今天我们已经明显地感受到了智能时代的魅力和潜能。如果你是未来机器人工程师，想象一下：未来你希望设计一款有什么功能的机器人？它将会应用在哪里？

01前言

年，捷克斯洛伐克作家卡雷尓·恰佩克（KarelCapek）在其科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》（R.U.R）中第一次提出了“机器人”一词。

该名词根据Robota（捷克语，原意为“劳役、苦工”）和Robotnik（波兰文，原意为“工人”）联合创造来。当时人们定义的机器人是不需要吃饭、休息，还能够持续从事繁重劳动的工业产品。

随着时代变迁，机器人技术也在不断发展。从家用服务的扫地机器人、餐饮饭店的送餐机器人、商场里的导购机器人，再到工厂生产线上有条不紊作业着的工业机器人。

人类的生活、生产因为机器人发生了巨大的变化。机器人将人类从危险、复杂和重复性高且枯燥的工作环境中解放出来。一百年前科幻作者对机器人的设想也已逐渐变成了现实，而且发展得越来越好，超乎人们的想象。

02机器人的诞生与发展

随着时间的推移，人们对机器人的认识不断提高。而人工智能、机器人科学、传感器技术及其他相关学科的长足进步，也使得机器人的技术更新越来越快。

实际上，机器人的发展也是人类科学技术发展的缩影。

年，“机器人”的概念被首次提出。随后，科学家们对机器人又有了新的认识。年，“机器人三定律”诞生。年，《控制论》的出版，第一次对机器人的控制技术有了明确的定义。年，第一台可编程机器人诞生。……

图示：机器人技术发展的时间轴

03机器人的定义

我们要如何来区分和定义机器人呢？

机器人一般指的是由计算机控制，能够协助或取代人工的自动机械。其中，协助我们工作的可以叫做半自动机器人，取代我们原有工作的叫做全自动机器人。那为什么机器人还要做成半自动的呢？

设计半自动机器人的原因有两点：

1）某些特定的场合需要机器人与人类一起配合，才能完成整个工作过程。2）机器人自动化程序不高的原因与机器人各项技术的发展密切相关，设计一个完全能适应环境的机器人技术难度非常高，涉及了很多方面技术的综合应用，所以不得不设计部分执行功能的机器人。

04机器人的组成

到底是哪些技术制约着机器人的发展呢？要回答这个问题，我们需要先了解机器人的组成部分，作为一个完整的系统，机器人一般包含传感器、控制器、电机及机械机构四大部分组成。

这里我们可以将机器人与人做个类比：

机器人的传感器相当于人类的五官，它能够感知外部环境的变化，接收外界信息；

机器人的控制器相当于人类的大脑，它能够对传感器探测到的情况做出判读和反应；

机器人的执行器相当于人类的四肢，接收到控制器的命令后采取行动；

而机械机构相当于人类的整个身体机构，为机器人执行任务提供物理支撑与承载平台。

05机器人的应用场景

机器人已经逐渐融入到我们生产、生活的方方面面。在工业生产上，机器人可以实现焊接、搬运、装配、喷漆、零件加工及包装的工作。比如，在汽车生产线上的喷漆、加工、组装等基本任务都是由机器人完成的。

在农业应用上，机器人可以实现喷洒作业，比如喷洒药剂、种子、粉剂等，如农业植保无人机T16。每小时可喷洒亩地。

机器人在医疗手术中也有应用，现在的机器人已经可以做一些对精密度要求非常高的操作，比如脑神经手术和器官移植手术等。

日常生活里，扫地、洗碗、送餐、炒菜机器人等各种新奇机器人的出现都在不断地便利着我们的生活。

随着机器学习的深入，机器人已经逐步开始能够自主学习与判断，而不是简单地根据程序员所设定的命令去一步一步的走。也就是说机器人可能可以自己去处理一个完全不熟悉或者不确定的任务，并根据这个任务来自主学习一些新技术。

未来机器人除了更像人的大脑外，它还会拥有更强大的复原功能。人类有生老病死，但是对于机器人来说，这些都只是零部件的老化与故障。未来，机器人有可能会检查自身，自行更换零部件以及检修等。

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对于未来机器人的美好展望，你还有什么更好的想法？欢迎交流探讨。

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