第1讲第1章绪论机器人.pptVIP

机器人工学;教学内容 基于工业机器人，在机器人的结构 与运动分析方面作较深入的讲解（故名 “工学”），兼顾介绍一般机器人，简 单介绍大学生机器人大赛、一些实际的 机器人研究项目，观察参与机器人实验.;第一章 绪 论;§1 机器人定义及工作环境;1、机器人的由来与发展 (1) 幻想时期 公元前3世纪，古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯； 我国东汉时期张衡发明的指南车、三国时期诸葛亮的木牛流马是世界上最早的机器人雏形；;(2) 自动机械时期 公元1768—1774年间，瑞士钟表匠德罗斯父子三人，设计制造出三个像真人一样大小的机器人-----写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人； 公元1893年，加拿大摩尔设计的行走机器人“安德罗丁”，采用蒸汽作为动力；;(3) 现代成形时期 1954年，美国人乔治·德沃尔设??了第一台电子程序可编的工业机器人，并于1961年发表了该项机器人专利； ; 工业机器人是最早出现的一种机器人，顾名思义是在工业生产上应用的机器人。 曾经，以日本为代表的汽车制造业需要大量劳力，为节省成本，适应大批量快速生产的要求，工业机器人得到迅猛发展。 ;直至今天： 1）日本成为机器人生产大国，美国为机器 人研究大国 2）机器人产业迅速发展 3）机器人的应用遍及各领域 4）机器人学兴起 5）机器人向智能化发展;一些机器人的演示;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;我曾经做过的视觉伺服机器人;几个误区需要说明：; 国际上，关于机器人的定义主要有以下几种： (1) 英国简明牛津字典的定义：机器人是“貌似人的自动机，具有智力和顺从于人的但不具人格的机器”。; (3) 日本工业机器人协会(JIRA)的定义： 工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端执行器(end effector)的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器”。 分两种情况来定义:工业机器人是一种能够执行与人的上肢(手和臂)类似动作的多功能机器。智能机器人是一种具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器。; (5) 国际标准化组织(ISO)的定义： 机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务。; (6)关于我国机器人的定义： 随着机器人技术的发展，我国也面临讨论和制订关于机器人技术的各项标准问题，其中包括对机器人的定义。 蒋新松院士曾建议把机器人定义为“一种拟人功能的机械电子装置 (a mechantronic device to imitate some human functions)”。; 机器人的准确定义存在困难，而且其定义也随着时代在变化。这里简单地把具有下述性质的机器看作是机器人： ①代替人进行工作（工作的自主性） ：机器人能像人那样使用工具和机械，在一定程度上可以自主完成任务。 ;② 有通用性（工作的适应性）：既可简单地变换所进行的作业，又能按照工作状况的变化相应地进行工作。一般的玩具机器人不能说有通用性。 与只具备某单一仿人能力的 简单装置相区别 ③ 直接对外界做工作：不仅是像计算机那样进行计算，而且能依据计算结果对外界产生作用、实施一系列动作。 与只具备“思考”能力的机器相区别; 工业机器人最显著的特点: (1) 可编程。 (2) 拟人化。 (3) 通用性。 (4) 机电一体化。 ;1950美国科幻作家Assimov,提出 “机器人三守则”：;二、 工业机器人与环境交互 ; 机器人所具备的功能不仅仅由其工作任务决定，还与其所处的环境有密切关系。 不仅仅与已知外部环境进行交互，还需要对未知的环境或者变化作出自适应的调整。 与环境交互涉及 传感与控制技术；预先掌握机器人面临的环境变化设计好相应的机械结构与系统布局来应对。;§ 2 机器人基本组成及技术参数;人机交互系统;工业机器人系统由三大部分六个子系统组成。 三大部分是： 机械部分、 传感部分、 控制部分。 六个子系统是： 驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互