1、第七章 机器人本章内容n 概述n 机器人运动学n 机器人动力学n 机器人控制系统n 机器人应用的典型实例一、机器人的由来1920年捷克作家 Karel Capek的剧本 Ro-ssams Universal Robots 中，塑造了只会劳动不会思维的机器人形象，捷克语中的 Robota 意为 “苦力 ”、 “劳役 ”，是一种人造劳动者。英语 Robot由此衍生而来。该剧中，卡佩克提出了机器人的 安全、感知和自我繁殖 问题。科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想象，但人类社会将可能面临这种现实。第一节概述机器人三原则与机器人学Isaac Asimov 在 Im Ro
2、bot 中提出了 “机器人三原则 ” ：n A robot must not harm a human being or, through inaction, allow one to come harm.n A robot must always obey human beings unless that is conflict with the first law.n A robot protect itself from harm unless that is conflict with the first or second laws.并首次出现了 “机器人学 Robotics”的概念
3、第一节概述1) 机器人不应伤害人类，而且不能忽视机器人伤害人类；2) 机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；3) 机器人应能保护自己，与第二条相抵触者除外 什么是机器人学？n 机器人学是人们设计和应用机器人的技术和知识。n 机器人系统不仅由机器人组成，还需要其他装置和系统连同机器人一起来共同完成必需的任务。n 机器人学是一门交叉学科，它得益于机械工程、电气与电子工程、计算机科学、生物学以及其他许多学科。第一节概述什么是机器人？n 不同国家、不同学者给出的定义不同n ISO采用了美国的定义 :A reprogrammable and multifunctional manipulato
4、r, devised for the transport of materials, parts, tools or specialized systems, with varied and programmed movements, with the aim of carrying out varied tasks.n 不同时期，机器人的内涵也不同第一节概述机器人的四大特征n 仿生特征：模仿人的肢体动作n 柔性特征：对作业具有广泛适应性n 智能特征：具有对外界的感知能力n 自动特征：自动完成作业任务第一节概述二、机器人的组成第一节概述n 机械手或移动车n 末端执行器n 驱动器n 传感器传感器
5、n 控制器和处理器控制器和处理器n 软件软件机器人的主体部分，由连杆、活动关节和其他构件构成。连接在机械手最后一个关节上，用来执行任务。是由公司工程师或外面的顾问为某种用途而专门设计的。通常，其动作有机器人控制器直接控制。“肌肉 ”，常见的驱动器有伺服电机、步进电机、气缸及液压缸等，还有一些新型驱动器。它们由控制器控制。“五官 ”，收集机器人内部状态的信息或用来与外部环境进行通信。“大脑 ”，计算机器人关节的运动，确定每个关节应移动多少和多远才能达到预定的速度和位置，并监督控制器和传感器。“小脑 ”，从计算机获取数据，控制驱动器的动作，并与传感器反馈信息一起协调机器人的运动。操作系统：用来操作计算机机器人软件：根据机器人的运动方程计算每个关节的 必要动作，然后将这些信息传给控制器例行程序集合和应用程序：为了使用机器人外部设备或为了执行特定任务而开发三、机器人的分类按照机器人的技术发展水平分类：n 示教再现机器人示教 记忆 再现n 数控机器人具有环境感知装置，能在一定程度上适应环境的变化。n 智能机器人具有发现问题并能自主解决问题的能力。第一节概述
