机器人的优缺点

由于技术进步，现在人人都能获得许多工具，这有助于每个人更快、更有效地完成工作。因此，设计机器人来完成大型工业或组织中通常由人类完成的任务是一个明智的选择。在受益于提高生产力、更高质量的产出和安全工作环境的行业中，利用机器人来处理繁琐和重复性的工作是有意义和合理的。然而，在工业和服务业中使用机器人有几个优点和缺点。

机器人定义

机器人是功能与人类非常相似的自动化设备。根据美国机器人协会的定义，机器人是多功能的操作器，可以被设计成将材料、零件、工具和专用设备等物体从一个地方移动到另一个地方。

据说“机器人”一词源自希腊语“勤劳的工人”，据普遍说法，是卡雷尔·恰佩克（Karel Kapek）首次创造了“机器人”这个词。艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）被誉为“机器人之父”。

机器人是最具挑战性的自动化类型。如今，机器人被用来代替人类执行各种复杂的任务。尽管机器人设备成本高昂，但鉴于其应用范围，其在各行业的应用正迅速增长。要制造一台机器人，必须将三个工程学科结合起来；只有这样才能制造出机器人。

这三个分支如下：

1. 机械工程
2. 计算机工程
3. 电子工程

机器人历史

据信，第一台机器人是使用斯佩里陀螺仪（Sperry gyroscope）制造的，其建造始于 1913 年。然而，直到 1932 年在伦敦的广播中，机器人一词才被更广泛的听众听到。一家美国公司宣布计划在近 30 年来首次销售机器人，渐渐地，公司开始解雇工人，用机器人取而代之。

第一次发生这种情况是在 1980 年，一家汽车制造商解雇了 200 名工人，并雇佣了 50 台机器人。事实上，机器人工人完成了大量工作。一个名叫 Puma 的机器人甚至可以拧紧和松开制造机械的螺母和螺栓。后来，医学界看到了机器人的好处，开发了一种名为“Malang”的设备，该设备可以使用人造手指在电脑屏幕上定位癌性肿瘤。在现代，机器人技术取得了巨大进步。曾经被称为“Ottoman”的自动化机器，机器人在核反应堆、消防部门和水下潜水等领域成功地执行着它们的任务。

机器人组成部分

我们都知道机器人是由小的元素和零件组成的机器。机器人的组成部分如下：

1. 执行器
2. 连杆或机械臂
3. 机器人控制器
4. 传感器
5. 工具
6. 用户界面

1. 执行器： 它是一种将能量转化为机械能的机制。它的外观类似于电机，电机旋转并控制大多数机器。

2. 连杆或机械臂： 机械臂是一种使机器人或机器人手臂能够进行某种运动的装置。它将一系列坚固的连杆连接在一起。

3. 机器人控制器： 控制器是一种用于操作机器人的计算机。所需的软件被置于此控制器中，以运行机器人和各种进程。

4. 传感器： 机器人传感器用于确定机器人及其周围环境的位置。机器人的传感器是基于与人类感官系统相同的概念构建的。

5. 工具： 当机器人执行任务时，需要专门的设备，例如用于提升或转动工件的电磁铁，用于钻穿机器人的动力钻等。

6. 用户界面： 机器人通过此界面与人类协助完成活动。

按机械类型划分的机器人

1. 固定机器人
2. 轮式机器人
3. 飞行机器人
4. 集群机器人
5. 球形移动机器人
6. 游泳机器人
7. 腿式机器人

1. 固定机器人

这类机器人是固定的，停留在原地。它们的所有工作都在一个地方完成，并且被设计成在该位置以固定的位置和运动方向工作。例如，固定机器人用于抓取、钻孔和焊接任务。

2. 轮式机器人

轮式机器人是带有轮子的机器人，可以在表面上行驶。与腿式机器人相比，它们更容易建造、编程和设计。但它们只能在平坦的地面上行驶。

3. 飞行机器人

能够飞行的机器人称为飞行机器人。也有小型无人机器人，能够执行各种任务。这些机器用于搜救行动，在任何自然灾害中，它们都可以快速找到广阔区域内受困的人员。

4. 集群机器人

集群机器人是一组小型机器人，作为一个大型机器运行。许多机器人之间以及它们与环境之间的相互作用是它们功能的基础。

5. 球形移动机器人

“球形移动机器人”这个术语指的是球形的机器人。它们通过滚动或滑动在地面上移动。

6. 游泳机器人

在水中游泳的机器人称为鱼。它们在形状和游泳技术上都像鱼。麻省理工大学于 1989 年首次向公众提供了游泳机器人研究。

7. 腿式机器人

当轮式机器人开始主导机器人行业时，专家们努力开发一种更优越的替代品，以消除其缺点。例如，轮式机器人只能在平坦的区域上操作才能执行任务。

轮式机器人不能爬楼梯，但如果给它装上腿，它肯定能爬楼梯。仅仅给机器装上腿就可以让它开始移动，但是一个人类小孩需要一到两年的时间才能学会走路，机器人能被教会走路吗？是的，这是可能的。其中许多机器人已经开始行走。

按任务类型划分的机器人

机器人通常根据用途分为以下几类：

1. 研究机器人
2. 家用机器人
3. 工业机器人
4. 军事机器人
5. 教育机器人
6. 伴侣机器人
7. 医疗机器人
8. 人形机器人

1. 研究机器人

“研究机器人”是指在研究机构进行任何研究的机器人。通过前往研究中心，该机器人可以执行各种任务。

2. 家用机器人

在家中使用的机器人，如吸尘器、扫地机和水槽清洁器。

3. 工业机器人

如今，各种产品被生产出来，这些产品被用于人类的日常生活。在工业环境中，许多产品被生产出来，包括各种食品、服装和汽车。在这些领域，也使用了机器人。

4. 军事机器人

军队广泛使用机器人。它们也用于安全目的。虽然人类去那里很困难，但它们可以轻松做到。通过访问任何位置，它们可以成功地找到竞争对手。

5. 教育机器人

教育机器人是用于教育领域的机器人。

6. 伴侣机器人

“伴侣机器人”是指与人类一起生活、经常与他们互动并满足他们需求的机器人。

7. 医疗机器人

它们在医学中的应用已扮演重要角色。机器人正在被一对一地使用，医生现在借助机器人进行手术，使用人造机器人手臂。并且由于医生现在即使身处远方也能挽救生命，医学已经发生了革命。

8. 人形机器人

这种机器人具有人类的形态，也有手臂和头部。对这种机器人仍在进行研究。

机器人应用

机器人相对于人类的主要优势在于它从不疲倦，可以持续工作而不受阻碍，比人类更精确，并且永远不会出错。它们总是按照设定的程序运行。据估计，美国和日本等国的工业部门正在以每年 35% 的速度引入机器人来执行商业任务。这是出于多种原因。

• 机器人工作的精确度和速度优于人类，这将有助于提高生产力。
• 机器人也可以在危险环境中使用，例如清洁维护孔、处理有毒化学品、在矿山工作等。
• 保持标准之星的质量是它优于人类的另一个领域。
• 在工业中工作的人员需要承担休假、病假津贴、医疗、补助金等费用。使用机器人将减少平均支出。因此，生产成本也将降低。

机器人优点

• 成本效益：机器人可以被编程为在重复循环中持续运行而无需停止，从而提高产量。因此，产量增加，这有助于收回成本并增加利润。
• 提高生产力：由于机器人旨在执行相同的任务而不会感到疲倦或休息，因此机器人自动化比人类更有效地执行重复性任务。在制造过程中使用机器人可以显著提高生产力。
• 改进质量保证：重复的手工劳动可能会降低注意力，增加错误和低质量工作的可能性。机器人自动化通过按照预定标准精确制造和检查产品来避免这些风险。更精确、质量始终如一的产品为企业打开了新的商机。
• 减少浪费：生产过程中的机器人确保了更少的质量差异，这意味着由于故障或不合格产品而不会产生材料浪费。
• 一致性：机器人经过编程后，可以在长时间内以相同的精度执行相同的重复任务，确保制造流程和产出的连贯性。
• 积极的员工队伍：机器人自动化使工人从繁琐、单调的工作中解放出来，并将他们重新分配到其他能够发展技能的活动中。这将改善工作环境，对公司有利。通过投入更多精力和注意力，绩效只会变得更好，这将有助于推动整体业务增长。
• 在危险环境中工作：某些行业的工人可能需要在恶劣或不安全的环境中工作，这会带来健康和安全风险。在不损害企业或其人员的情况下，可以在任何环境中开发和使用自动化机器人。
• 长时间工作：如果维护得当，机器人可以长时间运行。然而，人类无法持续工作到某个点，这会增加疲劳、受伤和其他问题的风险。

机器人缺点

• 潜在的失业：由于机器人部署而可能失业的人们的影响是主要担忧之一。将来，某些任务可能不再需要人工参与，因为机器人可以更快、更详细、更准确地提供结果。
• 聘用技术娴熟的员工：机器人自动化需要高度熟练的员工，他们精通复杂的编程、操作和维护。一家专业从事自动化业务的公司可以帮助进行初步安装和设置，但需要培训其他员工来长期处理该系统。
• 过度依赖技术：一旦机器人成为我们日常生活中重要的组成部分，人们可能会变得依赖这项技术，这可能会导致增加更多功能来简化我们的生活。接触和运动的减少可能会对人类生活产生负面影响。此外，缺乏备份计划会导致任何自动化系统因技术问题而出现故障时，整个过程受到不利影响。
• 投资成本：机器人自动化相关的巨额成本令企业担忧。安装、维护、额外组件和编程都包含在价格中。机器人自动化所需的持续电力供应会产生额外成本。在考虑使用这项技术时，必须进行全面分析，以确保在公司稳定到足以产生利润之前，现金流将保持稳定。
• 缺乏分析能力：机器人虽然在某些方面对我们来说更好，但它们需要改进我们根据环境知识进行思考、评估和创造的能力。机器人最适合用于少数专业工作，以节省劳动力成本和时间。它们依赖于人类，因为人类为它们编程执行特定任务。尽管人工智能和机器学习取得了重大进展，但机器人的使用仍然受到限制。

机器人优缺点比较表