第二讲 概论幻灯片.pptVIP

第一章 概论 ——基础知识 内容要点 什么是机器人 机器人的分类 什么是机器人学 机器人的发展历史 机器人的优缺点 机器人的组成部件 机器人的自由度 机器人的关节 机器人的坐标构型 机器人的性能指标 机器人的工作空间 机器人的应用 其他机器人及应用 机器人的社会问题 一、什么是机器人 起重机与机械手的异同 机器人定义 ISO定义: A reprogrammable and multifunctional manipulator, devised for the transport of materials, parts, tools or specialized systems, with varied and programmed movements, with the aim of carrying out varied tasks. 定义的外延和内涵随机器人的发展而变化 二、机器人分类 人工操作装置 固定顺序机器人 可变顺序机器人 示教再现机器人 数控机器人 智能机器人 三、什么是机器人学 机器人学是人们设计和应用机器人的技术和知识。 机器人系统不仅由机器人组成，还需要其他装置和系统连同机器人一起来共同完成必需的任务。 机器人学是一门交叉学科，它得益于机械工程、电气与电子工程、计算机科学、生物学以及其他许多学科。 四、机器人的发展历史 Karel Capek 《Rossam’s Universal Robots》 Isaac Asimov 在《I’m Robot》中提出“机器人三原则” 和“机器人学（Robotics）” 四、机器人的发展历史 五、机器人的优缺点 六、机器人的组成部件 机械手 末端执行器 驱动器 六、机器人的组成部件 机械手 末端执行器 驱动器 六、机器人的组成部件 操作系统：用来操作计算机 机器人软件：根据机器人的运动方程计算每个关节的必要动作，然后将这些信息传给控制器 例行程序集合和应用程序：为了使用机器人外部设备或为了执行特定任务而开发 七、机器人的自由度 确定一个刚体在空间的位置需要3dof 确定该刚体的姿态需要3dof 因此，需要6dof才能将物体放置到空间的期望位姿； 少自由度机器人会怎样？ 多自由度机器人会怎样？ 人的手臂和手各有几个自由度？ 七、机器人的自由度 八、机器人关节 线性关节（Prismatic joint） 回/旋转关节(Rotary joint) 球关节(Spherical joint) 九、机器人的坐标与构形 十一、机器人的性能指标 负荷能力 机器人在满足其他性能要求的情况下，能够承载的负荷重量； 机器人的负荷量与其自身的重量相比往往非常小； 比如：M－16i机器人自重594磅，负荷量仅为35磅。 十一、机器人的性能指标 运动范围 机器人在其工作区域内可以达到的最大距离； 运动范围是机器人关节长度和其构型的函数。 十一、机器人的性能指标 精度（正确性） 指机器人到达指定点的精确程度； 与驱动器的分辨率以及反馈装置有关； 大多数工业机器人具有0.001in或更高精度。 十一、机器人的性能指标 重复精度（变化性） 指如果动作重复多次，机器人到达同样位置的精确程度； 重复精度比精度更为重要； 大多数工业机器人的重复精度都在0.001in以内。 十二、机器人的工作空间 是指根据机器人的构型、连杆及腕关节的大小，机器人能到达的点的集合； 工作空间可用数学方法通过列方程来确定，也可凭经验确定； 当机器人用做特殊用途时，必须研究其工作空间，以确保机器人能到达要求的点。 十二、机器人的工作空间 十三、机器人的应用 机器加载 取放操作 焊接 喷漆 检测 抽样 装配操作 机械制造 监视 医疗应用 帮助残疾人 危险环境 水下、太空及远程 十四、其他机器人及应用 类人机器人 类昆虫和动物机器人 多数为科研目的而开发 为军事、医疗或娱乐而设计开发 十五、机器人的社会问题 小结 * * 第二讲 机器人基础 第二讲 机器人基础 常规的机器人操作手 挖掘机 许多连杆通过关节依次连接，各关节由驱动 器驱动； 共同之处： 根本不同： 起重机是由人来控制驱动器； 第二讲 机器人基础 “手”能在空中运动，能承受一定的载荷； 都用一个中央控制器控制驱动器 机器人是由计算机编程控制，程序变了，机器人的动作就会相应改变 第二讲 机器人基础 JIRA RIA 第二讲 机器人基础 第二讲 机器人基础 A robot must not harm a human being or, through inaction, allow one to come harm. A robot must always obey human beings unless tha