形形色色的机械人

李允明

凯文圣约翰中学机械人兴趣小组指导老师

汤姆圣约翰中学机械人兴趣小组成员，爱思考，喜欢提问题

安妮圣约翰中学机械人兴趣小组成员，动手能力强，性格直率开朗

圣约翰中学机械人兴趣小组已经成立两年多了。这些年来同学们学习和装配了各种各样的简易轮式机械人，还获得许多奖，同学们兴致很高，但是，大家总感到装配好的这些轮式机械人大同小异。汤姆曾问过凯文老师：“老师，机械人就这几种吗？”为了扩展同学们的知识，凯文老师组织大家参观了汽车厂中的工业机械人。这些机械人有的会点焊汽车车身，有的会将零部件往汽车上装配。工业机械人有力、快速而准确的动作给兴趣小组的同学们留下了深刻的印象，回来的路上大家忍不住议论起来。

汤姆：凯文老师，怎么今天看到的工业机械人和我们学校中的轮式机械人完全不一样啊？这些不一样的机器都可以叫做机械人吗？

凯文老师：你说的一点都不错！其实各种机械人之间的差别是非常大的。机械人有许多种类，其分类方法也有好几种，其中从外形和外部结构将机械人分类是最常用的分类方法。

安妮：真有意思！凯文老师，您可以给我们讲一讲怎样从外形和外部结构将机械人分类吗？

凯文老师： 好的。从外形和外部结构可以将机械人分成四大类，即轮式机械人、工业机械人、仿人机械人和特殊用途机械人。

我们兴趣小组中使用的是简易型的轮式机械人。轮式机械人的底盘上装有轮子，可以到处移动。由于移动控制的需要，轮式机械人通常要配备检测外界的传感器，以防止它与其他物体相撞。中高档的轮式机械人有火星检测机械人，中档的有在自动化工厂中搬运零部件的自动运输小车，低档的才是我们装配的简易两轮驱动机械人小车。

我们今天在工厂中看到的工业机械人实际上是一种固定躯干加上单个运动手臂的独臂机械人，这种类型的机械人主要被应用在工厂中，所以得了这种名称。工业机械人通常用来加工流水线上的零部件。因为流水线的不断运动会把零部件源源不断地送到机械人面前，所以工业机械人不必移动，通常把躯干固定在地面上或悬挂在梁上。制造这种机械人的目的是让它局限在工厂中干活，所以这种独臂怪物的外形是否像人就不重要了。根据生产工艺的需要，工业机械人通常被设计得很精密，或者很强大。

汤姆：机械人外形像人才更好玩，有没有外形更像人的机械人呢？

凯文老师： 有啊。第三类仿人机械人就是外形更像人的机械人。这类机械人有头、躯干，有两条腿可以行走，两条手臂可以运动，外形酷似人类，所以被称为仿人机械人。由于仿人机械人的运动关节远远比上面两类机械人更多，又要添加各种传感器以模拟人的感觉，所以仿人机械人的控制相当复杂。仿人机械人具有人的外表，更容易被人们接受和融入人类社会，是机械人今后发展的主要方向。

安妮：那么，第四类特种用途机械人的外形一定是各种各样了。

凯文老师： 你真聪明！根据不同用途的需要，这类机械人具有不同的外形。例如深海打捞机械人是一个有工作臂的潜艇；外墙清洗机械人的外形像壁虎，具有吸盘可以吸附在墙面；鱼形机械人外形像条鱼，有一条可摆动的尾巴产生前进的动力。