廣義上來說，機器人是一種可以自動執(zhí)行工作的機器裝置，既可以通過人類對其直接操控完成相應(yīng)的工作，也可以按照預(yù)先編排好的程序進行工作。它可以說是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學(xué)的產(chǎn)物，在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均扮演者重要的角色。不過總的說來機器人的任務(wù)就是協(xié)助或取代人類工作，從而提高工作效率或降低工作的危險性，例如生產(chǎn)、建筑或是一些危險性較高的工作。

 

　　目前人們對于機器人的普遍定義是一種靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的機器。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。”

 

　　第一代機器人可追溯到20世紀(jì)七十年代，那時的機器人是由固定的、非程序控制的、無感應(yīng)器的機電設(shè)備構(gòu)成。第二代機器人誕生于20世紀(jì)80年代，內(nèi)置了感應(yīng)器和可編程控制器。第三代機器人囊括自20世紀(jì)90年代到迄今為止發(fā)明的所有機器人。它們既有固定的又有移動的，既有自主類也有昆蟲類的，由復(fù)雜程序設(shè)計研發(fā)、具有語音識別和語音合成及其它一些高級功能。第四代機器人目前還在研發(fā)階段，預(yù)計具備人工智能、自我復(fù)制、自動組裝和納米尺寸等特點。

 

　　如果從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，可以將機器人分為兩大類，即工業(yè)機器人和特種機器人。所謂工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進機器人，包括：服務(wù)機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人、機器人化機器等。在特種機器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨立成體系的趨勢，如服務(wù)機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。下面筆者就帶領(lǐng)大家一起領(lǐng)略下這些五花八門的機器人吧。

 

　　1、軍用機器人

 

　　提到水母，大家腦海里第一印象肯定是“軟趴趴”、“劇毒”這類詞語，尤其是有毒的特性讓我們大家對水母都敬而遠之。不過這里所介紹的“水母”可能跟大家印象里大不相同。一家來自美國弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員根據(jù)水母為原形，研發(fā)了新型的低溫水母機器人。

 

　　從外形上看，水母機器人基本可以以假亂真，看起來與真正的水母無異，尤其是在水中移動的感覺跟真水母非常相像，并且人還可以站在上面。水母機器人通過硅膠材質(zhì)的外殼下面水下機械臂進行移動，在游泳池中幾乎看不出來這是一個機器人。如果在水溫較低的環(huán)境下運行，這臺水母機器人可以連續(xù)移動長達1個月時間，具有極強的環(huán)境適應(yīng)能力。

 

　　根據(jù)弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員表示，未來他們還可以研發(fā)出尺寸更大的水母機器人，并且該研究項目已經(jīng)接受了金融機構(gòu)的投資。一旦研究成功，該項目不僅僅可以被應(yīng)用到海洋檢測和清理泄露石油上，而且甚至還會被應(yīng)用到軍事領(lǐng)域，進行偽裝和偵查等任務(wù)。

 

　　-水陸兩用機器人：能跑、能爬、能潛水

 

　　在阿富汗戰(zhàn)場上，波士頓動力公司的Sand Flea機器人憑借著出色的可移動性為美國大兵打來了極大的幫助，而這也帶動了跳躍機器人的發(fā)展。就在這款機器人聞名的幾個月后，美國國防部高級研究計劃局就開始研制一款名為Rhex的機器人，它放棄純粹的豎直跳躍以支持多種多樣的移動方式，不僅可以跳躍，還能游泳、爬樓梯，可移動性更強。

 

　　RHex共具有6條腿，被設(shè)計成彎曲的弧狀，這種巧妙的設(shè)計能允許機器人做出很多匪夷所思的跳躍。它還能以拋物線的形狀跳過很長的鴻溝。另外，它還可以自動根據(jù)之前的跳躍，確定下一步跳躍的范圍。

 

　　RHex不僅能跳能爬，由于其粗糙的外表設(shè)計，它還是防水的，這意味著他能完全潛到水底。而且，它弧狀的腿也很適合游泳。通過精準(zhǔn)控制這6條腿，這款機器人能游過很長距離的海灘，而且速度可以達到10千米每小時。另外，它還能攀爬螺旋式的階梯，所以一旦它被運用到戰(zhàn)場上，將比Sand Flea發(fā)揮更大的作用。

 

　　2.輔助型機器人

 

　　飛機的構(gòu)造是非常復(fù)雜的，一架噴氣式飛機的引擎配備有大約100個傳感器，用來檢測監(jiān)測比如說氣壓、溫度和振動等狀態(tài)。但是我們也知道，在飛機飛行的時候，飛鳥撞損毀渦輪事故也是屢見不鮮，碎屑導(dǎo)致壓縮機葉片被損毀也是時有發(fā)生，這個時候就需要對飛機引擎進行緊急修復(fù)。

 

　　勞斯萊斯和通用電氣公司的工程師們研發(fā)了一種專門用于發(fā)現(xiàn)并修復(fù)飛機引擎故障的裝置，直徑只有大約半英寸。它被稱為“蛇形機器人”，有望將在2014年7月問世。據(jù)悉，該機器人將被放入到引擎中，由一名技術(shù)員進行控制，技術(shù)員將根據(jù)它們發(fā)回的圖片引導(dǎo)它們進入到引擎內(nèi)部，整個過程有點像遠距離外科手術(shù)。

 

　　目前引擎的診斷工作是由一個內(nèi)窺鏡完成的，這是根據(jù)醫(yī)學(xué)內(nèi)窺鏡設(shè)計的一種光導(dǎo)纖維設(shè)備。技術(shù)人員把內(nèi)窺鏡插入到散布在引擎表面幾厘米寬的端口上，從這里技術(shù)人員就能從內(nèi)部檢查引擎，從而發(fā)現(xiàn)并解決問題。通過蛇形機器人，可以大大降低工作的危險性。