机器人机构学第1章.pptVIP

机器人技术;2004/2005 学年春季学期教学日历;2004/2005 学年春季学期教学日历; 第一章 绪论;　1987年国际标准化组织(ISO)对工业机器人的定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。;　尽管各国定义不同，但基本上指明了作为“机器人”所具有的二个共同点： 是一种自动机械装置，可以在无人参与下，自动完成多种操作或动作功能，即具有通用性。 可以再编程，程序流程可变，即具有柔性(适应性）。 ;1.1.2 机器人的发展历史; 1954年，美国人George C. Devol 提出了第一个工业机器人方案并在1956年获得美国专利。 1960年，Conder公司购买专利并制造了样机。 1961年，Unimation公司（通用机械公司）成立，生产和销售了第一台工业机器“Unimate”，即万能自动之意。; 1967年， Unimation公司第一台喷涂用机器人出口到日本川崎重工业公司。;　日本、西欧各国、前苏联也相断引进或自行研制工业机器人。60～70年代是机器技术获得巨大发展的阶段。;　我国机器人技术起步较晚，70年代末，一些院校和企业，开始研制专用机械手，80年代初，开发小型的教育机器人。1985年哈工大研制出国内第一台弧焊机器人（华宇Ⅰ号）。 ;1.1.3 机器人的分类;（2）特种机器人;3、按智能水平划分;1.1.4 机器人技术展望;二、移动技术 1、新型移动机构：适合非结构环境的移动机构； 2、运动控制：建模、制导、导航、路径规划。;20公斤点焊机器人;涂胶机器人;“双鹰”水下机器人;美国“别动队”无人机;特种机器人（三）;特种机器人（四）;;二、移动技术 1、新型移动机构：适合非结构环境的移动机构； 2、运动控制：建模、制导、导航、路径规划。;1.2 机器人的优缺点;1.3 机器人的组成、构型及性能要素;一、执行机构 包括：手部、腕部、臂部、腰部和基座等。相当于人的肢体。 二、驱动装置 包括：驱动源、传动机构等。相当于人的肌肉、筋络。 三、感知反馈系统 包括：内部信息传感器，检测位置、速度等信息；外部信息传感器，检测机器人所处的环境信息。相当于人的感官和神经。 四、控制系统 包括：处理器及关节伺服控制器等，进行???务及信息处理，并给出控制信号。相当于人的大脑和小脑。;1.3.2 机器人的构型;2、圆柱坐标型 (R2P) 其运动耦合性较弱，控制也较简单，运动灵活性稍好。但自身占据空间也较大。;3、极坐标型（也称球面坐标型）(2RP) 其运动耦合性较强，控制也较复杂。但运动灵活性好。占自身据空间也较小。;4、关节坐标型 (3R) 其运动耦合性强，控制较复杂。但运动灵活性最好，自身占据空间最小。;5、平面关节型 (SCARA) 仅平面运动有耦合性，控制较通用关节型简单。但运动灵活性更好，铅垂平面刚性好。;仿生型 自由度一般较多，具有更强的适应性和灵活性，但控制更复杂，成本更高，刚性较差。;六轮漫游机器人;1.3.3 机器人的性能要素; 控制模式 引导或点到点示教模式；连续轨迹示教模式；软件编程模式；自主模式。