機(jī)器人基礎(chǔ)緒論-wenkub
2023-02-06 18:03:50 本頁(yè)面
【正文】 前沿領(lǐng)域逐步縮小了與世界先進(jìn)水平的差距， ? 國(guó)內(nèi)機(jī)器人方面的主要學(xué)術(shù)刊物《機(jī)器人》、《機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》等。 ? 隨著機(jī)器人學(xué)的發(fā)展，相關(guān)的國(guó)際學(xué)術(shù)交流活動(dòng)也日漸增多，目前最有影響的國(guó)際會(huì)議是 IEEE每年舉行的機(jī)器人學(xué)及自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議，此外還有國(guó)際工業(yè)機(jī)器人會(huì)議 (ISIR)和國(guó)際工業(yè)機(jī)器人技術(shù)會(huì)議 (CIRT)等。 ? 目前，對(duì)全球機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最有影響的國(guó)家應(yīng)該是美國(guó)和日本。 現(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。在這一需求背景下，美國(guó)原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所于1947年開(kāi)發(fā)了遙控機(jī)械手， 1948年又開(kāi)發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。 ? 自 1946年第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步，向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。 ? 1，西周時(shí)期，偃師 能歌善舞的伶人； ? 2，春秋后期，魯班 木鳥(niǎo)，能在空中飛行“三日而不下”。劇中機(jī)器人 (Robot)這個(gè)詞的本意是苦力，即劇作家筆下的一個(gè)具有人的外表、特征和功能的機(jī)器，是一種人造的勞力。機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) （工業(yè)機(jī)器人） 廣西大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)電系 林義忠 緒論 ? 本章將主要介紹機(jī)器人的由來(lái)與發(fā)展、機(jī)器人的定義、機(jī)器人技術(shù)的研究領(lǐng)域與學(xué)科范圍以及機(jī)器人的分類(lèi)、應(yīng)用、組成與技術(shù)參數(shù)等。 ? 機(jī)器人一詞雖出現(xiàn)得較晚，然而這一概念在人類(lèi)的想象中卻早已出現(xiàn)。 ? 3，地動(dòng)儀、計(jì)里鼓車(chē)，指南車(chē)，木牛流馬 ， ? 4， 1662年，日本的竹田近江 自動(dòng)機(jī)器玩偶 ； ? 5， 1738年，法國(guó)技師杰克 ? 大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展，其結(jié)果之一便是 1952年數(shù)控機(jī)床的誕生。 1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請(qǐng)了專(zhuān)利。作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型（示教再現(xiàn)）是1962年美國(guó) AMF公司推出的“ VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“ UNIMATE”。美國(guó)在機(jī)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(jī)器人在數(shù)量、種類(lèi)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(guó)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)展 ? 我國(guó)于 1972年開(kāi)始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。 ? 從 90年代初期起，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)一大步，先后研制出了點(diǎn)焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運(yùn)、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機(jī)器人，并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程，形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。歐美國(guó)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(jī)器人的定義范圍大小不同，以至在統(tǒng)計(jì)機(jī)器人的數(shù)量時(shí)，由于定義限定的差異，各種統(tǒng)計(jì)數(shù)字會(huì)有很大出入，故經(jīng)常要給予特殊說(shuō)明。 ? 應(yīng)該說(shuō)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)給出的機(jī)器人定義較為全面和準(zhǔn)確，其定義涵蓋如下內(nèi)容： ? (1) 機(jī)器人的動(dòng)作機(jī)構(gòu)具有類(lèi)似于人或其他生物體某些器官 (肢體、感官等 )的功能。 機(jī)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(guò)數(shù)十年的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一門(mén)新的綜合性交叉科學(xué) —— 機(jī)器人學(xué) (robotics)，它包括基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究?jī)煞矫娴膬?nèi)容，其主要研究領(lǐng)域有：①機(jī)械手設(shè)計(jì)；②機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)；③機(jī)器人軌跡規(guī)劃；④機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)；⑤機(jī)器人傳感器；⑥機(jī)器人視覺(jué)；⑦機(jī)器人控制語(yǔ)言與離線編程；⑧機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)；⑨機(jī)器人控制系統(tǒng)；⑩智能機(jī)器人等。 機(jī)器人的分類(lèi) ? 應(yīng)用于不同領(lǐng)域的機(jī)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(dòng)方式等分成很多類(lèi)型，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。 ? 焊接機(jī)器人 是到現(xiàn)在為止應(yīng)用最多的工業(yè)機(jī)器人； ? 裝配機(jī)器人 比較多地用于電子部件或電器的裝配； ? 噴涂機(jī)器人 代替人進(jìn)行各種噴涂作業(yè)； ? 搬運(yùn)、上料、下料及碼垛機(jī)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(yùn)到另一處； ? 還有很多 其他用途的機(jī)器人 。 ? 服務(wù)機(jī)器人通常是可移動(dòng)的，在多數(shù)情況下，可由一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成，平臺(tái)上裝有一只或幾只手臂，代替或協(xié)助人完成為人類(lèi)提供服務(wù)和安全保障的各種工作，如清潔、護(hù)理、娛樂(lè)和執(zhí)勤等。然而，由于危險(xiǎn)很大，而且費(fèi)用極高，所以人類(lèi)積極尋找可以代替人類(lèi)進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)的技術(shù)，水下機(jī)器人變成了十分受關(guān)注的發(fā)展方向。目前，智能機(jī)器人尚處于研究和發(fā)展階段。示教內(nèi)容為機(jī)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(jī)器人上的噴槍把噴涂時(shí)要走的位置走一遍，機(jī)器人記住了這一連串運(yùn)動(dòng)，工作時(shí)自動(dòng)重復(fù)這些運(yùn)動(dòng)，從而完成給定位置的噴涂工作。 ? 二、第二代機(jī)器人 ? 第二代機(jī)器人帶有一些可感知環(huán)境的裝置，通過(guò)反饋控制，使機(jī)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(jī)器人上加一個(gè)傳感器，通過(guò)傳感器感知焊縫的位置，再通過(guò)反饋控制，機(jī)器人自動(dòng)跟蹤焊縫，從而對(duì)示教的位置進(jìn)行修正。機(jī)器人能夠根據(jù)得到的這些信息進(jìn)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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