仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件

仿生機(jī)器人機(jī)器人引論仿生機(jī)器人技術(shù)教材仿生機(jī)器人機(jī)器人引論仿生機(jī)器人1仿生機(jī)器人的特點(diǎn)》2仿生機(jī)器人的研究概述3仿生機(jī)器魚》4四足仿生機(jī)器人仿生機(jī)器人的特點(diǎn)仿生機(jī)器人是近十幾年來出現(xiàn)的新型機(jī)器人。宅的思想來源于仿生學(xué),其目的是研制出具有動物某些特征的機(jī)器人?！贩律鷻C(jī)器人是仿生學(xué)的先進(jìn)技術(shù)與機(jī)器人領(lǐng)域的各種應(yīng)用的最佳結(jié)合?！贩律鷻C(jī)器人是機(jī)器人發(fā)畏的最高階段,它既是機(jī)器人研究的最初目的,也是機(jī)器人發(fā)展的最終目標(biāo)之機(jī)器人分為第委代原始機(jī)器人,第一代示教(工業(yè))機(jī)器人第三代感知(遙控)機(jī)器人,第三代智能機(jī)器人和笫四代仿生機(jī)器人。仿生機(jī)器人仿生機(jī)器人技術(shù)教材仿生機(jī)器人1仿生機(jī)器人1仿生機(jī)器人的特點(diǎn)》2仿生機(jī)器人的研究概述3仿生機(jī)器魚》4四足仿生機(jī)器人仿生機(jī)器人2仿生機(jī)器人的特點(diǎn)仿生機(jī)器人是近十幾年來出現(xiàn)的新型機(jī)器人。宅的思想來源于仿生學(xué),其目的是研制出具有動物某些特征的機(jī)器人。》仿生機(jī)器人是仿生學(xué)的先進(jìn)技術(shù)與機(jī)器人領(lǐng)域的各種應(yīng)用的最佳結(jié)合?！贩律鷻C(jī)器人是機(jī)器人發(fā)畏的最高階段,它既是機(jī)器人研究的最初目的,也是機(jī)器人發(fā)展的最終目標(biāo)之機(jī)器人分為第委代原始機(jī)器人,第一代示教(工業(yè))機(jī)器人第三代感知(遙控)機(jī)器人,第三代智能機(jī)器人和笫四代仿生機(jī)器人。仿生機(jī)器人的特點(diǎn)3第零代(原始)機(jī)器人第二代(感知)機(jī)器人第四代(仿生)機(jī)器人三國木牛流馬歌舞機(jī)器人有纜水下機(jī)器人火星探測器日立的自繁殖機(jī)器人Brandeis人學(xué)的瑞士偶人無人偵察機(jī)進(jìn)化機(jī)器人東漢指南車遙控排爆機(jī)器人麻省理工的占希臘自動機(jī)機(jī)器人記者吃肉機(jī)器人白教育機(jī)器人電焊機(jī)器人本田的ASIMO一噴涂機(jī)器人早稻田的眼神機(jī)器人包裝機(jī)器人裝配機(jī)器人索尼的SDR4X洛桑大學(xué)的運(yùn)杌器人NEC的伴侶機(jī)器人克伯拉機(jī)器人第一代(示教)機(jī)器人第三代(智能)機(jī)器人第零代(原始)機(jī)器人42仿生機(jī)器人的研究慨述21研究現(xiàn)狀1飛行機(jī)景人飛行機(jī)器人即具有自主導(dǎo)航能力的無人駕駛飛行器。其飛行原理分為定翼飛行、旋翼飛行和撲翼飛行。固定翼技術(shù)已經(jīng)成熟,但其翼展在200mm以下肘不足以產(chǎn)生足夠的升力。目前因內(nèi)外廣泛關(guān)注的微型行器側(cè)重于撲翼機(jī)的研究。它模仿烏類或昆蟲的撲翼飛行原理,故被稱為“人工昆蟲"。目前對飛行運(yùn)動進(jìn)行仿生研究的國家主要是美國,劍橋大學(xué)和多倫多大學(xué)也在開展相關(guān)方面的研究工作。圖2是美國加州大學(xué)伯克利分校的研究小組用了4年的時間,基于仿生學(xué)原理制造出的世界上第一只能飛翔的“機(jī)器蒼蠅”。機(jī)械蒼蠅2仿生機(jī)器人的研究慨述52陸地仿生機(jī)暴人機(jī)械蜘蛛:美宇航局(NASA)噴氣推進(jìn)實(shí)驗室于2002年12月研制成功的機(jī)器蜘蛛Spider-pot,裝有一對可以用來探測障礙的天線,且擁有異常靈活的腿。它們能跨越障礙,攀登巖石,揲訪靠輪子瀼動前迸的機(jī)器人無法抵達(dá)的區(qū)域。壁虎機(jī)澋人:目前世界上關(guān)于仿壁虎機(jī)器人的硏制還處在初步階段,真正實(shí)現(xiàn)類似壁虎的全空間無障礙運(yùn)動的機(jī)器人還需要肘問。壁虎機(jī)器人加州大學(xué)伯克利分校RobertFI等人研制的能在干燥環(huán)境下實(shí)現(xiàn)壁面爬行的仿壁虎機(jī)器人的樣機(jī)汎械蜘蛛2陸地仿生機(jī)暴人63水下仿生機(jī)暴人水下機(jī)器人又稱為水下無人潛器,分為遙控、半自治及自治型下機(jī)器人是典型的軍民兩用技術(shù),不僅可用于海上資源的勘摞和發(fā),而且在海戰(zhàn)中也有不可替代的作用。魚類的高效、快速、機(jī)動靈活的水下推進(jìn)方式吸引了國內(nèi)外的科學(xué)家們從事仿生機(jī)器魚的研究。美國、日本等國的科學(xué)家們研制出了各種類型的仿生機(jī)器魚實(shí)驗平臺和原理樣機(jī)。國內(nèi)的中科胱自動化研究所和北京航空航天大學(xué)等單位已研制了機(jī)器魚樣機(jī)?；邝摽颇Ｐ偷摹坝锡垺毕盗袡C(jī)械3水下仿生機(jī)暴人722仿生機(jī)景人關(guān)鍵技術(shù)問題1建模問題仿生機(jī)器人的運(yùn)動具有高度的靈活性和適應(yīng)性,其一般都是冗余度或超冗余度機(jī)器人,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型與常規(guī)機(jī)器人有很大差別,且復(fù)雜程度更大。2控制優(yōu)化問題機(jī)器人的自由度越多,機(jī)構(gòu)越復(fù)雜,必將導(dǎo)致控制糸統(tǒng)的復(fù)雜化。復(fù)雜巨糸統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)不能全靠子糸統(tǒng)的堆積,要做到“整體大于組分之和”,同時要研究高效優(yōu)化的控制算法才能使糸統(tǒng)具有實(shí)肘處理能力22仿生機(jī)景人關(guān)鍵技術(shù)問題83信息融合問題信息融合技術(shù)把分布在不同位置的多個同類或不同類的傳感景所提供的局部環(huán)境的不究整信息加以綜合,消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾,從而提高糸統(tǒng)決策、規(guī)劃、反應(yīng)的快速性和正確性。4機(jī)構(gòu)設(shè)計問題生物的形態(tài)經(jīng)過千百萬年的進(jìn)化,其結(jié)構(gòu)特征極具合理性,而要用機(jī)械來宄全仿制生物體幾乎是不可能的,只有在充分研究生物肌體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動特性的基礎(chǔ)上提取其精髓進(jìn)行簡化,才能開發(fā)全方位關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)和簡單節(jié)組成高靈活性的機(jī)器人機(jī)構(gòu)微傳感和微軀動問題微型仿生機(jī)器人的開發(fā)涉及到電碩、機(jī)械、熱、光、化學(xué)、生物等多學(xué)科。對于微型仿生機(jī)器人的制造,需要解決一些工程上的問題。如動力源、驅(qū)動方式、傳感集成控制以及同外界的通訊等。3信息融合問題923仿生機(jī)景人發(fā)長趟勢特種仿生機(jī)景人微型化仿生機(jī)景人仿形仿生機(jī)器人生物仿生機(jī)景人23仿生機(jī)景人發(fā)長趟勢10仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件11仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件12仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件13仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件14仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件15仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件16仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件17仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件18仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件19仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件20仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件21仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件22仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件23仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件24仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件25仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件26仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件27仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件28仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件29仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件30仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件31仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件32仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件33仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件34仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件35仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件36仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件37仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件38仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件39仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件40仿生機(jī)器人機(jī)器人引論仿生機(jī)器人技術(shù)教材仿生機(jī)器人機(jī)器人引論仿生機(jī)器人1仿生機(jī)器人的特點(diǎn)》2仿生機(jī)器人的研究概述3仿生機(jī)器魚》4四足仿生機(jī)器人仿生機(jī)器人的特點(diǎn)仿生機(jī)器人是近十幾年來出現(xiàn)的新型機(jī)器人。宅的思想來源于仿生學(xué),其目的是研制出具有動物某些特征的機(jī)器人?！贩律鷻C(jī)器人是仿生學(xué)的先進(jìn)技術(shù)與機(jī)器人領(lǐng)域的各種應(yīng)用的最佳結(jié)合?！贩律鷻C(jī)器人是機(jī)器人發(fā)畏的最高階段,它既是機(jī)器人研究的最初目的,也是機(jī)器人發(fā)展的最終目標(biāo)之機(jī)器人分為第委代原始機(jī)器人,第一代示教(工業(yè))機(jī)器人第三代感知(遙控)機(jī)器人,第三代智能機(jī)器人和笫四代仿生機(jī)器人。仿生機(jī)器人仿生機(jī)器人技術(shù)教材仿生機(jī)器人41仿生機(jī)器人1仿生機(jī)器人的特點(diǎn)》2仿生機(jī)器人的研究概述3仿生機(jī)器魚》4四足仿生機(jī)器人仿生機(jī)器人42仿生機(jī)器人的特點(diǎn)仿生機(jī)器人是近十幾年來出現(xiàn)的新型機(jī)器人。宅的思想來源于仿生學(xué),其目的是研制出具有動物某些特征的機(jī)器人?！贩律鷻C(jī)器人是仿生學(xué)的先進(jìn)技術(shù)與機(jī)器人領(lǐng)域的各種應(yīng)用的最佳結(jié)合?！贩律鷻C(jī)器人是機(jī)器人發(fā)畏的最高階段,它既是機(jī)器人研究的最初目的,也是機(jī)器人發(fā)展的最終目標(biāo)之機(jī)器人分為第委代原始機(jī)器人,第一代示教(工業(yè))機(jī)器人第三代感知(遙控)機(jī)器人,第三代智能機(jī)器人和笫四代仿生機(jī)器人。仿生機(jī)器人的特點(diǎn)43第零代(原始)機(jī)器人第二代(感知)機(jī)器人第四代(仿生)機(jī)器人三國木牛流馬歌舞機(jī)器人有纜水下機(jī)器人火星探測器日立的自繁殖機(jī)器人Brandeis人學(xué)的瑞士偶人無人偵察機(jī)進(jìn)化機(jī)器人東漢指南車遙控排爆機(jī)器人麻省理工的占希臘自動機(jī)機(jī)器人記者吃肉機(jī)器人白教育機(jī)器人電焊機(jī)器人本田的ASIMO一噴涂機(jī)器人早稻田的眼神機(jī)器人包裝機(jī)器人裝配機(jī)器人索尼的SDR4X洛桑大學(xué)的運(yùn)杌器人NEC的伴侶機(jī)器人克伯拉機(jī)器人第一代(示教)機(jī)器人第三代(智能)機(jī)器人第零代(原始)機(jī)器人442仿生機(jī)器人的研究慨述21研究現(xiàn)狀1飛行機(jī)景人飛行機(jī)器人即具有自主導(dǎo)航能力的無人駕駛飛行器。其飛行原理分為定翼飛行、旋翼飛行和撲翼飛行。固定翼技術(shù)已經(jīng)成熟,但其翼展在200mm以下肘不足以產(chǎn)生足夠的升力。目前因內(nèi)外廣泛關(guān)注的微型行器側(cè)重于撲翼機(jī)的研究。它模仿烏類或昆蟲的撲翼飛行原理,故被稱為“人工昆蟲"。目前對飛行運(yùn)動進(jìn)行仿生研究的國家主要是美國,劍橋大學(xué)和多倫多大學(xué)也在開展相關(guān)方面的研究工作。圖2是美國加州大學(xué)伯克利分校的研究小組用了4年的時間,基于仿生學(xué)原理制造出的世界上第一只能飛翔的“機(jī)器蒼蠅”。機(jī)械蒼蠅2仿生機(jī)器人的研究慨述452陸地仿生機(jī)暴人機(jī)械蜘蛛:美宇航局(NASA)噴氣推進(jìn)實(shí)驗室于2002年12月研制成功的機(jī)器蜘蛛Spider-pot,裝有一對可以用來探測障礙的天線,且擁有異常靈活的腿。它們能跨越障礙,攀登巖石,揲訪靠輪子瀼動前迸的機(jī)器人無法抵達(dá)的區(qū)域。壁虎機(jī)澋人:目前世界上關(guān)于仿壁虎機(jī)器人的硏制還處在初步階段,真正實(shí)現(xiàn)類似壁虎的全空間無障礙運(yùn)動的機(jī)器人還需要肘問。壁虎機(jī)器人加州大學(xué)伯克利分校RobertFI等人研制的能在干燥環(huán)境下實(shí)現(xiàn)壁面爬行的仿壁虎機(jī)器人的樣機(jī)汎械蜘蛛2陸地仿生機(jī)暴人463水下仿生機(jī)暴人水下機(jī)器人又稱為水下無人潛器,分為遙控、半自治及自治型下機(jī)器人是典型的軍民兩用技術(shù),不僅可用于海上資源的勘摞和發(fā),而且在海戰(zhàn)中也有不可替代的作用。魚類的高效、快速、機(jī)動靈活的水下推進(jìn)方式吸引了國內(nèi)外的科學(xué)家們從事仿生機(jī)器魚的研究。美國、日本等國的科學(xué)家們研制出了各種類型的仿生機(jī)器魚實(shí)驗平臺和原理樣機(jī)。國內(nèi)的中科胱自動化研究所和北京航空航天大學(xué)等單位已研制了機(jī)器魚樣機(jī)?；邝摽颇Ｐ偷摹坝锡垺毕盗袡C(jī)械3水下仿生機(jī)暴人4722仿生機(jī)景人關(guān)鍵技術(shù)問題1建模問題仿生機(jī)器人的運(yùn)動具有高度的靈活性和適應(yīng)性,其一般都是冗余度或超冗余度機(jī)器人,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型與常規(guī)機(jī)器人有很大差別,且復(fù)雜程度更大。2控制優(yōu)化問題機(jī)器人的自由度越多,機(jī)構(gòu)越復(fù)雜,必將導(dǎo)致控制糸統(tǒng)的復(fù)雜化。復(fù)雜巨糸統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)不能全靠子糸統(tǒng)的堆積,要做到“整體大于組分之和”,同時要研究高效優(yōu)化的控制算法才能使糸統(tǒng)具有實(shí)肘處理能力22仿生機(jī)景人關(guān)鍵技術(shù)問題483信息融合問題信息融合技術(shù)把分布在不同位置的多個同類或不同類的傳感景所提供的局部環(huán)境的不究整信息加以綜合,消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾,從而提高糸統(tǒng)決策、規(guī)劃、反應(yīng)的快速性和正確性。4機(jī)構(gòu)設(shè)計問題生物的形態(tài)經(jīng)過千百萬年的進(jìn)化,其結(jié)構(gòu)特征極具合理性,而要用機(jī)械來宄全仿制生物體幾乎是不可能的,只有在充分研究生物肌體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動特性的基礎(chǔ)上提取其精髓進(jìn)行簡化,才能開發(fā)全方位關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)和簡單節(jié)組成高靈活性的機(jī)器人機(jī)構(gòu)微傳感和微軀動問題微型仿生機(jī)器人的開發(fā)涉及到電碩、機(jī)械、熱、光、化學(xué)、生物等多學(xué)科。對于微型仿生機(jī)器人的制造,需要解決一些工程上的問題。如動力源、驅(qū)動方式、傳感集成控制以及同外界的通訊等。3信息融合問題4923仿生機(jī)景人發(fā)長趟勢特種仿生機(jī)景人微型化仿生機(jī)景人仿形仿生機(jī)器人生物仿生機(jī)景人23仿生機(jī)景人發(fā)長趟勢50仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件51仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件52仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件53仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件54仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件55仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件56仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件57仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件58仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件59仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件60仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件61仿生機(jī)器人技術(shù)教材課件62仿生機(jī)器人