机器人驱动与运动控制 课件 第1--5章 机器人的基础概念 --- 机器人传感系统.pdfVIP

第1章机器人的基础概念

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第1章机器人的基砒概合

1.1机器人的定义

1.2机器人的组成

1.3机器人的分类

1.4机器人的技术参数

1.5本章小结

第1章机器人的基础概念

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1.1－机器人的定义

机器人(robot)一词是1920年由捷克作家卡雷尔·恰佩克

(KarelCapek)在他的讽刺剧《罗素姆万能机器人》中首先提

出的，描述的仅仅是一种关于人形机器的想象。而到了2022

年，由中国空间技术研究院（航天五院）抓总研制的我国空间

站天和核心舱上的智能机械臂已经能够在太空与航天员进行

协同工作。该机械臂的展开长度达10.2米，最多能承载25吨

的重量，主要承担空间站舱段转位、航天员出舱活动、舱外

货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨

任务，是世界上最为先进的空间机器人之一。

第1章机器人的基础概念

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该机械臂有三个肩部关节、一个肘部关节、三个腕部关

节，尸共七个关节，每个关节对应一个自由度，因此该机械

臂具有了七自由度的活动能力。在机械臂的两端肩部与

腕部还各有一个末端执行器，其上装有双目测量相机和多种

传感器，可实现机械臂的自主控制和柔顺控制，能够实现在

自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作。我国空间站机

械臂转位货运飞船的情形如图1-1所示。

第1章机器人的基础概念

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图1-1－我国空间站机械臂转位货运飞船的情形

第1章机器人的基础概念

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国际上在机器人领域较有影响力的组织如美国国家标准

局定义机器人是“一种能够进行编程并在自动控制下执行某

些操作和移动作业任务的机械装置”；美国机器人工业协会

认为机器人是“一种用千移动各种材料、零件、工具或专用

装置的，通过可编程的动作来执行种种任务的具有编程能力

”“

的多功能机械手；国际标准化组织定义机器人是具有一

定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预期任务的可

编程执行机构“。在此基础上，中华人民共和国国家标准

GB/T36530—2018中