机器人技术讲稿—第1章

2010-7-8 1 机器人技术绪论 Introduction of Robotics 1. 1 机器人学的发展 1．2 机器人的特点、结构与分类 1．3 机器人学与人工智能 1．4 如何学好机器人技术 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã¥! ã www.fineprint.cn 2010-7-8 2 Robotics 绪论 1.1机器人学的发展 1.1.1机器人的由来 1）东汉、张衡发明的指南车 2）1768-1774，瑞士钟表匠制作的木偶机器人 3）1920捷克剧作家KarelCapek 首次提出Robota一词 4）1950美国科幻作家Assimov,提出机器人三守则 5）1954美国人设计了第一台电子可编程机器人 6）1962美国GM公司使用全球第一台机器人Unimate PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 虰 虰 www.fineprint.cn 2010-7-8 3 Robotics 绪论 1.1机器人学的发展 正在播放录像, 请把视频放大! PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 4 Robotics 绪论 1.1机器人学的发展 1.1.2机器人的定义 美国机器人协会（RIA）定义 日本机器人协会（JIRA）定义 中国机器人定义 国际 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化组织（ISO）定义 共同属性：1）象人或人的一部分，并模仿人的动作 2）具有智能或感觉与识别能力 3）是人制造的机器或机械电子装置 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 5 Robotics 绪论 1.1机器人学的发展 1.1.3机器人学的进展 • 简单历史回顾 • 目前发展情况 1）机器人投资理论 2）日本成为机器人生产大国，美国为研究大国 3）机器人产业迅速发展 4）应用范围遍及各领域 5）机器人学兴起 6）机器人向智能化发展 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 虰 虰 www.fineprint.cn 2010-7-8 6 Robotics 绪论 1.1机器人学的发展 正在播放录像, 请把视频放大! PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 7 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、结构与分类 1.2.1机器人的主要特点---通用性和适应性 • 通用性versatility---可执行不同功能和完成不同 任务的能力 取决于其结构特点和承载能力 一般自由度越多，通用性越强 • 适应性adaptivity---主要指其对工作环境变化的 适应能力 需具有（1）传感与测量环境变化的能力 （2）分析任务和执行操作规划的能力 （3）自动执行指令能力 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 8 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、结构与分类 1.2.2机器人系统的结构 机器人系统由机械部分、环境测量、任务规 划、控制器等四部分组成，结构如图1.1。 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 9 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、结构与分类 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã¥! ã www.fineprint.cn 2010-7-8 10 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 1.2.3机器人的自由度 1）刚体的自由度 任何空间刚体具有6个 自由度，即可任意运动。 2）机器人的自由度 机器人靠末端执行器工 作，末端执行器具有6个 自由度即可保证其灵活运 动。3个位置、3个姿态自 由度。图1.4 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 11 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 1.2.3机器人的自由度 3）自由度与机动性 一般自由度越多， 机器人越灵巧。 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 12 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、结构与分类 1.2.4机器人的分类 按几何结构分:柱面坐标机器人、球面坐标机器人、关节球面 坐标机器人。 按机器人控制分：非伺服机器人、伺服机器人（点、轨迹） 按用途分：工业机器人、探索机器人、服务机器人、军事机器 人（地面、海洋、空中） 按机器智能分：一般机器人、智能机器人（传感机器人、交互 机器人、自主机器人） 按移动性分：固定机器人、移动机器人（轮式、履带、步行） PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 虰 虰 www.fineprint.cn 2010-7-8 13 Robotics 绪论 正在播放录像, 请把视频放大! PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 14 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 1.2.4机器人的分类 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 15 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 1.2.4机器人的分类 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 16 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 1.2.4机器人的分类 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 17 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 著名机器人 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 18 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 著名机器人 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 19 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 著名机器人 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 20 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 著名机器人 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 21 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 著名机器人 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 22 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 著名机器人 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 虰 虰 www.fineprint.cn 2010-7-8 23 Robotics 绪论 正在播放录像, 请把视频放大! PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 24 Robotics 绪论 1.2机器人的特点、 结构与分类 著名机器人 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 虰 虰 www.fineprint.cn 2010-7-8 25 Robotics 绪论 正在播放录像, 请把视频放大! PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 26 Robotics 绪论 1.3机器人学与人工智能 1.3.1机器人学与人工智能的关系 1. 传感信息处理 2. 机器人规划 3. 专家系统 4. 自然语言理解 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 27 Robotics 绪论 1.3机器人学与人工智能 1.3.2机器人学的研究领域 1. 传感器与感知系统 2. 驱动、建模与控制 3. 自动规划与调度 4. 计算机系统 5. 应用研究 6. 微型机器人 7. 自动化(Robotics and Automation) PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 虰 虰 www.fineprint.cn 2010-7-8 28 Robotics 绪论 正在播放录像, 请把视频放大! PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 29 Robotics 绪论 1.3机器人学与人工智能 1.3.3智能机器人 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 虰 虰 www.fineprint.cn 2010-7-8 30 Robotics 绪论 正在播放录像, 请把视频放大! PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010-7-8 31 Robotics 绪论 1.3机器人学与人工智能 1.3.4人工智能的争论及其对机器人学的影响 1. 人工智能的主要学派 2. 对人工智能理论的争论 3. 对人工智能方法的争论 4. 对人工智能技术路线的争论 5. 人工智能争论对机器人学的影响 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 32 Robotics 绪论 1.4如何学好机器人技术 1.4.1课程成绩的构成 考试：闭卷 总成绩：平时作业 30% + 大作业10% + 期末考试 60% 考试内容：掌握部分70%；一般要求部分20%；了 解部分10% PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn 2010-7-8 33 Robotics 绪论 1.4如何学好机器人技术 1.4.2学好机器人技术的要点 课程的特点:内容丰富、覆盖面广、学科交叉明显 学习方法 1)仔细听讲,做好笔记; 2)认真阅读机器人及相关课程教材,弄懂重要内容; 3)独立思考,努力认真完成作业; PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ã ã www.fineprint.cn