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机器人学 AA BBasiic IIntrodductiion to RRobbotiics 战战 强强 北京航航空航航天大学机机器人研究究所 课课 程程 简简 介介 本课程为机械电子工程专业、机械设计及理论专业硕士研究 生的专业必修课。通过本课程的学习，学生可以了解机器人 课程的目 的发展状况和基本概念，掌握机器人位姿的数学描述、坐标 的与地位 变换、运动学建模、正运动学方程、逆运动学求解、静力学 分析分析、动力学建模与分析动力学建模与分析、机器人运动控制的基本原理机器人运动控制的基本原理，为为 深入研究机器人的运动学和动力学控制打下基础。 第一章第一章 机器人概论机器人概论 33 学时学时 第二章机器人的位姿描述与坐标变换 5 学时 课程主要章 第三章机器人运动学 12 学时 节学时分配节学时分配 第四章第四章 机器人静力学机器人静力学 44 学时学时 第五章机器人动力学 4 学时 第六章机器人运动控制 4 学时 考核方式 考试 １、吴瑞祥，机器人技术与应用，北京航空航天大学出版社 主要参考书主要参考书 ２２、、吴广玉等吴广玉等，，机器人工程导论机器人工程导论，，哈尔滨工大出版社哈尔滨工大出版社 ３、熊有伦，机器人学，机械工业出版社 第第一章章 机器人概论机器人概论 机器人学机器人学研究的是如何研究的是如何综合运用综合运用机械机械、、传感器传感器、、驱动器和计驱动器和计 算机来实现人类某些方面的功能—John J . Craig 1、机器人（ROBOT ）的定义 ★Robot来源于捷克作家Karel Capek 1920 年的剧本年的剧本 《《罗沙姆的万能机器人公司罗沙姆的万能机器人公司》》，， Capek把捷克语“Robota （奴隶）”写成 了了 “RobotRobot”，该剧描写了该剧描写了RobotRobot从只会劳从只会劳 动没有思维的奴隶发展到消灭人类，后又 Karel Capek (1890—1938) 进化为人类的社会悲剧进化为人类的社会悲剧。 ★为了防止机器人伤害人类，科幻作 家阿西莫夫(Asimov)于1940年发表的 作品《Runaround》提出了机器人的伦 理性纲领理性纲领— ““机器人三原则机器人三原则””： 1)、机器人不应伤害人类； 2)2) 、机器人应遵守人类的命令机器人应遵守人类的命令，与与1)1)违背的命令除外违背的命令除外； 3)、机器人应能保护自己，与1)、2)相抵触者除外。 Isaac Asimov (1920-1992) ★近代，机器人的定义不再是引人关注的问题，随着机器人的 种类地扩大种类地扩大，机器人的定义开始泛化机器人的定义开始泛化。自动机械自动机械（（Automaton ））： 一个最简单的现代定义 22 、、机器人发展简史机器人发展简史 我国关于机器人的传说历史悠久： ◆《列子.汤问》记载着这么一个故 事，公元前900多年西周周穆王时， 巧匠偃师制作了一个“能唱歌、跳 舞，像真人一样”的人偶； 三国诸葛亮制作的木牛流马。 1768~1772年瑞士钟表匠德罗斯(Jaquet Droz)Droz)父子制造的写字偶人父子制造的写字偶人、绘图偶人绘图偶人 、弹弹 琴偶人，赢得了世界声誉。 ◆1961年美国的Unimate公司
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