东北农业大学：《机器人技术》课程PPT教学课件_第一章 绪论（冯江）

机景人技术 工程学院冯江

机器人技术 工程学院 冯江

第一章绪论 第二章机器人运动学 第三章机器人静力计算及动力学分析 第四章机器人机械系统设计 第五章机器人控制 第六章机器人运动规划及编程

第一章 绪 论 第二章 机器人运动学 第三章 机器人静力计算及动力学分析 第四章 机器人机械系统设计 第五章 机器人控制 第六章 机器人运动规划及编程

第一章绪论 §1、机器人定义及其工作环境 §2、机器人基本组成及技术参数 §3、机暴人的分类及应用

第一章 绪 论 §1、机器人定义及其工作环境 § 2、机器人基本组成及技术参数 §3、机器人的分类及应用

§1、机器人定义及其工作环境 一、机器人定以及特点 机器人(robo)一词来源于1920年 捷克作家卡雷尔·查培克 Kapelcapek) 所编写的戏剧中的人造劳动者,在那 里机器人被描写成像奴隶那样进行劳 动的机器

§ 1、机器人定义及其工作环境 机器人(robot)一词来源于1920年 捷克作家卡雷尔·查培克(Kapelcapek) 所编写的戏剧中的人造劳动者，在那 里机器人被描写成像奴隶那样进行劳 动的机器。 一、机器人定以及特点

后来作为一种虚构的机械出现在许 多作品中,代替人们去完成某些工作。 20世纪60年代出现了作为可实用机械的 机器人。为了把这种机器人同虚构的机 器人及玩具机器人加以区别,称其为工 业机器人

后来作为一种虚构的机械出现在许 多作品中，代替人们去完成某些工作。 20世纪60年代出现了作为可实用机械的 机器人。为了把这种机器人同虚构的机 器人及玩具机器人加以区别，称其为工 业机器人

目前,机器人学的研究对象已不仅仅是工业机器人了。 即便是实际存在的机器人,也很难把它定义为机器人,而 且其定义也随着时代在变化。这里简单地把具有下述性质 的机械看作是机器人:; ①代替人进行工作:机器人能像人那样使用工具和机 械,因此,数控机床和汽车不是机器人。: ②有通用性:既可简单地变换所进行的作业,又能按 照工作状况的变化相应地进行工作。一般的玩具机器人不 能说有通用性。 ③直接对外界作工作:不仅是像计算机那样进行计算, 而且能依据计算结果对外界产生作用

目前，机器人学的研究对象已不仅仅是工业机器人了。 即便是实际存在的机器人，也很难把它定义为机器人，而 且其定义也随着时代在变化。这里简单地把具有下述性质 的机械看作是机器人：； ①代替人进行工作：机器人能像人那样使用工具和机 械，因此，数控机床和汽车不是机器人。： ②有通用性：既可简单地变换所进行的作业，又能按 照工作状况的变化相应地进行工作。一般的玩具机器人不 能说有通用性。 ③直接对外界作工作：不仅是像计算机那样进行计算， 而且能依据计算结果对外界产生作用

工业机器人最显著的特点有以下几个: (1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机 器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种 具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造 系统〈FMS〉中的一个重要组成部分。 (2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、 大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工 业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”如皮肤型接触传感器、 力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。 传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 (3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机 器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性

工业机器人最显著的特点有以下几个: (1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机 器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种 具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造 系统〈FMS〉中的一个重要组成部分。 (2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、 大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工 业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”如皮肤型接触传感器、 力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。 传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 (3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机 器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性

(4)机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当 广泛,但是归纳起来是机械学和微电子学的结合一-机电 体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息 的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像 识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都和微电子技术 的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人 技术的一发展必将带动其它技术的发展,机器人技术的发展 和应用水平也可以从一个方面验证一个国家科学技术和工 业技术的发展和水平

（ 4 ）机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当 广泛,但是归纳起来是机械学和微电子学的结合一-机电一 体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息 的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像 识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都和微电子技术 的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人 技术的-发展必将带动其它技术的发展,机器人技术的发展 和应用水平也可以从一个方面验证一个国家科学技术和工 业技术的发展和水平

二、工业机景人与环境交互 (1)与硬件环境的交互主要是与外部设备的 通信、工作域中障碍和自由空间的描述、操 作对象物的描述。 (2)与软件环境的交互主要是与生产单元监 控计算机所提供的管理信息系统的通信

二、工业机器人与环境交互 (1)与硬件环境的交互主要是与外部设备的 通信、工作域中障碍和自由空间的描述、操 作对象物的描述。 (2)与软件环境的交互主要是与生产单元监 控计算机所提供的管理信息系统的通信

§2、机景人基本组成及技术参数 (1)基本组成 工业机器人系统由三大部分六个子系统组成。 三大部分是:机械部分、传感部分、控制部分 六个子系统是:驱动系统、机械结构系统、感受系 统、机器人-环境交互系统、人机交互系统、控制 系统

§2、机器人基本组成及技术参数 工业机器人系统由三大部分六个子系统组成。 三大部分是：机械部分、传感部分、控制部分。 六个子系统是：驱动系统、机械结构系统、感受系 统、机器人-环境交互系统、人机交互系统、控制 系统。 （1）基本组成