微型机器人 演示文稿

微型机器人的发展状况

微型机器人的发展状况

目 录

微型机器人的发展状况

一.微型机器人的发展历史及应用领域

微型机器人的发展状况

1.2 主要应用领域 1.2.1 医疗行业 在医疗上，可将机器人直接由针头注射进入人体血管、尿道、胆囊 或肾脏。它依靠微型磁铁驱动器前进，由医生通过遥控器指挥，既可用 于疾病诊断，也可用于如动脉硬化、胆结石等管腔阻塞类疾病治疗。还 能听从医生指挥，将药物直接送达到需要医治的患病器官，以取得更好 的治疗效果。当这种微型机器人工作完成后，医生便可以像抽血那样用 针头将它抽出来。未来，将会有可以进入人体血液循环系统的功能齐全 的医用微型机器人。 1.2.2 工业领域 能进入工业上的小管道甚或裂缝，进行检测与维护的工业用微型机 器人，以及各种微型传感器、微型机电产品，如掌上电视等。 1.2.3 军事领域 在军事上，将有小如昆虫的飞行器，用于侦察敌情；装有自动驾驶 系统，能在海底航行数年的微型潜艇。

微型机器人的发展状况

一般的机器人虽然是由多种配件构成的，但大致可分为4种。 1.组织部 组织部： 1.组织部：机器人的外型(身体，手，腿，脚，关节等)。 2.传感器部 传感器部： 2.传感器部 识别外部环境的部分(视觉传感器、声音传感器、嗅觉传感器、触 觉传感器等)。 传感器是机器人和现实世界之间的纽带。但就目前传感器技术而言，我 们现在所能选用的传感器或者说负担的起的传感器不多。根据传感器的工作 特征，可以分为光学传感器、声音传感器、力传感器、位置传感器。 3.控制部 控制部： 3.控制部：判断识别到信息和抑制动作的部分(微型计算机)。 机器人的大脑，可以有很多叫法，可以叫做微控制器，微处理器，处理 器或者计算器等，不过这都不要紧，通常微处理器是一块芯片，而其它的是 一整套控制器，包括微处理器和一些别的元件。任何一个机器人大脑就必须 要有这块芯片，不然就不能称为机器人了。 机器人运动要靠程序来控制，编程语言是一种控制器能够接受的语言类 型，一般有C语言、汇编语言和basic语言，通常能被较高级的控制器直接执行， 因为在高级控制器里面内置了编译器能够直接把一些高级语言翻译成机器码。 4.驱动部 驱动部： 4.驱动部：让机器人实际动作的部分(电机，液压装置，空压装置等)。

微型机器人的发展状况

可是其他类型机器人相比，微型机器人却存在很多特殊性，如下是微型机器 人发展中面临的问题：

(1) 驱动器的微型化微驱动器是MEMS 最主要的部件, 从微型机器人的发展来看, 微驱动技术起着 关键作用, 并且是微机器人水平的标志, 开发耗能低、结构简单、易于微型化、位移 输出和力输出大, 线性控制性能好, 动态响应快的新型驱动器(高性能压电元件

、大 扭矩微马达) 是未来的研究方向。

(2) 能源供给问题许多执行机构都是通过电能驱动的, 但是对于微型移动机器人而言, 供应电能的 导线会严重影响微型机器人的运动, 特别是在曲率变化比较大的环境中。微型机器 人发展趋势应是无缆化, 能量、控制信号以及检测信号应可以无缆发送、传输。微 型机器人要真正实用化, 必须解决无缆微波能源和无缆数据传输技术, 同时研究开发 小尺寸的高容量电池。

(3) 可靠性和安全性目前许多正在研制和开发的微型机器人是以医疗、军事以及核电站为应用背景, 在这些十分重要的应用场合, 机器人工作的可靠性和安全性是设计人员必须考虑的 一个问题, 因此要求机器人能够适应所处的环境, 并具有故障排除能力。

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( 4) 新型的微机构设计理论及精加工技术微型机器人和常规机器人相比并不是简单的结构上比例缩小, 其发展在一定 程度上和微驱动器和精加工技术的发展是密切相关的。同时要求设计者在机构设 计理论上进行创新, 研究出适合微型机器人的移动机构和移动方式。

(5) 高度自治控制系统微机器人要完成特定的作业, 其自身定位和环境的识别能力是关键, 开发微 视觉系统, 提高微图象处理速度, 采用神经网络及人工智能等先进的技术来解决控 制系统的高度自治难题是最终实现实用化的关键。

微型机器人的发展状况

微机器人还处于实验室理论探索时期, 离实用化还有相当 的距离。存在许多关键的技术没有得到解决, 这些问题的 解决过程中，同时会带动许多相关学科的发展。只有当这 些问题解决以后, 微型机器人的实用化才会成为可能。我 们要勇于创新, 抓住这个前沿课题, 将微型机器人技术应用 到国民经济建设发展影响较大的领域。 微型机器人是正在兴起的一个机器人新领域，在民用军用， 科学试验中都有很大的用武之地。微型机器人技术的发展 将会在机器人领域引发一场革命，并将会对社会各方面产 生重大的影响。

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