工業(yè)機(jī)器人取代了從事簡單重復(fù)性工作的人類工人,實(shí)現(xiàn)了工廠裝配線可以在沒有人的情況下進(jìn)行操作。在一個(gè)定義明確的環(huán)境中,機(jī)器人必須按照指定的順執(zhí)行任務(wù),作用于精確放置在它面前的對(duì)象。有人可能會(huì)認(rèn)為這些都是自動(dòng)化設(shè)備而不是機(jī)器人。但是如今的自動(dòng)化設(shè)備在某種程度上依賴于傳感器,它們可以被視為機(jī)器人。因?yàn)樗鼈児ぷ髟谝粋€(gè)人類不允許進(jìn)人的特定環(huán)境中,所以它們的設(shè)計(jì)被簡化了。工業(yè)機(jī)器人需要更多的靈活性,例如,在不同方向操作對(duì)象的能力,或識(shí)別需要按正確順序打包不同對(duì)象的能力。當(dāng)業(yè)機(jī)器人與人類互動(dòng)時(shí),需要額外的靈活性,這就對(duì)機(jī)器人手臂和移動(dòng)機(jī)器人提出強(qiáng)烈的安全要求。特別是,機(jī)器人的速度必須降低和機(jī)械設(shè)計(jì)必須確?;顒?dòng)部件不會(huì)對(duì)用戶造成傷害。人類與機(jī)器人一起工作的好處在于每個(gè)人都可以執(zhí)行他們最擅長的工作,即機(jī)器人執(zhí)行重復(fù)或危險(xiǎn)的任務(wù),而人類因?yàn)槟芸焖僮R(shí)別、捕捉錯(cuò)誤和優(yōu)化的機(jī)會(huì),所以可以執(zhí)行更復(fù)雜的步驟,并定義機(jī)器人的整體任務(wù)。
許多移動(dòng)機(jī)器人都是需要遠(yuǎn)程控制的,它們執(zhí)行的任務(wù)包括管道檢查、航空攝影和炸彈處理等,這些都需要操作員來控制。這些機(jī)器人不是自主的,它們用傳感器讓操作員遠(yuǎn)程進(jìn)入危險(xiǎn)、遙遠(yuǎn)或難以進(jìn)入的地方。其中一些是半自主的,它們可以是自動(dòng)執(zhí)行部分子任務(wù),如管道機(jī)器人可以控制它在管道內(nèi)的運(yùn)動(dòng),而人類負(fù)責(zé)尋找需要修理的地方即可。當(dāng)人類確定好無人機(jī)的飛行路徑后,無人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀便可穩(wěn)定飛行。完全自主移動(dòng)機(jī)器人不依賴于操作者,而是機(jī)器人自己做定義和執(zhí)行任務(wù),如在不確定的地形(比如墻壁、門、十字路口)和不斷變化的環(huán)境中(比如醫(yī)院門診大廳走來走去的人群,街道上移動(dòng)的汽車導(dǎo)航運(yùn)輸材料。近些年來最受關(guān)注的自主移動(dòng)機(jī)器人之一便是無人駕駛汽車。由于機(jī)動(dòng)交通環(huán)境的高度復(fù)雜性和不確定性,以及嚴(yán)格的安全駕駛要求,對(duì)汽車的開發(fā)提出更高的要求。而更困難和危險(xiǎn)的環(huán)境是太空?!奥镁诱咛?hào)”(Sojourner) 和“好奇號(hào)”(Curiosity)火星漫游者是半自主移動(dòng)機(jī)器人?!奥镁诱咛?hào)”在 1997 年活躍了三個(gè)月,“好奇號(hào)”自 2012 年登陸火星以來一直很活躍。雖然地球上的人類駕駛員控制著任務(wù)(駕駛路線和將要進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)),但探測車確實(shí)有自動(dòng)規(guī)避危險(xiǎn)的能力。類人機(jī)器人是指外形與人類相似的機(jī)器人。類人機(jī)器人的主要特征包括它們可以在人類的日常環(huán)境中工作、可以使用人類日常使用的工具、外形與人類相似。其設(shè)計(jì)大多是為了滿足功能方面的需求,比如檢測老人的健康狀況、取藥、整理床單的萊爾克斯(Liectroux)機(jī)器人和與老年人進(jìn)行言語交流的佐拉(Zola)機(jī)器人。也可能是為了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,比如研究兩足運(yùn)動(dòng),或者是幫助人類更好地探索人類的認(rèn)知、智能、心理等特點(diǎn)。
一般來說,類人機(jī)器人有一個(gè)軀干、一個(gè)頭、兩個(gè)手臂和兩條腿,但是一些形式的類人機(jī)器人可能只建模身體的一部分,例如,從腰部以上建模的 PR2 機(jī)器人和Robear 機(jī)器人。
如今,機(jī)器人技術(shù)的大部分研究和發(fā)展都集中在通過改進(jìn)傳感器和使機(jī)器人能夠更智能地控制以提高機(jī)器人的自主性上。更好的傳感器可以感知更復(fù)雜的情況但是機(jī)器人處理這些復(fù)雜的情況時(shí)要能夠十分靈活地控制其行為。特別是視覺,這是一個(gè)非常活躍的研究領(lǐng)域。因?yàn)橄鄼C(jī)很便宜,因而機(jī)器人憑借相機(jī)可以獲得非常豐富的信息。人們也正在努力使系統(tǒng)更加靈活,這樣機(jī)器人就可以向人類學(xué)習(xí)或適應(yīng)新的環(huán)境。另一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域則是人類和機(jī)器人之間的互動(dòng)。這涉及機(jī)器人的感覺和智能,但同時(shí)也必須考慮人機(jī)互動(dòng)的心理學(xué)和社會(huì)學(xué)。