我国古代涌现出许多能工巧匠，如西周的偃师研制出能歌善舞的伶人，春秋时期著名的木匠鲁班曾造出过一只木鸟，如图1-8所示。科学家张衡不仅发明了地动仪，还发明了能自动离合的指南车，如图1-9所示。诸葛亮造出“木牛流马”，运送军粮，如图1-10所示。这些都是最早机器人的雏形，体现了我国劳动人民的聪明智慧。

图1-8　木鸟

图1-9　指南车

图1-10　木牛流马

1.机器人的概念

通俗地说，机器人是一种由计算机控制可以编程的自动机械电子装置，能感知环境、识别对象、理解指令，有记忆和学习功能，具有逻辑判断思维，能按程序进行自动操作代替人进行某种工作，完成一定任务的自动化设备。机器人具备一些人或生物相似能力，它的外形不一定像人，但可以代替人在各种环境中工作。

2.机器人的特征

（1）机器人的动作具有类似于人或其他生物体某些器官的功能，能通过“感官”系统获取外界环境信息（如声音、光线、物体温度等），并做出反应；如图1-11所示，在人机的围棋对弈中，机器人感官灵敏，反应灵活。

（2）机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变，是柔韧加工的主要组成部分。

（3）机器人具有不同程度的智能，如记忆、思考、感知、推理、决策、学习等信息加工和处理能力，在图1-11中机器人表现出很强的推理和决策能力。

（4）机器人具有独立性，完整的机器人在工作中可以不依赖人的干预，如图1-11中，机器人可以独立对弈。(www.daowen.com)

图1-11　人机围棋对弈

3.机器人的原理及结构

简单地说，机器人的原理就是模仿人的动作、思维、控制和决策。

不同类型的机器人其机械、电气和控制结构也不相同，通常情况下，一个机器人系统由三部分、六个子系统组成。这三部分是机械部分、传感部分、控制部分；六个子系统是驱动系统、机械系统、感知系统、人机交互系统、机器人－环境交互系统、控制系统等，如图1-12所示。

图1-12　机器人系统

4.机器人的分类

国际上，专家学者从应用环境出发将机器人分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，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，如图1-13所示。特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等，如图1-14所示。

图1-13　工业机器人

图1-14　特种机器人