1962年美国正式投入使用第一台电子可编程序的工业机器人，标志着第一代机器人诞生，从此机器人开始进入人类生活领域。有人认为机器人是引领全球经济变革的颠覆性技术，它可能极大程度地改变甚至颠覆人们现在的生活方式和理念。如工业机器人造就了“黑灯工厂”，即不需开灯的全机器人工厂；医学上，达•芬奇机器人已经能帮助医生完成更高质量、低创伤的手术，且能进行远程操作；家庭生活中，多款家庭机器人已经能够帮助看家、与人聊天、陪小孩学习。机器人正逐步实现智能化，以满足人类更高层次的需求。

微电子、大数据、云计算、移动互联网等信息技术的发展为机器人智能化程度的提高奠定了坚实基础。通过摄像头、传感器感知外部环境变化，凭借强大的计算机处理能力和大数据、云计算技术获得超强的运算处理能力，甚至模拟人类解决问题的能力，机器人正从依赖嵌入程序或输入指令执行命令向自主学习、自主决策和自主作业的方向发展。近年来，国际商业机器公司（IBM）、谷歌、微软、亚马逊等信息技术企业大举进入机器人产业，带来强大的信息网络技术，进一步推动了机器人的智能化。

此外，机器人产业发展趋势还包括以下几个方面。（1）人形机器人快速发展。谷歌旗下波士顿动力公司的阿特拉斯类人机器人身高1.9米，重150公斤，能够两足行走，上肢举起和搬运重物。日本软银公司的人形机器人拥有自己的表情且“健谈”。（2）机器人概念从传统的机械臂扩展到更广泛的范围。随着中央处理器、传感器的微型化和产品的智能化、联网化，多台机器人间能实现数据共享和协作，汽车、家电、手机、住宅、无人机等产品也具备了机器人的特征。（3）  。传统上工业机器人往往被铁栅隔离以防止伤及工人，新一代机器人与人在同一个空间内紧密接触、密切配合，安全地并肩工作。例如库卡轻型智能工业助手机器人在接触到人体时，受力传感器会及时限制机器人的运行力量，自动与人保持安全距离。（4）机器人成本持续下降。随着机器人数字化零部件的增加，兼之技术和工艺日益成熟，其成本比雇佣工人低的拐点正在到来。

（取材于《迎接机器人时代的到来》）

自第一台工业机器人在美国诞生之后的几十年里，工业机器人在日本得到极大的推广和迅猛的发展，日本逐渐成为工业机器人产量和拥有量较多的国家之一。中国工业机器人研究起步较晚，但也逐渐进入了自主研发阶段。按照工业机器人的关键技术发展过程，中国工业机器人发展可分为三代。

第一代是示教再现机器人，主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成，操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程，并保存示教信息。当机器人自动运行时，由运动控制器解析并执行存储的示教程序，使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动、连续轨迹再现的控制方法，可以完成直线和圆弧的连续轨迹运动。由于操作容易、可视性强，所以在当前工业领域应用最多。

第二代是离线编程机器人，该机器人编程系统是采用离线式计算机实体模型仿真技术，    ， ， ，    ， ， ，以控制机器人运动，从而完成相关工作。

第三代是智能机器人，它除了具有第一代和第二代的特点以外带有各种传感器，这类机器人对外界环境不但具有感觉能力，而且具有独立判断、记忆、推理和决策的能力，能适应外部对象、环境协调工作，能完成更加复杂的动作。在工作时通过传感器获得外部的信息，并进行信息反馈，然后灵活调整工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。

随着科学的发展，我国工业机器人的应用领域不断得到拓展，也越来越胜任日趋复杂的工作。目前，我国工业机器人主要应用于汽车业和摩托车制造、金属冷加工等制造行业，已经可替代人工完成装配、焊接、浇铸、喷涂、打磨、抛光等复杂工作。近几年来，许多工业机器人已经应用到教育、科研、航空等领域，辅助科研人员创造了很多的研究成果。

据国际机器人联合会统计，2005-2012年，全球工业机器人的年均销售增长率为9%，同期中国工业机器人的年均销售增长率达到25%；2014年中国的工业机器人年装机量超过日本，达5.6万台，约占世界总量的1/3，中国成为全球最大的机器人市场。不过，中国的机器人密度仍然较低，2012年仅为25台/万人，而当时世界平均水平为58台/万人，可见中国的机器人化和工业高级自动化仍然任重道远。

（取材于孙英飞《我国工业机器人发展研究》）

2013年12月14日，嫦娥三号搭载着“玉兔”号在月球湾着陆区着陆，开展科学考察和探测。“玉兔”号是中国研发的第一辆月球车，实际上就是一个小型化、低耗能、高集成和高智能的空间机器人。

“玉兔”号上携带着多种先进的敏感器，配套齐全，不仅可以眼观六路，还可以耳听八方。它有三双“眼睛”，即全景相机、导航相机和避障相机，每双眼睛都是一对立体相机，能拍摄月面立体的图像。为了看得更远，“玉兔”有一根可以高高竖起的桅杆，导航相机和全景相机就安装在桅杆的顶端。全景相机看得最远，用来观察巡视区周围的三维地形地貌；导航相机和避障相机用来获取近处的三维地形地貌信息，指引“玉兔”号在月面上行走。

“玉兔”号月球车前安装有机械臂，能辅助其末端的粒子激发X射线谱仪伸到感兴趣的位置进行月壤探测，不仅增加了探测范围，还提高了探测的灵活性。“玉兔”号车后安装着三根全向天线，桅杆上安装的则是锅形的定向天线。全向天线不仅可以用来接收地面的指令和向地面传回自身状态的信息，还可以随时与着陆器保持联络。定向天线可在桅杆的辅助下指向地球，传输相机拍到的图像数据。

“玉兔”号月球车不仅能独立自主地工作，还能在地面遥控操作的控制下开展测量。下面以遥操作为例来看“玉兔”号是如何行动的。

首先，地面控制“玉兔”的导航相机对周围环境进行成像，并下传到地面；地面接收到数据后进行处理，完成路径规划并生成相应控制命令，确定月球车前进的路线。接着，地面将控制命令发给“玉兔”，“玉兔”接受后按照规划的路径移动到达目标点。

在“玉兔”号开始移动时，如果车前光线好，就由避障相机对车前的月面进行成像，确认车前环境是否符合要求。但如果“玉兔”号处在背向太阳的状态，由于月面是真空环境，不存在大气对光线的散射，车前将一片漆黑，此时就需要激光点阵器工作，在车前打出一组激光点，避障相机通过对激光点进行成像，就可以根据打在月面上的激光点阵的实际形状判断车前的环境是否满足形势要求。

此外，“玉兔”号上还携带了惯性测量单元和太阳敏感器等姿态测量设备，在月球车姿态出现异常时，能有效地控制月球车下一步的运动，确保安全。

（取材于望舒《“玉兔”成长记》）