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（技术研究）机器人与关键技术解析?机器人(robot)一词，最早出现在1920年捷克科幻作家恰配克的《罗索姆的万能机器人》中，原文作“Robota”，后来成为英文中通行的“Robot”。更科学的定义是1967年由日本科学家森政弘与合田周平提出的：“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、奴隶性等7个特征的柔性机器。”　国际机器人联合会将机器人分为两类，工业机器人和服务机器人。工业机器人是“一种应用于工业自动化的，含有三个及以上的可编程轴的、自动控制的、可编程的、多功能执行机构，它可以是固定式的或移动式的”。服务机器人则是“一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备”。从定义可见，分类的标准是机器人的应用场合。　一般的机器人都由机械结构、控制驱动系统、感知系统、交互系统等部分组成。　　图1 一般机器人的系统构成　近年来工业机器人供应量在大多数行业都呈现出上涨的态势。而服务机器人发展历史较短。其在功能上的主要不同体现在两个方面：一是与人的沟通协作;二是在复杂环境下代替人的部分工作。　【发展现状】　　仿生机器人　“机器人”这个名称本身就带有仿生学色彩，目前已有不少类人机器人、机器狗等产品问世，这些产品大部分只具有娱乐功能。然而2013年底在美国佛罗里达州Homestead举办的DARPA机器人挑战赛则将仿生机器人推到了救灾救援的应用领域。该赛事设计了通过布满障碍物的门、崎岖路行走、破拆墙面、连接消防栓、转动阀门等八项比赛任务，吸引了来自世界各地的16支仿生机器人团队。从比赛任务的设置可以看出，比赛非常鲜明地突出了仿生机器人在救灾救援方面的应用。经过激烈的角逐，日本Schaft公司生产的HRP-2机器人最终夺魁。来自弗罗里达的一家非盈利机构和卡耐基-梅隆大学分获二、三名。值得一提的是，Schaft机器人已在早些时候被Google收购，而第二、四名团队所用的Atlas机器人也来自Google旗下的Boston Dynamics。作为世界上最具创新实力的科技公司之一，Google的收购行为也表明了仿生机器人具有一定的市场前景。　机器人在救援救灾方面，与人类相比具有巨大的优势，可以极大提高搜救效率和减少人员伤亡。但同时，从该赛事也可以看出，所有的机器人在比赛中都出现过故障，甚至有3支代表队最终得了零分。即使完成比赛，机器人的动作也显得呆板迟钝。这些都表明目前的仿生机器人技术还不成熟，具有很大的发展空间。　无人驾驶汽车　除机器人挑战赛外，DARPA还分别于2004、2005和2007年举办过3届无人车挑战赛，专注于轮式移动机器人，或者通俗地称为无人驾驶汽车。无人车除了能减轻驾驶员的疲劳外，更重要的作用在于缓解交通拥堵和减少交通事故。同时，无人驾驶汽车在军事上也可以发挥巨大的作用。无人车的发展得到了全球很多机构和公司的支持，其中典型的代表就是Google公司。Google公司继承了DARPA比赛中最优秀的团队，研发了广受关注的Google无人车，完成了数十万公里的道路测试，并获得了美国多个州机动车辆管理部门颁发的驾驶许可证，这意味着Google无人车已成为了交通参与者，而不仅是实验室的设备。这无疑是里程碑似的事件，它标志着无人车已经具备商业化的条件，同时也表明无人驾驶技术趋于成熟。　中国在无人车方面的研究也在如火如荼地开展。自2009年以来，国家自然基金委举办了5届智能车挑战赛。国内多家研究机构参赛，进行城区道路、乡村道路等比赛项目的角逐，展现了中国无人车发展的水平。其中，中科院合肥物质科学研究院研制的“智能先锋”号无人车，是唯一一支连续4年进入比赛前三名的车队。　　图3 中科院合肥物质科学研究院研制的无人车　纵观5届比赛，中国无人驾驶技术取得了突飞猛进的发展。以2013年在常熟举办的第5届中国智能车未来挑战赛为例，设置了通过路口、按照红绿灯及其他交通标示的指示通行、避让车辆、绕过障碍等多项具有一定难度的比赛项目。从这些项目的设置和参赛车队的比赛完成情况可以看出，国内的优秀无人车具备了在较复杂环境中自主行驶的能力，技术水平在某些方面已可以和国际先进水平媲美。　地外星球探测器　最为人熟知的地外探测器要数火星探测器和月球探测器了。世界上最早的火星探测器是前苏联发射的“火星1号”探测器。　月球是人类探测器最常光顾的星球。前苏联和美国是最早发射月球探测器的国家，从1958年开始，两国发射了大量月球探测器。1970年，月球车1号成功登月，成为第一个登上月球的机器人，拍摄了大量月球照片。而随后的月球24号探测器更是带回了月岩标本。　2013年底，中国成功发射嫦娥三号月球探测器，并释放玉兔号月球车。玉兔号成为第一个登上月球的中国机器人，完成了在月球表面行驶并拍摄照片的任务，并对月石、