绪论机器人技术基础

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1、机器人技术(RobotTechniqueBasic)主讲教师:张永德博士/教授/博导电话:13766840778Email:zhangyd@hrbust.edu.cn机器人技术教学安排周数：10，11周时间、地点：周一，下午1:10-4:20周四，上午8:30-11:40西203阶梯403周数：14，15周时间、地点：周一，下午1:10-4:20西203绪论（Introduction）1机器人的定义机器人的发展机器人的应用和分类机器人的研究领域1921，捷克剧作家卡雷尔（KARELCAPEK）在“ROSSU

2、M‘SUNIVERSALROBOT”剧本提出的“仆人”，捷克语－Robota。从悲剧的角度，机器人毫无感知的勤奋劳动，后来机器人赋有感情，反对压迫，起来造反。故事发展，机器人苦思如何复制，……卡雷尔（KARELCAPEK）提出了三个严肃问题，机器人安全性、机器人感知、机器人自我繁殖。机器人(Robot)的定义美国机器人协会（RIA）日本工业机器人协会（JIRA）国际标准化组织（ISO）机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机”。工业机器人

3、是“一种能够执行与人的上肢类似动作的多功能机器”智能机器人是“一种具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器”“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务”机器人的特性A智能：计算、存储、决策能力B执行机构：行走、搬运等操作C传感器（感知能力）阿西莫夫“机器人三守则”:(1950,小说《我是机器人》)(1)机器人必须不危害人类，也不允许它眼看人将受害而袖手旁观。(2)机器人必须绝对服从人类，除非这

4、种服从有害于人类。(3)机器人必须保护自身不受伤害，除非为了保护人类或者人类命令它作出牺牲。机器人的定义机器人的发展机器人的应用和分类机器人的研究领域机器人的发展20世60年代末至70年代中，MIT斯坦福大学等开始已经研究。1968年，日本川琦重工引进美国Unimation公司的Unimate机器人制造技术。1979年，Unimation公司推出了PUMA系列机器人第一代：“示教-再现”机器人第二代：具有一定的感知能力，如装了摄象机的抓取操作第三代：高级传感器，具有自主决策，未来预测，如仿人机器人机器人的发

5、展历程指南车，张衡，东汉，机器人雏形安德罗丁，加拿大，摩尔，1893，蒸汽动力，可行走Unimate,美国,Unimation公司,1962,第一台机器人,用于配合压铸机上下料Versatran,美国,AMF公司,1963，第一台工业机器人计算机控制的机器人，1974示教再现机器人，1982多种机器人：工业机器人、移动机器人、拟人机器人、特种机器人等，具有视觉、语音等功能，具有一定智能。1998年：日本30万台，美国8万台，德国7万台绪论1机器人的定义机器人的发展机器人的应用和分类机器人的研究领域机器人的应

6、用和分类工业机器人自主车辆军用机器人（战士机器人）空间机器人（空间探索）水下机器人（打捞、救生）管道机器人（故障诊断）医疗机器人（外科手术等）农业机器人（挤牛奶、伐木）服务机器人（清洗、家用、导盲）建筑机器人按用途分绪论1机器人的定义机器人的发展机器人的应用和分类机器人的研究领域机器人的研究领域传感器与感知系统驱动、建模与控制自主规划与调度计算机系统应用研发讨论课程如何上、内容、方式对机器人的了解绪论(Introduction)2机器人的概念和定义机器人的发展机器人的应用和分类机器人的组成机器人的结构工业机

7、器人的技术参数机器人的组成(Composition)机器人(Robot)机器人系统作业对象(Operationobject)环境(Environment)机器人本体(RobotMechanism)机器人控制器(Controller)软件(Software)传感器系统(SensorSystem)机器人的组成机器人的组成机器人本体：手臂(arm)、末端执行器(endeffector)、腰(waist)、肩(shoulder)、肘(elbow)、腕(wrist)、手(hand)控制器硬件(Hardware)软件(

8、Software)微型计算机、PLC、单片机、工控机等等输入-输出设备(I/O)：人与机器人交互的工具如：显示器、键盘、鼠标、示教盒、打印机、网络接口等驱动器气动(Pneumatic)液压(Hydraulic)伺服(Servomotor)直流交流传感系统内部状态传感器：光电编码器、电位器、旋转变压器、测速发电机等外部状态传感器：视觉、接近觉、触觉、力/力矩等绪论(Introduction)2机器人的概念和定义机器