机器人技术引论 Introduction of robotics 1.1什么是机器人 1.2机器人的种类 1.3机器人学的用途 1.4如何学好机器人技术 2021/2/23
2021/2/23 1 机器人技术引论 Introduction of Robotics 1. 1 什么是机器人 1．2 机器人的种类 1．3 机器人学的用途 1．4 如何学好机器人技术
Robotics引论 1.1什么是机器人 1.1.1机器人的由来 1)东汉、张衡发明的指南车 2)1768-1774,瑞士钟表匠制作的木偶机器人 3)1920捷克剧作家 Karel capek首次提出 Robota-词 4)1950美国科幻作家 Ass imo,提出机器人三守则 5)1954美国人设计了第一台电子可编程机器人 6)1962美国GM公司使用全球第一台机器人 Un imate 2021/2/23
2021/2/23 2 Robotics引论 1.1什么是机器人 1.1.1机器人的由来 1）东汉、张衡发明的指南车 2）1768-1774，瑞士钟表匠制作的木偶机器人 3）1920捷克剧作家Karel Capek首次提出Robota一词 4）1950美国科幻作家Assimov,提出机器人三守则 5）1954美国人设计了第一台电子可编程机器人 6）1962美国GM公司使用全球第一台机器人Unimate
Robotics引论 1.1什么是机器人 1.1.2机器人的定义 美国机器人协会(RA)定义 日本机器人协会(JIRA)定义 中国机器人定义 国际标准化组织(|S0)定义 共同属性:1)代替人进行工作:像人一样使用工具 2)通用性 3)直接对外界做工作 2021/2/23
2021/2/23 3 Robotics引论 1.1什么是机器人 1.1.2机器人的定义 美国机器人协会（RIA）定义 日本机器人协会（JIRA）定义 中国机器人定义 国际标准化组织（ISO）定义 共同属性：1）代替人进行工作：像人一样使用工具 2）通用性 3）直接对外界做工作
Robotics引论 1.1什么是机器人 1.1.3机器人的进展 简单历史回顾 目前发展情况 1)机器人投资理论 2)日本成为机器人生产大国,美国为研究大国 3)机器人产业迅速发展 4)应用范围遍及各领域 5)机器人学兴起 6)机器人向智能化发展 2021/2/23
2021/2/23 4 Robotics引论 1.1什么是机器人 1.1.3机器人的进展 • 简单历史回顾 • 目前发展情况 1）机器人投资理论 2）日本成为机器人生产大国，美国为研究大国 3）机器人产业迅速发展 4）应用范围遍及各领域 5）机器人学兴起 6）机器人向智能化发展
Robotics i引论 1.2机器人的种类 1.2.1机器人的主要特点一通用性和适应性 通用性 versatility--可执行不同功能和完成不同 任务的能力 取决于其结构特点和承载能力 般自由度越多,通用性越强 适应性 adaptivity--主要指其对工作环境变化的 适应能力 需具有(1)传感与测量环境变化的能力 (2)分析任务和执行操作规划的能力 (3)自动执行指令能力 2021/2/23
2021/2/23 5 Robotics引论 1.2机器人的种类 1.2.1机器人的主要特点---通用性和适应性 • 通用性versatility---可执行不同功能和完成不同 任务的能力 取决于其结构特点和承载能力 一般自由度越多，通用性越强 • 适应性adaptivity---主要指其对工作环境变化的 适应能力 需具有（1）传感与测量环境变化的能力 （2）分析任务和执行操作规划的能力 （3）自动执行指令能力
Robotics引论 1.2机器人的种类 1.2.2机器人系统的结构 机器人系统由机械部分、环境测量、任务规 划、控制羅等四部分组成,结构如图1.1 外传感信息 任务一控制器}一执行机构一环境 外传感信息 图1-1(b) 2021/2/23
2021/2/23 6 Robotics引论 1.2机器人的种类 1.2.2机器人系统的结构 机器人系统由机械部分、环境测量、任务规 划、控制器等四部分组成，结构如图1.1
Robotics引论 1.2机器人的种类 控制 关节式机械系统‖内 机器人模型 变速机构 传感器 内传感信息 环境模型 工作任务 执行装置 控制器计算机 控制算法 3 交互 作用 传 计算机语言 外/恋 信 息 环境 传感器 任务 2(
2021/2/23 7 Robotics引论 1.2机器人的种类
Robotics引论 1.2机器人的种类 1.2.3机器人的自由度 )刚体的自由度 任何空间刚体具有6个 自由度,即可任意运动。 要定位 2)机器人的自由度 的球体 机器人靠末端执行器工 要定位的 旋转钻头 作,末端执行器具有6个m 7 自由度即可保证其灵活运 动。3个位置、3个姿态自 由度。图1.4 图1-4机器人自由度 2021/2/23 8
2021/2/23 8 Robotics引论 1.2机器人的种类 1.2.3机器人的自由度 1）刚体的自由度 任何空间刚体具有6个 自由度，即可任意运动。 2）机器人的自由度 机器人靠末端执行器工 作，末端执行器具有6个 自由度即可保证其灵活运 动。3个位置、3个姿态自 由度。图1.4
Robotics引论 1.2机器人的种类 B 1.2.3机器人的自由度 3)自由度与机动性 般自由度越多, D 机器人越灵巧。 图1-5自由度与机动度 2021/2/23
2021/2/23 9 Robotics引论 1.2机器人的种类 1.2.3机器人的自由度 3）自由度与机动性 一般自由度越多， 机器人越灵巧
Robotics引论 1.2机器人的种类 1.2.4机器人的分类 按代替人的器官分:操作机器人、移动机器人、视觉机器人 按用途分:工业机器人、极限作业/探索机器人、娱乐机器人 按控制分:操纵机器人、程序机器人、示教再现机器人、数控 机器人、智能机器人 (a)直接示教法 (b)遥控示教法 2021/2/23 图1.1示教再现机器人的示教法
2021/2/23 10 Robotics引论 1.2机器人的种类 1.2.4机器人的分类 按代替人的器官分:操作机器人、移动机器人、视觉机器人。 按用途分：工业机器人、极限作业/探索机器人、娱乐机器人 按控制分：操纵机器人、程序机器人、示教再现机器人、数控 机器人、智能机器人