形形色色的機械人

李允明

凱文圣約翰中學機械人興趣小組指導老師

湯姆圣約翰中學機械人興趣小組成員，愛思考，喜歡提問題

安妮圣約翰中學機械人興趣小組成員，動手能力強，性格直率開朗

圣約翰中學機械人興趣小組已經成立兩年多了。這些年來同學們學習和裝配了各種各樣的簡易輪式機械人，還獲得許多獎，同學們興致很高，但是，大家總感到裝配好的這些輪式機械人大同小異。湯姆曾問過凱文老師：“老師，機械人就這幾種嗎？”為了擴展同學們的知識，凱文老師組織大家參觀了汽車廠中的工業機械人。這些機械人有的會點焊汽車車身，有的會將零部件往汽車上裝配。工業機械人有力、快速而準確的動作給興趣小組的同學們留下了深刻的印象，回來的路上大家忍不住議論起來。

湯姆：凱文老師，怎么今天看到的工業機械人和我們學校中的輪式機械人完全不一樣啊？這些不一樣的機器都可以叫做機械人嗎？

凱文老師：你說的一點都不錯！其實各種機械人之間的差別是非常大的。機械人有許多種類，其分類方法也有好幾種，其中從外形和外部結構將機械人分類是最常用的分類方法。

安妮：真有意思！凱文老師，您可以給我們講一講怎樣從外形和外部結構將機械人分類嗎？

凱文老師： 好的。從外形和外部結構可以將機械人分成四大類，即輪式機械人、工業機械人、仿人機械人和特殊用途機械人。

我們興趣小組中使用的是簡易型的輪式機械人。輪式機械人的底盤上裝有輪子，可以到處移動。由于移動控制的需要，輪式機械人通常要配備檢測外界的傳感器，以防止它與其他物體相撞。中高檔的輪式機械人有火星檢測機械人，中檔的有在自動化工廠中搬運零部件的自動運輸小車，低檔的才是我們裝配的簡易兩輪驅動機械人小車。

我們今天在工廠中看到的工業機械人實際上是一種固定軀干加上單個運動手臂的獨臂機械人，這種類型的機械人主要被應用在工廠中，所以得了這種名稱。工業機械人通常用來加工流水線上的零部件。因為流水線的不斷運動會把零部件源源不斷地送到機械人面前，所以工業機械人不必移動，通常把軀干固定在地面上或懸掛在梁上。制造這種機械人的目的是讓它局限在工廠中干活，所以這種獨臂怪物的外形是否像人就不重要了。根據生產工藝的需要，工業機械人通常被設計得很精密，或者很強大。

湯姆：機械人外形像人才更好玩，有沒有外形更像人的機械人呢？

凱文老師： 有啊。第三類仿人機械人就是外形更像人的機械人。這類機械人有頭、軀干，有兩條腿可以行走，兩條手臂可以運動，外形酷似人類，所以被稱為仿人機械人。由于仿人機械人的運動關節遠遠比上面兩類機械人更多，又要添加各種傳感器以模擬人的感覺，所以仿人機械人的控制相當復雜。仿人機械人具有人的外表，更容易被人們接受和融入人類社會，是機械人今后發展的主要方向。

安妮：那么，第四類特種用途機械人的外形一定是各種各樣了。

凱文老師： 你真聰明！根據不同用途的需要，這類機械人具有不同的外形。例如深海打撈機械人是一個有工作臂的潛艇；外墻清洗機械人的外形像壁虎，具有吸盤可以吸附在墻面；魚形機械人外形像條魚，有一條可擺動的尾巴產生前進的動力。