第一讲_第章绪论机器人.ppt

一些机器人的演示 我曾经做过的视觉伺服机器人 几个误区需要说明： 1）当今机器人虽然得到了快速发展，但距离人的智能还有巨大差距。 2）电影中呈现的高度智能机器人目前还远未实现，电影只是采用动画、电脑特技形式在画面上看上去如此，没有实物形式。 3）目前的智能相对高的机器人主要还是设计者事先编制好程序，调试完毕的规定性动作或者使机器人在一定范围内能自主完成的某些动作。 ② 有通用性（工作的适应性）：既可简单地变换所进行的作业，又能按照工作状况的变化相应地进行工作。一般的玩具机器人不能说有通用性。 与只具备某单一仿人能力的 简单装置相区别 ③ 直接对外界做工作：不仅是像计算机那样进行计算，而且能依据计算结果对外界产生作用、实施一系列动作。 与只具备“思考”能力的机器相区别 1950美国科幻作家Assimov,提出 “机器人三守则”： 软件设计的如何 是机器人成败的关键！ 二、主要技术参数 1.自由度 自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度。 与机械原理中的机构自由度的关系。 在三维空间中描述一个物体的位置和姿态(简称位姿)需要六个自由度。但是,工业机器人的自由度是由不同的关节为满足用途而设计的,可能小于六个自由度,也可能大于六个自由度。 以平面三自由度、四自由度为例 另外讲解自由度、约束、冗余之间的关系 2.重复定位精度。工业机器人精度指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异。重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力——重复度。 3.工作范围。工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫做工作区域。——安全工作区域（护拦）。 4.最大工作速度 5.承载能力——指机器人在工作范围内的任何位姿（位置和姿态）上所能承受的最大质量。 § 3 机器人的分类及应用 （一）按工业机器人的几何结构分类 1．五种基本坐标式机器人 （2）柱面坐标机器人（图1-8b） （5）平面关节式机器人(图1-9） SCARA（选择性柔顺装配机器人臂） （1）直角坐标机器人（图1-8a） （3）球面坐标机器人（图1-8c） （4）关节坐标机器人（图1-8d） 一、机器人的分类 一般按照结构或功能（用途）分类 2.两种冗余自由度结构机器人 * 机器人工学 南通大学机械工程学院 机械电子工程教研室 教学内容 基于工业机器人，在机器人的结构 与运动分析方面作较深入的讲解（故名 “工学”），兼顾介绍一般机器人，简 单介绍大学生机器人大赛、一些实际的 机器人研究项目，观察参与机器人实验. 第一章 绪 论 §1、机器人定义及其工作环境 §2、机器人基本组成及技术参数 § 3、机器人的分类及应用 §1 机器人定义及工作环境 机器人(robot)一词来源于1920年捷克作家卡雷尔·查培克所编写的戏剧中塑造一个具有人的外形、特征和功能，愿为人服务的机器奴仆(robota)。 一、 机器人的发展、定义及特点 1、机器人的由来与发展 (1) 幻想时期 公元前3世纪，古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯； 我国东汉时期张衡发明的指南车、三国时期诸葛亮的木牛流马是世界上最早的机器人雏形； (2) 自动机械时期 公元1768—1774年间，瑞士钟表匠德罗斯父子三人，设计制造出三个像真人一样大小的机器人-----写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人； 公元1893年，加拿大摩尔设计的行走机器人“安德罗丁”，采用蒸汽作为动力； (3) 现代成形时期 1954年，美国人乔治·德沃尔设计了第一台电子程序可编的工业机器人，并于1961年发表了该项机器人专利； 1961年美国万能自动化(Unimation)公司的第一台机器人Unimate在美国通用汽车公司(GM)投入使用，这标志着第一代机器人的诞生。 工业机器人是最早出现的一种机器人，顾名思义是在工业生产上应用的机器人。 曾经，以日本为代表的汽车制造业需要大量劳力，为节省成本，适应大批量快速生产的要求，工业机器人得到迅猛发展。 直至今天： 1）日本成为机器人生产大国，美国为机器 人研究大国 2）机器人产业迅速发展 3）机器人的应用遍及各领域 4）机器人学兴起 5）机器人向智能化发展 故而机器人智能发展仍然任重道远！ 国际上，关于机器人的定义主要有以下几种： (1) 英国简明牛津字典的定义：机器