20世纪的伟大发明
随着2001年新年钟声的敲响,人们迈着坚实的步伐跨进了21世纪。站在世纪之交的门槛,回顾过去,展望未来,我们心潮澎湃、思绪万千……
20世纪,人类取得了辉煌的成就,从量子理论、相对论的创立,原子能的应用,脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现,到信息技术的腾飞,人类基因组工作草图的绘就,世界科技发生了深刻的变革。信息技术、生物技术、新材料技术、先进制造技术、海洋技术、航空航天技术等都取得了重大突破,极大地提高了社会生产力。
机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自60年代初问世以来,经历40年的发展已取得长足的进步。工业机器人在经历了诞生——成长——成熟期后,已成为制造业中不可少的核心装备,世界上有约75万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。特种机器人作为机器人家族的后起之秀,由于其用途广泛而大有后来居上之势,仿人形机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等各种用途的特种机器人纷纷面世,而且正以飞快的速度向实用化迈进。
人们常常会问为什么要发展机器人?我们说机器人的出现并高速发展是社会和经济发展的必然,是为了提高社会的生产水平和人类的生活质量,让机器人替人们干那些人干不了、干不好的工作。在现实生活中有些工作会对人体造成伤害,比如喷漆、重物搬运等;有些工作要求质量很高,人难以长时间胜任,比如汽车焊接、精密装配等;有些工作人无法身临其境,比如火山探险、深海探密、空间探索等;有些工作不适合人去干,比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等;这些都是机器人大显身手的地方。服务机器人还可以为您治病保健、保洁保安;水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆;工程机器人可以上山入地、开洞筑路;农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫;军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹……
现在社会上对机器人有很多迷惑,有人认为机器人无所不能。这些朋友是从电影、电视、小说中认识机器人的,他们眼中的机器人是神通广大的万能机器,当他们看到现实的机器人时,他们会认为现在的机器人太普通,不能称之为机器人。有人认为机器人是人,形状必须像人,不像人怎么能叫机器人,然而现实中绝大多数的机器人样子不像人,这使很多机器人爱好者大失所望。还有人认为机器人上岗,工人就会下岗,无形中把机器人当成了竞争对手,他们没有想到机器人会为人做许多有益的事情,会推动产业的发展,给人类创造更多的就业机会。
机器人的定义
在科技界,科学家会给每一个科技术语一个明确的定义,但机器人问世已有几十年,机器人的定义仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展,新的机型,新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念,成为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。
机器人指挥
其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义,自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来,机器人所涵盖的内容越来越丰富,机器人的定义也不断充实和创新。
1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”(android),它由4部分组成:
1,生命系统(平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动等);
2,造型解质(关节能自由运动的金属覆盖体,一种盔甲);
3,人造肌肉(在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态);
4,人造皮肤(含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等)。
1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中,卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”,“Robota”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响,引起了大家的广泛关注,被当成了机器人一词的起源。在该剧中,机器人按照其主人的命令默默地工作,没有感觉和感情,以呆板的方式从事繁重的劳动。后来,罗萨姆公司取得了成功,使机器人具有了感情,导致机器人的应用部门迅速增加。在工厂和家务劳动中,机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分自私和不公正,终于造反了,机器人的体能和智能都非常优异,因此消灭了人类。
但是机器人不知道如何制造它们自己,认为它们自己很快就会灭绝,所以它们开始寻找人类的幸存者,但没有结果。最后,一对感知能力优于其它机器人的男女机器人相爱了。这时机器人进化为人类,世界又起死回生了。
卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题。科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想象,但人类社会将可能面临这种现实。
为了防止机器人伤害人类,科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”:
1,机器人不应伤害人类;
2,机器人应遵守人类的命令,与第一条违背的命令除外;
3,机器人应能保护自己,与第一条相抵触者除外。
这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。
在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上,就提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的:“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。从这一定义出发,森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象。另一个是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人:
1,具有脑、手、脚等三要素的个体;
2,具有非接触传感器(用眼、耳接受远方信息)和接触传感器;
3,具有平衡觉和固有觉的传感器。
礼仪机器人
该定义强调了机器人应当仿人的含义,即它靠手进行作业,靠脚实现移动,由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官,使机器人能够识别外界环境,而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。
机器人的定义是多种多样的,其原因是它具有一定的模糊性。动物一般具有上述这些要素,所以在把机器人理解为仿人机器的同时,也可以广义地把机器人理解为仿动物的机器。
1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为:“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统,并以此系统的使用方法作为研究对象”。
1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机。”
我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性,也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状,更加符合各种不同应用领域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增强,从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。
中国工程院院长宋健指出:“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,是当代最高意义上的自动化”。机器人技术综合了多学科的发展成果,代表了高技术的发展前沿,它在人类生活应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。
机器人的分类
关于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载重量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。一般的分类方式见表:
分类名称
简要解释
操作型机器人
能自动控制,可重复编程,多功能,有几个自由度,可固定或运动,用于相关自动化系统中。
程控型机器人
按预先要求的顺序及条件,依次控制机器人的机械动作。
示教再现型机器人
通过引导或其它方式,先教会机器人动作,输入工作程序,机器人则自动重复进行作业。
数控型机器人
不必使机器人动作,通过数值、语言等对机器人进行示教,机器人根据示教后的信息进行作业。
感觉控制型机器人
利用传感器获取的信息控制机器人的动作。
适应控制型机器人
机器人能适应环境的变化,控制其自身的行动。
学习控制型机器人
机器人能“体会”工作的经验,具有一定的学习功能,并将所“学”的经验用于工作中。
智能机器人
以人工智能决定其行动的机器人。
我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。目前,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,这和我国的分类是一致的。
古代机器人
机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。
机器马车
西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。
春秋后期,我国著名的木匠鲁班,在机械方面也是一位发明家,据《墨经》记载,他曾制造过一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”,体现了我国劳动人民的聪明智慧。
公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。
1800年前的汉代,大科学家张衡不仅发明了地动仪,而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。
后汉三国时期,蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”,并用其运送军粮,支援前方战争。
1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿堀演出。
1738年,法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。
写字机器人
在当时的自动玩偶中,最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。1773年,他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等,他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画,有的拿着鹅毛蘸墨水写字,结构巧妙,服装华丽,在欧洲风靡一时。由于当时技术条件的限制,这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶,它制作于二百年前,两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐,现在还定期演奏供参观者欣赏,展示了古代人的智慧。
19世纪中叶自动玩偶分为2个流派,即科学幻想派和机械制作派,并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”;1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》;1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世;1886年《未来的夏娃》问世。在机械实物制造方面,1893年摩尔制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。
进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世,1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人不能走动。1959年第一台工业机器人(可编程、圆坐标)在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。
现代机器人
现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。
机器人汽车焊接生产线
自1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。
大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。
另一方面,原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下,美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手。
铆接机器人
1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。
作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。
1965年,MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。
机器狗
1967年日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会),同年召开了日本首届机器人学术会。
1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。
1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人,它是液压驱动的,能提升的有效负载达45公斤。
到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该年为“机器人元年”。
随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。
自治潜水器
随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高,移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展,推动了机器人概念的延伸。80年代,将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人,这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用,而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间,水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世,许多梦想成为了现实。将机器人的技术(如传感技术、智能技术、控制技术等)扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——机器人化机器。当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”、“网络机器人”的名称,这也说明了机器人所具有的创新活力。
机器人的手
机器人要模仿动物的一部分行为特征,自然应该具有动物脑的一部分功能。机器人的大脑就是我们所熟悉的电脑。但是光有电脑发号施令还不行,最基本的还得给机器人装上各种感觉器官。我们在这里着重介绍一下机器人的“手”和“脚”。
机器人必须有“手”和“脚”,这样它才能根据电脑发出的“命令”动作。“手”和“脚”不仅是一个执行命令的机构,它还应该具有识别的功能,这就是我们通常所说的“触觉”。由于动物和人的听觉器官和视觉器官并不能感受所有的自然信息,所以触觉器官就得以存在和发展。动物对物体的软,硬,冷,热等的感觉就是靠的触觉器官。在黑暗中看不清物体的时候,往往要用手去摸一下,才能弄清楚。大脑要控制手,脚去完成指定的任务,也需要由手和脚的触觉所获得的信息反馈到大脑里,以调节动作,使动作适当。因此,我们给机器人装上的手应该是一双会“摸”的、有识别能力的灵巧的“手”。
机器人的手一般由方形的手掌和节状的手指组成。为了使它具有触觉,在手掌和手指上都装有带有弹性触点的触敏元件(如灵敏的弹簧测力计)。如果要感知冷暖,还可以装上热敏元件。当触及物体时,触敏元件发出接触信号,否则就不发出信号。在各指节的连接轴上装有精巧的电位器(一种利用转动来改变电路的电阻因而输出电流信号的元件),它能把手指的弯曲角度转换成“外形弯曲信息”。把外形弯曲信息和各指节产生的“接触信息”一起送入电子计算机,通过计算就能迅速判断机械手所抓的物体的形状和大小。
现在,机器人的手已经具有了灵巧的指,腕,肘和肩胛关节,能灵活自如的伸缩摆动,手腕也会转动弯曲。通过手指上的传感器还能感觉出抓握的东西的重量,可以说已经具备了人手的许多功能。
在实际情况中有许多时候并不一定需要这样复杂的多节人工指,而只需要能从各种不同的角度触及并搬动物体的钳形指。1966年,美国海军就是用装有钳形人工指的机器人“科沃”把因飞机失事掉入西班牙近海的一颗氢弹从七百五十米深的海底捞上来。1967年,美国飞船“探测者三号”就把一台遥控操作的机器人送上月球。它在地球上的人的控制下,可以在两平方米左右的范围里挖掘月球表面四十厘米深处的土壤样品,并且放在规定的位置,还能对样品进行初步分析,如确定土壤的硬度,重量等。它为“阿波罗”载人飞船登月当了开路先锋。
机器人的眼睛
人的眼睛是感觉之窗,人有80%以上的信息是靠视觉获取,能否造出“人工眼”让机器也能象人那样识文断字,看东西,这是智能自动化的重要课题。关于机器识别的理论,方法和技术,称为模式识别。所谓模式是指被判别的事件或过程,它可以是物理实体,如文字,图片等,也可以是抽象的虚体,如气候等。机器识别系统与人的视觉系统类似,由信息获取,信息处理与特征抽取,判决分类等部分组成。
机器认字
大家知道,信件投入邮筒需经过邮局工人分拣后才能发往各地。一人一天只能分拣2-3千封信,现在采用机器分拣,可以提高效率十多倍。机器认字的原理与人认字的过程大体相似。先对输入的邮政编码进行分析,并抽取特征,若输入的是个6字,其特征是底下有个圈,左上部有一直道或带拐弯。其次是对比,即把这些特征与机器里原先规定的0到9这十个符号的特征进行比较,与哪个数字的特征最相似,就是哪个数字。这一类型的识别,实质上叫分类,在模式识别理论中,这种方法叫做统计识别法。
机器人认字的研究成果除了用于邮政系统外,还可用于手写程序直接输入,政府办公自动化,银行合计,统计,自动排版等方面。
机器识图
现有的机床加工零件完全靠操作者看图纸来完成。能否让机器人来识别图纸呢?这就是机器识图问题。机器识图的方法除了上述的统计方法外,还有语言法,它是基于人认识过程中视觉和语言的联系而建立的。把图像分解成一些直线、斜线、折线、点、弧等基本元素,研究它们是按照怎样的规则构成图像的,即从结构入手,检查待识别图像是属于哪一类“句型”,是否符合事先规定的句法。按这个原则,若句法正确就能识别出来。
机器识图具有广泛的应用领域,在现代的工业,农业,国防,科学实验和医疗中,涉及到大量的图象处理与识别问题。
机器识别物体
机器识别物体即三维识别系统。一般是以电视摄像机作为信息输入系统。根据人识别景物主要靠明暗信息,颜色信息,距离信息等原理,机器识别物体的系统也是输入这三种信息,只是其方法有所不同罢了。由于电视摄像机所拍摄的方向不同,可得各种图形,如抽取出棱数,顶点数,平行线组数等立方体的共同特征,参照事先存储在计算机中的物体特征表,便可以识别立方体了。
目前,机器可以识别简单形状的物体。对于曲面物体,电子部件等复杂形状的物体识别及室外景物识别等研究工作,也有所进展。物体识别主要用于工业产品外观检查,工件的分选和装配等方面。
机器人的鼻子
人能够嗅出物质的气味,分辨出周围物质的化学成分,这全是由上鼻道的粘模部分实现的。在人体鼻子的这个区域,在只有五平方厘米的面积上却分布有五百万个嗅觉细胞。嗅觉细胞受到物质的刺激,产生神经脉冲传送到大脑,就产生了嗅觉。人的鼻子实际上就是一部十分精密的气体分析仪。人的鼻子是相当灵敏的,就算在一升水中放进二百五十亿分之一的乙硫醇(就是一种特殊的具有异常臭味的化学物质),人的鼻子也能够闻出来。
机器人的鼻子也就是用气体自动分析仪做成的。我国已经研制成功了一种嗅敏仪,这种气体分析仪不仅能嗅出丙酮、氯仿等四十多种气体,还能够嗅出人闻不出来但是却可以导致人死亡的一氧化碳(也就是我们通常所用的煤气)。这种嗅敏仪有一个由二氧化锡,氯化钯等物质烧结而成的探头(相当于鼻粘模)。当它遇到某些种类气体的时候,它的电阻就发生变化,这样就可以通过电子线路做出相应的显示,用光或者用声音报警。同时,用这种嗅敏仪还可以查出埋在地下的管道漏气的位置。
现在利用各种原理制成的气体自动分析仪已经有很多种类,广泛应用于检测毒气,分析宇宙飞船座舱里的气体成分,监察环境等方面。
这些气体分析仪,原理和显示都和电现象有关,所以人们把它叫做电子鼻。把电子鼻和电子计算机组合起来,就可以做成机器人的嗅觉系统了。
机器人的耳朵
人的耳朵是仅次于眼睛的感觉器官,声波扣击耳膜,引起听觉神经的冲动,冲动传给大脑的听觉区,因而引起人的听觉。机器人的耳朵通常是用“微音器”或录音机来做的。被送到太空去的遥控机器人,它的耳朵本身就是一架无线电接收机。
人的耳朵是十分灵敏的。我们能听到的最微弱的声音,它对耳膜的压强是每平方厘米只有一百亿分之几公斤。这个压强的大小只是大气压强的一百亿分之几。可是用一种叫做钛酸钡的压电材料做成的“耳朵”比人的耳朵更为灵敏,即使是火柴棍那样细小的东西反射回来的声波也能被它“听”的清清楚楚。如果用这样的耳朵来监听粮库,那么在二到三公斤的粮食里的一条小虫爬动的声音也能被它准确地“听”出来。
用压电材料做成的“耳朵”之所以能够听到声音,其原因就是压电材料在受到拉力或者压力作用的时候能产生电压,这种电压能使电路发生变化。这种特性就叫做压电效应。当它在声波的作用下不断被拉伸或压缩的时候,就产生了随声音信号变化而变化的电流,这种电流经过放大器放大后送入电子计算机(相当于人大脑的听区)进行处理,机器人就能听到声音了。
但是能听到声音只是做到了第一步,更重要的是要能识别不同的声音。目前人们已经研制成功了能识别连续话音的装置,它能够以百分之九十九的比率,识别不是特别指定的人所发出的声音,这项技术就使得电子计算机能开始“听话”了。这将大大降低对电子计算机操作人员的特殊要求。操作人员可以用嘴直接向电子计算机发布指令,改变了人在操作机器的时候手和眼睛忙个不停而与此同时嘴巴和耳朵却是闲着的状况。一个人可以用声音同时控制四面八方的机器,还可以对楼上楼下的机器同时发出指令,而且并不需要照明,这样就很适宜于在夜间或地下工作。这项技术也大大加速了电话的自动回答,车票的预定以及资料查找等服务工作的自动化实现的进程。
现在人们还在研究使机器人能通过声音来鉴别人的心理状态,人们希望未来的机器人不光能够听懂人说的话,还能够理解人的喜悦,愤怒,惊讶,犹豫和暧昧等情绪。这些都会给机器人的应用带来极大的发展空间。
没有机器人,人将变为机器
随着社会的发展,社会分工越来越细,尤其在现代化的大生产中,有的人每天就只管拧同一个部位的一个螺母,有的人整天就是接一个线头,就像电影《摩登时代》中演示的那样,人们感到自己在不断异化,各种职业病开始产生。于是人们强烈希望用某种机器代替自己工作。于是人们研制出了机器人,代替人完成那些枯燥、单调、危险的工作。由于机器人的问世,使一部分工人失去了原来的工作,于是有人对机器人产生了敌意。“机器人上岗,人将下岗。”不仅在我国,即使在一些发达国家如美国,也有人持这种观念。其实这种担心是多余的,任何先进的机器设备,都会提高劳动生产率和产品质量,创造出更多的社会财富,也就必然提供更多的就业机会,这已被人类生产发展史所证明。任何新事物的出现都有利有弊,只不过利大于弊,很快就得到了人们的认可。比如汽车的出现,它不仅夺了一部分人力车夫、挑夫的生意,还常常出车祸,给人类生命财产带来威胁。虽然人们都看到了汽车的这些弊端,但它还是
你见过这样的“农民”吗?他只知干活不知疲劳,不管是给果树接枝,还是采收果实,或者耕地,你只要把任务交给他,全都干得又快又好,真不愧为种田能手。你知道他是谁吗?他就是“新型农民”——农业机器人。
相比起工业机器人来,农业机器人的诞生要晚得多。日本也是在十几年前才开始发展农业用机器人。一种专门为作物接枝的机器人近年上市子。他每小时可接枝700根,工作起来根本用不着休息,所以一个机器人干起活来能抵得上4个好劳力,是不是挺能干?
如果让你到菜园子里摘西红柿,你也许会很高兴,看着满园红色的饱满果实,真让人精神振奋。可用不了多久,你就会说:“真是太累人了,我都腰酸背痛了,不干了。”可是劳动模范——机器人看起来却不急不躁,干得津津有味似的。只见他接近果株后,手臂就自动找到红色西红柿,并用手掌抓住西红柿旋转后摘下。在他身后的果筐里已放了满满的西红柿。他除了可以摘西红柿外,还可以被派采收黄瓜、葡萄、橘子、莴苣、白菜、西瓜等蔬果。这种机器人的身上装有传感器。利用传感器,他可以准确地找到果实在哪里,并判断出是否成熟,区分了果实和枝叶后才将果实稳稳地摘下来放进果筐里。在采摘高空果实时,他的手臂可以随意伸缩,真是运用自如。
另外,现在还有一种无人耕耘机,是利用电视摄像机来判别已耕和未耕的土地。如果未耕,他就会主动下地去耕耘。因为他仅从地的外表色状来判断是否已耕过,所以,如果刚下过雨,地又湿,色又深,机器人判断起来就不那么准确了。
当然,机器人还可以帮助我们干许多农活,譬如除草、喷洒农药等。总之,落后于工业机器人几十年的农业机器人已经走进了田间,成为农民的好帮手。
作为世界制造业强国农业机器人图纸,日本在工业方面拥有强大的研发和制造能力,但在农业方面却面临着严重的老龄化问题和后继无人的困境。日本的农户数量减少了一半,从业人员的平均年龄上升到了66.3岁。在第四次产业革命中,日本农业如何突围农业机器人图纸?
濑水捷是日本北海道大学农学系的一名学生,出身于日本著名米乡新潟县的一户农村家庭。直到现在,老家的稻田仍然由他年迈的祖父母进行耕种,包括濑水的父亲在内,家里没有人愿意继承农业。
日本北海道大学学生 濑水捷: 农活太辛苦了,爷爷奶奶每次干完农活回到家就特别累。如果能实现节省人力,爷爷奶奶的负担就会减轻很多。
抱着为祖父母减轻农活负担的愿望,濑水选择了农业机器人作为自己的研究课题。他所在的研究小组开发的这种无人驾驶、全自动拖拉机就是农业机器人之一。安装在拖拉机顶部的全球定位系统利用卫星信息自动定位,可以使作业误差缩小到5厘米以内。
日本北海道大学学生 濑水捷:现在我们做的还只是旱地用的拖拉机,如果同样的技术能应用到水田,那么老家即便后继无人也不用过于担心了。
由北海道大学教授野口伸主持的,这个农业机器人研究小组在世界上首次实现了从耕耘到播种、打农药和收割的全程自动化。据估算,整体作业效率可以提高到3倍以上。同时,适用于大规模农田的多机器人技术也已成熟。
在主机器人的带动下,多台农业机器人可以同时开展作业。目前,将拖拉机改装为机器人的成本已经降低到300万日元(约合人民币18万元),预计今后两三年内可以正式投产。另外,该研究组还开发了利用无人机监测土壤和农作物生长状况的自动化技术。
北海道大学教授 野口伸:能让机器完成的工作就全交给机器去做,只有机器无法完成的才由人来做。农业一直以来凭借的是经验和感觉,而我们的研究就是要让农业摆脱经验和感觉的限制。
在日本政府提出的第四次产业革命构想中,机器人、人工智能、物联网和大数据等技术将被大量引入农业领域,以期通过自动化最大限度地减少人力,从而打破目前农业所面临的困境。
北海道大学教授 野口伸: 农业领域也出现了相当于工业4.0的萌芽,我们的研究将成为今后新农业的基础技术,也许可以称为“农业4.0”,这正是我们努力的目标。
农业发达国家,机器人似乎已经开始成为智能时代的一种新风尚,在世界各地,有不少农场都投入使用了效率比农场工人高得多的机器人。
农业机器人是一种机器,是机器人在农业生产中的运用,是一种可由不同程序软件控制,以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。
一、发展
农业机器人出现后,发展很快,许多国家在农业机器人的研制和发展,出现了多种类型农业机器人。目前日本居于世界各国之首。在进入21世纪以后,新型多功能农业机器人得到日益广泛地应用,智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替手工完成各种农活,第二次农业革命将深入发展。。区别于工业机器人,是一种新型多功能农业机械。农业机器人的广泛应用,改变了传统的农业劳动方式降低了农民的劳动力,促进了现代农业的发展。
二、分类
1、施肥机器人
美国明尼苏迭州一家农业机械公司的研究人员推出的机器人别具一格,它会从不同土壤的实际情况出发,适量施肥。它的准确计算合理地减少了施肥的总量,降低了农业成本。由于施肥科学,使地下水质得以改善。
2、大田除草机器人
德国农业专家采用计算机、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术,研制出可准确施用除草剂除草的机器人。首先,由农业工人领着机器人在田间行走。在到达杂草多的地块时,它身上的GPS接收器便会显示出确定杂草位置的坐标定位图。农业工人先将这些信息当场按顺序输入便携式计算机,返回场部后再把上述信息数据资料输到拖拉机上的一台计算机里。当他们日后驾驶拖拉机进入田问耕作时,除草机器人便会严密监视行程位置。如果来到杂草区,它的机载杆式喷雾器相应部分立即启动,让化学除草剂准确地喷撒到所需地点。
3、菜田除草机器人
英国 科技 人员开发的菜田除草机器人所使用的是一部摄像机和一台识别野草、蔬菜和土壤图像的计算机组合装置,利用摄像机扫描和计算机图像分析,层层推进除草作业。它可以全天候连续作业,除草时对土壤无侵蚀破坏。科学家还准备在此基础上,研究与之配套的除草机械来代替除草剂。收割机器人美国新荷兰农业机械公司投资250万美元研制一种多用途的自动化联合收割机器人,著名的机器人专家雷德·惠特克主持设计工作,他曾经成功地制造出能够用于监测地面扭曲、预报地震和探测火山喷发活动征兆的航天飞机专用机器人。惠特克开发的全自动联合收割机器人很适合在美国一些专属农垦区的大片规划整齐的农田里收割庄稼,其中的一些高产田的产量是一般农田的十几倍。
4、采摘柑桔机器人
西班牙 科技 人员发明的这种机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成,能够从桔子的大小、形状和颜色判断出是否成熟,决定可不可以采摘。它工作的速度极快,每分钟摘柑桔60个而靠手工只能摘8个左右。另外,采摘柑桔机器人通过装有视频器的机械手,能对摘下来的柑桔按大小马上进行分类。
5、采摘蘑菇机器人
英国是世界上盛产蘑菇的国家,蘑菇种植业已成为排名第二的园艺作物。据统计,人工每年的蘑菇采摘量为11万吨,盈利十分可观。为了提高采摘速度,使人逐步摆脱这一繁重的农活,英国西尔索农机研究所研制出采摘蘑菇机器人。它装有摄像机和视觉图像分析软件,用来鉴别所采摘蘑菇的数量及属于哪个等级,从而决定运作程序。采摘蘑菇机器人在机上的一架红外线测距仪测定出田问蘑菇的高度之后,真空吸柄就会自动地伸向采摘部位,根据需要弯曲和扭转,将采摘的蘑菇及时投入到紧跟其后的运输机中。它每分钟可采摘40个蘑菇,速度是人工的两倍。
6、分检果实机器人
在农业生产中,将各种果实分检归类是一项必不可少的农活,往往需要投入大量的劳动力。英国西尔索农机研究所的研究人员开发出一种结构坚固耐用、操作简便的果实分检机器人,从而使果实的分检实现了自动化。它采用光电图像辨别和提升分检机械组合装置,可以在潮湿和泥泞的环境里干活,它能把大个西红柿和小粒樱桃加以区别,然后分检装运,也能将不同大小的土豆分类,并且不会擦伤果实的外皮。
7、番茄收获机器人
日本番茄收获机器人针对成熟番茄果实表现为红色这一特点, 用彩色CCD摄像头作为视觉传感器, 基于RGB分量区分水果和茎叶。
8、采摘草莓机器人
日本国家农业和食品研究发明了一个能够采摘草莓的机器人。该机器人装有一组摄像头,能够精确捕捉草莓的位置,还有配套软件能根据草莓的红色程度来确保机器人采摘的是成熟的草莓。虽然此机器人目前只能采摘草莓,但可以通过修改程序来使机器人采摘其它水果,如葡萄、番茄等。机器人采一个草莓的时间是9秒,如果大范围使用并能保持采摘效率,可以节省农民40%的采摘时间。
三、为什么会出现农业机器人
在美国、日本等国家,农业人开口很少,随着农业的规模化、多样化、精确化,劳动力不足的现象越来越明显。而现实中许多作业项目都是劳动力密集型的工作,再加上时令要求,劳动力短缺严重。为了解决这一现象问题,农业机器人应运而生。
四、农业机器人的特点
◆ (1)农业机器人作业对象的娇嫩性
生物具有软弱易伤的特性,必须细心轻柔地对待和处理。且其种类繁多,形状复杂,在三维空间里的生长发育程度不一,相互差异很大。
◆ (2)农业机器人的作业环境的非结构性
由于农业作物随着时间和空间的不同而变化,机器人的工作环境是变化的、未知的,是开放性的环境。作物生长环境除受园地、倾斜度等地形条件的约束外,还直接受季节、大气和时间等自然条件的影响。这就要求生物农业机器人不仅要具有与生物体柔性相对应的处理能力,而且还要能够顺应变化无常的自然环境。要求农业机器人在视觉、知识推理和判断力等方面具有相当的智能。
◆(3)农业机器人作业动作的复杂性
农业机器人一般是作业、移动同时进行,农业领域的行走不是连接出发点和终点的最短距离,而是具有狭窄的范围,较长的距离及遍及整个田间表面等特点。

◆ (4)农业机器人的使用者
农业机器人的使用者是农民,不是具有机械电子知识的工程师,因此要求农业机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点。
(5)农业机器人的价格特性
工业机器人所需要大量投资由工厂或工业集团支付,而农业机器人以个体经营为主,如果不是低价格,就很难普及。
在农业生产中使用机器人有很多好处:可以提高劳动生产率;解决劳动力不足的问题;改善农业生产者的安全、卫生环境;提高作业质量等。
五、农业收获机器人的发展现状
农业机器人出现之后,发展很快,许多国家在农业机器人的研制和发展,出现了多重类型的农业机器人。现如今,新型多功能农业机器人得到日益广泛的应用,智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替人工完成各种农活。
◆ 1.国外农机现状
目前,各农业发达国家果蔬收获机器人的研究已经取得了很大的进展,但离实用化和商品化还有很长一段距离。法国是最早研究水果收获机器人的国家之一。日本近年来在收获机器人研究方面进展很快,但还没能真正实现商业化。荷兰收获机器人的研究工作也走在很多国家的前面,但研究的果蔬种类并不多。

目前收获机器人还未得到真正应用的原因主要是:
1) 果实的识别率和采摘率不高,损伤率较大;
2) 果实的平均采摘周期较长;
3) 收获机器人的制造成本较高。
◆ 2.国内农机现状
我国是一个发展中的农业大国,农业问题始终是关系到我国经济 社会 发展的根本问题。
但是我国的农业机器人在精度、效率和稳定度方面和国外还有一定的差距。
随着新的农业生产模式和新技术的应用, 机器人将越来越多地应用到农业生产中。在农业中运用机器人是从质的方面提高劳动生产率的新方法,也是农业机械产品技术发展的一个标志。
但是由于农业生产的季节性、农产品的价格、农业作业的复杂性等特点对农业机器人的性价比、智能提出较高的要求, 成为制约农业机器人研究应用的瓶颈问题。因此,农业机器人技术将是新世纪的重点研究内容之一。
我想发明······1
呼——累死了,经过一星期不分昼夜地努力工作,我的专属机器人——仆人,终于问世啦。
她的外貌是仿著名影星赵丽颖设计的,如果不是在她的脚底有个充电用的插座,你还以外赵丽颖站在你的面前呢!她不仅长得漂亮,还做得一手好菜跟五星级大饭店的厨师不相上下;她可以做家务,把家打扫得干干净净;她还会照顾人,当你生病的时候,她会慢慢地给你按摩,给你无微不至的照顾,如同母亲一般……她最好的地方,就是帮助你学习,她上知天文下晓地理,有她做你的家教,学习成绩不用愁。
每天你上完课,回到家中,她就会帮你拿出作业。在你写作业的过程中,遇到无法解答的问题时,你向她请教,她会帮助你一步一步地分析,直到你完全弄懂为止。当你朗读读课文时,她会指导你怎么朗读,直到你读得声情并茂;在考试来临前,她会帮你复习,唤起你的记忆,直到你把知识一点一点地捡起来,或许还能总结出新的知识呢。怎么样,她很不错吧!读到这里,你是不是也想拥有一个这样的机器人呢?但是我却打算在一星期后摧毁她。尽管,她继承了人类独有的智慧,但是她会使人类变得懒惰,世界将不再进步。所以我决定挥泪斩仆人。
正当我要下定决心按下摧毁键时,忽然我的耳边一声大吼:“已经七点啦,还不起床,要迟到啦!”,我条件反射般从床上爬起来,太阳已经升起来啦,想到机器仆人,我笑笑,自言自语:真的是梦啊!但我想只要我努力学习,长大后一定会发明出比仆人还要先进的机器人,那时他一定会成为人类的好帮手。
我想发明······2
转眼间,已是20xx年了,我成为了一名初级发明家。科技发展十分快,但那只是在大城市里。想想现在乡村生活可是一点儿没变,农民每天在菜地里忙里忙外,连自己家都没有太多时间照看。我决定要发明一个机器人,让它拥有许多功能为农民伯伯减轻负担。
于是,我开始着手设计了。首先,机器人的外形一定要可爱,这样让人看着也舒服。(外形描写?)当然,它也不能太过浪费,必需要环保,所以我把它设定为太阳能,不过,它最重要的还是里面的功能喽!它可以帮助农民们照顾蔬菜,还会清除对蔬菜有危害的虫子。它也有自我保护功能,因为怕有些虫子会爬到机器人的身体里,导致毁坏,所以它会有一层隐形保护膜,它还能记录出蔬菜的发展过程呢!
这个机器人不仅是蔬菜园的使者,还是树木的好朋友呢!它每天帮大树定时浇水,而且会在果子成熟后,用飞行功能将新鲜水果摘下。它还会净化泉水,让人们身体健康,它还能……
对了,忘了告诉你们它的名字了,它叫“小萌农业机器人”。这些机器人是免费送给那些农民伯伯们的。如果你也想要,就快拨打:155……5378通知我吧!
点评:机器人真是功能多多,文章结构完整,条理清晰。从不同角度展示了机器人的功能,真是农民伯伯的好帮手,真棒!
我想发明······3
现代社会爸爸妈妈都很忙,爷爷奶奶老了没办法照顾小孩,所以我发明了一个保姆机器人。
看!我的保姆机器人那圆圆的头,正方形的身子,短短的腿,看起来好搞笑的样子!别小看我这个样子古怪的机器人,它的本领可大了。唱歌、教小孩做作业、哄小孩开心……样样精通。不信,你跟着我一起来看看吧!
当小孩想玩耍的是候,机器人就像多拉A梦一样从身体里拿出各种各样的玩具和小孩一起玩;当小孩不开心的时候,机器人会做一些很搞笑的动作、唱唱歌、讲讲故事逗小孩,想方设法直到小孩开心为止;当小孩想睡觉的时候,机器人就像妈妈一样唱摇篮曲,让小孩安心入睡。当小孩饿了怎么办?小孩的一日三餐当然也是我的保姆机器人搞定的了。保姆机器人煮的饭菜美味可口!看见没,绿油油的菠菜、金黄色的鸡翅、还有香气朴鼻的鱼……都是对小孩发育有益的。对于一些小娃娃机器人还会亲手喂他们呢!当然,如果小孩做错事了,保姆机器人也会像妈妈一样批评教育小孩的。有了保姆机器人爸爸妈妈可以安心地去工作了。
我的保姆机器人也像我们人类一样要吃东西,只是它所有吃进肚子里的东西都会转化为糖,然后再转化为电,它就是靠这个来维持。
这就是我未来的机器人,大家说合格吗?
我想发明······4
我是一名科学家,发明过许许多多带给人类方便的机器。现在,我还想发明一个多功能机器人。
这种机器人是按照人类的模样来做的,至于功能呢,人类能做到的,它都能轻易地完成。
在家里,它可以帮你做家务,如拖地板、洗碗、做菜……它自身就有吸尘功能,拖地板的时候,可以一边吸尘,一边拖地,一举两得,方便极了。做菜时,它还懂得营养搭配,做出的饭菜既营养又可口。色泽也很漂亮,让人看着就有食欲,胃口大开。
在公司,它可以帮你整理文件,做你的贴身助理。它整理文件会很小心地把文件分类,绝对不会弄乱。在你开会的时候,它还可以帮你递文件、发文件……那怎么把它带到公司呢?不用担心,它还可以折叠成像一本笔记本那样,放在公文包里也不会占太大的位置。
在你逛街的时候,还可以吩咐它帮你拎大包小包的东西。你逛累了,还可以把它折叠成一个椅子,给你休息。这样,你就能轻松地逛上一天,放松放松疲劳的眼睛和大脑。
多功能机器人还有特殊的功能,是什么呢?我前面已经说了,人类能做到的它都能轻易地完成。那么这个特殊的功能就是“说话”。
在你工作繁忙的时候,它可以帮你接客户的电话……它还可以做很多很多的事,我在这里就不多说了。
怎么样,这个多功能机器人还不错吧?保证它能当你的好保姆、好助理……
我想发明······5
我想发明……我想发明一个会变魔术的机器人,我需要什么,只要和它一说,它就会给我变出来。
当我饿了的时候,它就会给我变出来营养丰富的饭菜。
当我出去游玩的时候,它还当我的保镖和导游,带着我游遍世界各地。
当地震的时候,我会让它变出许多吃的、用的、盖房子的材料,帮着灾区渡过困难。
当我和它走在街上的时候,看见了残疾人表演,它就会帮我捐出很多钱。我就不会因为帮不了他们而心中难过了。
到了晚上,它还会给我辅导作业,还给我讲好听的故事,就像爸爸、妈妈守在身边一样,这样我的爸爸、妈妈他们也能好好休息一下了。
它还会像警察一样给我巡逻、站岗,让我安安心心的进入梦乡。
我要把我的发明推向全世界,让会变魔术的机器人为更多的人服务。
为了实现我的梦想,我只有现在不断地努力学习,才能实现我的梦想。
我想发明······6
我想发明一个机器人。他看起来像个人。他有三个按钮:红色、黄色和绿色。
红色的是学习按钮。当你点击学习按钮时,机器人的肚子会立即出现一个大屏幕,学习区在中间,各种学习科目在四面,如语文、数学和英语。现在我将教你如何使用它。首先,点击中间的“学习”,然后“科目”,一个老师就会出现在显示屏上。然后打开“发音”,给他一些你不懂的问题,他会告诉你怎么做。他讲完后,屏幕上会出现一个类似的问题让你做,这让你大吃一惊。这是他的一点点功能,而下面的就更不可思议了!
第二个黄色按钮是家务按钮。如果你点击它,虽然屏幕没有改变,但上面的文字已经改变,包括“扫地”和“擦窗户”.如果你点击“扫地”来“打扫所有的地方”,这意味着整个房子都要打扫。他很强大。他的左手变成了扫帚,他的右手变成了簸箕,他的手可以伸到你通常不能扫地的地方。此外,当大人不在时,机器人将为孩子们做饭。只要你按下“语音”按钮,告诉他你想吃什么,他的肚子就离开了,变成了微波炉。他会立即跑到厨房自己拿配料,然后清洗、切割、烹饪和混合。他可以做任何事。这项技能相当于一名五星级厨师。
我最不想向你介绍的.是绿色按钮。这时,你会问,这个按钮也有很多功能吗?不,不,不,实际上它只有一个功能,那就是“和孩子们一起玩”。当一个孩子感到无聊时,按下绿色按钮,他将立即成为一名保姆或家庭教师。他会给你唱歌,给你讲笑话,带你出去玩,等等。晚上,当他累了的时候,他偷偷跑到房间里给自己充电。
这是我想发明的机器人。
我想发明······7
随着科技的发展,未来机器人会越来越多地帮人类去完成人自身无法完成的工作。
现在,随着人们生活水平的提高,人的血管中的脂肪等大量过剩营养物质堆积,时间久了就像河道内堆满淤泥,人的血管变得越来越狭窄,有的甚至完全堵塞。于是,有了上述情况的人,血压就会升高,有的甚至血管堵塞。由于血压大,而导致毛某些细血管破裂,而出血部位发生在脑部,就会威胁人的生命。因为大脑是人的神经中枢,一旦因为脑血管出血,压迫脑神经,不及时救治就会有生命危险。有的即使救治及时,也可能会落下半身不随的后遗症。
因此,未来我想发明一种非常非常小、只以纳米计的机器人,它能深入到人的每一个毛细血管中,就象疏通河道的挖掘机、推土机一样,去清理人的血管,它将血管及血管壁上的废物完全清理干净。只要人定期使用我发明的机器人清理血管,那他的血管就能时刻畅通无阻。所以,以后人们再也不用象现在,由于得了心脑血管疾病,而看着自己喜爱的红烧肉等美食敬而远之了。
这种机器人的本事不仅仅就这些,它还能伸入到人的每一个部位,实时传回医生想要的那个部位的影像图片,是不是比现在的X光机方便多了?更为难能可贵的是,这种机器人还能将人体内大量堆积的脂肪清理干净,那些爱美的女性再也不用为瘦身而乱吃减肥药,甚至禁食了。只要使用我发明的机器人,爱美女性就能时刻保持苗条的身材,且想吃什么就吃什么,再也不用担心因营养过剩而出现肥胖了!
怎么样,我想发明的机器人本事大吧。
我想发明······8
我最想发明的机器人是和《淘气包马小跳》中的夏林果一样的真人机器人。
我的机器人是以夏林果的外貌和体型为模型来设计的。她的眼睛大大的、圆圆的,像两颗黑色的珍珠一样;她的头发长长的、黑黑的,总是扎着麻花辫,还戴着黄色的蝴蝶结;她的手臂细长,身材瘦瘦的,她的背,永远挺得笔直,一看就是练过芭蕾舞的。
我的机器人“夏林果”是我的好伙伴,好朋友。在我学习的时候如果遇到难题,她可以帮助我解答。在我不开心的时候,她可以讲一些笑话或跳一段芭蕾给我解闷。她还是我的芭蕾舞老师,教我跳优美的芭蕾舞。
你们觉得我的机器人朋友——夏林果好吗?我真想马上拥有她呢!
妈妈感言:我是43群的长沙馨雨妈。向非常老师学作文已经近两个月,由于时间关系每周辅导孩子一两次,带孩子一起看《作文多大点事儿》3本书,从口说作文开始,陆续写了几篇作文。
本文是老师布置的一篇小练笔,刚开始孩子很发愁,说不会写。我就问她,你想发明什么样的机器人啊?她说想发明一个能做朋友的机器人(现在的独身子女没什么伴哈)。我又问她,你觉得你希望你的朋友会长得什么样子呢?她最近刚好看了《淘气包马小跳系列》书,很喜欢里面的人物夏林果,就说,我喜欢夏林果!我又问她,那你觉得如果你有了“夏林果”,她能为你做什么事呢?孩子说陪我玩啊,帮我写作业啊,由于我觉得帮我写作业不妥,就建议她改成了帮我解答难题和教我跳舞。经过孩子口说,我记录,这篇文章就诞生了。
作业本发下来的时候,看到老师画下的一道道波浪线,我和孩子都很高兴。希望随着学习的不断深入,孩子的作文会写得越来越好!
我想发明······9
我家有一个食物机器人特别实用。
“我要来杯牛奶!”爸爸放下包,懒懒地躺在沙发上说。“牛——奶——主人一分零一秒到。”机器人一边在微型菜单上写着,一边准备新鲜的牛奶。“来了,主人!”机器人说,“还要什么!”“来杯可乐、芬达、矿泉水、鸡翅、鸡腿、汉堡、意大利面………”爸爸尖叫说,“对了,还有美味的甜点,夹心蛋糕、巧克力味饼干、草莓味球形巧克力………”“很快就会出现。”机器人不知去了哪里,只有它的回声在大厅里回荡着。
过了一会儿,只听见厨房里响起了“叮叮当当”的声音,机器人几只手臂正不停地甩动着,有的拿刀,有的拿铲,有的正在榨汁……。只见食材在空中飞舞着,不一会儿,所有食材都整齐地排列好。机器人把这些食材放在了不同的锅子内,一眨眼食物都做好了。
三十分钟过后,“咚” “所有食物出现。”机器人把自己头上的帽子拿下来,所有的食物都出现在了“帽子”桌上了。爸爸狼吞虎咽地吃着,“咯”,爸爸满足地打了一个饱嗝。“我去睡觉了!” “最后来杯清水清清口和一粒薄荷糖。”爸爸伸了一个懒腰轻轻地说。“马上就到,长官!”“报告长官,这些食材已经没了,需要定这些食材吗?”机器人敬了一个礼,继续说道,“清水只要一元就可以拿到,这糖呢,就比较贵。”“那都不用订了!”爸爸说。
我家的机器人酷吧!
我想发明······10
“你的房间怎么又乱了?”
“你的书桌怎么又乱了?”
“你的书包怎么又乱了?”
相信大家肯定都有跟我一样的一个烦恼——东西乱了,不好整理。所以我想发明一台自动整理机器人。
这台机器人,首先肯定要可以自己分辨东西,归于哪一类?比如说:铅笔、本子可以自动归为文具类;白菜、苹果可以归为蔬果类;丢掉的纸屑、废品可以归为垃圾类……以此类推。
其次,这台机器人要有主动性,我们如果一不小心把东西弄乱了,机器人会主动把弄乱的东西整理好,让我们的环境,随时随地都可以保持干净、整洁。
我们经常都会忘记东西被自己收到了哪里,更不用说这是机器人收拾的,如果我们忘了东西在哪里怎么办呢?不用担心,人的记性有限,我的机器人的记性,可没有限。
机器人会把它收拾的每一样东西都记录在自己的记忆芯片里,如果我们需要用到一样东西时只需要告诉机器人一声,你要的东西就会立刻到手。
如果机器人发生故障,那可就糟糕了。不过别着急自动整理机器人的机体即使坏了,他的内部芯片也会完好无损的移植到下一任机器人身上。或者化作一张图纸记录下你的每一样东西要放在哪里,这样让使用它的人们就可以更加安心了。
自动整理机器人,不仅可以整理有用的东西,没有用的东西,机器人还可以变废为宝,制作出更好的东西来,如果实在没有用处怎么办呢?没关系,机器人可以自己把东西销毁,不会造成任何污染,让环境依旧干净,整洁。
有了我发明的自动整理机器人,妈妈再也不用担心我的东西乱七八糟,找不到东西了。
我想发明······11
我想发明一个机器人,帮爸爸妈妈做家务。这样,爸爸妈妈就不会很辛苦了,也不会流汗水;我想发明一个机器人,辅导我学习。这样,爸爸妈妈就不用天天操心我的学习了;我想发明一个机器人,给我们做饭。这样,妈妈下班以后就可以吃到可口的饭菜了,也不用自己去做饭;我想发明一个机器人,……
机器人,这个词语我们大家都很熟悉。同学们都知道,机器人可以帮我做很多事情,他可以帮我们做家务、辅导我们学习等等。正是因为这样,我才想发明一个机器人。让他帮我的爸爸妈妈做很多事情。这样,爸爸妈妈就不会在流那么的汗水了,可以多休息休息。
我发明的这个机器人,他是一个万能机器人。能听懂我们说的话,可以不用提醒就去做家务,就像保姆一样。这个万能机器人会随叫随到,有时你出什么事了,这个机器人会第一个知道,还能马上赶到你的身边照顾你。
比如你的手受伤了,这个机器人会马上拿创可贴给你包扎;比如你有一个重要的会议,需要从家里拿东西。这时,不用你自己跑回家拿,机器人就会马上拿这个东西给你送过去;早上要早起,不用你自己定表,等到了时间,机器人会主动叫你起床……怎么样,我发明的这个机器人不错吧!但是,我现在还小,等我以后长大了,一定要把这种机器人发明出来,造福我们人类!
其实,我想发明的这个万能机器人,主要是想让我的爸爸妈妈轻松一些,不用整天做家务。所以,我现在要好好学习,天天向上,长大一定要把这个机器人造出来,让他为妈妈做家务。加油!
我想发明······12
我想发明的东西很多,想发明飞行机器,想发明隐形电话,想发明快速滑板车……但我最想发明的是保姆机器人。
保姆机器人可以吧我家里的杂活做完,而且速度又快,使人们方便又轻松,如果你家脏脏的,你就对着保姆机器人说:“帮我把家里扫得干干净净,一尘不染。”保姆机器人就会左手拿扫把,右手拿铲子,不出10分钟,保姆机器人就把家里打扫得干干净净,如果你想去买菜,你就对保姆机器人说:“跟我买两斤白菜,一斤黄瓜,两斤瘦肉。”它就提着篮子去买菜了,你就可以安安稳稳的在家看电视,什么时候都不用做,过了一会儿,保姆机器人就买菜回来了,如果你不会做这道题,它可以教你这道题怎么写,并教你怎么做的,例:小明有34个苹果,小军比他多2倍20个苹果,小军有多少个苹果?它就会告诉你,用34×2+20=88(个),并告诉你88是从哪里来的。
保姆机器人不仅会把家里的杂活做完,它还可以变成一架小飞机,上面允许坐5个人,如果有什么事情要回老家,就对它说:“请你变成一架飞机,送我们一家三口回老家。”它就会变成小飞机,老家离我家不远,平时还回老家先坐11路车,然后坐46路车,从家到老家乘车需要十几分钟,如果坐上保姆机器人变成的小飞机,两三分钟就会到达老家。
你看,我想发明的保姆机器人不错吧!你喜欢吗?
我想发明······13
科技在进步,人们的生活水平在提高。高科技的生产效率越来越高,而机器人也在科技的探索中,一步一步的走向我们的日常生活。
科学家已经发明了许多各种各样的机器人,有了这些机器人,未来一定能踏上一条方便之路。可是,现在机器人还没有人们想象的这么发达,它离我们的日常生活还是有点远,所以,我想努力的学习关于这方面的知识,成为一位科学家,发明许许多多对我们有用的机器人。
其中,我要发明一个家务机器人。因为我觉得妈妈每天劳动很辛苦,所以想发明一个机器人帮助人类做家务、工作、学习等。家务机器人的的身子和人类差不多。嘴巴里有语音系统,可以经过这个生体的控制系统的思考回答主人的所有问题。
它的这个身体是用铝合金做成的,所以非常的轻。关节是球形的可以随意摆动,做家务的时候非常方便,它的眼睛有细微摄像头,是绝对不会漏过任何一个角落的。
当它发现家里有垃圾的时候,电子大脑的系统就会指挥它马上去清扫干净。它的手臂可以伸长达2米,这样清洁沙发背后和底下就非常的方便。在家里时,它会先询问客人喝什么饮料,再根据客人的需要倒上饮料。
肯定会有人问:“这个机器人只能做家务吗?”NO,NO,NO,此机器人不但可以做家务,还可以修理一些损害的物品,并且提供出制作的材料清单,传递工具给你。
如果你睡觉时有踢被子的坏习惯的话,不用担心,家务机器人会把被子重新盖在你的身上;如果你热了,家务机器人会看出你身上的温度,打开风扇,调到适当的档次,使你不再感觉到热。
是的,如果我是一个科学家,我一定会发明这些机器人,使我们的生活更加方便。同学们,就让我们为这个梦想而努力吧!
我想发明······14
我想发明的机器人是“万能”机器人。下面让我来介绍一下吧!
它的身体呈椭圆形,比较矮小。四肢可以自由的伸长和缩短。它的眼睛可以把看到的东西做一个具体了解。
“万能”机器人它的本领可多了。它能帮助警察叔叔管理交通,让警察叔叔不在那么疲劳,它能帮助警察叔叔抓住坏蛋,并把他带去警察局,它能去世界树木稀少的地方,把那里种满树木,地球上就不会有沙尘暴和龙卷风了,它能按时叫主人起床,给主人准备好早饭,主人上班去了,它也会呆在家里帮主人干家务,把家里扫得一尘不染干干净净,它能帮人们治病,不管是什么病它都能治好,它能当小老师,如果主人的孩子有什么题目不懂,“万能”机器人就能把解题方法教给孩子。
在茫茫宇宙,“万能”机器人会继续帮人类探索宇宙,在宇宙中游戈翱翔,大显身手。去解开人类从未解开的谜团。
在浩瀚的海洋,“万能”机器人寻宝藏,成为人类开发海洋的生力军。
在工厂,“万能”机器人有着极为广阔的用武之地。电焊、油漆、电视装配、飞机钻孔、采煤、搬运,到处都是它勤劳的身影。
在农村,“万能”机器人种植庄稼、灌溉田地、植树造林、采摘水果、挤牛奶、剪羊毛、喂牲畜……它披星戴月、耕耘播雨,成为第一代“铁农民。”
这就是“万能”机器人,你喜欢它吗?你设计的机器人是什么样的呢?赶快告诉我吧!
我想发明······15
我想发明的机器人,它叫蚂蚁机器人,是一种十分小巧又功能强大的智能机器人,主要用于预测险情和救灾。
它装有自然灾害预测系统,能够准确的预测自然灾害发生的时间和地点;它的能量是利用空气中的有害物质转换而成的环保型机器人;同时它还可以用于自然灾害中的搜救工作,一旦发生自然灾害,如发生地震、洪水、暴风雪等,蚂蚁机器人就可以很快地找到被围困的灾民,为救援提供了准确的信息。
我要是早一点发明这种机器人就好了,这次四川汶川地震就不会死伤这么多无辜的生命了。我一定要努力学习科学知识,早日发明出来,让它造福人类。
作文五:我想发明的机器人
我一直想发明一台环保机器人,因为现在有许多不讲文明的人,在大街上或小河里乱扔垃圾,污染环境。
它非常特别,它像真人一样,它头上长了一层厚厚的黑发。它头上长满了一双特别灵敏的耳朵,别人说什么话,它都能听见。它全身都是蓝色。它的肚子上还有一个万能口袋,它口袋里的功能是应有尽有,只要你说一声什么或叫它去做什么事情,它就立刻完成任务。它身上长了一双小巧玲珑得手,捡垃圾特别灵敏。它还有一双特别的船鞋,因为它每天都要到河里去捡垃圾,美化城市。
将来我一定要发明这样的环保机器人。
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。
各个组成部分农业机器人图纸的作用农业机器人图纸:
一、执行机构
执行驱动装置发出农业机器人图纸的系统指令农业机器人图纸;
二、驱动装置
是驱使执行机构运动农业机器人图纸的机构,按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人进行动作。
三、检测装置
是实时检测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比较后,对执行机构进行调整,以保证机器人的动作符合预定的要求。
四、控制系统
常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算,并向下级微机发送指令信息;
拓展资料
能力评价
机器人能力的评价标准包括:智能,指感觉和感知,包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等;机能,指变通性、通用性或空间占有性等;物理能,指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。因此,可以说机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具,可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。
按照用途主要可以分为:
工业机器人、农业机器人、家用机器人、医用机器人、服务型机器人、空间机器人、 水下机器人、军用机器人、 排险救灾机器人、 教育教学机器人、娱乐机器人等
按照功能可以分为:
操作机器人, 移动机器人, 信息 机器人, 人机机器人
按照装置可以分为:
电力驱动机器人,液压机器人,气动机器人
按照受控方式可以分为:
点位控制型机器人,连续控制型机器人