机器人的工作原理

机器人的工作原理

从最基本的层面来看，人体包括五个主要组成部分：

身体结构

肌肉系统，用来移动身体结构

感官系统，用来接收有关身体和周围环境的信息

能量源，用来给肌肉和感官提供能量

大脑系统，用来处理感官信息和指挥肌肉运动

机器人的组成部分与人类极为类似。一个典型的机器人有一套可移动的身体结构、一部类似于马达的装置、一套传感系统、一个电源和一个用来控制所有这些要素的计算机“大脑”。从本质上讲，机器人是由人类制造的“动物”，它们是模仿人类和动物行为的机器。机器人是“能自动工作的机器”，它们有的功能比较简单，有的就非常复杂，但必须具备以下三个特征：

身体是一种物理状态，具有一定的形态，机器人的外形究竟是什么样子，这取决于人们想让它做什么样的工作，其功能设定决定了机器人的大小、形状、材质和特征等等。

大脑就是控制机器人的程序或指令组，当机器人接收到传感器的信息后，能够遵循人们编写的程序指令，自动执行并完成一系列的动作。控制程序主要取决于下面几种因素：使用传感器的类型和数量，传感器的安装位置，可能的外部激励以及需要达到的活动效果。

动作就是机器人的活动，有时即使它根本不动，这也是它的一种动作表现，任何机器人在程序的指令下要执行某项工作，必定是靠动作来完成的。

从技术上说，机器人可以认为是一种通用的机械平台，就好像电脑是通用的计算设备，而计算器只能计算一样。

机器人系统通过安装具有通用性功能的感知设备（也就是传感器，如摄像头，测距仪等等），通过处理，可以对各种场景（术语是非机构化的，也就是说不是特意搭出来的简单实验环境）进行识别；在此基础上，利用认知技术，可以对场景进行理解，比如通过摄像机判断哪些是人，哪些是茶杯（当然，这些技术实际上是属于图像识别的研究范畴，但机器人是集成学科，各个学科的成果都要拿来用）；通过对场景的理解，机器人使用通用性的机构（比如仿人手的机械手，这种东西工业上不用的，因为无论干那个具体工作，都可以有针对性的执行器使用，但机器人更多考虑的是通用性，就是不应定最适合某一个工作，但要能很多工作都可以干），去完成指令。

如果再往一个低一些的层面说，就是机器人内部有台计算机，通过读取各个传感器的信息，做出判断，并且调用电机实现相关的动作。

值得说明的一点是，机器人是集成学科，具体的某一个技术基本上都有学科单独研究，机器人研究的是如何把很多已有的功能拼起来。所以不要对机器人有什么幻想性的东西，他里面每个单独的部分，拿出来都有其他产品的。

另外你可能很疑惑的是人工智能，其实这个领域，电脑游戏行业做得比机器人行业还高级，除了最顶尖的机器人，其他的和游戏里面的AI水平差不多的。

机器人应该是“能自动工作的机器”，它们有的功能比较简单，有的就非常复杂，但必须具备以下三个特征：身体是一种物理状态，具有一定的形态，机器人的外形究竟是什么样子，这取决于人们想让它做什么样的工作，其功能设定决定了机器人的大小、形状、材质和特征等等。大脑就是控制机器人的程序或指令组，当机器人接收到传感器的信息后，能够遵循人们编写的程序指令，自动执行并完成一系列的动作。控制程序主要取决于下面几种因素：使用传感器的类型和数量，传感器的安装位置，可能的外部激励以及需要达到的活动效果。动作就是机器人的活动，有时即使它根本不动，这也是它的一种动作表现，任何机器人在程序的指令下要执行某项工作，必定是靠动作来完成的。