机器人绪论教程.ppt

机器人探秘 宁先雄 手机邮箱：ningxianxiong@163.com 课程目标：掌握机器人运动学静力学基础知识，理解了解机器人控制技术，了解机器人发展历史和特种机器人技术特点；具备机器人研究的基本能力。 名称：BigDog 研制：由波士顿动力公 司于2005年研发。 动力：单缸 汽油发动机 驱动方式：液压系统 身高：0.7m 体长：1m、 体重：约75kg 负重：154 kg 量子理论 相对论 原子能技术 信息技术 DNA技术 机器人技术 1. 二十世纪的伟大发明 2.机器人发展史 人类的梦想 1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克（Karel Capek）发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。 在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”，“Robota”是奴隶的意思。 人类的梦想 阿西莫夫机器人三定律 （1942年） （1）机器人不应伤害人，也不得见人受到伤害而袖手旁观 ；（2）机器人应遵守一切命令，但不得违反第一定律 ；（3）机器人应保护自身的安全，但不得违反第一、第二定律。 艾萨克·阿西莫夫 (Isaac Asimov，1920-1992) 美国著名科幻小说家、科普作家、文学评论家，美国科幻小说黄金时代的代表人物之一。 阿西莫夫一生著述近500本。其作品中以《基地系列》《银河帝国三部曲》和《机器人系列》三大系列被誉为“科幻圣经 ”。他提出的机器人学三定律被称为现代机器人学的基石。 人类的梦想 1939年美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。它由电缆控制，可以行走，会说77个字，甚至可以抽烟。 2.机器人发展史 背景 计算机和自动化的发展； 原子能的开发利用。 科技背景 1946年：电子计算机问世1947年：遥控机械手诞生（阿尔贡） 1948年：机械式的主从机械手诞生（阿尔贡）1951年：数控机床诞生（美国） ━1954年：美国科学家George Devol 提出了工业机器人的概念，并申请了专利（专利号2988237） 诞生 ━1960年： 美国实业家 Joseph Engelberger推出了世界第一台工业机器人“UNIMATE” 。 2.机器人发展史 成长 ━1965年：MIT演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。 ━ 1967年：日本引进了美国的工业机器人，成立了人工手研究会（现改名为仿生机构研究会），同年召开了日本首届机器人学术会。 1969年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。 ━ 1970年：在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后，机器人的研究迅速普及。 ━ 1973年：辛辛那提·米拉克隆公司制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人。 壮大 ━1980年：工业机器人在日本普及，日本被称为 “机器人王国” ，1980年为“机器人元年”。 ━ 1984年英格伯格再推机器人机器人护士助手。 ━ 1998年丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms)套件。 ━ 1999年日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)。 ━ 2002年美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba。 ━ 2006年6月，微软公司推出Microsoft Robotics Studio平台，比尔·盖茨预言，家用机器人很快将席卷全球。 发展 发展 2.机器人发展史 ABB、发那科、库卡、安川电机四家企业是全球主要的工业机器人供货商，2013年50亿美元。 3.工业机器人应用 冲压搬运机器人 机器人椅脚自动抛光 不锈钢架氩弧焊 全自动焊接生产线 汽车： 39% 电子电气 ：20% 金属和机械： 9% 橡胶和化工： 7% 食品和饮料 ：4% 其他： 21% 2013年全球机器人销量在行业中的份额 工业机器人玻璃包边 工业机器人码垛 机器人双机搬运 4.机器人分类 （1）工业机器人：面向工业领域机器人。 （2）特种机器人：其他机器人。 服务机器人、水下机器人 娱乐机器人、军用机器人 农业机器人 ●按应用领域分 4.机器人分类 ●按年代分 另一说机器人分四代 第一代机器人：示教再现型机器人。 第二代机器人：感觉型机器人。 第三代机器人：情感识别与表达型机器人。 第四代机器人：情感理解型机器人。 一说机器人分三代 第一代的机器人：遥控操作器。 第二代机器人：可编程机器人。 第三代机器人：智能机器人。 （1）极坐标操作机 （2）圆柱坐标操作机 （4）平行关节操作机/SCARA （5）关节型操作机 （3）直角坐标操作机 ●工业机器人按位置机构分类 4.机器人分类 5.我国机器人发展 90年代：研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码