排架郵局的資料。 事實上 ,美國郵政自動化 有其巨大的潛力 。 去年， 1000 個 機器人 被 安裝 來分類 包裹 。 美國郵政總署估計 ,它有可能使 用 80,000 機器人進行分類 包裹 。 環(huán)顧 今日在我們身邊的 "機器人 ":瓦斯自動泵、銀行自動柜員機、自助式測試線 ， 機器已經(jīng)取代許多服務工作。 在今后的數(shù)十年，不難想象 圖像處理 的發(fā)展進步 、微處理器速度和人為模擬可能導致自動化 成為世界上 最無聊、低智力、低工資的工作。 創(chuàng)辦人， 寫 了兩篇有趣的關于未來機器人的論文，很 值得一讀。 他覺得在今后 40 年內機器人將代替 許多 人類 工作，那是很有可能的 。根據(jù) 預測 ,在 他的論 文 "機器人 種 族 ",人 性化 機器人將 在 2030 年 得到 普及。他們將取代目前由人 類從事的工作，如 快餐服務 清潔房間和零售服務。 除非找到辦法來彌補這些失去的就業(yè)機會 , 計 在 2055 年 超過 50%的美國人 將由 機器人代替 而 失業(yè)。 智能機器人將 運用到每個角落 全球的 數(shù)據(jù)與傳感機器正在快速地接近。 事實上 ,在某些方面 智能機器人 已開始承擔起人 類 的工作。 由于處理能力倍增 ,以及記憶裝置 技術 帶來更小更精確的 傳感器和傳動 ,機器人 將 以 新穎、各式各樣地 精彩的應用 ，成為 今后滋生代新產(chǎn)品。 工業(yè)機器人 絕大多數(shù) 機器人 被應用在 制造業(yè)等重復性任務 比如給汽車噴漆以及簡單裝配 。 2000 年 全世界大約 有 10 萬名新的機器人 ,其中將近一半 在 日本 ，所以日本是 最大的用戶。 在 2002 年年底有 近 80 萬工業(yè)機器人 ,這個數(shù)字有可能 在 2004年末 增加到近 100 萬人。 在過去十年中機器人的 運用增加了 ,而 同時價格 則 一直下滑。今天 ,機器人制造有 1 的 償還期限。在 北美 ,機器人的價格相對于勞動力成本已降至 26， 如果考慮質量的提高 則將 低至 12。 工業(yè)機器人 的 銷售已 達到 紀錄水平 ,在 家務 中， 像 清除草坪和清潔地毯方面，它 有巨大的開發(fā)潛力 。 許多新的 應用機器人 隨著 機器人智能 提高 ,以及傳感器、傳動和運行機制 的日甄 完善 ,它的應用以大大增加了。 現(xiàn)在有成千上萬的水下機器人、 破壞 機器人、甚至 還有 用遠程機器人 來 拆除手術。 數(shù)十 個 實驗搜救機器人踏遍倒塌 的 世界貿(mào)易中心雙塔樓 搜索 殘骸。機器人專家小組 在 第一現(xiàn)場操作實驗機器人 ，用來探尋 瓦礫。在阿富汗戰(zhàn)爭中所使用的機器人是美軍作戰(zhàn)的工具。他們 被 送入洞穴、建筑物或其他地區(qū)的 , 作為 部隊 的前鋒， 以防止 人員 傷亡。 巨人步行機器人 被 用 來伐木。它用六個關節(jié)移動，前進和后退 、橫 走 、斜 走，還可以 轉身和跨越障礙物 。 在柏克萊分校 ,一個名叫 微型昆蟲 飛行機器人 ,它有非常自然地 精確 度的 節(jié)奏拍打 翅膀 。 他們的 目標是建立 一個又 小、 又 靈活 的 裝置可以 探測 火星表面和安全監(jiān)察危險化學品泄漏 ,例如 ,秘密偵查 敵軍 ,。 預計吸塵和除 草 的家庭機器人將大幅度上升?，F(xiàn)今用機器人做家務是很 實際的。一個 低廉的房屋清洗機器人近日出臺 了。 一個 極其暢銷的 小 型 電動車吸塵器（ 價 $199，它繞完整個地板 ,期間它所到之處都被打掃和除塵了。 馬薩諸塞州的 產(chǎn)。 多家 公司 中的一員，他們聯(lián)合 計劃在今后幾年內推出一系列新的機器人 。 不久將推出新產(chǎn)品機器人 ， 包括 自動 地板清潔 器和實業(yè)工具，從而去從事 無聊、骯臟、危險的工作 ,如檢查油井。 當然 ,自 治油井 督察 人員 并不 像 一些有識之士 所預言的那樣會和 機 器仆 人 一樣顫動。 雖然 還是 不太引人注目 ， 但是人工智能和機器人正進入日常生活。 工智能實驗室主任、美國 司的董事長 ,參與了這場十年變革。他的新書 " 主要 研究與生命有關的許多主題的機器人。 造 他所謂的 "熱情是本書的中心 , "我們后來當作 我們的 老 師和同伴 。 省理工實驗室 擠滿了 機器人 ，從 機械腿 到具有人類特性的機器人， 用人類一樣的表情和動作 ， 依靠人力機器人接口 。 為要人們接受 機器人的生活 是有爭議的 。 普通版機器的 第一代已經(jīng) 被 實驗室 遺棄了 。 未來 有他的想法： 傳感器和微處理器 應該裝在汽車里面、辦公室和家里， 并通過各種言論和動作接口在上衣口袋進行 資料檢索 ,還有用于 溝通 、做各種各樣的事情 。 他堅持認為 ,智能時代 ,移動 機械已 經(jīng) 開始出現(xiàn) 。你 只需 要知道 哪里可以找到它們，或者在油井、醫(yī)療實驗室、財政服務或者是建筑公司。 軍事 & 國防應用 現(xiàn)在 經(jīng) 依 美國防部的合同 建造了一個 機器人 ,其 大小 像手提箱那樣， 可攀 爬 樓梯 ,溝渠、 可在水下 三層生存。不 同于 攜帶炸彈 的機器人 ,它有 眼睛和耳朵 ,通過無線電連接 傳遞 所見所聞 。這 就 是 "它 可 被用來撇進一輛交通工具，用力把它扔進可能蟄伏著敵人的屋子 的窗戶 。 一般 來講， 機器人系統(tǒng) 吸引了國防部的 興趣 ,因為 他們 有遠距離軍事行為的能力， 使危險任務 對人的傷害最小 。 國防先進研究計劃機構 (國防部的中心研究和發(fā)展組織。 "分布式機器人程序 ",旨在與合格的公司 合作來 發(fā)展 微型的，有生物靈感的機器人設計和為軍事應用的機器人控制新方法。 微小型機器人特別感興趣 ,因為它們 的優(yōu)勢是 可以制作單位成本較低 ，并且 提供獨特的使命。 它們既可以單獨又可以以團體的形式被用來實施和展開，來增強人類能力，執(zhí)行危險的任務，以及完成從未想象過的任務 。 潛在的應用包括監(jiān)視、偵察、調查途徑、欺騙、武器運送和小 規(guī)模啟動 。 為了偵查布雷區(qū) 、小型傳感器 則被 安裝在 機器人的 跳腳 上 。小型機器人可送入市管道搜集情報。大 規(guī)模 使用機器人可以作為偽裝。極小 的微型機 器人可注入 鎖孔用來開鎖。 由于微型機器人類似小動物 和 昆蟲、生理 上賦予了靈感 設計 (跳、攀登、爬、草等 ),加上 記憶裝置的應和 智能材料 提供了新穎和獨特的移動裝置的 可能性 。記憶存儲技術使在單獨硅片上的機械綜合和電子功能成為可能。 先進的微電子包裝采用多芯片模塊和混合信號 ，它帶來了發(fā)展 的新思路 ,并 把 遙控 形式和功能 聯(lián)合起來。 用于軍事用途 的 機器人 或者 完全 由 人類控制、半自主控制 ，或者是 自主運 行 。 為了能讓 微型機器人在不同的環(huán)境從事長時間 工作 ,我們 需要新方法以減少電力需求、 控制 能源利用與提供快速充電。 機器人的發(fā)展令人振奮的新領域 典型 的 自動化 技術在文本、 算機、顯示器、控制、傳感器、閥門、傳動、數(shù)據(jù)傳輸、無線通訊、網(wǎng)絡等 上要講究 知識和經(jīng)驗 ,這 正是這些機器人 和 機器人系統(tǒng)發(fā)展的重點要求。 在經(jīng)濟不景氣的時候 ,機器人 技術一定會成為一個令人興奮的有益事業(yè)發(fā)展的新舞臺。 附錄 2 y : it to up to in or of is of of ? to a ? of a to it of in to ? it do is of in to be in in a is to or it A of be as or to in -D of by 980s to at he of in is ,000,000, 5% in S. 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