智能仓储机器人小车的设计

毕业论文

东北大学秦皇岛分校毕业论文

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毕业设计（论文）

寻迹仓储机器人小车的设计

院 别

控制工程学院 专业名称

自动化 班级学号 5090427 学生姓名

周科吉 指导教师

魏永涛

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2 1绪论

智能机器人是一个在感知、思维、效应方面全面，模拟人的机器系统，外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术，研究他们相互之间的关系。还可以在有害的环境中替人从事危险的工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。从以下几个方面来展开对智能机器人的简单论述。

1.1机器人的由来

机器人 是20世纪才出现的新名词。1920年，捷克剧作家Capek 在他的《罗萨姆万能机器人公司（R.U.R ）》剧本中，第一次提出了机器人（robot ）这个词。robot 是从古代斯拉夫语robota 一词演变而来的。robota 本是强制劳动的意思，Capek 在二十世纪工业革命后技术和生产快速发展的背景下，根据它造出具有"奴隶机器"含义的新词robot 。它反映着人类希望制造出象人一样会思考，有劳动 的机器代替自己工作的愿望。但在当时，机器人一词也仅仅具有科幻意义，并不具备现实意义，真正使机器人成为现实是 20世纪工业机器人出现以后。

人类发展到20世纪，随着社会分工的细化，从事简单重复工作的人们强烈渴望有某种能代替自己工作的机器出现，在 这方面的研究，美国的英格伯格和德沃尔走在了前面。

1954年，电子学家德沃尔获得了一项"可编程序机械手"的专利，这是一种象人手臂的机械手，它按程序进行工作，这种程序可以根据不同工作需要来编制，因此，具有通用性和灵活性，由此，热衷于机器人研究的物理学家英格伯格想到，如果能制造出这种机器，可象人一样学习别人干活的动作，之后便能自动重复进行操作。于是，在1958年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台真正实用的工业机器人，并很快得到了应用。 随后，他们成立了世界上第一家机器人制造工厂——尤尼梅逊公司，并将第一批机器人称为"尤尼梅物"，意思是"万能自动"，英格伯格因此被称为"工业机器人之父"，1984年，他还预言："我要使机器人擦地板，做饭，洗刷我的汽车和检查安全"。

机器人发展的三个发展阶段

随着人们对机器的研究，机器人也在进步，按其发展过程机器人可分为三代：第一代是示教再现型机器人："尤尼梅特"和"沃尔萨特兰"这两种最早的工业机器人是示教再现型机器人的典型代表。它由人操纵机械手做一遍应当完成的动作或通过控制器发出指令让机械手臂

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3 动作，在动作过程中机器人会自动将这一过程存入记忆装置。当机器人工作时，能再现人教给它的动作，并能自动重复的执行。这类机器人不具有外界信息的反馈能力，很难适应变化的环境。

第二代是有感觉的机器人：它们对外界环境有一定感知能力，并具有听觉、视觉、触觉等功能。机器人工作时，根据感觉器官（传感器）获得的信息，灵活调整自己的工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。如：有触觉的机械手可轻松自如地抓取鸡蛋，具有嗅觉的机器人能分辨出不同饮料和酒类。

第三代是具有智能的机器人：智能机器人是靠人工智能技术决策行动的机器人，它们根据感觉到的信息，进行独立思维、识别、推理，并作出判断和决策，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。日本研制的能演奏数首曲目?quot;瓦伯特"2号机器人，已达到5岁儿童的智能水平。目前，智能机器人已在许多方面具有人类的特点，随着机器人技术不断发展与完善，机器人的智能水平将越来越接近人类。

1.2 研究的意义

随着科学技术突飞猛进的发展，科技产品日益成为我们生活中几乎无时不在的、无处不在、无所不在的客观存在，而智能机器人就是机械技术、电子技术、信息技术有机结合的产物。智能机器人学所涉及的学科范围有：力学、机器人拓扑学、机械学、电子学与微电子学、控制论、计算机、生物学、人工智能、系统工程等。这些多学科领域知识的交叉和融合是智能机器人技术得以发展、拓宽和延伸的基础，也是学习和运用智能机器人技术的基础。随着智能机器人技术的不断向新的领域拓展，其学科范围亦将更加宽阔，同时智能机器人将不同的学科知识综合，使得人们在学习和研究的过程中综合各个学科。智能机器人在人类的生活和工业生产中将会发挥很大的作用，例如智能机器人在农业、医学、航天、甚至军事上的应用，智能机器人的出现将会解放很大一部分的劳动力，使得人们可以更好的完成既定的工作，完成人无法完成的高风险的任务。在医学上可以做更加复杂的医疗手术，更好的医治病患，以最大限度的减小手术带来的不良反应。智能机器人将会创造更大的社会价值。

如前面所说智能机器人将会在人类生活、工作等各个方面发挥巨大的作用。例如在农业生产发面，新的农业生产模式和新技术的应用促进了农业机械的更新和发展，智能农业机械的技术条件已经成熟。机械化的发展大大的解放了劳动力，促进了社会化大生产，创造了巨大的社会财富。如在日本、美国等国家已研制出多种农业用机器人：采摘机器人、耕耘机器人、除草机器人、饲喂机器人等，这些机器人的出现很大程度的提高了生产效率，其高效、高精度的作业过程是人无法完成的，大大提高了生产效率从而提高了生产总值，为社会创造

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4 了很大的经济效益。同时智能机器人在其他产业方面也为人们创造更大的经济效益。

1.3 技术要求及技术背景

机器人是非常典型的机电一体化的系统，特别是智能机器人。智能化是机电一体化的技术和产品发展的最主要方向，智能技术的综合应用也使得机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与智力的延伸。智能技术与传动系统结合已经产生了一系列的硕果，如智能机器人。而智能技术又是一个很宽泛的技术集成体，包括了很多技术和研究方向，如智能信息获取技术，海量信息处理技术与方法，智能检索，机器学习，专家系统技术，人工神经网络，声音、图像、图形、文字及语言处理、虚拟现实技术与系统、多媒体技术，机器翻译，情感计算，语言识别与合成技术，手写体、印刷体汉字识别技术，传感信息处理与可视化，智能控制理论与技术，智能机器人技术，生物特征识别技术（人脸识别、虹膜识别、指纹识别、步态识别等）等。

在众多的智能技术及其分支中，我们认为在机电一体化系统与产品中能够发挥重要作用和可以带动整个行业发展的主要技术有：智能传感技术、智能信息处理技术、模式识别技术、智能机器人技术、智能机机交互技术、智能控制技术、智能设计与智能机械机构。

1.4 发展现状及趋势

目前对机器人学的研究主要还是以控制理论的反馈概念为基础的。也就是说，迄今为止，机器人上的"智能"是由于应用反馈控制而产生的。但是，反馈控制技术本身并不是建立在人工智能技术的基础上的，而属于古典工程控制理论范畴。

一方面，机器人学的进一步发展需要人工智能基本原理的指导，并采用各种人工智能技术; 另一方面，机器人学的出现与发展又为人工智能 …… 此处隐藏：12549字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……