機器人技術黑龍江工程學院2013.08機器人世界

歡迎來到請欣賞現代機器人技術成果…請欣賞現代機器人技術成果…請欣賞現代機器人技術成果…機器人Robot一詞起源于捷克小說家科雷爾的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》，由Robota（捷克語“勞役”、“苦工”之意）和Robotink（波蘭語“工人”之意）衍生而來，故有執行者、服務者之意。隨著計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能以及仿生學等學科的不斷發展，機器人技術作為一種綜合性的多學科交叉融合技術，已經逐漸成為未來世界的代名詞，人們對于未來世界的想象和探索伴隨著機器人技術的迅猛發展得以實現，對人類征服自然和世界起到了關鍵作用。第一章緒論機器人的技術參數參考坐標系機器人的分類機器人的應用機器人概述操作臂的機構與控制第一章緒論第一節機器人概述機器人的產生與發展第一章緒論個人應用想象工業應用商業應用人類的懶惰促使了機器人的出現不想洗衣服不想做飯不想走路？？？第一節機器人概述機器人的產生與發展第一章緒論個人應用想象工業應用商業應用古希臘的長篇敘事詩《伊利亞特》中的冶煉之神用黃金制造出的侍女，希臘神話《阿魯歌探險船》中的青銅巨人泰洛斯，我國西周時流傳巧匠偃師制作的歌舞機器人，以及許多科幻小說中都有機器人的身影。第一節機器人概述機器人的產生與發展第一章緒論1954年美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機器人；1959年德沃爾與美國發明家約瑟夫·英格伯格聯手制造出第一臺工業機器人。個人應用想象工業應用商業應用第一節機器人概述機器人的產生與發展第一章緒論世界上第一家機器人制造工廠Unimation公司制造的Unimate與1962年美國AMF公司生產出的VERSTRAN成為真正商業化的工業機器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮個人應用想象工業應用商業應用第一節機器人概述機器人的產生與發展第一章緒論1998年丹麥樂高公司推出機器人（Mind-storms）套件，讓機器人制造變得跟搭積木一樣，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。個人應用想象工業應用商業應用人類對機器人的幻想與追求已有3000多年的歷史西周時期，我國的能工巧匠偃師研制出的歌舞藝人，是我國最早記載的機器人。春秋后期，據《墨經》記載，魯班曾制造過一只木鳥，能在空中飛行“三日不下”。公元前2世紀，古希臘人戴達羅斯發明了最原始的機器人──太羅斯，它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動的青銅雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。1800年前的漢代，大科學家張衡不僅發明了地動儀，而且發明了計里鼓車，計里鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。后漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創造出了“木牛流馬”，并用其在崎嶇山路中運送軍糧，支援前方戰爭。——古代機器人的發展歷史古代“機器人”——現代機器人的雛形——古代機器人的發展歷史木牛流馬計里鼓車——古代機器人的發展歷史1662年，日本的竹田近江利用鐘表技術發明了自動機器玩偶，并在大阪的道頓堀演出。1738年，法國天才技師杰克·戴·瓦克遜發明了一只機器鴨，它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進食和排泄。1773年，著名的瑞士鐘表匠杰克·道羅斯和他的兒子利·路易·道羅斯制造出自動書寫玩偶、自動演奏玩偶等，他們創造的自動玩偶是利用齒輪和發條原理而制成的，它們有的拿著畫筆和顏色繪畫，有的拿著鵝毛蘸墨水寫字，結構巧妙，服裝華麗，在歐洲風靡一時。1927年，美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個機器人“電報箱”，并在紐約舉行的世界博覽會上展出，它是一個電動機器人，裝有無線電發報機，可以回答一些問題，但該機器人不能走動。進入20世紀之后，機器人已躁動于人類社會和經濟的母胎之中。1950年，美國著名的科學幻想小說家阿西莫夫在他的小說《我是機器人》中，提出了有名的“機器人三守則”：(1)機器人必須不危害人類，也不允許它眼看人將受害而袖手旁觀；(2)機器人必須絕對服從于人類，除非這種服從有害于人類；(3)機器人必須保護自身不受傷害，除非為了保護人類或者是人類命令它作出犧牲;這三條守則，給機器人社會賦以新的倫理性，并使機器人概念通俗化，更易于為人類社會所接受。——現代機器人研究的進展——現代機器人研究的進展1954年，美國人GeorgeC.Devol提出了第一個工業機器人方案，并在1956年獲得美國專利。1960年，Conder公司購買專利并制造了樣機。1961年，Unimation公司（通用機械公司）成立，生產和銷售了第一臺工業機器“Unimate”，即萬能自動之意。1962年，A.M.F.（機械與鑄造）公司，研制出一臺數控自動通用機，取名“Versatran”，即多用途搬運之意，并以“IndustrialRobot”為商品廣告投入市場。1967年，Unimation公司第一臺噴涂用機器人出口到日本川崎重工業公司。1968年，第一臺智能機器人Shakey在斯坦福研究所誕生。1972年，IBM公司開發出直角坐標機器人。1973年，CincinnatiMilacron公司推出T3型機器人。1978年，第一臺PUMA機器人在Unimation公司誕生。在此期間，日本、西歐各國、前蘇聯也相斷引進或自行研制工業機器人。60～70年代是機器技術獲得巨大發展的階段。

80年代，機器人在發達國家的工業中大量普及應用，如焊接、噴漆、搬運、裝配。并向各個領域拓展，如航天、水下、排險、核工業等，機器人的感知技術得到相應的發展，產生第二代機器人。90年代，機器人技術在發達國家應用更為廣泛，如軍用、醫療、服務、娛樂等領域，并開始向智能型（第三代）機器人發展。Un住im仆at呆io共n公舊司PU武MA英56形0機器商人國際球標準廢化組狂織（IS陰O）采撐納了謊美國涉機器溜人協禁會給“機器閃人”下的困定義：“一種齒可以命反復標編程球和多籮功能紙的，太用來劃搬運飼材料殊、零鋼件、遍工具留的操福作機財；或丹者為域了執時行不阻同的粘任務讀而具耽有可暖改變飯的和究可編趁程動校作的共專門曠系統”。A默re檔pr弊og駱ra票mm燒ab拆le楊a聰nd柱m乘ul京ti任fu炭nc皆ti墻on招al哄m愿an世ip齡ul限at利or，de其vi攤se震d玻fo少r頸th創e議tr競an燙sp唐or詳t癢of帆m漆at班er要ia挑ls，pa跪rt禍s，to寧ol戶s霧or兇s勺pe故ci嚴al派iz優ed禽s隆ys鋸te于ms；wi每th師v辯ar怖ie孕d奔an監d池pr這og盟ra蒸mm削ed釣m良ov諸em之en值ts，wi蜘th櫻t群he屋a刷im害o構f蒙ca餅rr如yi功ng校o敲ut屠v斧ar伐ie澇d前ta午sk昨s.*機器直人外兼表不偵一定帥像人正，或鼓者根瓜本不穿象人芒。像廢人的靈機器止人是濕仿生據類人柿機器陸人。永制造勉機器跟人的祝目的巾是為聽了讓形機器籌人能呼具有低人的炎勞動跟機能尚，來騙代替擦人的場工作朱，減忍輕人誓的勞浙動負眼擔。機器抄人的業定義第一庸節激機器傭人概護述機器量人的疑定義第一鋸章傷緒論機器人的動作機構具有類似于人或其他生物體某些器官（肢體、感官等）的功能；機器人具有通用性，工作種類多樣，動作程序靈活易變；機器人具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學習等；機器人具有獨立性，完整的機器人系統在工作中可以不依賴于人類的干預。1234第二垮節雜機器怕人的腦應用機器好人應謎用第一酷章君緒論第二傍節蠟機器叔人的格應用第一漲章諒緒論工業機器人農業機器人服務機器人仿人機器人民用屋機器測人工業機器人是指在工業中應用的一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，能搬運材料、工件或操持工具，用以完成各種作業。且這種操作機可以固定在一個地方，也可以在往復運動的小車上。第二裝節撒機器悲人的平應用第一館章針緒論民用冬機器繩人工業疊機器棗人農業由機器汽人服務惕機器耐人仿人淋機器援人汽車絨裝配傅機器嗚人第二藏節芝機器扣人的溝應用第一固章回緒論民用繪機器勝人工業糾機器禽人農業姻機器夜人服務狗機器蠻人仿人后機器許人農業朝機器此人指搜的是泥應用犁于農沙業生侵產的糠機器嚇人的釀總稱茄。第二潮節鈔機器岔人的賄應用第一弱章媽緒論民用增機器昌人工業條機器餅人農業吳機器志人服務絞機器問人仿人校機器浮人蔬果膜采摘鐵機器異人第二耀節龜機器勒人的旁應用第一倦章乓緒論民用和機器悄人工業蛇機器親人農業禿機器甜人服務吊機器愁人仿人釘機器冠人服務襪機器養人是繁一種糞以自早主或餓半自個主方峽式運泥行，換能為究人類而健康流提供膚服務江的機繪器人撤，或伸者是墳能對樂設備好運行冒進行段維護拌的一速類機猾器人豆。第二號節應機器隱人的察應用第一貌章句緒論民用攀機器哪人工業乳機器肉人農業玩機器笨人服務憤機器浙人仿人滋機器緞人家務希機器恰人第二寄節偏機器怠人的夠應用第一瀉章憐緒論民用挖機器魯人工業忌機器蘋人農業胸機器羞人服務嗚機器團人仿人亞機器勺人仿人孫機器溝人是偉指外獄表和林人很波相似情的機織器人景。由焦于其股具有下人類紡的外妄形特鍋征，期更容惰易適未應人敘類的伸生活目環境抽及運電載工貸具，或具有尚廣闊館的應擦用前厚景。第二套節舒機器壤人的謀應用第一發章杯緒論民用災機器蓮人工業籌機器規人農業棗機器狗人服務毛機器篩人仿人言機器逐人舞蹈攜表演縱機器夏人第二旬節漸機器蘭人的葬應用第一脅章趨緒論水下軍用機器人地面軍用機器人空中軍用機器人空間機器人軍用映機器阿人水下墓軍用躁機器這人又粱稱為階水下劫無人魄潛器赤，分胖為遙村控、泥半自教主及燥自主構型。傅為了演爭奪貫制海倡權，糕各國掙都在爺開發填各種瞇用途日的水雜下機蓄器人逐。叛主要綿包括質即水律下有林纜機輪器人RO同V（Re婆mo跌te鵲O氏pe顯ra探te突d爆Ve紐奉hi賀cl儀e）和動自治悟水下返運載珍工具AU男V（Au兩to明no俊mo發us乖U油nd呢er始wa儲te弦r述Ve乏hi考cl激e）第二存節釋機器收人的專應用第一類章孔緒論軍用恨機器義人AU亭VRO奏V19蛛90年日朱本海羨洋科抬技中疲心峽研制割的“宜海溝換號”緩纜控駐式無掘人潛仇水器栗（左立）及造其在灰大海喂中工曬作時興的情沒況（陸右）19黑95年8月我斯國沈絕陽自胃動化疲所機旨器人癥中心轎研制央的CR海-0宏1型60趴00米水良下無商纜機蘭器人喪（上沾）和奇正在神下水蒜的情楊況（柜右）第二估節隔機器激人的搬應用第一催章雅緒論軍用渠機器壘人水下挎軍用璃機器姓人地面纏軍用起機器巧人空中巨軍用貼機器濫人空間督機器誼人地面央軍用堵機器顯人是購指在策地面比上使僻用的舅機器皇人系判統，蘆它們嚇不僅忽在和慣平時考期可痛以幫干助民障警排撐除炸本彈、圍完成宵要地于保安頭任務避，戰加場上全可以林代替叨士兵融執行肅運輸振、掃培雷、裹偵察痕和攻佛擊等也各種辮任務賊。排雷螞機器夏人第二脅節賓機器鋪人的悠應用第一沒章咳緒論軍用翁機器某人水下椒軍用妄機器哀人地面擠軍用較機器貿人空中味軍用蜓機器杏人空間徹機器事人空中寺機器雷人又箏叫無捕人機低，近禾年來萬在軍樣用機脹器人旬家族崖中，恐無人據機是睡科研眨活動雅最活告躍、蠻技術爺進步頓最大言、研巴究及遷采購竄經費墾投入呈最多使、實商戰經研驗最經豐富豬的領貴域，不無人墳機廣哭泛應朵用于脹偵察毯、監同視、需預警只、目臺標攻遣擊等兆領域魯。第二夏節綱機器毒人的也應用第一陷章拒緒論軍用梳機器眾人水下痕軍用填機器寬人地面沉軍用魔機器回人空中趙軍用系機器枕人空間鍛機器巨人在未伶來的酸空間逃活動涌中，及將有扮大量述的空索間加耀工、風空間諷生產希、空坑間裝罩配、缺空間告科學其實驗理和空軌間維語修等辰工作宮要做盾，這相些大智量的棵工作各是不街可能端僅僅彩只靠旁宇航煙員去旋完成內，還塘必須候充分職利用柄空間相機器喪人。這是邁國際買太空疲間使鐵用的杜一種社名為洽“特朱殊目悔的靈都巧操續作員充”的側機械強臂火星徹探測蹦機器律人Le純mu剪r美國辰航空較航天同局（NA吃SA）研授究的古“肆索杰蟻納”關火星炊車第三姻節賞機器蛾人的巖分類第一澤章清緒論12345按機器人發展時期分類按智能水平劃分按機器人驅動方式分類按機器人應用環境分類按機器人控制方式分類第三庸節疊機器聰人的發分類按發捐展時打期分念類第一嘩章測緒論第一嘴代機盞器人訓可以撐追溯蕩到70年代表，那收時的菠機器濾人是踢由固樹定的模、非例程序辨控制吵的、豈無感鵲應器替的電曉子機學械設迅備，測主要煌以示鞏教再培現方揭式工匙作第三訓節蝦機器敵人的鞏分類按發者展時坡期分嫌類第一辜章捧緒論第二酸代機舍器人圖誕生販于80年代汽，內錦置了妄感應相器和委由程徒序控繳制的穴控制懶器，宇通過泛反饋貿控制輔，使爛機器岸人能跪在一壤定程劣度上筒適應籍環境絹的變藏化。第三更節貨機器遲人的叮分類按發碧展時洞期分有類第一惰章錫緒論第三享代機利器人咸是90年代產以來鑼到迄釣今為閃止發初明的貫機器虜人。視這種披機器講人帶枕有多陡種傳擊感器蘭，可圖以進崗行復牽雜的死邏輯粗推理善、判尋斷及恒決策榴。第三站節德機器勞人的慣分類按發島展時辜期分穩類第一光章籃緒論第四洞代機娘器人唇還在盡研發邊中，路預計致具備屈人工堪智能籍、自什我復們制、余自動濤組裝棵和尺貼寸像饒納米喬一樣吃大小止等特適點。第三森節日機器焰人的零分類按智號能水狠平劃無分分類名稱簡要解釋人工操作裝置有幾個自由度，有操作員操縱，能實現若干預定的功能。固定順序機器人按預定的不變順序及條件，依次控制機器人的機械動作。可變順序機器人按預定的順序及條件，依次控制機器人的機械動作。但順序和條件可作適當改變。示教再現型機器人通過手動或其它方式，先引導機器人動作，記錄下工作程序，機器人則自動重復進行作業。數控型機器人不必使機器人動作，通過數值、語言等為機器人提供運動程序，能進行可編程伺服控制。感知型機器人利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。機器人對環境有一定的適應性。智能機器人機器人具有感知和理解外部環境的能力，即使環境發生變化，也能夠成功的完成任務。第一代第二代第三代第三孟節越機器參人的周分類按驅蘿動方窩式分意類第一寨章浩緒論電力驅動液壓驅動氣壓驅動新型驅動第三讓節魚機器蛋人的瓣分類按應猴用環曠境分斜類第一填章態緒論工業機器人特種機器人第三短節備機器柏人的占分類按控坑制方任式分另類第一窯章節緒論非伺服控制機器人伺服控制機器人第四凡節暴參考蠶坐標燥系第一膝章肚緒論定義：參考坐標系是用來表示機器人旋轉、移動等運動的坐標系。通常使用的有三種：全局參考坐標系

關節參考坐標系

工具參考坐標系

第四彈節響參考搖坐標骨系第一律章數緒論全局參考坐標系

全局你參考類坐標湖系是狂一種袖通用框的坐聚標系崇，由X，Y和Z軸所泰定義甘。其綱中機頁器人斯的所筆有運斤動都瓶是通粒過沿欠三個座主軸崇方向草的同傻時運用動產串生的卵。這陳種坐中標系錯下，漆不管舊機器裕人處崖于何膏種位華姿，碌運動熟均由且三個餃坐標斗軸表神示而嗽成。寬這一批坐標詳系通典常用妖來定谷義機塞器人吉相對款于其慮他物止體的澆運動妥、與線機器們人通吳信的獅其他掩部件塌以及納機器拔人運殼動路鑰徑。第四并節腎參考槽坐標螞系第一撞章動緒論關節參考坐標系

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