漫话机器人及其应用（2）
胡经国
（续前）
四、机器人分类
关于机器人的分类，国际上没有制定统一的标准，从不同的角度出发可以有不同的分类方法。
1、机器人按发展阶段分类
⑴、第一代机器人
第一代机器人，为“示教再现型机器人”。
1947年，为了搬运和处理核燃料，美国橡树岭国家实验室研发了世界上第一台遥控的机器人。
1962年，美国又研制成功PUMA通用示教再现型机器人。这种机器人通过一个计算机，来控制一个多自由度的机械，通过示教存储程序和信息；工作时把信息读取出来，然后发出指令。这样，机器人可以重复地根据人当时示教的结果，再现出这种动作。比方说，汽车的点焊机器人，它只要把这个点焊的过程示教完以后，它总是重复这样一种工作。
⑵、第二代机器人
第二代机器人，为感觉型机器人。
示教再现型机器人对于外界的环境没有感知；这个操作力的大小，这个工件存在不存在，焊接的好与坏，它并不知道。因此，在20世纪70年代后期，人们开始研究第二代机器人，叫做感觉型机器人。这种机器人拥有类似人的某种功能的感觉，如力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉等；它能够通过感觉来感受和识别工件的形状、大小、颜色。
⑶、第三代机器人
第三代机器人，为智能型机器人。
它是20世纪90年代以来发明的机器人。这种机器人带有多种传感器，可以进行复杂的逻辑推理、判断及决策；在变化的内部状态与外部环境中，自主决定自身的行为。
2、机器人按控制方式分类
⑴、操作型机器人
能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。
⑵、程控型机器人
按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。
⑶、示教再现型机器人
通过引导或其他方式，先教会机器人动作；输入工作程序，而机器人则自动重复进行作业。
⑷、数控型机器人
不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。
⑸、感觉控制型机器人
利用传感器获取的信息控制机器人的动作。
⑹、适应控制型机器人
机器人能适应环境的变化，控制其自身的行动。
⑺、学习控制型机器人
机器人能体会工作的经验，具有一定的学习功能，并且将所“学”的经验用于工作中。
⑻、智能机器人
以人工智能决定其行动的机器人。
3、机器人按应用环境分类
⑴、国际分类：工业机器人和服务与仿人型机器人
国际上的机器人学者，从应用环境出发，将机器人分为两类，即：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人。
⑵、中国分类：工业机器人和特种机器人
中国的机器人专家，从应用环境出发，将机器人也分为两大类，即：工业机器人和特种机器人。这和国际上的分类是一致的。
①、工业机器人
工业机器人，是指面向工业领域的“多关节机械手”或“多自由度机器人”。
①-1、按臂部运动形式分类
工业机器人按照臂部的运动形式分为以下4种：
直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；
圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；
球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；
关节型的臂部有多个转动关节。
①-2、按执行机构运动的控制机能分类
工业机器人按照执行机构运动的控制机能，又可分为：点位型和连续轨迹型。其中：
点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位；适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业。
连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动；适用于连续焊接和涂装等作业。
①-3、按程序输入方式分类
工业机器人按照程序输入方式分为：有编程输入型和示教输入型两类。其中；
有编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS-232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的“示教方法”有以下两种：
一种是由操作者“用手动控制器”（示教操纵盒），将指令信号传给驱动系统，使执行机构按照要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；
另一种是由操作者“直接领动执行机构”，按照要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。
在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中；在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人，称为示教再现型工业机器人。
②、特种机器人
而特种机器人，则是指除了工业机器人以外的、用于非制造业并且服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人等。
在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。
（未完待续）
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