编程太空机器人

A. 机器人分为哪几类

• 中国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。

• 分类情况

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。

中国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和中国的分类是一致的。

空中机器人又叫无人机器，在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多年来，世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的，无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看，美国均居世界之首位。

• 机器人简介

机器人是自动控制机器（Robot）的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫等）。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。

B. APM星球大战是机器人编程赛事吗

APM星球大战就是机器人编程类的比赛，不过他们家是以航天航空为背景的，在当下还是非常新颖，有创意的，大大的赞。

C. 21世纪的机器人有哪些

这是一个可以保持稳定平衡，又能行走的机器人；宠物机器狗会叫，也会笑，还可以表达感情；会踢足球会跳舞的机器人更惹人喜爱。

机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就是当今最高意义上的自动化。目前，世界上大约有71.1万台各种类型的工业机器人在制造业发挥着主力军的作用，而且正以惊人的速度向服务、军事、娱乐、农业、教育等领域扩展。

什么样的机器人才能称得上是智能化机器人？

智能化机器人是有感觉、会思考、能行动并能与人沟通的机器人等。尽管现在完全具有这种能力的机器人还没有出现，但是随着21世纪科学技术的发展，特别是信息，计算机自动控制，机械工程等技术发展。这种机器人将走向人们的生活。21世纪智能机器人将同计算机和网络一样成为人们生活中不可缺少的重要组成部分，工厂有机器人，家庭、医院、商店、学校都将有机器人，机器人无处不在，这不仅会极大地改变着人们生活方式，而且许多传统的行业会因它而从新定位。

下个世纪的机器人将成为人们的好帮手，代替人去从事劳动强度大及危险的工作。如：焊接、铸造、冲压、喷涂。科学家将开发出能够认识环境，执行复杂命令的太空机器人，登陆其他星球，水下机器人则能潜入万米海底进行勘探、救险。核电站出现核泄露将由机器人去排险。 城市地下管线出现问题，不会象现在挖开地面，工程机器人将自动钻入地下去维修。总之，最危险劳动强度大的工作将由机器人去完成。

智能机器人在获取，处理和识别多种信息，完成较为复杂的操作任务，比一般的工业机器人具有更大的灵活性、机动性和更广泛的应用领域，其作用将更加惊人。

未来战争中，为了最大程度的减少士兵伤亡，将出现大量仿人形机器人，出现微型侦察高智能机器人，蝴蝶机器人、昆虫机器人和水下飞鱼等各种军用机器人，它们在跟踪、导航、干扰、攻击等发挥重要作用。

可以想象，下一个世纪农民再也不会象现在这样，脸朝黄土背朝天了，因为机器人将替代他们从事育苗、耕作、除草、收获。

为了减轻手术带给病人的痛苦，人们普遍会接受由机器人主刀的外科手术。微小型机器人也将进入人体的血管，肠道中对各种疾病进行分析和治疗。

从世界发展趋势看，服务机器人，更有巨大的市场潜力。

个人机器人概念和产品，将为人们所接受。使生活更加舒适。

21世纪的服务机器人将给人们的生活带来巨大的变化。服务机器人不仅可以解除人们繁锁的劳动，如清扫、洗涤等，而且可以承担人们生活中的许多工作。将会出现秘书机器人、保姆机器人、警卫机器人，甚至会出现机器人伴侣，与人进行感情交流和沟通。

可以为您解除一切烦脑，下世纪的机器人和我们现在看到的机器人不一样，他是用柔软材料制作，机器人可以进行学习、适应环境、从而更好地为人类服务。机器人可以向专业公司订制，甚至可以在百货商店购买。

在未来世界里将出现一个帮助人的机器人世界，那时的机器人越来越人性化，它的外观更加柔软越来越贴近人本身，成为人类的伙伴，让人们尽情地享受生活。

机器人技术是21世纪具有创新活力的高技术之一，智能机器人在陆地、海上、空中的各个角落向着拟人化、微型化、群体化方向发展。让我们迎接机器人时代的到来吧。

D. 机器人在航天领域做出什么贡献

2.1 航天测控技术

航天测控，即通过对卫星等航天器的位置、姿态测量，实现对航天器的控制，随着航天器执行的任务日益复杂，对航天器进行精确控制就显得非常重要。传统的控制方法通过精确编程实现，当面对复杂任务或未知任务时就无能为力。人工智能技术能自动感知，并根据飞行任务制定控制方法，因而能显着提高控制的时效性和精确性，同时减少了人为控制造成的失误。随着相关技术的进一步发展，人工智能将可能实现航天器自动处理故障、自动进行飞行规划和路线设计等，具有巨大的军事和民用潜力。

2.2 卫星遥感

传统的对地遥感模式对目标的针对性不强，对突发事件的响应能力弱，且地面解释和信息提取的时间较长，信息时效性差，因此有必要研究智能化的卫星遥感系统技术，这是机器视觉技术在航天领域应用的最直接体现。通过人工智能技术实现在轨决策处理，从而提高时效性，减少地面设备和人员的开销，并能保证精确度。目前，与此相关的图像识别技术在精确性上已经远远超过人类。

国外相关机构很早就对此开展了研究，如NASA的“地球观测一号”搭载了自主科学飞船试验系统，能使航天器自主开展科学试验，美国的快速响应“战术星”TacSat-3能够自动搜集和处理图像并向地面传递，而国内对此的研究相对较少。

2.3 智能机器人

由于太空环境的特殊性，许多宇航员无法执行的任务必需由空间机器人替代或协助。相比于地面机器人，空间机器人的工作环境更恶劣，工作任务往往更复杂多变。按照用途的不同，空间机器人又可分为在轨服务机器人和星球探测机器人。其中在轨服务机器人是安装在空间站或在空间站附近的机器人系统，可以协助宇航员完成复杂的任务。星球探测机器人是能对外星球表面进行探测的智能无人系统，可以完成自主着陆、自主执行科学探测、收集样品等任务。

空间机器人将是未来太空探索的关键助力，而人工智能是其核心技术。国内外对相关技术的研究较多，但大多处于技术实验验证阶段，如中国的玉兔号月球车、美国的Robonaut2机器人，后者是第一个进入太空的人形机器人。

2.4 空间站管理

考虑到宇航员的人数有限和空间站管理的复杂性，使用人工智能技术进行空间站等复杂系统的管理是很有必要的。智能化的空间站管理系统对整个空间站状态自动监测，对能源、电力等自动调度，并且具备预警和处理突发事故的能力。宇航员通过与人工智能管理系统的语音交流控制整个空间站，而无需关注技术细节，因此压力大大减小，并减少了突发情况人为误操作的概率。

除此之外，人工智能在发动机故障诊断、航天产品智能装配等方面的应用也得到了研究。

E. 太空战士编程机器人手动编程

。野竹分青霭，飞泉挂碧峰。无人知所去，愁倚两三松

F. 机器人概论的目录

前言
第1章 机器人概述
1.1 机器人的概念和分类
1.1.1 机器人的概念
1.1.2 机器人的分类
1.2 机器人发展史
1.2.1 古代机器人一
1.2.2 现代机器人二
1.2.3 中国机器人的发展
1.3 机器人的基本结构
1.4 机器人与人
1.5 机器人的研究内容
第2章 机器人博览
2.1 工业机器人
2.1.1 概述
2.1.2 工业机器人在工业生产中的应用
2.1.3 工业机器人的发展趋势
2.2 特种机器人
2.2.1 护士助手
2.2.2 口腔修复机器人
2.2.3 进入血管的机器人
2.2.4 高楼擦窗和壁面清洗机器人
2.2.5 清洗巨人
2.2.6 汽车加油机器人
2.2.7 康复机器人
2.2.8 微创外科手术机器人
2.3 军用机器人
2.3.1 机器警察
2.3.2 机器工兵
2.3.3 机器保安
2.3.4 水下机器人
2.3.5 未来奇兵
2.3.6 太空机器人
第3章 机器人机械结构
3.1 机器人末端执行器
3.1.1 夹钳式取料手
3.1.2 吸附式取料手
3.1.3 专用末端操作器及换接器
3.1.4 仿生多指灵巧手
3.2 机器人手腕
3.2.1 概述
3.2.2 手腕的分类
3.3 机器人手臂
3.3.1 手臂直线运动机构
3.3.2 手臂回转运动机构
3.3.3 手臂俯仰运动机构
3.3.4 手臂复合运动机构
3.3.5 新型的蛇形机械手臂
3.4 机器人机座
3.4.1 固定式机器人
3.4.2 行走式机器人
3.5 机器人的传动
3.5.1 移动关节导轨及转动关节轴承
3.5.2 传动件的定位及消隙
3.5.3 谐波传动
3.5.4 丝杠螺母副及滚珠丝杠传动
3.5.5 其他传动
第4章 机器人控制技术
4.1 机器人控制基础
4.1.1 机器人控制系统的特点
4.1.2 机器人的控制方式
4.1.3 机器人控制系统结构和工作原理。
4.1.4 机器人单关节位置伺服控制
4.1.5 机器人的力控制
4.1.6 机器人智能控制
4.2 机器人传感器
4.2.1 机器人传感器概述
4.2.2 内部传感器
4.2.3 外部传感器
4.2.4 多传感器融合
4.3 机器人编程
4.3.1 机器人编程系统及方式
4.3.2 对机器人的编程要求
4.3.3 机器人编程语言的类型
4.3.4 动作级语言
4.3.5 对象级语言
第5章 特种机器人应用
5.1 特种机器人应用的意义
5.2 特种机器人系统
5.2.1 特种机器人的共性技术
5.2.2 基于行为的特种机器人体系结构
5.2.3 特种机器人重点研究的科学问题
5.3 特种机器人应用实例
5.3.1 水下机器人
5.3.2 地面移动机器人
5.3.3 空中机器人（无人机）
5.3.4 空间机器人
第6章 生物生产机器人
6.1 生物生产机器人概述
6.1.1 生物生产机器人的独特性
6.1.2 生物生产机器人的作业对象
6.2 生物生产机器人的基本组成
6.3 生物生产机器人的应用实例
6.3.1 番茄收获机器人
6.3.2 黄瓜收获机器人
6.3.3 草莓收获和拣选机器人
6.3.4 多功能机器人
6.3.5 植物保护机器人
6.3.6 肉品加工机器人
第7章 仿生机械学
7.1 仿生机械学定义
7.2 仿生机械简史
7.3 仿生机械学的研究领域
7.4 仿生设计
7.4.1 生物形态与工程结构
7.4.2 生物形态与运动
7.5 仿生机械与机器人技术、康复工程
7.5.1 仿生机械与机器人技术
7.5.2 仿生机器人的研究
7.5.3 康复工程与假肢技术
7.6 仿生机械实例
7.6.1 仿生机器蟹
7.6.2 水母机器人
7.6.3 仿生机器鱼
7.6.4 机器龙虾
7.6.5 仿生企鹅
7.6.6 机器苍蝇
7.6.7 机器雨燕
7.6.8 仿生蚱蜢跳跃机器人
7.6.9 仿生机器人壁虎
7.6.10 仿生快速穿越沙地机器人
7.6.11 仿生机器蛇
7.6.12 水面行走机器人
第8章 机器人大赛
8.1 梦想从机器人开始
8.2 智能足球机器人系统概述
8.2.1 智能足球机器人系统
8.2.2 智能足球机器人系统的产生
8.2.3 智能足球机器人在中国的发展
8.3 智能足球机器人系统的组成及其应用
8.3.1 智能足球机器人系统的组成
8.3.2 智能足球机器人系统的应用
8.4 智能小型足球机器人的本体结构
8.4.1 机械子系统
8.4.2 控制子系统
8.4.3 板载软件
8.5 智能小型足球机器人系统的通信系统与电源子系统
8.5.1 无线通信系统的组成
8.5.2 电源子系统
8.6 智能中型足球机器人的硬件结构
8.6.1 硬件结构组成
8.6.2 机械结构
8.6.3 微处理单元
8.7 智能中型足球机器人系统的软件结构
8.7.1 视觉子系统
8.7.2 通信子系统
8.7.3 决策子系统
8.7.4 控制子系统
第9章 前沿机器人
9.1 仿人机器人
9.1.1 仿人机器人的发展历史和研究现状
9.1.2 立体视觉系统
9.1.3 五指灵巧手
9.1.4 二足步行机构
9.1.5 人机交互技术
9.1.6 仿人机器人的发展方向
9.2 微型机器人与微操作
9.2.1 微型机器人的概念及其发展现状
9.2.2 微型机器人
9.2.3 微操作机器人
参考文献

G. 周口六名少年制作机器人捧回全国二等奖，他们制作的机器人有哪些功能

他们这次制作的机器人主题是“火星改造计划”，机器人可以模拟场景，进行太空垃圾回收，燃料收集，重力训练，太阳能板等等，非常厉害。而更厉害的是这六个小学生们，他们平均年龄是10岁，却可以很好地利用编程知识，同心协力一起创造出机器人，这其中是需要很大精力和时间投入的。

这几个孩子的家长也十分支持孩子的梦想，觉得总比玩手机要强很多，还能从中收获很多课堂上学不到的知识，也能够很好的锻炼孩子。而拿到奖项回到学校后，几个孩子接受采访，被问有什么愿望时，几个孩子异口同声的回答道：“希望学校能有一间属于自己的科技馆！”

H. 外太空机器人课程是如何安排的每次多长时间

他 们 的 课 程 是 依据儿 童 获 取知 识的过 程和 学 习效果 而设 计的全球 同 步课 程 ，基 本按照 年 龄 段 来划 分，每周 一 次 课程 的 安 排， 3— 6岁 学 前儿 童 是每 次1.5 小 时的 探索 世 界系列 的课 程 ，6— 9 岁是 每次1.5 小时 的完整 儿童 系 列课程和 学 科知识 系列 课程 ，9—1 6岁 是 每 次 课 1 . 5小时的学 科 常 识 和 机 器人 的课 程。

I. 机器人发展史

美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，比起号称"机器人王国"的日本起步至少要早五六年。经过30多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。综观它的发展史，道路是曲折的，不平坦的。
由于美国政府从60年代到70年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。对于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财政支持的情况下，宁愿错过良机，固守在使用刚性自动化装置上，也不愿冒着风险，去应用或制造机器人。加上，当时美国失业率高达6．65％，政府担心发展机器人会造成更多人失业，因此不予投资，也不组织研制机器人，这不能不说是美国政府的战略决策错误。70年代后期，美国政府和企业界虽有所重视，但在技术路线上仍把重点放在研究机器人软件及军事、宇宙、海洋、核工程等特殊领域的高级机器人的开发上，致使日本的工业机器人后来居上，并在工业生产的应用上及机器人制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。
进入80年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才对机器人真正重视起来，政策上也有所体现，一方面鼓励工业界发展和应用机器人，另一方面制订计划、提高投资，增加机器人的研究经费，把机器人看成美国再次工业化的特征，使美国的机器人迅速发展。
80年代中后期，随着各大厂家应用机器人的技术日臻成熟，第一代机器人的技术性能越来越满足不了实际需要，美国开始生产带有视觉、力觉的第二代机器人，并很快占领了美国60％的机器人市场。
尽管美国在机器人发展史上走过一条重视理论研究，忽视应用开发研究的曲折道路，但是美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很强。具体表现在：
（1）性能可靠，功能全面，精确度高；
（2）机器人语言研究发展较快，语言类型多、应用广，水平高居世界之首；
（3）智能技术发展快，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用；
（4）高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速，主要用于扫雷、布雷、侦察、站岗及太空探测方面。

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早在1966年，美国Unimation公司的尤尼曼特机器人和AMF公司的沃莎特兰机器人就已经率先进入英国市场。1967年英国的两家大机械公司还特地为美国这两家机器人公司在英国推销机器人。接着，英国 Hall Automation公司研制出自己的机器人RAMP。70年代初期，由于英国政府科学研究委员会颁布了否定人工智能和机器人的Lighthall报告，对工业机器人实行了限制发展的严厉措施，因而机器人工业一蹶不振，在西欧差不多居于末位。
但是，国际上机器人蓬勃发展的形势很快使英政府意识到：机器人技术的落后，导致其商品在国际市场上的竞争力大为下降。于是，从70年代末开始，英国政府转而采取支持态度，推行并实施了一系列支持机器人发展的政策和措施，如广泛宣传使用机器人的重要性、在财政上给购买机器人企业以补贴、积极促进机器人研究单位与企业联合等，使英国机器人开始了在生产领域广泛应用及大力研制的兴盛时期。

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法国不仅在机器人拥有量上居于世界前列，而且在机器人应用水平和应用范围上处于世界先进水平。这主要归功于法国政府一开始就比较重视机器人技术，特别是把重点放在开展机器人的应用研究上。

法国机器人的发展比较顺利，主要原因是通过政府大力支持的研究计划，建立起一个完整的科学技术体系。即由政府组织一些机器人基础技术方面的研究项目，而由工业界支持开展应用和开发方面的工作，两者相辅相成，使机器人在法国企业界很快发展和普及.

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德国工业机器人的总数占世界第三位，仅次于日本和美国。这里所说的德国，主要指的是原联邦德国。它比英国和瑞典引进机器人大约晚了五六年。其所以如此，是因为德国的机器人工业一起步，就遇到了国内经济不景气。但是德国的社会环境却是有利于机器人工业发展的。因为战争，导致劳动力短缺，以及国民技术水平高，都是实现使用机器人的有利条件。到了70年代中后期，政府采用行政手段为机器人的推广开辟道路；在"改善劳动条件计划"中规定，对于一些有危险、有毒、有害的工作岗位，必须以机器人来代替普通人的劳动。这个计划为机器人的应用开拓了广泛的市场，并推动了工业机器人技术的发展。日尔曼民族是一个重实际的民族，他们始终坚持技术应用和社会需求相结合的原则。除了像大多数国家一样，将机器人主要应用在汽车工业之外，突出的一点是德国在纺织工业中用现代化生产技术改造原有企业，报废了旧机器，购买了现代化自动设备、电子计算机和机器人，使纺织工业成本下降、质量提高，产品的花色品种更加适销对路。到1984年终于使这一被喻为"快完蛋的行业"重新振兴起来。与此同时，德国看到了机器人等先进自动化技术对工业生产的作用，提出了1985年以后要向高级的、带感觉的智能型机器人转移的目标。经过近十年的努力，其智能机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。

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在前苏联（主要是在俄罗斯），从理论和实践上探讨机器人技术是从50年代后半期开始的。到了50年代后期开始了机器人样机的研究工作。1968年成功地试制出一台深水作业机器人。1971年研制出工厂用的万能机器人。早在前苏联第九个五年计划（1970年一1975年）开始时，就把发展机器人列入国家科学技术发展纲领之中。到1975年，已研制出30个型号的120台机器人，经过20年的努力，前苏联的机器人在数量、质量水乎上均处于世界前列地位。国家有目的地把提高科学技术进步当作推动社会生产发展的手段，来安排机器人的研究制造；有关机器人的研究生产、应用、推广和提高工作，都由政府安排，有计划、按步骤地进行。

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有人认为，应用机器人只是为了节省劳动力，而我国劳动力资源丰富，发展机器人不一定符合我国国情。这是一种误解。在我国，社会主义制度的优越性决定了机器人能够充分发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济效益，而且将为我国的宇宙开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出卓越的贡献。

我国已在“七五”计划中把机器人列人国家重点科研规划内容，拨巨款在沈阳建立了全国第一个机器人研究示范工程，全面展开了机器人基础理论与基础元器件研究。十几年来，相继研制出示教再现型的搬运、点焊、弧焊、喷漆、装配等门类齐全的工业机器人及水下作业、军用和特种机器人。目前，示教再现型机器人技术已基本成熟，并在工厂中推广应用。我国自行生产的机器人喷漆流水线在长春第一汽车厂及东风汽车厂投入运行。1986年3月开始的国家863高科技发展规划已列入研究、开发智能机器人的内容。就目前来看，我们应从生产和应用的角度出发，结合我国国情，加快生产结构简单、成本低廉的实用型机器人和某些特种机器人。

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日本在60年代末正处于经济高度发展时期，年增长率达11％。第二次世界大战后，日本的劳动力本来就紧张，而高速度的经济发展更加剧了劳动力严重不足的困难。为此，日本在1967年由川崎重工业公司从美国Unimation公司引进机器人及其技术，建立起生产车间，并于1968年试制出第一台川崎的“尤尼曼特”机器人。

正是由于日本当时劳动力显着不足，机器人在企业里受到了“救世主”般的欢迎。日本政府一方面在经济上采取了积极的扶植政策，鼓励发展和推广应用机器人，从而更进一步激发了企业家从事机器人产业的积极性。尤其是政府对中、小企业的一系列经济优惠政策，如由政府银行提供优惠的低息资金，鼓励集资成立“机器人长期租赁公司”，公司出资购入机器人后长期租给用户，使用者每月只需付较低廉的租金，大大减轻了企业购入机器人所需的资金负担；政府把由计算机控制的示教再现型机器人作为特别折扣优待产品，企业除享受新设备通常的40%折扣优待外，还可再享受 13％的价格补贴。另一方面，国家出资对小企业进行应用机器人的专门知识和技术指导等等。

这一系列扶植政策，使日本机器人产业迅速发展起来，经过短短的十几年，到80年代中期，已一跃而为“机器人王国”，其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法：“日本机器人的发展经过了60年代的摇篮期，70年代的实用期，到80年代进人普及提高期。”并正式把1980年定为“产业机器人的普及元年”，开始在各个领域内广泛推广使用机器人。

日本政府和企业充分信任机器人，大胆使用机器人。机器人也没有辜负人们的期望，它在解决劳动力不足、提高生产率、改进产品质量和降低生产成本方面，发挥着越来越显着的作用，成为日本保持经济增长速度和产品竞争能力的一支不可缺少的队伍。

日本在汽车、电子行业大量使用机器人生产，使日本汽车及电子产品产量猛增，质量日益提高，而制造成本则大为降低。从而使日本生产的汽车能够以价廉的绝对优势进军号称“汽车王国”的美国市场，并且向机器人诞生国出口日本产的实用型机器人。此时，日本价廉物美的家用电器产品也充斥了美国市场……这使“山姆大叔”后悔不已。日本由于制造、使用机器人，增大了国力，获得了巨大的好处，迫使美、英、法等许多国家不得不采取措施，奋起直追。