操纵型机器人由于具有灵活性、机动性，可代替人完成重复、繁琐或危险的劳动，已广泛应用于服务、医疗卫生、海洋探索等领域。随着机器人技术的突飞猛进，操纵型机器人将呈现出更加广阔的应用前景。

操纵型机器人的分类与应用

操纵型机器人是机器人的一个重要分支，按其应用的领域可分为服务机器人和水下机器人、医疗机器人等特种机器人以及娱乐机器人。

服务机器人

服务机器人是为公用设备提供服务的一类机器人。目前服务机器人在技术上已趋于成熟，已在许多国家得到了实际应用。家 庭服务机器人、导游机器人、保安巡逻机器人、自动加油机器人、高楼擦窗和墙壁清洗机器人、清洗机器人及高空作业机器人等服务机器人的使用越来越广泛。如全 自动吸尘器可以自动完成房间的吸尘工作，遇到障碍物会自动改变方向继续前进，直到整个房间清理干净为止。其在电力不足时可自动充电，减轻了主人的负担。此 外，家用服务机器人中为残疾人研制的各种辅助机器人也已经投入使用，如为盲人设计的导航机器人以及为腿脚不便的人设计的轮椅机器人等。

水下机器人

水下机器人主要用于沉船打捞、海上救生、光缆铺设、资源勘探和开采等水下作业任务。随着世界经济的飞速发展和世界人 口的不断增加，人类消耗的自然资源越来越多，陆地上的资源正在日益减少，能在不同深度进行多种作业的水下机器人为人类的生存和发展提供了有力的技术保障。 我国从1990年开始进行自主水下机器人的研制工作，并先后推出了“探索者”、7B8军用智能水下机器人以及与俄罗斯联合研制开发的6 000 m水下机器人。

医疗机器人

医疗机器人主要指能够直接为医生提供服务，帮助医生对病人进行手术治疗的服务机器人。医疗机器人包括外科手术机器人、外科手术导航系统以及其他各种利用机器人技术的医疗器械。典型的医疗机器人是医疗外科机器人，可 以由医生对机器人进行遥控操作，在难以直接进行人工手术的部位由机器人准确地完成各种手术。外科手术导航系统、可进入人体的诊疗系统可以为医生进行手术提 供必要的手术信息，因此，采用医疗机器人进行手术可以减小创面，缩短手术时间，从而达到减少病人痛苦，并使病人早日痊愈的目的。目前世界上许多国家都在积 极进行医疗机器人的研究，各种类型的医疗机器人已经成功地完成了包括神经脑外科手术、心脏手术、胸外腹腔手术、髋关节置换手术在内的许多例不同类型的手术，充分证明了医疗机器人的实用价值。新一代医疗机器人是可以直接进入人体血管进行外科手术的微型机器人和机器人伴侣(partner robot)。机器人伴侣能提醒病人吃药；给病人量体温，测脉搏，喂饭；在病人身体不适时通知医师；为病人和老年人提供各种必要的服务。

娱乐机器人

目前国内外也有许多企业在积极研制开发娱乐机器人，并推出了各种类型的娱乐机器人产品。日本Sony公司推出的机器狗AIBO为机器人进入家庭提供了一个新的发展思路。日本欧姆龙公司的机器猫 产品采用仿真皮材料和人工智能技术，在外形、叫声以及基本行为方面都与真猫十分接近，给人以耳目一新的感觉。机器人动物园、机器人歌手以及各种演奏机器人 都能以逼真的形体或音质给人以视觉和听觉上的享受。各种类型的机器人竞赛具有很好的观赏性，可以使参赛的学生在创新能力、动手能力等方面得到很好的锻炼， 深受学校和学生家长的欢迎，并越来越多地受到各国政府的重视。

 操纵型机器人的结构特点

操纵型机器人的可移动性

与工业机器人相比，操纵型机器人的显著特点是其具有可移动性，使操纵型机器人移动的机构是行走装置。操纵型机器人行 走装置由驱动装置、传动机构、位置检测元件等组成。行走装置一方面支承机器人的机身、手臂，另一方面主要根据任务要求，带动机器人在规定空间内运动。按照 行走机构的特点，操纵型机器人行走装置可分为：

(1) 轮式，

(2) 脚式，

(3) 履带式，

(4) 混合式，

操纵型机器人工作环境的多样性和复杂性

操纵型机器人不可能像工业领域的机器人那样总是具有良好结构化的或抑制的环境。其使用环境的有关信息往往是多义、不 完全或不准确的，而且可能随着时间改变。因此，在部分已知或未知环境，同时又要求自主执行任务时，用传感器探测环境、分析信号，通过适当的建模方式理解环 境就具有特别重要的意义。

人只能在自己所能忍受的环境条件下工作，超过这个最低限度就无法正常工作，如在宇宙、海底及放射性环境 中，人就要受到很多因素的制约，因此机器人是最理想的工具。例如核电站使用的核工业机器人代替工人到核电站工作，执行如巡回检查、维修设备及处理反应堆等 任务，既可减少放射线对人造成的伤害，还可节省费用，减少放射性废料；空间机器人可克服恶劣的自然条件，代替人去探索宇宙的奥秘，为人类实现邀游太空、移 居外星球的理想；虽然潜水员、潜水艇可潜入海底工作，但它们均受到氧气、压力、温度、深度等因素的制约，而水下机器人则能克服这些困难，并能保证工作的准 确性、安全性；火灾中产生的大量烟、有毒气体、高温等对人体有极大的危害，防灾机器人能预报火灾，预测火势发展等，无论在什么情况下都能控制火势并进行自 主灭火，将火灾造成的损失降到最低。由于操纵型机器人实际执行的任务可能是一系列复杂的运动，且这些运动往往在不能明确预见事件及环境的条件下进行，因此机器人在一定范围内必须能自主行动。为了满足机器人所有的自主性需要，能实现手爪、运动平台和各轴的动态运动，可对操作顺序及动作连续性自动进行规划、执行及监视的智能控制器和任务程序设计使用的用户接口需要相互配合。