机器人学及其智能控制第1章 节 绪论.pptxVIP

机器人学及其智能控制第一章 绪论; 绪论;1.1 机器人定义;1.1 机器人定义;1.1 机器人定义;（3）美国国家标准局(NBS)的定义：机器人是“一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置”。 （4）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”。;（5）我国对机器人的定义：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)。 参考各国的定义，对机器人给出以下定义： 机器人是一种计算机控制的可以编程的自动机械电子装置，能感知环境，识别对象，理解指示命令，有记忆和学习功能，具有情感和逻辑判断思维，能自身进化，能计划其操作程序来完成任务。; 尽管各国定义不同，但基本上指明了作为“机器人”所具有的二个共同点： （1）通用性。可以在无人参与下，执行不同的功能和完成多 样的简单任务的实际能力。 （2）适应性。即对环境的自适应能力。包括： 运用传感器感测环境的能力； 分析任务空间和执行操作规划的能力； 自动指令模式能力。 机器人集中了机械工程、材料科学、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的必威体育精装版研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。;机器人的优缺点;一、古代机器人 西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。 春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国劳动人民的聪明智慧。;一、古代机器人 1800年前的汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。 后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争。;一、古代机器人;二、现代机器人;二、现代机器人; 机器人的发展过程可划分为三个时代： 第一代机器人是“示教再现”机器人，其工作原理是先通过示教的方法，机器人将作业任务的内容存储记忆下来，然后在工作时再读出这些信息，机器人就再现示教的操作，从而代替人类完成上下料、焊接、喷漆和搬运等工作。;1.4 机器人的分类;1.4 机器人的分类;3、按智能水平划分;4、按几何结构划分; 圆柱坐标机器人：主要由垂直柱子、水平手臂和底座构成。工作区间为圆柱面。其运动耦合性较弱，控制也较简单，运动灵活性稍好。但自身占据空间也较大。; 球面坐标（极坐标）机器人：由底座、球关节和手臂构成。其工作区间为球面。其运动耦合性较强，控制也较复杂。但运动灵活性好。自身占据空间也较小。; 关节式球面坐标机器人：由躯干、上臂和前臂构成。其运动耦合性强，控制较复杂。但运动灵活性最好，自身占据空间最小。; 机器人是一个高度自动化的机电一体化设备。从控制观点来看，机器人系统可以分成四大部分：机器人执行机构、驱动装置、控制系统、感知反馈系统。 ; 执行机构--实现预期的动作或操作；相当于人的肢体。 驱动装置--为执行机构提供动力??相当于人的肌肉、筋络。 控制系统--进行任务及信息处理，并给出控制信号；相当于人的大脑和小脑。 感知反馈系统--检测执行机构位置、速度等信息以及机器人所处的环境信息；相当于人的感官和神经。;1.6 机器人的发展方向;1.7 机器人的发展意义;1.7 机器人的发展意义;1.7 机器人的发展意义;1.7 机器人的发展意义;1.7 机器人的发展意义;1.7 机器人的发展意义;1.7 机器人的发展意义;1.7 机器人的发展意义