机器人科普与互动教学

从感知到行动
读懂机器人

机器人怎样看见环境、规划路线、完成任务?
从一台扫地机器人出发,把原理变成亲手可做的实验。

三项核心技术 · 四类应用场景 · 三维任务实验

传感器系统

智能传感器

多模态感知融合

精密机械

精密结构

从结构认识运动方式

控制系统

控制系统

从信息输入到动作输出

设计美学

设计美学

科技与艺术的融合

跟着一次清扫,理解三项核心技术

按感知、决策、执行的顺序阅读,再到实验室观察这三项技术如何协作。

扫地机器人任务沙盘

先旋转三维模型认识部件,再跟着任务引导布置房间、比较策略,观察三个模块的实时反馈。保存场景和实验笔记,下次继续探索;完成后回放任务或下载可读报告。

认识机器三维部件观察
开始实验选场景 · 生成路线
复盘结果策略对比 · 任务回放

多元应用场景

基于核心模块的不同组合,机器人可分为多种类型,在各个领域发挥重要作用。

工业机器人

工业机器人

工业机器人是最成熟的机器人类型,主要应用于制造业的自动化生产。高精度、高稳定性、高重复性,能够在恶劣环境中连续工作。

  • 焊接机器人:精密焊接作业
  • 搬运机器人:自动物料搬运
  • 装配机器人:精密装配作业
服务机器人

服务机器人

服务机器人主要用于为人类提供各种服务,包括商用接待、家庭服务、医疗辅助等。具有良好的人机交互能力。

  • 商用服务:餐厅、酒店接待
  • 家用服务:扫地、陪伴机器人
  • 医疗服务:手术、康复辅助
特种机器人

特种机器人

特种机器人为特定环境和任务设计,能够在危险、恶劣或人类难以到达的环境中执行任务。

  • 巡检机器人:电力、管道巡检
  • 救援机器人:灾害现场救援
  • 水下机器人:海洋勘探作业
仿生机器人

仿生机器人

仿生机器人模仿生物形态和功能设计,借鉴自然界的进化成果,具有更高的灵活性和适应性。

  • 人形机器人:模仿人类运动
  • 四足机器人:适应复杂地形
  • 飞行机器人:仿生飞行方式

机器人技术历程

1961

Unimate 进入工厂

Unimate 在通用汽车工厂投入工作,按预存指令搬运和堆叠压铸金属件。

1969

Stanford Arm

电动、计算机控制的机械臂展示了机器人精确执行操作的可能性。

1970

Shakey 探索自主移动

Shakey 将传感信息与规划结合,根据周围环境寻找移动路线。

2002

Roomba 走进家庭

iRobot 推出 Roomba,让自主移动与清扫成为家庭中的实际应用。

历程参考:计算机历史博物馆 · 机器人技术 · Roomba 发布记录