机器人技术基础 第一章 机器人概述.ppt

机机器器人人技技术术基基础础主要参考主要参考书书: : 1、《机器人学》蔡自兴主编北京:清华大学出版社, 2000 2、《机器人工程》(日)白井良明编著北京:科学出版社, 2001 理由之三: 理由之三: 机器人做人做不了的事情。比如人们对太空的认识,对原子分子进行搬迁的机器人。为什么要发展机器人? 理由之二: 理由之二: 机器人做人不愿意做或做不好的事。比如有毒的、高温的或危险的环境,汽车生产线上的焊接工作; 机器人汽车焊接生产线理由之一: 理由之一: 提高生产效率降低人的劳动强度。比如焊机器人提高生产效率,提高汽车焊接的质量,降低工人的劳动强度;汽车装配机器人?机器人的结构?齐次坐标变换(重点) 机器人运动学(重点) 微分变换与雅可比(重点) 机器人动力学(重点) 机器人的控制本课程主要内容: 本课程主要内容: 机器人的定义机器人的定义第一章机器人概述机器人一词的出现: 1920 年、捷克作家、 Karel Capek 、《 Rossum ’ s Universal Robots 》,“ Robota ”(捷克语:奴隶) 写成了“ Robot ”。小说在 1924 年和 1927 年的时候被纷纷传到了日本和欧洲等国家, 机器人这个名词就向全世界铺展开来。 故事情节: 带感情的机器人消灭了人类,一对男女机器人相爱,机器人进化为人类,世界又起死回生。上世纪 60年代,可实用机械的机器人被称为工业机器人上世纪 80年代到现在,正越来越向智能化方向发展因此,至今为止也没有一个统一的机器人的定义。因此,至今为止也没有一个统一的机器人的定义。机器人学是一门不断发展的科学,对机器人的定义也随其机器人学是一门不断发展的科学,对机器人的定义也随其发展而变化。发展而变化。( (2 2 )日本工业机器人协会)日本工业机器人协会( ( JIRA) JIRA) 的定义: 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”。( (1 1)美国机器人协会)美国机器人协会( ( RIA) RIA) 的定义: 的定义: 机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的,通过可编程序动作来执行种种任务的,并具有编程能力的多功能机械手( manipulator) ”。国际上,关于机器人的定义主要有以下几种: (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 )我国蒋新松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) 。我国科学家对机器人的定义: 机器人是一种自动化的机器, 所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。