2、机器人系统：起源、结构与分类

机器人系统：起源、结构与分类

1 机器人系统的起源

机器人系统的历史可以追溯到早期艺术家、工匠、工程师和科学家们的努力，他们试图创造出在行动或推理上模仿人类的机器。随着社会试图创造能够在单调、乏味甚至危险的工作中取代人类劳动的替代品，现代机器人系统的概念应运而生。甚至在工业机器人普及之前，人们就已经设想了自动化机器在工作场所可能发挥的变革性作用。多年来，机器人作为工厂工人的角色也被反复提及。

“机器人”一词由捷克作家卡雷尔·恰佩克（Karel Capek）在1920年出版的戏剧《罗萨姆的万能机器人》中创造。恰佩克想用这个词来描述机器人任务的重复性和枯燥性。“机器人”（robot）这个词源于捷克语“robota”，意思是“工作”或“强迫劳动”。这部戏剧探讨了在创造和使用数字编程奴隶时出现的道德问题，这一主题在小说、戏剧和电影中反复出现。例如，小说家库尔特·冯内古特（Kurt Vonnegut）在较新的小说《自动钢琴》中探讨了人类工人被自动化取代后社会的焦虑和幻灭。

尽管有这些警示故事，但机器人作为在恶劣环境中取代人类劳动的手段仍在不断增加。1954年，乔治·德沃尔（George Devol）创造了第一台可重新编程的数字控制机器人Unimate。这是一个工业机械手，具有球形工作空间，用于在工厂环境中提升和移动重型生产部件。1960年，通用汽车公司购买了这台机器人，它也成为了现代工厂装配线上常见的大量工业机器人的先驱。对性能的需求一直是机器人在工业中应用的驱动力。现代机器人系统的负载能力、重复性、精度和速度远远超过了人类的能力。

1.1 机器人的定义

目前，对于机器人系统的定义有很多种，但所有定义都传达了机器人执行单调或重复性任务的概念。以下