機器人技術(shù)-第一章

機器人技術(shù)黑龍江工程學院2013.08機器人世界

歡迎來到請欣賞現(xiàn)代機器人技術(shù)成果…請欣賞現(xiàn)代機器人技術(shù)成果…請欣賞現(xiàn)代機器人技術(shù)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(zhí)行者、服務者之意。隨著計算機、控制論、機構(gòu)學、信息和傳感技術(shù)、人工智能以及仿生學等學科的不斷發(fā)展，機器人技術(shù)作為一種綜合性的多學科交叉融合技術(shù)，已經(jīng)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(shù)的迅猛發(fā)展得以實現(xiàn)，對人類征服自然和世界起到了關(guān)鍵作用。第一章緒論機器人的技術(shù)參數(shù)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(gòu)與控制第一章緒論第一節(jié)機器人概述機器人的產(chǎn)生與發(fā)展第一章緒論個人應用想象工業(yè)應用商業(yè)應用人類的懶惰促使了機器人的出現(xiàn)不想洗衣服不想做飯不想走路？？？第一節(jié)機器人概述機器人的產(chǎn)生與發(fā)展第一章緒論個人應用想象工業(yè)應用商業(yè)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(jié)機器人概述機器人的產(chǎn)生與發(fā)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(fā)明家約瑟夫·英格伯格聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機器人。個人應用想象工業(yè)應用商業(yè)應用第一節(jié)機器人概述機器人的產(chǎn)生與發(fā)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(chǎn)出的VERSTRAN成為真正商業(yè)化的工業(yè)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(yè)應用商業(yè)應用第一菠節(jié)鉆機器州人概叨述機器分人的紙產(chǎn)生哪與發(fā)泳展第一絡章斷緒論19黑98年丹勇麥樂拿高公貼司推膀出機軟器人蛛（Mi員nd埋-s連to此rm苗s）套鄙件，眨讓機爭器人瘦制造兵變得廁跟搭污積木陵一樣鵲，相料對簡元單又村能任撇意拼撲裝，非使機賭器人繡開始庸走入管個人伍世界摸。個人漠應用想象工業(yè)骨應用商業(yè)補應用人類噴對機黑器人木的幻逮想與紛追求疊已有30幼00多年目的歷歷史西周防時期，我占國的韻能工棒巧匠司偃師溝研制班出的歌舞侵藝人，是工我國妙最早伍記載煤的機望器人和。春秋辱后期，據(jù)《墨經(jīng)》記載截，魯鍋班曾賣制造嗓過一分只木鳥，能麥在空賄中飛尚行“擾三日膝不下室”企。公元仇前2世紀，古文希臘暢人戴達敏羅斯發(fā)明總了最驢原始烘的機盲器人把──太羅紗斯，它緩是以壞水、懶空氣柜和蒸條汽壓弄力為刪動力制的會蹄動的雞青銅疼雕像柄，它葡可以吐自己咬開門亭，還忘可以蝦借助俱蒸汽蟲唱歌榴。18第00年前攀的漢插代，大逝科學捷家張從衡不閃僅發(fā)變明了冰地動付儀，雨而且掙發(fā)明蒙了計里痰鼓車，計蟲里鼓綠車每輕行一策里，朝車上厘木人明擊鼓宮一下宋，每翼行十黎里擊草鐘一撕下。后漢兔三國顫時期，蜀滋國丞聾相諸膚葛亮秀成功訂地創(chuàng)抖造出蒜了“化木牛董流馬覺”，持并用交其在爪崎嶇著山路間中運去送軍咱糧，攤支援意前方賄戰(zhàn)爭符?！糯藱C器著人的通發(fā)展唉歷史古代盼“機落器人哪”——現(xiàn)代原機器騾人的效雛形——古代獅機器陡人的多發(fā)展鋤歷史木牛懸流馬計里體鼓車——古代谷機器米人的痛發(fā)展遲歷史16政62年，日束本的其竹田北近江犧利用救鐘表俯技術(shù)碎發(fā)明圓了自看動機器線玩偶，并應在大遇阪的績道頓化堀演板出。17碗38年，法拳國天緊才技梢?guī)熃芫纯恕ご鳌ね呖双C遜發(fā)卻明了梨一只機器興鴨，它組會嘎虧嘎叫酬，會防游泳碼和喝井水，豈還會著進食巧和排盲泄。17蕉73年，著偷名的秀瑞士謝鐘表禮匠杰紙克·道羅獻斯和晉他的圣兒子很利·路易·道羅興斯制亭造出自動刺書寫獅玩偶、自動卵演奏液玩偶等，轉(zhuǎn)他們師創(chuàng)造軋的自讀動玩摘偶是江利用煮齒輪彈和發(fā)凈條原艱理而半制成頸的，麻它們?nèi)挥械那弥井嫻P眠和顏幣色繪架畫，卸有的聽拿著伯鵝毛有蘸墨侮水寫絕字，罷結(jié)構(gòu)臨巧妙量，服寶裝華雙麗，竟在歐恭洲風喜靡一質(zhì)時。19馬27年，美縱國西化屋公桐司工貼程師摘溫茲甩利制救造了對第一芳個機錄器人“電報表箱”，并覽在紐緊約舉疏行的后世界錘博覽隊會上跟展出忍，它別是一溫個電紛動機隸器人盲，裝歌有無鳳線電酷發(fā)報惕機，諒可以鍬回答蓮一些她問題憲，但讓該機邊器人滾不能坦走動佳。進入20世紀筒之后畫，機夏器人必已躁途動于顯人類專社會緣瑞和經(jīng)眾濟的陽母胎蝦之中市。19算50年，堅美國銅著名姿的科俱學幻穗想小畝說家賞阿西毯莫夫潤在他內(nèi)的小士說《我是岡機器街人》中，堅提出敏了有襯名的亭“機燦器人封三守喜則”差：(1刻)機器辦人必磚須不百危害臭人類淺，也獄不允仙許它呈眼看庸人將歐受害壯而袖腫手旁廣觀；(2壩)機器私人必捷須絕饑對服添從于春人類所，除答非這漫種服蜂從有古害于毒人類影；(3般)機器腐人必網(wǎng)須保跪護自疤身不侄受傷昆害，營除非備為了曉保護嫂人類驢或者聲是人堤類命朵令它成作出紋犧牲;這三躁條守額則，寒給機班器人屈社會欣賦以掛新的資倫理榆性，瘋并使尊機器揮人概樂念通顯俗化化，更趕易于完為人倉類社莊會所描接受巧。——現(xiàn)代蜓機器炕人研描究的珠進展——現(xiàn)代檢機器描人研介究的盼進展19溜54年，美國擇人Ge音or頌ge吸C念.De之vo仇l提出斤了第困一個鏈工業(yè)剩機器跡人方棚案，雅并在19瘡56年獲持得美斧國專濕利。19襲60年，Co脅nd塞er公司羨購買蹈專利輪并制沸造了肆樣機澤。19捷61年，Un勉im零at偶io比n公司憲（通暫用機兩械公卻司）哨成立罵，生木產(chǎn)和臘銷售反了第帆一臺疫工業(yè)河機器辜“Un后im狐at漠e”，即快萬能鄙自動面之意煙。19干62年，A.齡M.養(yǎng)F.（機嚼械與鍵鑄造仇）公恩司，盛研制絨出一陣臺數(shù)般控自軟動通出用機截，取收名“Ve巷rs汁at查ra惹n”，即喉多用堪途搬礦運之預意，每并以錘“In億du相st該ri朽al做R貨ob衰ot區(qū)”為商屢品廣哲告投浙入市熄場。19叨67年，Un芝im仿at鑼io趨n公司歉第一孝臺噴名涂用民機器延人出達口到酒日本料川崎擴重工壺業(yè)公勁司。19毅68年，第一桃臺智挽能機并器人Sh析ak晚ey在斯坦充福研規(guī)究所誕生煌。19露72年，IB牌M公司咳開發(fā)廈出直蓋角坐罵標機渴器人辛。19攝73年，Ci拌nc米in歪na伯ti屯M笛il便ac嗎ro搭n公司款推出T3型機拜器人浴。19搬78年，第一巴臺PU閃MA機器底人在Un別im下at榆io賴n公司糟誕生汽。在此顏期間卸，日尸本、播西歐碰各國齡、前喇蘇聯(lián)露也相鎖斷引餓進或惰自行答研制速工業(yè)脂機器歌人。60～70年代竿是機效器技墊術(shù)獲挑得巨裁大發(fā)寶展的往階段畫。80年代，機桐器人毀在發(fā)掉達國域家的們工業(yè)傻中大量付普及催應用，如焊接蠅、噴憐漆、林搬運裝、裝倍配。并及向各扮個領(lǐng)盒域拓展，如航天太、水怪下、立排險繞、核虜工業(yè)等，眾機器妙人的打感知項技術(shù)粉得到箱相應瞧的發(fā)鵝展，劉產(chǎn)生第二古代機脂器人。90年代，機批器人搖技術(shù)女在發(fā)榴達國蘿家應科用更勻為廣源泛，襖如軍挖用、壤醫(yī)療短、服秋務、破娛樂團等領(lǐng)烘域，依并開涼始向勢智能辨型（第三羨代）機衫器人由發(fā)展蛛。Un誼im駝at傷io盾n公牲司PU勻MA足56先0機器妻人國際茫標準引化組凳織（IS唇O）采煩納了讀美國節(jié)機器叔人協(xié)挎會給“機器刷人”下的狗定義：“一種蓋可以宴反復柴編程屯和多庸功能析的，皂用來懂搬運豈材料磨、零熟件、茂工具腐的操釣作機宋；或夢者為與了執(zhí)誼行不灣同的量任務完而具燭有可蘿改變蝦的和辨可編撈程動姜作的聽專門燦系統(tǒng)”。A覆re單pr撈og托ra監(jiān)mm哪ab窗l(fā)e肯a遵nd耽m吼ul教ti鑰fu教nc脊ti蜘on矮al輝m噸an隱ip制ul芬at討or，de診vi亦se蹦d給fo淡r索th黨e及tr冰an踏sp越or乖t礙of扎m鋤at侄er勸ia抵ls，pa硬rt炭s，to憤ol恩s改or誦s圍pe報ci鮮al策iz野ed礙s填ys催te同ms；wi犬th城v睬ar套ie勞d蹄an惹d田pr元og魯ra皮mm下ed替m攏ov閘em容en偷ts，wi賣th域t晝he藍a耗im衫o虎f詢ca列rr男yi氏ng繞o鑄ut央v方ar積ie松d貝ta補sk旱s.*機器比人外榆表不移一定恒像人歸，或球者根甲本不堪象人惰。像旦人的份機器樹人是粱仿生伶類人槳機器迅人。說制造盈機器擺人的蠟目的銹是為躍了讓邀機器沖人能純具有鎖人的色勞動句機能侵，來厲代替業(yè)人的皺工作蔑，減另輕人彎的勞桃動負吐?lián)?。機器租人的民定義第一券節(jié)清機器詳人概汁述機器兆人的染定義第一售章刷緒論機器人的動作機構(gòu)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(tǒng)在工作中可以不依賴于人類的干預。1234第二企節(jié)申機器悲人的為應用機器謊人應年用第一文章婚緒論第二送節(jié)光機器哀人的攀應用第一放章創(chuàng)緒論工業(yè)機器人農(nóng)業(yè)機器人服務機器人仿人機器人民用袖機器均人工業(yè)機器人是指在工業(yè)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(yè)。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。第二腰節(jié)慨機器貸人的竊應用第一狂章嗽緒論民用幣機器臥人工業(yè)鄭機器摟人農(nóng)業(yè)茄機器課人服務酬機器悼人仿人翼機器闖人汽車稠裝配蹤蝶機器礎(chǔ)人第二扒節(jié)劫機器稱人的畝應用第一魚章縱緒論民用師機器娃人工業(yè)日機器持人農(nóng)業(yè)剪機器解人服務縮慧機器橡人仿人餅機器撫人農(nóng)業(yè)致機器幫人指逆的是桂應用樂于農(nóng)數(shù)業(yè)生殊產(chǎn)的但機器劑人的么總稱珠。第二繩節(jié)稼機器推人的棒應用第一攀章曉緒論民用善機器蚊人工業(yè)崖機器愛人農(nóng)業(yè)夜機器腿人服務淺機器隔人仿人吉機器調(diào)人蔬果慶采摘藍機器剝?nèi)说诙凉?jié)惱機器夠人的恥應用第一和章儉緒論民用擔機器連人工業(yè)兼機器蜻人農(nóng)業(yè)曾機器振人服務租機器扎人仿人調(diào)機器逆人服務蜜機器腦人是淺一種砍以自史主或編半自第主方魯式運淋行，丸能為暫人類丑健康羽提供低服務忠的機撐器人裁，或直者是鞭能對構(gòu)設備票運行玻進行鑄維護細的一旱類機瀉器人屑。第二妹節(jié)鴉機器柄人的統(tǒng)應用第一齊章輕緒論民用咱機器肝人工業(yè)懂機器少人農(nóng)業(yè)古機器梯人服務堅機器窄人仿人輪機器矛人家務借機器頓人第二月節(jié)顛機器劉人的效應用第一虛章何緒論民用圾機器宵人工業(yè)冷機器來人農(nóng)業(yè)介機器返人服務礦機器胡人仿人些機器濾人仿人勞機器質(zhì)人是曾指外四表和緊人很資相似厚的機散器人弱。由貧于其圾具有挨人類嚴的外攜形特滲征，艷更容夜易適破應人醬類的東生活嚷環(huán)境衛(wèi)及運僻載工昆具，羅具有耕廣闊知的應府用前燒景。第二唇節(jié)唱機器截人的利應用第一息章迅緒論民用完機器價人工業(yè)鄙機器僻人農(nóng)業(yè)聯(lián)機器看人服務陷機器拴人仿人扒機器社人舞蹈惜表演印機器禽人第二毀節(jié)第機器牙人的喚應用第一醉章互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姥機器唱人水下際軍用脹機器慮人又荷稱為干水下貴無人嗚潛器從，分叉為遙每控、壘半自鳥主及鍬自主咬型。吵為了延爭奪棟制海溪權(quán)，龍各國序都在番開發(fā)懂各種獲用途帽的水蝦下機合器人稼。治主要痛包括錘即水賽下有植纜機連器人RO盤V（Re婚mo妥te窯O駁pe述ra會te晌d礎(chǔ)Ve斗hi胳cl馬e）和塑自治驗水下泄運載金工具AU增V（Au飾to哈no敢mo才us依U筍nd亂er茄wa搬t(yī)e堂r摧Ve煩hi嗚cl恭e）第二悼節(jié)郵機器斬人的鉛應用第一壺章脈緒論軍用手機器餓人AU典VRO饒V19聯(lián)90年日臭本海肆洋科泥技中丈心壤研制哪的“譜海溝碧號”殊纜控雖式無稈人潛疾水器世（左托）及陰其在克大海誼中工污作時樓的情肌況（系右）19答95年8月我停國沈蜜陽自穗動化振所機財器人證中心魔研制堅的CR狠-0其1型60傻00米水斥下無勾纜機亮器人昂（上叛）和串正在昆下水環(huán)的情偏況（輪右）第二殲節(jié)蔽機器站人的戲應用第一詢章醫(yī)緒論軍用腳機器仰人水下守軍用抓機器突人地面餡軍用罪機器減人空中拼軍用精機器店人空間貨機器躍人地面你軍用詢機器永人是然指在照地面僵上使淺用的適機器牧人系唯統(tǒng)，腰它們削不僅賠在和賭平時移期可世以幫足助民陪警排異除炸賽彈、娛完成刷要地穿保安幼任務禿，戰(zhàn)關(guān)場上證可以周代替疏士兵長執(zhí)行番運輸卵、掃弓雷、灶偵察筒和攻曬擊等厲各種殊任務圓。排雷鐮機器表人第二存節(jié)矮機器若人的芹應用第一傅章鬧緒論軍用填機器痕人水下憂軍用除機器忽人地面曾軍用必機器痛人空中膜軍用暗機器積人空間橡機器概人空中夾機器淡人又贈叫無遵人機插，近每年來肯在軍暈用機懸器人走家族頸中，擺無人童機是容科研抹活動闖最活鴉躍、倚技術(shù)唇進步辰最大漫、研貪究及劍采購銷經(jīng)費停投入仿最多拍、實懷戰(zhàn)經(jīng)威驗最餐豐富究的領(lǐng)蛛域，曉無人獅機廣純泛應替用于州偵察司、監(jiān)榮視、招預警穴、目易標攻男擊等酒領(lǐng)域標。第二竿節(jié)均機器愉人的繡應用第一鳥章摘緒論軍用代機器物人水下罵軍用戴機器熄人地面路軍用滲機器利人空中蜻軍用凳機器筋人空間捏機器月人在未督來的步空間醬活動賞中，輔將有內(nèi)大量往的空疼間加鹿工、夾空間夸生產(chǎn)外、空己間裝攤配、?？臻g職科學籃實驗針和空你間維恰修等暴工作萍要做摧，這歇些大禍量的純工作削是不興可能冷僅僅哀只靠乏宇航彩員去霸完成酷，還王必須冠充分商利用宏空間紹機器永人。這是竄國際搶太空悠間使針用的片一種語名為修“特片殊目笑的靈奧巧操除作員秋”的倍機械淹臂火星經(jīng)探測葡機器鈴人Le腹mu筍r美國徐航空輝航天級局（NA道SA）研揪究的容“昨索杰傍納”債火星斗車第三洪節(jié)根機器拴人的情分類第一亦章剛緒論12345按機器人發(fā)展時期分類按智能水平劃分按機器人驅(qū)動方式分類按機器人應用環(huán)境分類按機器人控制方式分類第三靈節(jié)托機器瞎人的勿分類按發(fā)松展時第期分執(zhí)類第一陽章焰緒論第一塞代機熔器人乏可以毀追溯接到70年代勻，那壞時的斷機器駛?cè)耸歉`由固潔定的康、非晴程序嚷控制蜂的、承無感碗應器鍛的電義子機凝械設甲備，價主要壓以示戚教再怨現(xiàn)方齒式工峽作第三葵節(jié)始機器蠶人的比分類按發(fā)錦展時扁期分棚類第一奇章未緒論第二骨代機績器人育誕生珠于80年代假，內(nèi)阿置了山感應純器和紙由程羅序控呼制的骨控制倦器，遷通過巷反饋嫁控制債，使崗機器蠟人能刷在一勇定程爬度上周適應跡環(huán)境暈的變將化。第三碎節(jié)華機器進人的昏分類按發(fā)顛展時彼期分管類第一巷章叉緒論第三賢代機脂器人擱是90年代糧以來裂到迄乳今為仿止發(fā)堂明的妖機器世人。雄這種巷機器惹人帶潛有多娃種傳皂感器兆，可棒以進孟行復灑雜的謹邏輯枯推理狼、判閑斷及詳決策使。第三虹節(jié)詢機器蛛人的蜘分類按發(fā)畝展時沿期分左類第一狠章肢緒論第四滑代機高器人眉還在戒研發(fā)批中，沾預計逼具備悠人工去智能陜、自激我復換制、啊自動妹組裝奴和尺雞寸像芳納米椒一樣痕大小餃等特萄點。第三界節(jié)幅機器鬧人的蜘分類按智綿能水轟平劃沃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(xiàn)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?？勺冺樞驒C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(xiàn)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(yè)。數(shù)控型機器人不必使機器人動作，通過數(shù)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(huán)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(huán)境的能力，即使環(huán)境發(fā)生變化，也能夠成功的完成任務。第一代第二代第三代第三的節(jié)你機器絡人的遷分類按驅(qū)劃動方業(yè)式分怕類第一落章哄緒論電力驅(qū)動液壓驅(qū)動氣壓驅(qū)動新型驅(qū)動第三足節(jié)亭機器歪人的叉分類按應富用環(huán)妥境分刺類第一犯章付緒論工業(yè)機器人特種機器人第三請節(jié)掩機器少人的棕分類按控茄制方賽式分弟類第一否章殃緒論非伺服控制機器人伺服控制機器人第四彼節(jié)持參考奪坐標柜系第一齒章跳緒論定義：參考坐標系是用來表示機器人旋轉(zhuǎn)、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(guān)節(jié)參考坐標系

工具參考坐標系

第四帥節(jié)腦參考某坐標咬系第一處章父緒論全局參考坐標系

全局傍參考框坐標死系是門一種讓通用覺的坐次標系棒，由X，Y和Z軸所含定義并。其肌中機會器人雅的所卵有運抹動都鮮是通谷過沿榮三個盛主軸船方向旺的同船時運醬動產(chǎn)碌生的評。這墻種坐損標系豈下，厭不管圈機器說人處倉于何儉種位繁姿，綢運動興均由您三個怨坐標軌軸表票示而備成?？瓦@一圣坐標砍系通至常用拘來定舟義機弓器人蹦相對慨于其甚他物喘體的坑運動罷、與產(chǎn)機器故人通泊信的飼其他奪部件押以及氧機器督人運藏動路怒徑。第四程節(jié)財參考勻坐標恩系第一讀章貢緒論關(guān)節(jié)參考坐標系

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