我想在《工业机器人的应用》这篇论文里找到我能找到的东西，给我一些线索。
高温、低温、高压、辐射等极端环境下的工作。
长期机械操作岗位
被长时间监控的工作
精细工作
高强度工作
……
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随着知识经济时代的到来，高技术已经成为世界各国竞争的焦点，而机器人技术作为高技术的一个重要分支，已经引起了世界各国政府的重视。据了解，日本目前正在实施继前两个机器人计划——“极限工作机器人”计划和“微型机械技术”发展计划之后的第三个“人形机器人”计划；仅美国无人机的成本就达到了25亿美元。我国政府也非常重视机器人的研究。早在“七五”期间就开始了工业机器人和水下机器人的攻关，并取得了一定的成果。1986，国家“863”计划中就包含了智能机器人。经过十几年的努力，从跟踪世界先进水平到自主研发，取得了令人瞩目的成绩。
机器人学——科学、技术和经济的必争之地——世界各国都非常重视机器人学的发展和研究，主要有以下几个原因:
第一，机器人的发展可以提高综合国力。机器人技术是集光机电信息自动化于一体的高新技术。从某种意义上说，一个国家机器人的水平代表了一个国家的综合实力。
发展工业机器人可以提高一个国家的制造能力。国内外许多企业使用工业机器人来提高生产率和产品质量。国外一些大型汽车、电子、机械制造商通过使用工业机器人作为关键生产设备，可以根据市场需求及时调整生产策略，以小批量、多品种占领更多市场份额。国家“863”计划看到了这一趋势，对工业机器人及其应用项目给予了大力支持，在摩托车、汽车、电子、家电等行业推广了一个型号项目，形成了具有自主知识产权的产品系列。
特种机器人的发展可以增强国家的可持续发展能力。所谓特种机器人，是指除工业机器人以外的各种机器人。在“863”计划实施初期，我国先后研制了水下机器人、排险机器人、机器人滚轮、微操作手、双足步行机器人和灵巧手，大大缩短了我国机器人水平与国外发达国家的差距，有效促进了我国机器人技术的发展，加强了机器人与社会、经济的联系。
智能机器人是具有感知、思维和动作功能的机器，是机构学、自动控制、计算机、人工智能、光电技术、传感技术、通信技术、仿真技术等多门学科和技术的综合成果。智能机器人作为新一代生产和服务工具，在制造业和非制造业领域占据着更广泛、更重要的地位，对人类开辟新的产业、提高生产生活水平具有重要的现实意义。例如，在争取公海优先开采权的过程中，国家“863”计划研制的6000m水下无缆自主机器人系统两次出海，获得了海底锰结核分布的宝贵信息，使我国成为世界上少数几个具备深海探测能力的国家之一。
第二，发展机器人技术可以提高国防实力。在海湾战争、波黑战争和科索沃战争中，各种无人机和地面军用机器人系统在战场侦察、探雷排雷、监视、通信中继、电子对抗、火力引导、战果评估、骚扰攻击等方面发挥了特殊作用。鉴于高技术对未来战争指挥系统和战场环境的巨大影响，中国已经开展并将加强这方面的研究。
第三，机器人可以形成一个庞大的产业。虽然目前只有工业机器人相对成熟，但从世界机器人发展趋势来看，服务机器人和个人机器人市场潜力巨大。可以预见，个人机器人将像个人电脑一样进入千家万户，成为人类社会不可或缺的日常用品。
第四，发展机器人可以提高一个国家的国际地位。在国家重点研究计划和“863”计划的支持下，我们开发了各种用途的机器人，并与少数发达国家加入了国际先进机器人计划，提高了中国科技的国际地位。
中国发展机器人技术的必要性目前中国的机器人市场还不是很大，原因有很多。中国是人口大国，大多数人对机器人缺乏了解。他们认为现在下岗工人多，为什么还要用机器人？这是一种偏颇的观点。
首先，机器人不是简单的代替人的工作。我们用机器人让他们做一些不适合人直接做的、不会做的、做不好的工作。例如，机器人可以进入病人体内进行检查和治疗，进入气体管道进行检查和维修，进入核电站进行核泄漏检查。机器人可以登上月球，潜入海底深处，可以24小时高质量地完成单调或复杂的工作。目前我国有很多人在有毒有害、高温危险的工作环境中工作，机器人的应用可以把他们从恶劣的环境中解放出来。
市场竞争也需要机器人。机器人的应用不仅可以提高产品质量，提高产品修改速度，适应快速变化的市场，满足消费者的需求，还可以降低产品成本，提高市场竞争力，从而提高中国企业在国内外市场的竞争力。
此外，随着物质和精神生活水平的提高，老龄化人口的增加，人们将需要更加智能化、社会化、家庭化、个性化、情感化的服务，机器人将大显神通。最重要的是，从国家的角度来说，很多尖端技术，尤其是国防高技术，必须拥有自主知识产权，才能在国际竞争中取得主动权。霸权主义不希望中国拥有能与之抗衡的机器人技术。只能靠自力更生了。
机器人应用前景广阔中国是一个发展中大国，经济的快速发展给机器人带来了广阔的应用前景。
随着中国高科技产业的崛起和大中型国有企业的扭亏为盈，一批新兴产业将会涌现，这也将诱发新一轮投资。作为先进制造业的核心，工业机器人将得到广泛应用。近两年来，中国大规模的基础设施建设为混凝土喷涂机器人、凿岩机器人、机器人压路机、机器人推土机等机器人工程机械提供了一席之地。新一代机器人建筑机械，如装载机、搅拌机、铺路机和盾构机器人正在研究中。21世纪是人类走向海洋，向海洋要资源的世纪。我们的水下机器人系列将承担海洋探索的重任，为中国海洋的发展做出贡献。
通过国家“863”计划的实施，我国机器人产业化初露端倪，发展势头良好。一些企业看到了机器人的巨大潜力。一汽、鲁花、海尔、嘉陵、长安等大型企业集团已经开始涉足机器人领域，他们都看到了中国潜在的机器人市场。
抓住机遇，迎接挑战，加快我国机器人产业化发展迫在眉睫。我们必须采取相应的措施来适应形势。
国家应该加大对机器人技术的投入，制定相应的鼓励政策。机器人是对国民经济和国家安全有重大影响的创新性、战略性高技术，是21世纪的经济和科技制高点之一。国家必须投入更多的资金加快机器人技术的研究，同时给予相关企业一定的优惠政策，促进我国机器人产业的发展。
中国应组建机器人自动化装备产业集团。随着中国制造业的快速发展，国内对机器人自动化设备的需求日益增加，国外大型机器人公司纷纷进入中国市场。虽然我国特种机器人的性价比总体上优于国外，但由于企业规模小，产品简单，批量小，缺乏足够的资金实力和企业间的协调能力，很难与国际大公司竞争。只有建立具有一定规模的公司，在提高产品质量、打造品牌的同时，加大投入、降低成本，才能形成企业的健康发展，在国际市场上占有一席之地。
成立中国机器人协会。目前我国有很多二次元的机器人协会、学会，但是各个分会的侧重点不一样，涉及的人员范围也不一样，相互之间沟通不够，给人一种各自为政的感觉。如果能成立一个中国机器人协会，组织现有的二级学会，通过学术交流、科普宣传、市场调研等活动普及知识、培养人才，促进机器人科学技术的研究和应用水平，对我国机器人产业大有裨益。
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中国工业机器人的未来发展会怎样？能否大规模应用于生产并被市场接受？这一直是困扰很多人的问题。
我国工业机器人的发展长期受到国内劳动力价格高成本低的限制，使得工业机器人的应用范围非常狭窄。然而，随着近30年来中国经济的持续快速扩张和人民生活水平的不断提高，很多情况已经悄然发生了变化，这些变化改善了工业机器人的使用环境。
加工制造业作为制造系统中最灵活、发展最快的部分，对国民经济有着巨大的影响。改革开放以来，加工制造业的发展经历了从上世纪80年代的“三来一补”，到国内外厂商直接投资办厂，销往国内外。但这些在中国的投资和工厂只是利用了中国丰富而廉价的劳动力，其使用的技术和设备大多来自国外。虽然劳动力的供给几乎是无限的，但中国的制造业在20世纪末已经发展成为世界工厂。但这种发展埋下了巨大的隐忧，世界工厂的发展依赖于劳动力的充足供应。
随着中国20多年来经济的不断加强和计划生育的实施，中国的劳动力供给格局开始发生变化。中国的劳动力市场逐渐从“买方”市场转向“卖方”市场，劳动力开始向供求平衡的方向发展。农民工作为制造业的主力军，也从早期只解决温饱问题，对薪资待遇和工作条件提出了更高的要求。市场的这种变化使得许多劳动密集型行业的企业为了提高劳动生产率而增加工人数量和延长工作时间的成本越来越高。同时，这种方法的使用也受到越来越多的法律和政策的阻碍。这种从企业微观层面到整个社会宏观层面的变化对我国企业的影响很大，促使企业认识到必须从改善机器设备入手，加大技术和资本的投入力度，以最大限度地减少劳动量。
随着剩余劳动力的减少，单个工人成本的增加，对产品质量的更高要求以及国家对装备制造业的重视，工业机器人及技术在中国受到了政府和业界的广泛重视。政府努力加快发展中国装备制造业，特别是工业机器人，并采用各种方法提高中国装备制造业的市场份额，并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人和技术提升技术水平。业界也开始关注工业机器人在降低人工成本、降低人工风险、提高产品质量方面的巨大作用。正因为如此，近年来，越来越多的国内企业在生产中采用了工业机器人。许多企业通过采用工业机器人和技术满足了自己的要求，从而提高了竞争力。各个机器人厂商的销量都有了很大的提升。最近四年，中国很多企业的销售额甚至是前十年的好几倍。德国克洛斯公司焊接机器人在中国的销量在2000年以前是47。2000年以后已经超过121，销量翻了近三倍。工业机器人及其技术的快速发展正被广泛应用于工业企业的技术升级。未来中国工业机器人产业将作为在国民经济中占据重要地位的产业而存在。
国家863机器人主题自成立以来，一直重视机器人技术在工业中的推广和应用，长期推动机器人技术提升传统产业，利用机器人技术发展高科技产业。机器人技术主题不仅积极推动机器人的工业应用，还在普通民众中普及机器人知识，增加人们对各种机器人的了解和认识。利用机器人技术提高中国的工业发展水平和人民的生活质量成为全社会的知识。
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1，基于符号的机器人学诞生和发展简史。
工科的一个共同点就是先有工程实践。机器人学的诞生也不例外，它是伴随着工业机器人的诞生和发展而进行的。直到70年代，工业机器人的整个体系才基本定型，发展主要依靠单元器件性能的逐步提高。此时，机器人学已经向深度和广度发展，成为一门非常全面和活跃的学科，这是工程学科的另一个相似之处:在一定时期内，理论会领先于工程实践。乔治·c·迪沃在20世纪50年代中期发明了工业机器人，他是PTP控制公司可重复编程的操作员。在与Jesef F. Engelberger * *共同开发了这一全新的工具概念后，第一家工业机器人公司Unimation lnc于1959成立。启发工业机器人发明的前期工作是开发主从控制的遥控机器人，主要用于放射性物质的处理。
工业机器人发展的主要历史事件如下:
1954:美国G.C.Devol发明了可编程机器人，专利号2988237。
1959:美国行星公司制造出第一台商用机器人。
1960:美国Unimation公司成立。
1970:维克多·谢曼正在验证星际福特机械手。
1971年:日本工业机器人协会成立。
1974:美国辛辛那提米拉龙公司推出第一台微电脑控制机器人T3。
1976: Ralph Bolles开发了机器人编程语言AL。
1978: Unimation公司推出可用于装配的通用机器人PUMA。
1978: SCARA组装机器人是日本和木叶发明的。
机器人研究的主要事件有:
1954: Denavit和Hartenberg(1954)提出了一种表达空间构件几何关系的通用方法，可用于求解机器人的运动学正解。
1962: Ernst (1962)和Boni(1962)分别研究带有触觉和压力传感器的机械手。
1964:ui cker(1964)博士论文研究了空间杆的动力学。
1968:皮珀博士论文中用代数方法求解逆运动学问题。
1968:麦卡锡(1968)在斯坦福AI实验室研究了带有摄像头和麦克风的机器人，它们可以根据人类的指令寻找和抓取积木。
1971: Kahn和Roth(1971)研究机器人的最小时间控制。
1972:保罗(1972)研究关节空间轨迹规划。
1973: Bolles和Paul(1973)用有视觉和力感的斯坦福臂装配水泵。
1974: Bejezy (1974)研究机器人的动力学和计算力矩控制。
1976: Bolles (1976)开发了机器人编程语言AL。
1979:保罗(1979)研究了笛卡尔空间的轨迹规划。
1979: Lozano-Perez和Wesley(1979)研究机器人避障问题。
1981:r . p . Paul(1981)出版了第一本机器人学教材《机器人机械手:数学、编程与控制》。
这些事件的选择标准在这项研究中是开创性的。不过，事件1954和1964虽然是机器人运动学和动力学的基础，但并不是专门为机器人学而研究的。
1978年PUMA通用工业机器人的诞生，可以算是工业机器人的成熟。到目前为止，工业机器人的整个机械结构、驱动、控制结构、编程语言与1978中的基本相同。
1981机器人学教材的出版标志着该学科的成熟。德纳维特和哈滕贝格(1954)，皮埃珀(1968)，保罗(1972)，博尔斯(1976)。
由于学科发展的主要驱动力是创新和深度，在80年代，机器人学的发展主要向广度和深度发展，主流逐渐偏离了工业背景。但由于机器人学是一门工程学科，如果偏离现实太多，必然会受到限制，即受到市场驱动力的限制，比如那么多机器人控制和智能的研究，但没有一个是实用的，这方面的研究必然会萎缩。近年来，机器人学界已经意识到这一点(即研究经费减少)，开始关注新的工程课题。基于行为的机器人学和生物机器人学将把机器人学推向一个新的发展时空。
2.基于符号的机器人学的主要研究内容
参考K.S.Fu等人(1988)的《经典机器人学》教材，传统机器人学的研究内容如下:
运动学
力学
轨迹规划
操作员控制(包括位置和力控制)
机器人传感器
路径规划和任务规划
以上内容都是在笛卡尔空间(关节空间可以映射到笛卡尔空间)用符号描述机器人或环境，然后实施规划和控制。机器人技术的这一部分被恰当地称为基于符号的机器人技术。此外，机器人路径规划和任务规划与基于符号的人工智能特别相关，基于符号的人工智能也被称为智能机器人或基于人工智能的机器人，基于符号的人工智能所带来的危机自然是其危机。
进入十年后，机器人学向深度和广度发展的研究包括:
多机器人系统的操作、动力学、运动轨迹、控制与协调等问题。
冗余机器人的运动学、动力学、运动规划和控制
弹性机器人的操作、动力学、运动规划和控制问题。
复杂环境下基于多传感器的机器人信息处理和任务实现。
广度开发的研究如下:
移动机器人的结构、传感器、控制和任务规划。
爬行、行走、飞行、水下、轮式、履带式等移动机器人都属于移动机器人，研究内容丰富。因为机器人在工作空间内移动，首要问题是避障和导航。由于移动机器人需要具备在动态环境中自主移动和工作的能力，所以另一个术语自主机器人也主要指移动机器人。
因为移动机器人的工作环境(动态的、不确定的)与工业机器人的工作环境(结构化的)完全不同，需要新的理论，而正是这种工程化的需要，催生了基于行为的机器人技术及其向生物机器人技术的发展。
3.什么是基于行为的机器人技术？
基于行为的机器人学反对抽象的定义，所以采用基于场景的、具体的解释更适合该领域的哲学思考。下表是基于行为的机器人和基于符号的机器人在各个方面的比较。具有特征项目的基于行为的机器人学基于符号的机器人学
研究对象:在非结构化环境中工作的自主机器人，在结构化环境中工作的机器人
环境特征是动态的、不确定的、复杂的、确定的、可预测的和简单的。
传感器信息的处理是分布式的、直接处理的，集中式的融合处理不是抽象的、定义的，而是抽象的、定义的。
处理环境没有中心模式，没有中心表达就有模式和中心表达。
行为序列的生成行为序列是通过目标、操作场景和机器人之间的交互而生成的，是根据给定的任务事先精确规划的。
行为控制自组织，分布式中央控制或隐形中央控制。
信息处理方式并行，计算量极小串行，计算量极大。
任务实现是通过环境交互的自组织行为和突现行为来实现的。
由算法实现
系统结构由行为模块并行组织，层次结构动态浮现。
由串联的功能模块组织，结构是固定的。
系统理论主要用语言表达，难以形式化。强调具体化和场景验证，主要用符号表示，便于分析和多用途模拟。
基于行为的机器人学的重要研究内容是系统结构而不是算法。基于行为的机器人在非结构化动态环境中的性能非常优越，用基于符号的机器人设计的类似机器人无法达到以下性能:
高速度和灵活性。在动态复杂环境下的移动速度可以达到每秒2米。
高灵活性。快速适应不断变化的内部和外部约束。
鲁棒性高。可以承受局部损伤。
效率高。软件代码可以是传统的百分之几，硬件可以是传统的十分之几。
经济。价格是传统的十分之一。
简单。没有经过正规机器人技术训练的人也能快速操作。
可扩展性。只需对原始系统进行少量更改，就可以提高性能。
可靠性。分布式自组织并行工作，可靠性强。
4、生物机器人学，一项新的研究* * *同态
90年代，机器人学研究中出现了许多新的名称，如:基于行为的机器人学(Brooks，1991a)、进化机器人学(Harvey，92)、非笛卡尔机器人学(Gomi，1996)、认知机器人学(Brooks，1a)。其中进化机器人学主要研究当前环境行为的进化，非笛卡尔机器人学和基于行为的机器人学研究类似的内容。认知机器人是布鲁克斯提出的新概念。因为布鲁克斯一直在引领这个新领域，所以有必要解释一下这个概念的背景。在Brooks的研究组在开发基于行为的机器人方面取得巨大成就后，(Brooks and Stein，1993)开始研究机器人的最高形式——人形机器人，主要是为了实现逐步积累其智能的想法，以及面对人类认知问题的研究。当时建立了一个很大的研究计划，到1996年底(Brooks，1997)报道了该计划的研究成果。显然，该计划在资金、技术和研究思路上都遇到了很大的挫折。目前还停留在单元模块的制造和研究上。在研究思路上，由于系统架构还是基于SA设计，所以通过第三章的分析，不会成功。从技术上讲，人从身体上感受大脑远比想象中复杂。完全模拟人的行为，进一步拥有人的能力，仍然是一个长期的研究目标。从研究思路来说，布鲁克斯的智能积累(1991a)的思路是不可行的。一方面，布鲁克斯仍然采用整体智能的概念。另一方面，智力的进化包括生物学基础的进化。尽管如此，布鲁克斯的研究计划还是引起了世界的关注，因为以前的人形机器人主要是机构的研究，最复杂的是早稻田大学的加藤一郎研发的会弹钢琴的机器人，这是传统控制方法的杰作。布鲁克斯是第一个开发基于行为的人形机器人的人，它已经被制成了头-眼-手模块。德国的GMD和日本的东京大学也开始了这方面的研究。虽然研究计划受挫，(Brooks，1997)提出了认知机器人的概念，作为基于行为的机器人学的进一步发展。他以体形、动机、一致性、自适应、发展、大脑机制等。可以看出，布鲁克斯想研究人形机器人，作为基于行为的机器人的发展。他所谓的认知机器人学，是研究人形机器人的，还没有提出系统的理论，但是研究对象比较复杂。
通过以上分析，在20世纪90年代，许多研究人员从生物学中寻找灵感，开辟了机器人学的新方向。主要推动力是布鲁克斯建立的遏制结构理论。许多研究者也发现了安全壳结构的局限性，很难对其进行进一步的研究。前一章提出的GBA取得了很大进展。GBA是一个开放的系统。在GBA的基础上，行为学习，行为进化等。可以进行系统的研究，但同时也面临着很多新的问题，比如更有效的驾驶系统、传感器、复杂的学习问题、计算工具、思维问题等。单纯面对某个问题，比如当前的环境行为进化，或者认知，不利于机器人学的新发展。有必要把它们统一到生物机器人的范畴，因为它们的思想基础是统一的。此外，Biorobotics并不是基于行为的机器人学的发展，而是一种宽容，以一种深刻而全面的视野，形成一个新的研究主体，拓宽机器人学研究的新时代。
生物机器人学的研究对象是:工作在动态和不确定环境中的全自主和半自主机器人。研究方法有:从生物系统的各个层面获取灵感，自上而下和自下而上的研究方法并行动态应用，即太极研究方法，使用更全面的策略。
主要研究内容如下:
(1)仿生机构、驱动器和传感器
(2)仿生计算工具
(3)系统结构和智能结构
(4)意识、动机、情感、成长、互动、技能、语言、学习、知识、知觉、行为实现、思维等认知能力。
(5)系统设计和制造
这样生物机器人就有了明确的引导方向，包容性也很强。比如Harvey (1992)提出的进化机器人学主要研究认知能力的增长，使用动态神经网络作为计算结构和工具，认知机器人学也关注认知能力中的几个因素。需要指出的是，系统结构和智能结构是生物机器人的基础，认知能力需要在此基础上实现。基于行为的机器人学主要研究系统结构、行为实现和交互。显然，生物机器人可以包括在这个方向上已经开展的所有领域，并可以促进和指导进一步的研究，同时避免犯局部错误。特别是研究方法已经和谐统一，自下而上的还原论研究方法容易犯机械性错误。比如目前发展的神经网络难以产生高级行为，自上而下的研究方法容易脱离实际，比如基于符号的机器人，难以适应环境。