工业机器人学教案.pdf

机器人学教案 第一章 绪论 一、学科门类 13 个学科门类：哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工 学、农学、医学、管理学、军事学、艺术学，13 个学科总共包含 110 个一级学 科。 机械工程 (Mechanical Engineering) (0802)  机械制造及其自动化 (Machinery Manufacturing and Automation) (080201)  机械电子工程 (Mechanical and Electronic Engineering)(080202)  机械设计及理论 (Mechanical Design and Theory)(080203)  车辆工程 (Vehicle engineering ) (080204) 机械工程与科学是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和 技术的科学，包括机械学和制造科学两大领域。  机械学是研究各类机械产品功能综合、定量描述、性能控制，以及应用机械系统相 关知识和技术发展新的设计理论与方法的基础技术科学。主要包括机构学与机器 人、驱动与传动机械学、机械动力学、机械结构强度学、机械摩擦学与表面技术、 机械设计理论和方法学、机械仿生学、微/纳机械学等。  制造科学主要研究产品高效、低成本、智能、高性能制造所涉及的各种制造理论、 方法、技术、工艺、装备和系统等。主要包括零件成形制造、零件加工制造、制造 系统与自动化、机械测试理论与技术、微/纳机械系统、绿色制造和智能制造等。 机械工程 （Mechanical Engineering ） 机械学 （Mechanology ） 制造科学 （Manufacturing ） 机构学与机器人 （Mechanisms Robotics ） 零件成形制造 （Machining ） 传动机械学 （Mechanical Transmission ） 零件加工制造 （Forming ） 机械动力学 （Mechanical Dynamics ） 制造系统与自动化 （Manufacturing System Automation ） 机械结构强度学 （Mechanical Strength ） 机械测试理论与技术 （Metrology Measurement ） 摩擦学与表面技术 （Tribology Surface Technology ） 微纳制造 （Micro/Meso/Nano Manufacturing ） 机械设计学 （Design Methodology ） 微机电系统与生物制造 （MEMS Bio-Manufcturing ） 机械仿生学 （Mechanical Bionics ） 制造系统及管理运作 （Manufacturing Systems Operation ） 微/纳机械学 （Mcrio/Nano Mechanology ） 二、概述 1 1. 机器人的发展历史 1920 年，K. Čapek(捷克)在小说 “Rossum’s Universal Robots” 中首次提出 “robot” 。 1942 年， I. Asimov 在小说“Run Around” 中提出Three Laws of Robotics 。  机器人不得伤害人类，或因不作为使人类受到伤害；  除非违背第一法则，机器人必须服从人类的命令；  在不违背第一及第二法则下，机器人必须保护自己。 控制论的诞生：1948 年MIT 的N. Wiener 教授 发表了《控制论：或关于在 动物和机器中控制和通信的科学》(Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine)一书。 19