◆机器人概述
机器人是应用程序控制的具有类似某些生物器官功能，以完成特定操作或移动任务的机械电子自动装置。复杂的机器人除机械手外，还具有多种人类器官的功能，如触觉、视觉、听觉、行走机构以及用计算机实现的控制和规划系统。机器人已开始用在对人体有害、危险或人工达不到的生产环境或工作环境中，如喷漆机器人、焊接机器人、水下机器人等。印机、传真机等设备来自动处理办公室的日常事务工作，诸如财会、统计、计划、购销、文书、档案等。
机器人经历了三个阶段：单机系统、本单位的局部计算机网络系统、跨单位的计算机网络系统。
◆第一代机器人
1966年，一个具有极简单智能的机器人雏形问世了。这是一最新一代机器人有更为敏锐的感知功能，学习、判断和运动能力也更强。种只能听从固定和变换工作程序的指令，并能进行简单机械动作的装置，被称为第一代机器人。当时，一架载有氢弹的美国飞机在地中海上空不幸遇难，一枚氢弹坠入海中。为了避免弹体核燃料因破损渗漏产生辐射对打捞人员造成伤害，一个装有电视眼和机械手的简易装置被制造出来。利用它，科学家们毫不费力就将氢弹安全地打捞了上来。同年，美国某家医院安装医疗装备放射线源时，有半支香烟头大小的放射性钻C60掉了出来，结果也是用这种简单的机械人拾起，并放入铅盒内的。
从此，机器人引起了各国科学家们的广泛注意和研究。仅在1967年，美国就有75台机器人用于生产。这一年，苏联的人造月球卫星就是指派机器人挖取月球岩石和土壤试样的。
◆第二代机器人
第二代机器人已经具有视觉和触觉功能，能在“理解”周围环境的情况下进行工作，是在20世纪60年代末小型电子计算机广泛推广使用和价格降低的条件下出现的。它由电子计算机控制、存贮和处理周围环境反馈的信息，进行判断，然后按既定的要求进行操作。制造第二代机器人的设想早在1958年就在美国被提出来。1961年底，科学家研制出的用电子数字计算机控制的机械手模型，在近十年后才得到推广使用。1970年，丹麦人索伦森制成一个可以操纵挖掘机的电子液压控制式机器人；美国同时也研制出模仿人的肩、肘、腕和手指动作的机器人，可以用几种速度连续行走。以后，世界上又陆续出现了有触觉和重量感的机器人。
◆第三代机器人
第三代机器人是具有人的简单智力和学习功能的机器人。它能满足两种基本要求：一种是具有较大的自由度和灵活性，能在复杂条件下完成多种处理物品的形状和相对位置的任务；另一种是具有识别环境及其变化，并作出正确判断和进行工作的能力，具有进行联系“思考”和学习的能力。
20世纪70年代初，日本科学家研制成功具备“手－眼”装置和带触觉手的智能型机器人。它有两只眼，一只眼用于看图纸，另一只眼协助机械手进行装配，依靠两只眼的协调配合，完成对图纸设计的实际装配工作。1973年7月，日本早稻田大学研制成一种有腿的机器人。它具有人造耳，可根据人们的口头指令作出反应。它还装有识别物品的人造眼和有触觉的人造手，以及可作出简单回答的人造口。这项研制标志着机器人的发展进入了一个新阶段。
◆类人型机器人
随着现代科技的发展，机器人技术已广泛应用于人类社会生活各领域，研制具有人类外观特征、可模拟人类行走与基本操作功能的类人型机器人，一直是人类的梦想之一。
20世纪60年代至今，这一梦想吸引了全世界各国众多的科学工作者。这是因为类人型机器人研究是一门综合性很强的学科，包含着多项高科技成果，在很大程度上代表着一个国家的高科技发展水平。因此，一些发达国家不惜投入巨资开发和研究。1997年，日本本田公司率先研制出第一台类人型步行机器人样机。2001年11月，日本有关方面宣布，他们开发成功了可模仿1岁婴儿行走的机器人“皮诺”。这个机器人全身有26个关节，脚心装有一个传感器，可测量重心；眼睛可分辨红、蓝、黄等颜色，可自测距离，能挥手和蹒跚行走。但因为“皮诺”是一个婴孩形象，所以它不是一个强壮无比的机器，而是一个发育中的机器“婴孩”，不得不靠人的帮助才能活动。
◆机器人的手和脚
机器人要模仿动物的一部分行为特征，自然应该具有动物脑的一部分功能。机器人的大脑就是我们所熟悉的电脑。但是光有电脑发号施令还不行，最基本的还得给机器人装上各种感觉器官。
机器人必须有“手”和“脚”，这样它才能根据电脑发出的“命令”动作。“手”和“脚”不仅是一个执行命令的机构，它还应该具有识别的功能，这就是我们通常所说的“触觉”。
机器人的手一般由方形的手掌和节状的手指组成。为了使它具有触觉，在手掌和手指上都装有带有弹性触点的触敏元件(如灵敏的弹簧测力计)。如果要感知冷暖，还可以装上热敏元件。当触及物体时，触敏元件发出接触信号，否则就不发出信号。在各指节的连接轴上装有精巧的电位器(一种利用转动来改变电路的电阻而输出电流信号的元件)，它能把手指的弯曲角度转换成“外形弯曲信息”。把外形弯曲信息和各指节产生的“接触信息”一起送入电子计算机，通过计算就能迅速判断机械手所抓的物体的形状和大小。
◆机器人的眼睛
机器识别物体系统即三维识别系统。一般是以电视摄像机作为信息输入系统。根据人识别景物主要靠明暗信息、颜色信息、距离信息等原理，机器识别物体的系统也是输入这三种信息，只是其方法有所不同罢了。由于电视摄像机所拍摄的方向不同，可得各种图形，如抽取出棱数、顶点数、平行线组数等立方体的共同特征，参照事先存储在计算机中的物体特征表，便可以识别立方体了。
目前，机器人可以识别简单形状的物体。对于曲面物体，电子部件等复杂形状的物体识别及室外景物识别等研究工作，也有所进展。物体识别主要用于工业产品外观检查、工件的分选和装配等方面。
◆机器人的鼻子
机器人的鼻子是用气体自动分析仪做成的。我国已经研制成功了一种嗅敏仪，这种气体分析仪不仅能嗅出丙酮、氯仿等四十多种气体，还能够嗅出人闻不出来但是却可以导致人死亡的一氧化碳(也就是我们通常所用的煤气)。这种嗅敏仪有一个由二氧化锡、氯化钯等物质烧结而成的探头(相当于鼻粘模)。当它遇到某种气体的时候，它的电阻就发生变化，这样就可以通过电子线路作出相应的显示，用光或声音报警。同时，用这种嗅敏仪还可以查出埋在地下的管道漏气的位置。
现在利用各种原理制成的气体自动分析仪已经有很多种类，广泛应用于检测毒气，分析宇宙飞船座舱里的气体成分，监察环境等方面。
这些气体分析仪，原理和显示都和电现象有关，所以人们把它叫做电子鼻。把电子鼻和电子计算机组合起来，就可以做成机器人的嗅觉系统。
◆机器人的耳朵
用压电材料做成的机器人“耳朵”之所以能够听到声音，其原因就是压电材料在受到拉力或者压力作用的时候能产生电压，这种电压能使电路发生变化。这种特性就叫做压电效应。当它在声波的作用下不断被拉伸或压缩的时候，就产生了随声音信号变化而变化的电流，这种电流经过放大器放大后送入电子计算机(相当于人大脑的听区)进行处理，机器人就能听到声音了。
但是能听到声音只是做到了第一步，更重要的是要能识别不同的声音。目前人们已经研制成功了能识别连续话音的装置，它能够以99%的比率，识别不是特别指定的人所发出的声音，这项技术就使得电子计算机能开始“听话”了。这将大大降低对电子计算机操作人员的特殊要求。操作人员可以用嘴直接向电子计算机发布指令，改变了人在操作机器的时候手和眼睛忙个不停而与此同时嘴巴和耳朵却是闲着的状况。一个人可以用声音同时控制四面八方的机器，还可以对楼上楼下的 令，而且并不需要照明，这样就很适宜于在夜间或地下工作。这项技术也大大加速了电话的自动回答，车票的预定以及资料查找等服务工作的自动化实现的进程。
现在人们还在研究使机器人能通过声音来鉴别人的心理状态，人们希望未来的机器人不光能够听懂人说的话，还能够理解人的喜悦、愤怒、惊讶、犹豫和暧昧等情绪。这些都会给机器人的应用带来极大的发展空间。
