一、认识机器人 课件（21张幻灯片）

课件21张PPT。苏教版普通高中通用技术选修3 简易机器人制作第一章 走进机器人的世界
第一节 认识机器人情景引入：什么是机器人？
关于机器人，你知道多少？ 关于机器人，你知道多少？观看视频，了解机器人的产生和发展及应用现状,说说你都获取到哪些信息。机器人的产生与发展古代的“机器人”能歌善舞的伶人
（西周时期）指南车
（东汉时期） 木牛流马
（三国时期）
倒酒机器人（唐朝）陪酒机器人（隋唐）乞讨机器人
（唐朝）捕鱼机器人
（唐朝）1、产生：机器人的产生与发展古代的“机器人”发条骑士（达芬奇）沃康松的鸭子（法国）写字机器人（瑞士）土耳其机器人（匈牙利）1、产生：机器人的产生与发展1、产生：1920
“Robot”名字诞生1942
“机器人三定律”1948
《控制论》出版1954
第一台数字化可编程机器人1960-1970
传感器技术飞速发展1962
实用化工业机器人问世1978
PUMA示教再现型机器人1980
机器人元年2000
本田ASIMO2012
真空吸尘器机器人Roomba2017
波士顿动力的ATLAS机器人完成了后空翻 1959
第一台工业机器人Unimation 1939
家用机器人Elektro机器人的产生与发展2、发展：第一代机器人
“示教再现”型机器人
Unimate这个最早的工业机器人是示教再现型机器人的典型代表。它由操作员“手把手”地进行“示教”，即人操作机械手做一遍应当完成地动作，或操作人员通过操作示教盒发出指令让机械手臂动作，控制机器人一步一步地运动，完成作业任务。在示教过程中，机器人会自动将这一过程存入记忆装置。当机器人工作时，依照操作员教给的运动顺序和速度进行运动，并能自动重复地执行，即所谓的“再现”。第二代机器人
第三代机器人
返回有感觉的机器人
机器人工作时，根据感觉器官（传感器）获得的信息，灵活调整自己的工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。如焊接机器人，能通过传感器感知焊缝的位置，再通过反馈控制，自动跟踪焊缝。有触觉的机械手可轻松自如地抓取物体。
机器人的产生与发展2、发展：第一代机器人
第二代机器人
第三代机器人返回
具有智能的机器人
它们根据感知的信息，进行独立思维、识别及推理，并作出判断和决策，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作任务。它能在变化的环境中，自主决定自身的行为，具有高度的适应性和自治能力。这类机器人具有自主地解决问题地能力，也被成为自治机器人。
智能机器人在许多方面都具有人工智能地特点。但严格来说，此类机器人还处于研究阶段。随着机器人技术地不断发展和完善，机器人地智能水平将不断提高。
机器人的产生与发展2、发展：第一代机器人
第二代机器人
第三代机器人 返回机器人的产生与发展2、发展：“示教再现”型机器人
不具有对外界信息进行反馈的能力，不能适应环境的变化。
特点：让你动你就动。
具有感知的机器人
它们对外界环境有一定感知能力，具有听觉、视觉及触觉等功能。
特点：让你怎么动，你就怎么动。 具有智能的机器人
靠人工智能技术进行规划、控制的机器人。
特点：他想怎么动就怎么动。第一代机器人第二代机器人第三代机器人案例分析： 比较三种采摘方式工作的效果，并思考：人、机器、机器人的区别与联系。
比较人工采摘、机器采摘与机器人采摘时工作的效果，并讨论：人、机器、机器人的区别与联系。马上行动：费时费力 在一定程度上减少人的体力劳动，而且能提高劳动效率，但是工作质量还有欠缺。比如它不能分辨果实的成熟度，很可能将没有成熟的果实一起采摘下来。 能自动调节高度，采摘各个高度的水果，同时它还具有一定的分辨能力，通过末端的传感器辨认水果的成熟与否；它还能做其他一些工作，大大减少人力，提高了工作效率和质量。 法国科学家对机器人学的定义是：机器人学指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法为研究对象。 日本科学家对机器人的定义是：机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、努力性等7个特征的柔性机器。 我国科学家对机器人的定义是：机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。 国际标准化组织（ISO）对机器人的描述是：
（1）机器人的动作机构具有类似于人或其他生物的某些器官（肢体、感官等）的功能；
（2）机器人具有通用性（versatility），工作种类多样，动作程序灵活多变；
（3）机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等；
（4）机器人具有独立性，完整的机器人系统，在工作中可以不依赖于人的干预。 被称为“工业机器人之父”的美国科学家英格伯格认为：“机器人只是以人类的某种方式工作的一种机器，他们的外貌完全可以不像人，而关键是必须适应工作”。机器人的定义：什么是机器人？
机器人的定义：什么是机器
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人机器执行
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智能人？机器人？行动
感知
思维机器人的分类 机器人如何分类，国际上没有统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按应用领域分。
我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。
工业机器人：就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。
特种机器人：除了工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：军用机器人、农业机器人、服务机器人、娱乐机器人等。马上行动例举出机器人在各行各业的应用，说说机器人在各行各业的应用给我们的生产、生活带来了什么样的影响？
工业农业军事医疗服务科研机器人的应用 机器人被广泛应用于各种自动化生产线，代替或辅助人们完成焊接、搬运、装配、喷漆、零件加工、包装等工作。机器人在工业方面的应用大大加快了工业的自动化进程。工业农业军事医疗服务科研 机器人在农林业生产中也有着广泛的应用。它能完成耕耘、施肥、除草、喷药、收割、剪羊毛、蔬菜水果采摘、林木修剪、果实分拣等工作，使农业乘上了通往现代化的快车。 机器人可以完成水下探雷、扫雷、侦察等工作，用于执行空中任务的机器人则能出色的完成侦察、攻击的任务。机器人在军事方面的应用推动了其他军事技术的变革和发展，对现代战争产生了极大的影响。 机器人用于医疗，可以完成一些高精度、高难度得外科手术，如脑神经外科手术、器官移植手术、内窥镜外科手术等；还可以用于无损伤诊断和精确定位、康复与护理等。机器人在医疗方面的应用给医学带来了一系列的革新，运用机器人进行手术、康复等工作成为发展方向之一。机器人开始走进人们的生活，走进家庭。用于办公室的机器人可以从事接待、打印文件等工作；用于家庭的机器人可以从事清扫、洗刷等工作；用于娱乐的机器人可以进行一些表演、竞赛供人们观赏。机器人还可以用于导游、酒店接待、售货、建筑物清洗等工作。机器人在服务领域有着广阔的应用前景。 水下和太空有着丰富的资源，充满着神秘的色彩，机器人在这些领域大有作为。它们可以用于海底探测、海上打捞、海下侦查等；还可以用于宇宙空间的科学考察，如空间生产和科学实验，卫星和航天器的维修，以及空间建筑的装配等。机器人与人机器人的出现进一步解放了人。
机器人能代替人完成生产、生活中很多工作单调、重复、劳动强度大的工作，将人从体力劳动中解放出来，并且能提高劳动效率和产品质量等。
机器人的出现更好地保护了人。
机器人能在有毒（污染）、易燃易爆、灾害等危险与恶虐的环境下代替人或辅助人完成作业、任务，极大地改善了人的劳动条件、降低了伤亡事故。
机器人还延伸了人工作和生活的空间。
有了机器人，人的工作空间可以上到浩瀚的太空，下至数千米的海底；可以从人能到达的空间，如狭小的管道、人的血管内部等。延伸到人无法到达的空间。有了机器人，人们能够完成高精度、高难度、超清洁度的作业。此外，机器人还能成为一些残疾或者失去自理能力的人提供帮助。马上行动阅读材料，选择感兴趣的论题进行小组讨论并分享成果。
人类的所有工作都能由机器人来完成吗？
该不该在军事战争中使用机器人？
机器人的未来 随着人们需求的不断发展和科学技术的不断进步，机器人的发展势头越来越迅猛。它们的种类将更加丰富，功能将更加全面，性能将更加稳定，智能化水平将不断提高，应用领域将不断拓展，对人类、社会的影响也会越来越大。
为防止机器人伤害人类，科幻作家阿西莫夫1940年在
《我的机器人》一书中提出了机器人设计时的三条原则：
一、机器人不得伤害人类；
二、机器人应服从人类的命令，与第一条违背的命令除外；
三、机器人应能保护自己，与第一、二条相抵触者除外。
机器人三定律课堂小结、评价：自评：我能简单的阐述出机器人的产生、发展和应用现状为优。
他评：他能分析出机器人对经济、社会及人类和环境的影响为优。
教师评价：学生能在教学环境能很快的进去角色，能将自己融入到课堂中去，在合作与探究中体悟到信息技术和机器人对自己提高信息素养的帮助。学习目标：1、阐述机器人的产生过程、应用现状与发展历史，让学生理解机器人技术是人类为了满足自身的需求和愿望而产生的一门现代综合性技术。
2、结合实例分析机器人对个人生活，对经济、社会和伦理道德方面的影响，分析机器人与人类及环境的关系，理解机器人三定律的内容和含义。