机器人的发展历史 

机器人（Robot）是一种模拟人类或其他生物的行为或思想的机械，也泛指可以取代或 协助人类工作的自动执行任务的人造机器。 

机器人一词最早出现于1920年捷克科幻作家卡雷尔·恰佩克（Karel Capek）的《罗 索姆的万能机器人》一文中。而现实中的机器人约从20世纪50年代起开始发展，至今经 历了约60年的历程。 

1959 年，美国人乔治·德沃尔（George Devol）与约瑟夫·恩格尔伯格（Joseph F  Engelberger）联手制造出了世界上第一台工业机器人。这一工业机器人可以以高精确度模 拟人类完成生产线上的重复工作。 

这一阶段的机器人基本是基于设定好的程序完成指定的动作，因此也被称为程序控制型 机器人或示教型机器人。这样的机器人只能被视为程序控制型机械，与人工智能还没有交集。 此后，随着传感器技术的发展，新制造的机器人上开始搭载大量的用于感知环境的传感器，用以感知周边的温度、湿度、亮度等信息，从而辅助人类做出决策。这些机器人常被用 于探索一些人类不便进入的区域，例如地震灾区等。 

而在人工智能的辅助下，机器人技术也在向着新阶段发展。以人工智能作为机器人的控 制核心，机器人可以结合外部环境信息自主做出决策，而不用依赖人类的外部指令。这一阶 段的机器人才能被称为智能机器人。 

人工智能技术的核心是对人类思维过程的模拟，关于它的研究，更多是在计算机程序算 法方面。而机器人则是一类模拟人类或生物的硬件（机械），它可以是只模拟行为的传统工 业机器人，也可以是搭载人工智能技术的当代智能机器人。因此，机器人不一定搭载了人工智能技术，人工智能技术本身与硬件载体也并无直接关系。但是，人工智能技术要在实际生 产、生活中得到应用，机器人一直以来都被认为是其最佳的硬件载体。

感知单元通常由多种传感器组成，用于感知周边环境，再将信息传递给机器人的逻辑单 元（图1.4所示为超声波传感器）。感知单元相当于机器人的“感觉器官”。

逻辑单元是机器人的控制核心，承担着连接感知单元和执行单元的关键作用，它处理并 分析感知单元传递的信息，进而指挥执行单元执行动作（图1.5所示为Arduino主控板）。 逻辑单元相当于机器人的“大脑”，在人工智能技术的发展下，机器人逻辑单元的分析能力 越来越强。

执行单元则包括电机、显示设备、发声设备等，它们接收逻辑单元的控制指令并做出相 应的反应。执行单元相当于机器人的“肢体”，最典型的执行单元是电机.

常见的智能机器人控制核心 

智能机器人的核心是控制器，一般称为主控板，用于处理传感器传输的信息并指挥执行器工作。 现在已经有了很多专门为软件开发者设计的主控平台，例如现在火爆的树莓派 （Raspberry Pi）、英特尔推出的爱迪生（Edison），以及历史最长的Arduino等。根据其性能和架构的区别，主控平台又可以分为单片机平台与微型计算机平台两个大类。

 单片机平台 

单片机约起源于20世纪70年代，随着处理核心运算能力的逐年提升，其在自动化工 业生产中发挥着越来越重要的作用。但早年单片机的程序编写十分复杂，无法方便地被软件 开发者甚至普通大众使用。直到2006年，第一个开源单片机平台Arduino出现后，才有 越来越多的开发者能轻松地用单片机来制作小型的智能机器人系统。

 微型计算机平台 

微型计算机平台等同于一台小型计算机主机，具备普通计算机的主要功能，通常自带 蓝牙、Wi-Fi连接功能，支持USB扩展连接，可自由安装主流操作系统，如Windows、 Android及开源系统Linux等。这些专为智能设备设计的微型计算机，不仅体积小、能耗较低， 还自带一些与传感器、执行器等机器人单元进行信号交互的接口，适合作为智能机器人的主 控制器使用。目前最流行的微型计算机平台是树莓派。 虽然近年来微型计算机平台性能发展迅速，但它们从架构上并不是专为电子控制系统设 计的。虽然智能机器人的历史并不长，但由多个电子元器件组成的电子控制系统已经发展了 很长时间。传统上，人们通常使用单片机作为电子控制系统的核心元件。单片机通常集成了 处理核心（CPU）、存储器（RAM与ROM）、大量信号输入/输出接口，是专为控制电子元器件而设计的。