10、机器人设计:从科幻到现实的演变

机器人设计:从科幻到现实的演变

1. 机器人概念的演变

在信息时代早期,随着计算和电子领域的新发现,机器人的概念发生了巨大变化。科幻作家和电影制作人不断调整对机器人的想象,以反映新兴的技术可能性,突破了早期对机器的认知局限。从20世纪50年代那种具有人文主义色彩但略显笨重的机器人设计,到后来功能决定形态的非人文主义机器人的大量出现,20世纪和21世纪以来,人们对机器人的看法不断改变,这也影响了人类对机器人及其在生活和文化中可能扮演角色的认知。

2. 早期机器人形象

最初在文学作品中出现的机器人形象,由于当时人们缺乏机械和工程知识,往往要么近似人类形态,要么代表神话和幻想中的怪物与英雄。但随着计算机技术在人类社会的普及,机器人和人工智能的概念开始融入新的机械和工程理念。虚构作品中对机械生物的描绘逐渐摆脱了人类模型,意识到机器人应该为实现最佳功能而设计,而非仅仅是创造者的机械翻版。

3. 人文主义机器人——Robby the Robot

Robby the Robot可能是20世纪第一个科幻偶像。它首次出现在1956年的电影《禁忌星球》中,是特效、工程和创意电影制作的杰作。Robby是一个善良的存在,遵循类似阿西莫夫机器人定律的规则,被编程为不伤害人类。然而,电影的营销手段却与Robby在影片中的形象不同,海报和传单上描绘它抱着一个衣着暴露、看似昏迷的女人,这一形象旨在引发观众的保护欲或其他欲望,但与它在电影中的角色不符。

Robby的服装在当时的特效领域是一项突破。橡胶、玻璃、有机玻璃和塑料等材料,以及新兴的真空成型技术,使Robby成为《禁忌星球》制作方的最大投资。营销和公关团队知道这个机器人将是电影的一大卖点,

感应异步电机转子磁场定向控制基于模型参考自适应观测器(MRAS)+模数最优法整定电流环和对称最优法整定速度环的无感算法(Simulink仿真实现)内容概要:本文介绍了感应异步电机转子磁场定向控制的无感算法,结合模型参考自适应观测器(MRAS)实现转速和磁链的在线估计,省去机械传感器,提升系统可靠性。控制系统采用经典的双闭环结构,其中电流环通过模数最优法进行PI参数整定,以获得快速响应和良好稳定性;速度环则采用对称最优法进行调节器设计,增强抗干扰能力和动态性能。整个控制策略在Simulink环境中完成建模与仿真,验证了其在无位置传感器条件下仍能实现高性能调速的可行性。; 适合人群:自动化、电气工程及相关专业的研究生、高校科研人员以及从事电机控制、电力电子与运动控制领域的工程技术人员。; 使用场景及目标:①用于研究无速度传感器电机控制技术,特别是MRAS在转速辨识中的应用;②掌握模数最优法与对称最优法在电流环和速度环PI参数整定中的设计流程与工程实践;③通过Simulink仿真平台复现先进控制算法,服务于教学实验、科研项目或工业原型开发。; 阅读建议:建议读者结合Simulink模型同步学习,重点关注MRAS观测器的构建原理、PI参数整定的理论推导与仿真验证环节,同时可进一步拓展至参数鲁棒性分析与实际硬件实现。
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