机器人机构学-第一章.pptVIP

* 1.3.2 机器人的构型 机器人的机械配置形式即构型多种多样。最常见的构型是用其坐标特性来描述的。 一、工业机器人 1、直角坐标型 (3P) 其运动是解耦的，控制简单。但运动灵活性较差，自身占据空间最大。 * 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。 圆柱坐标型机器人模型 Verstran 机器人 Verstran 机器人 * 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。 极坐标型机器人模型 Unimate 机器人 * 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。 关节型搬运机器人 关节型焊接机器人 关节型机器人模型 * 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。 SCARA型装配机器人 * 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。 类人型机器人 仿狗机器人 蛇形机器人 二、特种机器人 * 六轮漫游机器人 仿鱼机器人 仿鸟机器人 六足漫游机器人 * 1.3.3 机器人的性能要素 自由度数 衡量机器人适应性和灵活性的重要指标，一般等于机器人的关节数。机器人所需要的自由度数决定与其作业任务。 负荷能力 机器人在满足其它性能要求的前提下，能够承载的负荷重量。 运动范围 机器人在其工作区域内可以达到的最大距离。它是机器人关节长度和其构型的函数。 精度 指机器人到达指定点的精确程度。它与机器人驱动器的分辨率及反馈装置有关。 重复精度 指机器人重复到达同样位置的精确程度。它不仅与机器人驱动器的分辨率及反馈装置有关，还与传动机构的精度及机器人的动态性能有关。 * 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。 运动速度 单关节速度；合成速度。 其它动态特性 如稳定性、柔顺性等。 * 机器人前沿---仿人机器人 * 机器人前沿---仿人机器人 国防科大“先行者” 哈工大双足步行机器人 * 机器人前沿---仿人机器人 美国麻省理工学院研制出了仿人形机器人科戈（COG） “科戈”机器人的大脑是由16个摩托罗拉68332芯片构成的，“科戈”的大脑放在与之相邻的室内，通过电缆与之相连。“科戈”最多可用250个摩托罗拉芯片。布鲁克斯准备用数字信号处理器取代部分这种芯片，用以完成特殊任务。“科戈”的大脑与人类的大脑一样，能同时处理多项任务。尽管计算机的能力给人们留下了深刻的印象，但是如果“科戈”能达到两岁儿童的智力，就算是成功了 * 机器人前沿---微机器人和微操作系统 “细小工业管道机器人移动探测器集成系统”由上海大学研制，包含：20mm内径的垂直排列工业管道中的机器人机构和控制技术（包括螺旋轮移动机构、行星轮移动机构和压电片驱动移动机构等）、机器人管内位置检测技术、涡流检测和视频检测应用技术，在此基础上构成管内自动探测机器人系统。该系统可实现20mm管道内裂纹和缺陷的移动探测。 上海交通大学研制出一种呈正方形体，由12个蠕动元件组成的管内蠕动机器人，外形尺寸为35×35×35mm3，体重19.5克（包括控制电路），步行速度为15 mm/分，共有12个自由度，由SMA（形状记忆合金）与偏置弹簧组成一个驱动源，共12个驱动源。能实现管内上、下，左、右，前、后的全方位运动，能通过直管、曲率半径较大的弯管，以及L型、T型管。微小型机器人将来可能在细小管道检测及医疗方面发挥作用。 * 机器人前沿---机器人化的机器 在世界上比较有影响的赛事主要有两个，一个是由国际机器人足球联合会（FIRA）组织的微机器人世界杯Mirosot，另一个是由国际人工智能协会组织的机器人世界杯RoboCup。 国际机器人足球联合会成立于1997年，总部设在韩国的大田，每年组织一次机器人足球世界杯，相伴而行的还要举行这一领域的学术研讨。 由国际人工智能学会组织的机器人世界杯赛（RoboCup），它的比赛项目有三个：（1）小型机器人比赛（直径小于15cm），（2）中型机器人比赛（15cm((50cm)；（3）电脑模拟比赛。它要求参赛的机器人是自主式的，其复杂程度和制作成本较高。 机器人足球是一项具有体育竞技魅力的高技术项目。也可以看作是一种高技术的竞技项目。 机器人足球的高技术可以概括为12个字：“实时采集、实时控制、实时行动”。这3个“实时”是机器人足球的难点之所在，也是机器人足球的魅力之所在。 足球机器人 小号机器人 * 机器人前沿---服务机器人