機器人(Robota):是指透過電腦程式做運動的機器,其英文字源自捷克字。Robota原意是指代替人工幫人做事的機器。凡是能把類似人類或動物智慧表現出來的機器人,統稱為智慧型機器人,這類機器人具備各種可以配合電腦程式運作的感測器,它的電腦程式裡有許多設計好的行為,這是機器人能因應環境變化採取行動的原因,就好像人類或動物能因應環境變化產生行為一樣。更有些智慧型機器人可以與人互動或具有學習能力,這類機器人的電腦軟體必須更進步才能把事情做得更好,但這只是一個概念,相關研究仍在進行中。
1967年日本科學家森政弘與合田周平提出:「機器人是一種具有移動性、個體性、智能性、通用性、半機械半人性、自動性、奴隸性等7個特徵的柔性機器。」
機器人一般的分類方式如下:
(1)操作型機器人:能自動控制,可重復編程,多功能,有幾個自由度,可固定或運動,用於相關自動化系統中。
(2)程控型機器人:按預先要求的順序及條件,依次控制機器人的機械動作。
(3)示教再現型機器人:通過引導或其它方式,先教會機器人動作,輸入工作程序,機器人則自動重復進行作業。
(4)數控型機器人:不必使機器人動作,通過數值、語言等對機器人進行示教,機器人根據示教後的信息進行作業。
(5)感覺控制型機器人:利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。
(6)適應控制型機器人:機器人能適應環境的變化,控制其自身的行動。
(7)學習控制型機器人:機器人能『體會』工作的經驗,具有一定的學習功能,並將所『學』的經驗用於工作中。
(8)智能機器人:以人工智能決定其行動的機器人。
機器人的組成可分成三大要素:
一、感應器:透過攝影機、麥克風、紅外線感測器、超音波感測器、雷射掃描儀等感測器,使機器人接收外界資訊,知道環境狀態。
二、計算:透過微電腦、微控器、數位訊號處理器,或一些嵌入式軟硬體,可以計算出機器人該執行哪些動作。
三、驅動器:如直流馬達、RC Servo、油氣壓等,有了驅動器以後才能產生運動。
依據使用性質,機器人可分成兩大類:
一、工業型機器人(Industrial Robots):凡危險、需大量勞力或精密的工廠,皆可使用產業機器人取代人類,目前應用最廣泛,主要應用於汽車、面板、晶圓等各種製造業廠房。
二、服務型機器人(Service Robots):有別於工業機器人侷限於工廠內使用,服務型機器人種類眾多,應用範圍廣泛,且需具備對環境的感測、辨識能力,以自行決定行動的智慧化功能,又稱為「智慧型機器人」。服務型機器人又分為以下種類:
(1) 專業用服務機器人(Professional Use):
1.1 特殊用途機器人:下水道工作機器人、深海工作機器人、微型機器人、教育機器人、室內保全機器人、室外巡邏機器人、汽車/飛機清洗機器人、消防救援機器人、救災挖掘機器人、無人搬運車機器人、奈米機器人、管路探勘機器人、導遊機器人、公共場所清潔服務機器人。
1.2 國防用途機器人:地雷探測機器人、無人駕駛車機器人、太空探測機器人、反恐防爆機器人、偵查機器人、太空用機器人。
1.3 農業用途機器人:無人灑掃機、林業用機器人、伐木機器人、擠奶用機器人、摘果機器人。
1.4 醫療用途機器人:機器人電動代步車、復健支援機器人、雷射治療機器人、外科手術輔助機器人。
(2) 個人/家庭用服務機器人(Personal/Domestic Use)
2.1 家務用機器人:吸塵機器人、除草機器人、窗戶清潔機器人、泳池清理機器人。
2.2 娛樂機器人:益智型機器人、休閒用途機器人、伴侶機器人、教育訓練機器人。
2.3 醫療照護機器人:輪椅機器人、復健機器人、手術機器人。
2.4 居家保全與監控機器人。
2.5 其他類型機器人。