工业机器人样稿.doc

工业机器人课件资料
1. 经历了40多年发展，机器人技术逐步形成了一门新综合性学科 — 机器人学（Robotics）
它包含有基础研究和应用研究两个方面
关键研究内容有：
(1) 机械手设计；(2) 机器人运动学、动力学和控制；(3) 轨迹设计和路径计划； (4) 传感器(包含内部传感器和外部传感器)；(5) 机器人视觉； (6) 机器人语言；(7) 装置和系统结构； (8) 机器人智能等。
2. 机器人定义
国际和国外相关组织定义
国际标准化组织（ISO）定义：机器人是一个自动、位置可控、含有编程能力多功效机械手，这种机械手含有多个轴，能够借助可编程序操作来处理多种材料、零件、工具和专用装置，以实施种种任务。
美国国家标准局（NBS）定义：机器人是一个能够进行编程并在自动控制下实施一些操作和移动作业任务机械装置。
美国机器人协会（RIA）定义：机器人是一个用于移动多种材料、零件、工具或专用装置，经过可编程序动作来实施种种任务，并含有编程能力多功效机械手。
日本工业机器人协会（JIRA）定义：工业机器人是一个装备有记忆装置和末端实施器，能够转动并经过自动完成多种移动来替换人类劳动通用机器。
相关学者定义
在1967年日本召开第一届机器人学术会议上提出了两个有代表性定义。
森政弘和合田周平提出定义：“机器人是一个含有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征柔性机器”。从这一定义出发，森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特征来表示机器人形象。
日本早稻田大学加藤一朗（日本机器人之父） 教授认为：机器人是由能工作手，能行动脚和有意识头脑组成个体，同时含有非接触传感器（相当于耳、目）、接触传感器（相当于皮肤）、固有感及平衡感等感觉器官能力。
也有部分组织和学者针对不一样形式机器人分别给出具体解释和定义，而机器人则只作为一个总称。比如，日本工业机器人协会（JIRA）列举了6种型式机器人：
(1) 手动操纵器：人操纵机械手，缺乏独立性；
(2) 固定程序机器人：缺乏通用性；
(3) 可编程机器人：非伺服控制；
(4) 示教再现机器人：通用工业机器人；
(5) 数控机器人：由计算机控制机器人；
(6) 智能机器人：含有智能行为自律型机器人。

简单地说，机器人关键由实施机构、驱动和传动装置、传感器和控制器四大部分组成。
实施机构：机器人足、腿、手、臂、腰及关节等，它是机器人运动和完成某项任务所必不可少组成部分。
驱动和传动装置：用来有效地驱动实施机构装置，通常采取液压、电动和汽动，有直接驱动和间接驱动二种方法。
传感器：是机器人获取环境信息工具，如视觉、听觉、嗅觉、触觉、力觉、滑觉和靠近觉传感器等，它们功效相当于人眼、耳、鼻、皮肤及筋骨。
控制器：是机器人关键，它负责对机器人运动和多种动作控制及对环境识别。
现代工业机器人控制器全部是由计算机控制系统组成，控制方法关键有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多个方法。

“示教再现”方法：它经过“示教盒”或人“手把手”两种方法教机械手怎样动作，控制器将示教过程记忆下来，然后机器人就根据记忆周而复始地反复