機器人基礎(chǔ)緒論-wenkub
2023-02-06 18:03:50 本頁面
【正文】 前沿領(lǐng)域逐步縮小了與世界先進水平的差距， ? 國內(nèi)機器人方面的主要學(xué)術(shù)刊物《機器人》、《機器人技術(shù)與應(yīng)用》等。 ? 隨著機器人學(xué)的發(fā)展，相關(guān)的國際學(xué)術(shù)交流活動也日漸增多，目前最有影響的國際會議是 IEEE每年舉行的機器人學(xué)及自動化國際會議，此外還有國際工業(yè)機器人會議 (ISIR)和國際工業(yè)機器人技術(shù)會議 (CIRT)等。 ? 目前，對全球機器人技術(shù)發(fā)展最有影響的國家應(yīng)該是美國和日本。 現(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。在這一需求背景下，美國原子能委員會的阿爾貢研究所于1947年開發(fā)了遙控機械手， 1948年又開發(fā)了機械式的主從機械手。 ? 自 1946年第一臺數(shù)字電子計算機問世以來，計算機取得了驚人的進步，向高速度、大容量、低價格的方向發(fā)展。 ? 1，西周時期，偃師 能歌善舞的伶人； ? 2，春秋后期，魯班 木鳥，能在空中飛行“三日而不下”。劇中機器人 (Robot)這個詞的本意是苦力，即劇作家筆下的一個具有人的外表、特征和功能的機器，是一種人造的勞力。機器人技術(shù)基礎(chǔ) （工業(yè)機器人） 廣西大學(xué)機械學(xué)院機電系 林義忠 緒論 ? 本章將主要介紹機器人的由來與發(fā)展、機器人的定義、機器人技術(shù)的研究領(lǐng)域與學(xué)科范圍以及機器人的分類、應(yīng)用、組成與技術(shù)參數(shù)等。 ? 機器人一詞雖出現(xiàn)得較晚，然而這一概念在人類的想象中卻早已出現(xiàn)。 ? 3，地動儀、計里鼓車，指南車，木牛流馬 ， ? 4， 1662年，日本的竹田近江 自動機器玩偶 ； ? 5， 1738年，法國技師杰克 ? 大批量生產(chǎn)的迫切需求推動了自動化技術(shù)的進展，其結(jié)果之一便是 1952年數(shù)控機床的誕生。 1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了專利。作為機器人產(chǎn)品最早的實用機型（示教再現(xiàn)）是1962年美國 AMF公司推出的“ VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“ UNIMATE”。美國在機器人技術(shù)的綜合研究水平上仍處于領(lǐng)先地位，而日本生產(chǎn)的機器人在數(shù)量、種類方面則居世界首位。出版的相關(guān)期刊有“ Robot Today”、“ Robotics Research”、“ Robotics and Automation”等多種。 中國工業(yè)機器人進展 ? 我國于 1972年開始研制自己的工業(yè)機器人。 ? 從 90年代初期起，我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁進一大步，先后研制出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機器人，并實施了一批機器人應(yīng)用工程，形成了一批機器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國機器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。歐美國家的定義限定多一些，日本給出的定義寬松一些，這樣就使得機器人的定義范圍大小不同，以至在統(tǒng)計機器人的數(shù)量時，由于定義限定的差異，各種統(tǒng)計數(shù)字會有很大出入，故經(jīng)常要給予特殊說明。 ? 應(yīng)該說國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)給出的機器人定義較為全面和準(zhǔn)確，其定義涵蓋如下內(nèi)容： ? (1) 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。 機器人技術(shù)的研究領(lǐng)域與學(xué)科范圍 ? 一、研究領(lǐng)域 ? 經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，機器人技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一門新的綜合性交叉科學(xué) —— 機器人學(xué) (robotics)，它包括基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究兩方面的內(nèi)容，其主要研究領(lǐng)域有：①機械手設(shè)計；②機器人運動學(xué)與動力學(xué)；③機器人軌跡規(guī)劃；④機器人驅(qū)動技術(shù)；⑤機器人傳感器；⑥機器人視覺；⑦機器人控制語言與離線編程；⑧機器人本體結(jié)構(gòu)；⑨機器人控制系統(tǒng)；⑩智能機器人等。 機器人的分類 ? 應(yīng)用于不同領(lǐng)域的機器人可按照不同的功能、目的、用途、規(guī)模、結(jié)構(gòu)、坐標(biāo)、驅(qū)動方式等分成很多類型，目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。 ? 焊接機器人 是到現(xiàn)在為止應(yīng)用最多的工業(yè)機器人； ? 裝配機器人 比較多地用于電子部件或電器的裝配； ? 噴涂機器人 代替人進行各種噴涂作業(yè)； ? 搬運、上料、下料及碼垛機器人 的功能都是根據(jù)工況要求的速度和精度，將物品從一處運到另一處； ? 還有很多 其他用途的機器人 。 ? 服務(wù)機器人通常是可移動的，在多數(shù)情況下，可由一個移動平臺構(gòu)成，平臺上裝有一只或幾只手臂，代替或協(xié)助人完成為人類提供服務(wù)和安全保障的各種工作，如清潔、護理、娛樂和執(zhí)勤等。然而，由于危險很大，而且費用極高，所以人類積極尋找可以代替人類進行危險作業(yè)的技術(shù)，水下機器人變成了十分受關(guān)注的發(fā)展方向。目前，智能機器人尚處于研究和發(fā)展階段。示教內(nèi)容為機器人操作結(jié)構(gòu)的空間軌跡、作業(yè)條件、作業(yè)順序等。例如，操作人員抓住機器人上的噴槍把噴涂時要走的位置走一遍，機器人記住了這一連串運動，工作時自動重復(fù)這些運動，從而完成給定位置的噴涂工作。 ? 二、第二代機器人 ? 第二代機器人帶有一些可感知環(huán)境的裝置，通過反饋控制，使機器人能在一定程度上適應(yīng)變化的環(huán)境。焊縫跟蹤技術(shù)是在機器人上加一個傳感器，通過傳感器感知焊縫的位置，再通過反饋控制，機器人自動跟蹤焊縫，從而對示教的位置進行修正。機器人能夠根據(jù)得到的這些信息進行邏輯推理、判斷、決策，在變化的內(nèi)部狀態(tài)與外部環(huán)境中，自主決定自身的行為。
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