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什么是遙控機器人 遙控機器人的應用范圍

本文章由注冊用戶 天空之城 上傳提供 2022-04-28 評論 發布 反饋 0
摘要:遙控機器人是一種可在對人有害或人不能接近的環境里,如深水、深地層、外層空間、強放射、高真空等新的生產和作業領域,代替人去完成一定任務的遠距離操作設備。遙控機器人最早是為了適應原子能科學技術的需要而產生并逐步發展起來的,在核工業、工業、深海、醫學及空間技術等非核領域中有著廣闊的應用前途。

一、什么是遙控機器人

遙控機器人是一種能(neng)夠(gou)通過外部控(kong)制與環境(jing)進(jin)行移(yi)動和(he)交互的(de)裝置。遙(yao)控(kong)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)有許(xu)多不同的(de)類型(xing),從簡單的(de)兒童玩(wan)具到先進(jin)的(de)科研機(ji)(ji)器(qi)。遙(yao)控(kong)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)不同于自主(zhu)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren),因(yin)為自主(zhu)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)可以(yi)在(zai)沒有人(ren)(ren)控(kong)制的(de)情況下工(gong)作(zuo),但前者(zhe)需要操作(zuo)員提供命令(ling)。

"機(ji)(ji)器(qi)人(ren)"一詞來(lai)自捷克語"機(ji)(ji)器(qi)人(ren)",意思是"工作或勞(lao)動"。人(ren)們(men)數(shu)百年來(lai)一直試圖(tu)建造機(ji)(ji)械工人(ren)。例如(ru),意大(da)利著名發明家達芬(fen)奇在15世(shi)紀就為(wei)(wei)機(ji)(ji)械機(ji)(ji)器(qi)人(ren)勾畫了草圖(tu)。直到19世(shi)紀和20世(shi)紀的技術(shu)進(jin)步,遙控機(ji)(ji)器(qi)人(ren)才成(cheng)為(wei)(wei)可(ke)能。

存在多種(zhong)遠程(cheng)機(ji)(ji)器人,所有這(zhe)些都需要連接(jie)到(dao)操作員。基(ji)本的(de)(de)遙控機(ji)(ji)器人使用物理(li)電纜或電線將移動(dong)設備(bei)連接(jie)到(dao)控制器。遙控玩具,如兒(er)童汽車(che)和拖拉機(ji)(ji),簡單形式的(de)(de)例子。通過電纜連接(jie)到(dao)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)的(de)(de)工業(ye)焊接(jie)機(ji)(ji)器人是一個更高級的(de)(de)例子。

該圖片由注冊用戶"天空之城"提供,版權聲明反饋

機(ji)器(qi)(qi)不一定(ding)需要與操作(zuo)員的(de)(de)物(wu)理連(lian)接。遙(yao)控(kong)(kong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)使(shi)用(yong)(yong)無(wu)(wu)線(xian)連(lian)接代替實(shi)際(ji)的(de)(de)電(dian)纜遙(yao)控(kong)(kong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)信號可以使(shi)用(yong)(yong)紅外線(xian)、無(wu)(wu)線(xian)電(dian)頻率或超聲(sheng)波(bo)傳輸。遙(yao)控(kong)(kong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)第(di)一個例子(zi)是由(you)尼古拉·特(te)斯拉于1898年發(fa)明的(de)(de),他(ta)制(zhi)造了一個由(you)無(wu)(wu)線(xian)電(dian)信號引導的(de)(de)魚雷(lei)。無(wu)(wu)人(ren)駕駛飛行(xing)器(qi)(qi)(UAV)等軍事發(fa)展是遙(yao)控(kong)(kong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)現(xian)代例子(zi)由(you)無(wu)(wu)線(xian)電(dian)控(kong)(kong)制(zhi)。

無論采用何種(zhong)控制(zhi)方法(fa)(fa),遠程機(ji)器(qi)人(ren)系統都有許(xu)多優點,因為遠程機(ji)器(qi)人(ren)能夠在惡劣(lie)或(huo)危險的(de)(de)環(huan)境中操(cao)作(zuo),這將使人(ren)類處于(yu)危險之中。例如,遠程操(cao)作(zuo)的(de)(de)水(shui)下(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ROV)被水(shui)下(xia)科(ke)學家用來潛(qian)入數(shu)千英(ying)尺(chi)的(de)(de)水(shui)下(xia)高技術(shu)的(de)(de)遙(yao)控潛(qian)水(shui)器(qi)已(yi)經被用于(yu)探索(suo)諸如泰坦(tan)尼克號(hao)和俾(bi)斯麥號(hao)這樣的(de)(de)沉船,這些(xie)沉船的(de)(de)深度是人(ren)類潛(qian)水(shui)員無法(fa)(fa)到達(da)的(de)(de)。遠程機(ji)器(qi)人(ren)還允(yun)許(xu)警察部門解(jie)除(chu)炸彈(dan)的(de)(de)武(wu)裝,而不會使人(ren)類警官處于(yu)危險之中。

遠程(cheng)機器人也是太空(kong)探索的(de)(de)一個主要部(bu)分各(ge)國都使用被稱為"漫游者(zhe)"的(de)(de)機器人來探索包括月球和火星在內的(de)(de)空(kong)間位(wei)置。漫游者(zhe)通常使用射頻信號(hao)來接(jie)收指令,就(jiu)像(xiang)一個簡單的(de)(de)遙控(kong)(kong)車一樣。然而,由于控(kong)(kong)制漫游者(zhe)所涉及的(de)(de)距離,控(kong)(kong)制信號(hao)必須(xu)非常強大,并且(qie)可能需要幾分鐘(zhong)才能成功到達遠程(cheng)機器人。

二、遙控機器人的應用范圍

遙控機器人最早是(shi)為了適應(ying)原子能(neng)科學技(ji)術的(de)(de)需要(yao)而產生并逐步發(fa)展起來(lai)的(de)(de),迄(qi)今已有(you)(you)二十多年(nian)的(de)(de)歷(li)史。不少國(guo)家在(zai)遙控機(ji)器(qi)人(ren)及其有(you)(you)關設備的(de)(de)研制工作(zuo)(zuo)中(zhong)相(xiang)繼投入了艱大力(li)(li)量,使其結構日臻完善,性(xing)能(neng)不斷提高。由于它的(de)(de)主體操作(zuo)(zuo)設備——伺服主從操作(zuo)(zuo)機(ji)具(ju)有(you)(you)不同(tong)于其它操作(zuo)(zuo)機(ji)的(de)(de)優良的(de)(de)雙向力(li)(li)反(fan)應(ying)特性(xing),所以不僅被(bei)核工業中(zhong)的(de)(de)許多部門廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong),而且應(ying)用(yong)范(fan)圍已遠遠超出(chu)了核領域(yu),在(zai)工業、深海、醫學及空間技(ji)術等非核領域(yu)中(zhong),同(tong)樣有(you)(you)著(zhu)廣(guang)闊的(de)(de)應(ying)用(yong)前途。

對(dui)于(yu)那(nei)(nei)些(xie)操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)程(cheng)序可(ke)以(yi)預知(zhi)的(de)(de)或(huo)(huo)者動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)簡單舊長時間(jian)熏復性操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)任務,使(shi)用(yong)程(cheng)序控制的(de)(de)工(gong)業機器(qi)人更(geng)為適宜(yi);而對(dui)于(yu)那(nei)(nei)些(xie)所(suo)(suo)要(yao)求的(de)(de)操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)簡單,但負載較為沉重的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)對(dui)象,則應使(shi)用(yong)以(yi)動(dong)(dong)力操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)機為主體的(de)(de)遠距(ju)離操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)設備。只有在(zai)那(nei)(nei)些(xie)所(suo)(suo)要(yao)求的(de)(de)操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)復雜,而且操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)程(cheng)序難以(yi)預知(zhi),需要(yao)由操(cao)縱人員隨(sui)時作(zuo)(zuo)(zuo)出判斷和反(fan)應的(de)(de)遠距(ju)離操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)任務中(zhong),才最適宜(yi)使(shi)用(yong)遙控機器(qi)人。例如:設備的(de)(de)安(an)裝、調整、拆卸、更(geng)換(huan)、檢查、修理(或(huo)(huo)修補),深海和宇宙空間(jian)的(de)(de)科(ke)學(xue)考察以(yi)及(ji)不載人云載工(gong)具(ju)的(de)(de)駕駛等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

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