第一章 機(jī)器人導(dǎo)論緒論

第一章緒論第一節(jié)機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用第二節(jié)機(jī)器人研究領(lǐng)域和內(nèi)容1

“阿西莫”（ASIMO）機(jī)器人（2000年10月31日誕生），由日本本田技研工業(yè)公司研制。該機(jī)器人身高130厘米，體重54公斤，能自如地走動(dòng)、跳舞、甚至是爬樓梯。而且它還可以洞察人類的心思。它的設(shè)計(jì)初衷就是為人類服務(wù)，然而它上述彬彬有禮的行為也意味著它有朝一日可能會(huì)控制世界。阿西莫身高1.3米，體重54公斤，是目前世界上最先進(jìn)的仿人機(jī)器人，也是全球少有的具備人類雙足行走能力的機(jī)器人。

最新機(jī)器人介紹2ASIMO的名字來(lái)源于Advanced（新紀(jì)元）、Stepin（進(jìn)入）、Innovative（創(chuàng)新）、Mobility（移動(dòng)工具）的首字母縮寫，承載了Honda對(duì)“移動(dòng)文化”的追求與執(zhí)著。Honda向全球提供摩托車、汽車和飛機(jī)等移動(dòng)產(chǎn)品，與此同時(shí)Honda希望能創(chuàng)造出一個(gè)可以在人的生活空間里自由移動(dòng)，具有人一樣的極高移動(dòng)能力和高智能的類人型機(jī)器人，并在未來(lái)進(jìn)入千家萬(wàn)戶，為人們提供服務(wù)。就移動(dòng)能力而言，“阿西莫”可以自如行走，“8”字形行走、上下臺(tái)階也不在話下，此外，還能夠以每小時(shí)6公里的速度奔跑，而且還能在奔跑過(guò)程中自行改變方向?！鞍⑽髂钡娜砀鞑课痪哂袠O高的平衡性和協(xié)調(diào)性，能夠隨著音樂翩翩起舞。而推車前進(jìn)、搬運(yùn)托盤更是“阿西莫”在利用工具與人協(xié)調(diào)方面讓其他機(jī)器人望塵莫及的拿手好戲。此外，“阿西莫”擁有的聲音識(shí)別、姿勢(shì)和動(dòng)作識(shí)別、面部功能識(shí)別等強(qiáng)大功能讓它能夠與人類進(jìn)行很好的信息交流。“阿西莫”最愛跳舞，身段比真人跳的機(jī)械舞更柔軟，阿西莫能以每小時(shí)6公里的速度奔跑，也能把飲料平穩(wěn)而準(zhǔn)確的放在桌上?！鞍⑽髂边€可使用PC連線訪問互聯(lián)網(wǎng)，為您檢索諸如氣象報(bào)告和新聞之類的信息。3械狗展示了它驚人的活動(dòng)能力和適應(yīng)性，一舉在互聯(lián)網(wǎng)上造成轟動(dòng)。研發(fā)公司稱經(jīng)過(guò)測(cè)試，這個(gè)機(jī)械狗能在戰(zhàn)場(chǎng)上為士兵運(yùn)送彈藥、食物和其他物品。美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)器狗BIGDOG最新機(jī)器人介紹4機(jī)器“大狗”的發(fā)明者是美國(guó)馬薩諸塞州波士頓動(dòng)力學(xué)公司的科學(xué)家.它高2.3英尺，重165磅。采用汽油動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，體內(nèi)裝有維持機(jī)身平衡的回轉(zhuǎn)儀。它的最高負(fù)載量可達(dá)300磅，以每小時(shí)3.3英里的速度行走，而且可在丘陵地形上攀登前行，全靠本身的立體視覺系統(tǒng)或遠(yuǎn)程遙控器確認(rèn)路徑。

瞧它多能干，馱著300英鎊重的物體，爬山坡、過(guò)雪地、走石子路、健步如飛。即使在走路時(shí)被主人踢了幾腳，也能很快地調(diào)整平衡狀態(tài)。走在滑溜溜的地面上，它差點(diǎn)摔倒，但很快又站穩(wěn)了。上樓梯、下樓梯照樣穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)，行動(dòng)自如。它還能它還能跳躍，跨過(guò)單杠5美國(guó)最新機(jī)器狗LS32012年9月11日發(fā)布最新機(jī)器人介紹6這款機(jī)器狗名叫LS3，有4條腿，不僅可以直立行走，還可以在負(fù)重180多公斤的情況下連續(xù)行進(jìn)大約32公里。該機(jī)器人是由美國(guó)波士頓動(dòng)力公司具體負(fù)責(zé)研制的。在機(jī)器人的前方裝有一個(gè)照相傳感系統(tǒng)，相當(dāng)于人類的眼睛，可以幫助機(jī)器狗決定前進(jìn)的方向；它的“耳朵”正在研發(fā)當(dāng)中，如果成功，它就可以聽懂人類的簡(jiǎn)單指令并作出相關(guān)回應(yīng)。LS3目前已在美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)進(jìn)入測(cè)試階段。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究規(guī)劃局項(xiàng)目經(jīng)理、美軍中尉喬·希特說(shuō)：“我們對(duì)LS3的控制平臺(tái)進(jìn)行了完善，并且已經(jīng)開始對(duì)其進(jìn)行實(shí)地測(cè)試。這款最新的LS3可以像騾子一樣攜帶武器裝備等，同時(shí)又具備像受訓(xùn)過(guò)的動(dòng)物一樣的聰明才智?！痹谧罱囊淮窝菔局校琇S3完成了快走和慢跑的測(cè)試，以及知覺可視化演示等。希特還表示：“馬達(dá)上安裝的消音裝置比第一代產(chǎn)品強(qiáng)10倍，這樣士兵們就可以在它旁邊輕松進(jìn)行交流，而不受馬達(dá)轟鳴聲的影響了?！毖芯咳藛T還在最新款機(jī)器狗的行進(jìn)速度轉(zhuǎn)換上做了優(yōu)化處理。LS3的行走速度是每小時(shí)4.8公里，它現(xiàn)在可以很容易進(jìn)入到慢跑速度即每小時(shí)8公里，在平整路面上的慢跑速度可達(dá)到每小時(shí)11公里。此外，它的平穩(wěn)性能很強(qiáng)，即使因某種原因摔倒、側(cè)翻，它也能自行恢復(fù)平衡，站起來(lái)繼續(xù)前進(jìn)。7機(jī)器人在彈奏樂器。8喂飯機(jī)器人“MySpoon”

最新機(jī)器人介紹9該機(jī)器人來(lái)自日本東京理科大學(xué)，它可以有六種表情：驚訝、害怕、厭惡、生氣、高興和傷心等?！八_亞”皮膚白皙、面龐清秀，著白色上衣。設(shè)計(jì)師是在按照一位女大學(xué)生的模樣塑造出“薩亞”的相貌?！八_亞”的頭顱為鋼結(jié)構(gòu)，臉部皮膚以精細(xì)橡膠制成，皮膚后藏有18臺(tái)微型電機(jī)，它會(huì)講大約300個(gè)短語(yǔ)和700個(gè)單詞，并可以對(duì)一些詞語(yǔ)和問題做出回應(yīng)。它同時(shí)還可以學(xué)會(huì)講各種語(yǔ)言。最新機(jī)器人介紹10一、機(jī)器人的定義

機(jī)器人問世已有幾十年，但沒有一個(gè)統(tǒng)一的意見。原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展，另一原因主要是因?yàn)闄C(jī)器人涉及到了人的概念，成為一個(gè)難以回答的哲學(xué)問題。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。

美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)（RIA)：一種用于移動(dòng)各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置的，通過(guò)程序動(dòng)作來(lái)執(zhí)行各種任務(wù)，并具有編程能力的多功能操作機(jī)（Manipulator）。美國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局：一種能夠進(jìn)行編程并在自動(dòng)控制下完成某些操作和移動(dòng)作業(yè)任務(wù)或動(dòng)作的機(jī)械裝置。

第一節(jié)機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用11

1987年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義：“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)局：一種機(jī)械裝置，在自動(dòng)控制下，能夠完成某些操作或者動(dòng)作功能。

英國(guó)：貌似人的自動(dòng)機(jī)，具有智力的和順從于人的但不具有人格的機(jī)器。

中國(guó)：我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。第一節(jié)機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用12機(jī)器人具有以下特性：（1）一種機(jī)械電子裝置；（2）動(dòng)作具有類似于人或其他生物體的功能；（3）可通過(guò)編程執(zhí)行多種工作，有一定的通用性和靈活性；（4）有一定程度的智能，能夠自主地完成一些操作。第一節(jié)機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用13機(jī)器人學(xué)三原則1920年，捷克作家卡雷爾·卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》?？ㄅ蹇嗽趧”局邪呀菘苏Z(yǔ)“Robota”寫成了“Robot”，引起了大家的廣泛關(guān)注，被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。1950年，美國(guó)作家埃薩克·阿西莫夫在他的科幻小說(shuō)《I，Robot》中首次使用了“Robotics”，即“機(jī)器人學(xué)”。阿西莫夫提出了“機(jī)器人學(xué)三原則”：1機(jī)器人不應(yīng)傷害人類,且在人類受到傷害時(shí)不可袖手旁觀；2機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；3機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與第一條相抵觸者除外。

機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則，阿西莫夫因此被稱為“機(jī)器人學(xué)之父”。第一節(jié)機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用14機(jī)器人按用途分類機(jī)器人的種類很多?？梢园打?qū)動(dòng)形式、用途、結(jié)構(gòu)和智能水平等觀點(diǎn)劃分

（1）工業(yè)機(jī)器人弧焊機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人裝配機(jī)器人噴涂機(jī)器人拋光機(jī)器人15（2）特種機(jī)器人空間機(jī)器人

水下機(jī)器人軍用機(jī)器人教學(xué)機(jī)器人

服務(wù)機(jī)器人

醫(yī)用機(jī)器人

排險(xiǎn)救災(zāi)機(jī)器人

固定式移動(dòng)式輪式履帶式足式蛇行1620公斤點(diǎn)焊機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人在工作中6公斤弧焊機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人（一）弧焊機(jī)器人在工作中17涂膠機(jī)器人龍門式噴漆機(jī)器人SCARA型裝配機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人（二）搬運(yùn)機(jī)器人碼垛機(jī)器人噴漆機(jī)器人18“雙鷹”水下機(jī)器人水下掃雷機(jī)器人“探索者號(hào)”水下機(jī)器人Spirit火星漫游車Marshod火星漫游車CanadaArm太空機(jī)械臂特種機(jī)器人（一）19美國(guó)“別動(dòng)隊(duì)”無(wú)人機(jī)法國(guó)“紅隼”無(wú)人機(jī)微型無(wú)人機(jī)特種機(jī)器人（二）豹式排雷機(jī)器人“徘徊者”偵察機(jī)器人“手推車”機(jī)器人機(jī)器人助手20特種機(jī)器人（三）足球機(jī)器人AIBO機(jī)器狗指揮機(jī)器人迎賓機(jī)器人導(dǎo)盲機(jī)器人跳舞機(jī)器人醫(yī)療機(jī)器人21特種機(jī)器人（四）管內(nèi)機(jī)器人隧道鑿巖機(jī)器人大型噴漿機(jī)器人室外保安機(jī)器人德國(guó)排爆機(jī)器人消防機(jī)器人防暴機(jī)器人22機(jī)器人技術(shù)框架極地科考機(jī)器人數(shù)字化醫(yī)療裝備生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人新型裝備維護(hù)檢測(cè)社會(huì)發(fā)展與科學(xué)研究水下航行器地面移動(dòng)空中飛行器航天領(lǐng)域軍用機(jī)器人危險(xiǎn)救災(zāi)助老助殘家庭服務(wù)教育娛樂服務(wù)機(jī)器人汽車焊接搬運(yùn)自動(dòng)化生產(chǎn)線電子裝配工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人技術(shù)材料感知仿生網(wǎng)絡(luò)微型智能交互23為什么要發(fā)展機(jī)器人?理由之一：提高生產(chǎn)效率降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度。比如焊機(jī)器人提高生產(chǎn)效率，提高汽車焊接的質(zhì)量，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；城市隧道盾構(gòu)。理由之三：機(jī)器人做人做不了的事情。微小機(jī)器人、核電站、航天領(lǐng)域、深海等，比如人們對(duì)太空的認(rèn)識(shí)，對(duì)原子分子進(jìn)行搬遷的機(jī)器人理由之二：機(jī)器人做人不愿意做或做不好的事。比如有毒的、高溫的或危險(xiǎn)的環(huán)境，汽車生產(chǎn)線上的焊接工作；操作簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)節(jié)奏快、人易疲勞的活。24機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)一、優(yōu)點(diǎn)能不知疲倦、不厭其煩的持續(xù)工作，不會(huì)有心理問題；具有比人更高的精確度、速度，可以同時(shí)響應(yīng)多個(gè)激勵(lì)；可以在危險(xiǎn)環(huán)境下工作，無(wú)需考慮生命保障或安全的需要；無(wú)需舒適的環(huán)境，如照明、空調(diào)、噪音隔離等；其感知系統(tǒng)及其附屬設(shè)備具有某些人類所不具有的能力；二、缺點(diǎn)替代了工人，由此帶來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題；缺乏應(yīng)急能力；靈活性、自適應(yīng)能力還欠缺；設(shè)備費(fèi)用開銷較大。25二、機(jī)器人發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)Unimate機(jī)器人Versatran機(jī)器人機(jī)器人產(chǎn)品問世于20世紀(jì)60年代，代表性的有美國(guó)Unimation公司的Unimate機(jī)器人和美國(guó)AMF公司的Versatran機(jī)器人。1.歐美日機(jī)器人的發(fā)展26美國(guó)機(jī)器人從誕生起，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，主要停留在大學(xué)和研究所的實(shí)驗(yàn)室里，雖然作出了一系列研究成果，但是沒有形成生產(chǎn)能力且應(yīng)用較少，因而也很難得到充裕的經(jīng)費(fèi)支持。與此同時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用部門對(duì)機(jī)器人技術(shù)的效益持觀望態(tài)度，因此研究開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的脫節(jié)現(xiàn)象延緩了這一新技術(shù)在美國(guó)的發(fā)展。直到70年代中期，有鑒于機(jī)器人技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)潛力和日本在工業(yè)機(jī)器人方面所取得的成就，美國(guó)才意識(shí)到問題的緊迫性并多方面采取措施。27日本的機(jī)器人技術(shù)人員首先引進(jìn)了美國(guó)機(jī)器人技術(shù)，經(jīng)過(guò)技術(shù)消化并在日本迅速將其實(shí)用化。1967年，日本東京機(jī)械貿(mào)易公司首次從美國(guó)引進(jìn)Versatran機(jī)器人；1968，日本川崎重工業(yè)公司從美國(guó)引進(jìn)Unimate機(jī)器人，并對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)，增加了視覺功能，使其成為一種具有智能的機(jī)器人。為了推廣應(yīng)用這一新技術(shù)，日本政府在技術(shù)政策和經(jīng)濟(jì)上都采用了措施加以扶植，因此，日本的工業(yè)機(jī)器人迅速走出了從試驗(yàn)應(yīng)用到成熟產(chǎn)品大量應(yīng)用的階段，工業(yè)機(jī)器人得以大量生產(chǎn)和應(yīng)用。70年代是日本機(jī)器人的迅速發(fā)展時(shí)期，日本在機(jī)器人的產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用兩個(gè)方面超過(guò)美國(guó)，成為當(dāng)今世界第一的“機(jī)器人王國(guó)”。2870年代，機(jī)器人進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)用化時(shí)代。到80年代，工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入普及時(shí)代，汽車、電子等行業(yè)開始大量使用工業(yè)機(jī)器人，推動(dòng)了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。機(jī)器人的研究開發(fā)，無(wú)論就水平和規(guī)模而言都得到迅速發(fā)展，高性能的機(jī)器人所占比例將不斷增加。1979年Unimation公司推出PUMA系列工業(yè)機(jī)器人，同年日本山梨大學(xué)的牧野洋研制了具有平面關(guān)節(jié)的SCARA型機(jī)器人。1985年前后，F(xiàn)ANUC和GMF公司又先后推出交流伺服驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品。這一時(shí)期，各種裝配機(jī)器人的產(chǎn)量增長(zhǎng)較快，和機(jī)器人配套使用的裝置和視覺技術(shù)正在迅速發(fā)展。29近十幾年來(lái)，歐洲的德國(guó)、意大利、法國(guó)及英國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較快。目前，世界上機(jī)器人無(wú)論是從技術(shù)水平上，還是從已裝備的數(shù)量上，優(yōu)勢(shì)集中在以日美為代表的少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)的工業(yè)化國(guó)家。30我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初，大致可分為3個(gè)階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期，90年代的實(shí)用化期。我國(guó)于1972年開始研制工業(yè)機(jī)器人，數(shù)十家研究單位和院校分別開發(fā)了固定程序、組合式、液壓伺服型通用機(jī)器人，并開始了機(jī)構(gòu)學(xué)、計(jì)算機(jī)控制和應(yīng)用技術(shù)的研究。2.我國(guó)機(jī)器人的發(fā)展3180年代，機(jī)器人步入了跨越式發(fā)展時(shí)期。進(jìn)行了工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)元器件、幾類工業(yè)機(jī)器人整機(jī)及應(yīng)用工程的開發(fā)研究。完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)及其成套技術(shù)的開發(fā)，研制出噴涂、弧焊、點(diǎn)焊和搬運(yùn)等作業(yè)機(jī)器人整機(jī)，幾類專用和通用控制系統(tǒng)及幾類關(guān)鍵元部件，并在生產(chǎn)中經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用考核，其性能指標(biāo)達(dá)到80年代初國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。為了跟蹤國(guó)外高技術(shù)，在國(guó)家高技術(shù)計(jì)劃中安排了智能機(jī)器人的研究開發(fā)，包括水下無(wú)纜機(jī)器人、高功能裝配機(jī)器人和各類特種機(jī)器人，進(jìn)行了智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、控制、人工智能、機(jī)器視覺、高性能傳感器及新材料等的應(yīng)用研究。3290年代，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，一些企業(yè)認(rèn)識(shí)到必須要用機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備來(lái)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，從而進(jìn)一步走向產(chǎn)業(yè)化。在噴涂機(jī)器人，點(diǎn)、弧焊機(jī)器人，搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、礦山、建筑、管道作業(yè)的特種工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用的成套技術(shù)繼續(xù)開發(fā)和完善，進(jìn)一步開拓市場(chǎng)，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，從汽車制造業(yè)逐步擴(kuò)展到其他制造業(yè)并滲透到非制造業(yè)領(lǐng)域。如機(jī)器人化柔性裝配系統(tǒng)的研究，充分發(fā)揮工業(yè)機(jī)器人在未來(lái)CIMS中的核心技術(shù)作用。33國(guó)內(nèi)類人機(jī)器人研究現(xiàn)狀仿人機(jī)器人是科技部“十五”863計(jì)劃先進(jìn)制造與自動(dòng)化領(lǐng)域機(jī)器人技術(shù)主題的重點(diǎn)項(xiàng)目，由北京理工大學(xué)牽頭、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所、兵器工業(yè)集團(tuán)惠豐機(jī)械有限公司、中科院自動(dòng)化所等單位參加，通過(guò)三年的奮斗，研制的“匯童”仿人機(jī)器人，取得了重大成果?！皡R童”仿人機(jī)器人具有視覺、語(yǔ)音對(duì)話、力覺、平衡覺等功能的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的仿人機(jī)器人，功能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。研制的“匯童”仿人機(jī)器人在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了模仿太極拳、刀術(shù)等人類復(fù)雜動(dòng)作。匯童”正在表演中國(guó)武術(shù)34機(jī)器人前沿---仿人機(jī)器人國(guó)防科大“先行者”哈工大雙足步行機(jī)器人北航多指靈巧手35一、機(jī)器人組成及其與外部的關(guān)系第二節(jié)機(jī)器人研究領(lǐng)域和內(nèi)容36機(jī)器人是一個(gè)機(jī)電一體化的設(shè)備。從控制觀點(diǎn)來(lái)看，機(jī)器人系統(tǒng)可以分成四大部分：機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)、感知反饋系統(tǒng)。機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置控制系統(tǒng)感知系統(tǒng)基座（固定或移動(dòng)）手部腕部臂部腰部電驅(qū)動(dòng)裝置液壓驅(qū)動(dòng)裝置氣壓驅(qū)動(dòng)裝置處理器關(guān)節(jié)伺服控制器內(nèi)部傳感器外部傳感器371、執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括：手部、腕部、臂部、腰部和基座等。相當(dāng)于人的肢體。2、驅(qū)動(dòng)裝置包括：驅(qū)動(dòng)源、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。相當(dāng)于人的肌肉、筋絡(luò)。3、感知反饋系統(tǒng)包括：內(nèi)部信息傳感器，檢測(cè)位置、速度等信息；外部信息傳感器，檢測(cè)機(jī)器人所處的環(huán)境信息。相當(dāng)于人的感官和神經(jīng)。4、控制系統(tǒng)包括：處理器及關(guān)節(jié)伺服控制器等，進(jìn)行任務(wù)及信息處理，并給出控制信號(hào)。相當(dāng)于人的大腦和小腦。內(nèi)部傳感器（位形檢測(cè)）控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作對(duì)象外部傳感器（環(huán)境檢測(cè)）

1處理器關(guān)節(jié)控制器38二、機(jī)器人技術(shù)涉及的研究領(lǐng)域有：1、傳感器技術(shù)：得到與人類感覺機(jī)能相似的傳感器技術(shù)；2、人工智能計(jì)算機(jī)科學(xué)：得到與人類智能或控制機(jī)能相似能力的人工智能或計(jì)算機(jī)科學(xué)；3、假肢技術(shù)；4、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)：把人類作業(yè)技能具體化的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)；5、移動(dòng)機(jī)械技術(shù)：實(shí)現(xiàn)動(dòng)物行走機(jī)能的行走技術(shù)；6、生物功能：實(shí)現(xiàn)生物機(jī)能為目的的生物學(xué)技術(shù)。39三、機(jī)器人研究的基礎(chǔ)內(nèi)容1、空間機(jī)構(gòu)學(xué)機(jī)器人機(jī)身和臂部機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、機(jī)器人手部機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、機(jī)器人關(guān)節(jié)部機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。2、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)研究要涉及到組成這一系統(tǒng)的各桿件之間以及系統(tǒng)與對(duì)象之間的相互關(guān)系，為此需要一種有效的數(shù)學(xué)描述方法。3、機(jī)器人靜力學(xué)靜力學(xué)主要討論機(jī)器人手部端點(diǎn)力與驅(qū)動(dòng)器輸入力矩的關(guān)系。404、機(jī)器人動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)方程是指作用于機(jī)器人各機(jī)構(gòu)的力或力矩與其位置、速度、加速度關(guān)系的方程式。5、機(jī)器人控制技術(shù)主要研究的內(nèi)容有機(jī)器人控制方式和機(jī)器人控制策略。6、機(jī)器人傳感器機(jī)器人的感覺主要通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。外部傳感器有視覺、觸覺、聽覺、力覺傳感器，內(nèi)部傳感器主要有位置、姿態(tài)、速度、加速度傳感器。7、機(jī)器人語(yǔ)言機(jī)器人語(yǔ)言分為通用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和專用機(jī)器人語(yǔ)言，41四、機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)機(jī)器人技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容集中在以下幾個(gè)方面：1、工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載－自重比，同時(shí)