【正文】 。這可能會(huì)包括對(duì)工作場(chǎng)所的電視圖像的分析，或者對(duì)手部施加的力的測(cè)量和補(bǔ)償。動(dòng)力學(xué)已知機(jī)器人臂的負(fù)載信息(慣量、摩擦、加速度)，利用這種信息對(duì)伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以取得更好的工作特性。運(yùn)動(dòng)學(xué)已知執(zhí)行機(jī)構(gòu)目前的狀態(tài)(位置和速度)，確定抓握器當(dāng)前的狀態(tài)。伺服 已知執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前的位置和／或速度，確定使執(zhí)行機(jī)構(gòu)向著它預(yù)定的位置運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。進(jìn)一步的說(shuō)明：盡管許多機(jī)器人制造廠(chǎng)家目前在他們的系統(tǒng)中使用一個(gè)或者幾個(gè)微處理器，在本書(shū)中我們避免使用微處理器這個(gè)術(shù)語(yǔ)，簡(jiǎn)單地將其稱(chēng)為計(jì)算機(jī)。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在要求進(jìn)行實(shí)時(shí)控制時(shí)，可能需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，盡管目前的趨勢(shì)是向著全數(shù)字化發(fā)展，這個(gè)設(shè)備的某些部位甚至還可能采用模擬方式。計(jì)算部分 我們可以容易地將計(jì)算模塊稱(chēng)為計(jì)算機(jī)，這是兇為將要描述的大部分功能通常是由數(shù)字計(jì)算機(jī)完成的。此外，操縱型機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用要求對(duì)這種連接裝置加以保護(hù)，使其免受工廠(chǎng)中的惡劣電氣環(huán)境的影響。許多種類(lèi)的傳感器能夠表示位置和速度。這里所說(shuō)的位置是指執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)任意零參考點(diǎn)的位移。在實(shí)際應(yīng)用中，許多機(jī)器人并不需要具有這種完全的靈活性，因此，機(jī)器人通常只有五個(gè)或更少的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)和液壓缸都是典型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。與之相似，在結(jié)構(gòu)上分開(kāi)的兩個(gè)組成部分可以進(jìn)行相同的信息操作(例如，肩部和肘部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)用非常相似的方式將信息轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng))。因此，我們將根據(jù)信息傳遞的觀點(diǎn)來(lái)描述機(jī)器人系統(tǒng)的組成部分。機(jī)器人本身可以像人一樣被分為基座、肩、肘、腕、抓持器和工具?？梢詮奈镔|(zhì)的觀點(diǎn)電可以從系統(tǒng)的觀點(diǎn)，討論機(jī)器人系統(tǒng)的組成部分。其他應(yīng)用機(jī)器人其他典型的應(yīng)用包括檢測(cè)、質(zhì)量控制，和修復(fù)；過(guò)程如激光和水槍切、鉆和清掃屋舍操作；和在木業(yè)，紙業(yè)和食品制造業(yè)的應(yīng)用。這種技術(shù)通常需要一個(gè)人工智能的手段。經(jīng)驗(yàn)顯示當(dāng)合理選擇和實(shí)施時(shí)，與人工方法相比應(yīng)用這些機(jī)器人通常能降低整個(gè)制造成本和提高產(chǎn)品的質(zhì)量。通常需要跟蹤復(fù)雜軌跡如圖案表面輪廓，因此，控制鉸接或關(guān)節(jié)型機(jī)器人被選用。噴漆和焊接操作工業(yè)機(jī)器人復(fù)雜應(yīng)用的下一水平為噴漆、勘測(cè)和焊接。它的載荷運(yùn)作要求很高，工作在有臟又危險(xiǎn)的工廠(chǎng)環(huán)境中。抓—放型操作機(jī)器人最早的應(yīng)用為在機(jī)器裝、卸載，抓、放和材料轉(zhuǎn)運(yùn)的操作?，F(xiàn)行的和正在開(kāi)發(fā)的機(jī)器人在工業(yè)上的應(yīng)用可由其復(fù)雜程度和工作的需求的不同而分類(lèi)。日本作為世界頂尖的機(jī)器人制造和使用的國(guó)家，擁有高達(dá)40%以上的世界工業(yè)機(jī)器人裝置。分配多層次計(jì)算機(jī)組織為首選，因?yàn)樗軈f(xié)調(diào)各種運(yùn)動(dòng)并且可以與外部傳感器、其他機(jī)構(gòu)和其他機(jī)器人相聯(lián)接，并且可以和其他計(jì)算機(jī)相聯(lián)系。第二代機(jī)器人的主要應(yīng)用包括勘測(cè)、焊接、噴漆和其它一些的組合。這樣就提供實(shí)時(shí)的軌跡計(jì)算。第二代機(jī)器人系統(tǒng)的功能由于增加一個(gè)計(jì)算機(jī)程序而加強(qiáng)。沒(méi)有任何傳感器，這些機(jī)器人需要一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)，直接與工廠(chǎng)相應(yīng)的環(huán)境。智能機(jī)器人這種機(jī)器人采用感官知覺(jué)對(duì)它周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)和做出決定，并據(jù)此進(jìn)行工作。這種機(jī)器人可以由記憶重復(fù)實(shí)現(xiàn)這種順序?？蛇呿樞驒C(jī)器人可以對(duì)這類(lèi)機(jī)器人進(jìn)行編程，使其按一定的順序工作，可以很容易地改變這種順序或者重新編程。在日本，日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)根據(jù)輸入信息和示教方法的不同把工業(yè)機(jī)器人分為：手動(dòng)操作者操作者直接由操作人操縱。因此，包括特殊用途“硬自動(dòng)化”工具和裝置特別地出現(xiàn)在高檔產(chǎn)品。特別地，它的控制單元必須用一個(gè)記憶設(shè)備，考慮到環(huán)境和條件等因素通?？捎脵z測(cè)或適應(yīng)裝置，這些多用途的機(jī)器通常設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)重復(fù)性功能，同時(shí)也可適用于其他功能。盡管這種定義沒(méi)有直接把抓—放型手臂算作機(jī)器人，但遠(yuǎn)距離操縱裝置和遙控裝置通常被認(rèn)為是機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是一門(mén)設(shè)計(jì)、建筑、應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的科學(xué)。機(jī)器人的這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該具有測(cè)出是否有需要自動(dòng)停止工作的要求的能力?？梢圆捎迷诘孛嫔袭?huà)出紅顏色的線(xiàn)和設(shè)置障礙物以阻止工人進(jìn)入機(jī)器人的工作范圍。應(yīng)該仔細(xì)地設(shè)計(jì)和配置機(jī)器人和機(jī)器人單元，使它們不會(huì)傷害人類(lèi)和其他機(jī)器。采用機(jī)器人進(jìn)行焊接和切斷工作是比由人工來(lái)完成這些工作更安全的例子。但是，主要的理由一直是，而日．現(xiàn)在仍然是提高生產(chǎn)率。為了與國(guó)外制造廠(chǎng)家進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，必須以比較低的成術(shù)，生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。通過(guò)采用包括機(jī)器人在內(nèi)的各種自動(dòng)化技術(shù)，從20世紀(jì)70 年代開(kāi)始，口本的制造廠(chǎng)家能夠比沒(méi)有采用自動(dòng)化技術(shù)的美國(guó)制造廠(chǎng)家生產(chǎn)更好的和便宜的汽車(chē)。與此同時(shí)，來(lái)自國(guó)外的競(jìng)爭(zhēng)成為美國(guó)制造業(yè)所面臨的一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。就工業(yè)機(jī)器人而古，這個(gè)動(dòng)力是經(jīng)濟(jì)件。數(shù)字控制技術(shù)和遠(yuǎn)程操作技術(shù)推動(dòng)了大范圍的機(jī)器人研制和應(yīng)用。米蘭克朗公司研制出T 3 工業(yè)機(jī)器人，存機(jī)器人的控制方面取得r 較大的進(jìn)展。通用汽車(chē)公司在1962 年安裝了第一臺(tái)用于生產(chǎn)線(xiàn)上的工業(yè)機(jī)器人，它是尤尼梅森公刊生產(chǎn)的。通過(guò)融合上述兩項(xiàng)技術(shù)，狄弗研制出第一個(gè)機(jī)器人，它是一個(gè)不復(fù)雜的，可以編程的物料運(yùn)送機(jī)器人。遠(yuǎn)程操作技術(shù)使得一臺(tái)機(jī)器的性能超出一臺(tái)數(shù)控機(jī)器。它可通過(guò)存儲(chǔ)的程序?qū)\(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。它基于下面兩項(xiàng)重要技術(shù)：(1)數(shù)字控制(NC)技術(shù)；(2)遠(yuǎn)程操作技術(shù)。在1954年，第一個(gè)可以編程的機(jī)器人由喬治圍繞著這兩個(gè)關(guān)鍵特征所撰寫(xiě)的定義正在變成制造業(yè)的專(zhuān)業(yè)人員所接受的定義?！翱梢愿木幊绦颉边@個(gè)術(shù)語(yǔ)意味著兩件事：機(jī)器人根據(jù)編寫(xiě)的程序工作，以及可以通過(guò)重新編寫(xiě)程序來(lái)適應(yīng)不同種類(lèi)的制造工作的需要。注意在這個(gè)定義中包含“可以改編程序”和“多功能”這兩個(gè)詞。這種單用途的機(jī)器不能滿(mǎn)足被人們?nèi)找鎻V泛接受的關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的定義。在制造T 廠(chǎng)中使用的許多單用途機(jī)器可能會(huì)看起來(lái)像機(jī)器人。 and what information or signal does the ponent produce? It is important to note that the same physical ponent may perform many different information operations (e. g. , a central puterperforms many different calculations on different data). Likewise, two physically separate ponents may perform identical information operations ( e. g., the shoulder and elbow actuators both convert signals to motion in very similar ways).Actuator Asmciated with each joint on the robot is an actuator which causes that joint to move. Typical actuators are electric motors and hydraulic cylinders. Typically, a robot system will contain six actuators, since six are required for full control of position and orientation. Many robot applications do not require this full flexibility, and consequently, robots are often built with five or fewer actuators.Sensor To control an actuator, the puter must have infommtion regarding the position and possibly the velocity of the actuator. In this context, the term position refers to a displacement from some arbitrary zero reference point for that actuator. For example, in the case of a rotary actuator , position would really the angular position and be measured in radians.Many types of sensors can provide indications of position and velocity. The various types of sensors require different mechanisms for interfacing to the puter. In addition, the industrial use of the manipulator requires that the interface be protected from the harsh electrical environment of the factory. Sources of electrical noise such as arc welders and large motors can easily makena digital system useless unless care is taken in design and construction of the interface.Computation We could easily have labeled the putation module puter,as most of the Functions to be described are typically perfommd by digital puters. However, many of the Functions may be performed in dedicated custom hardware or networks of puters