機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)-緒論課件

自我介紹名字：褚金奎主要學(xué)術(shù)經(jīng)歷：2002.5-至今:大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師2001.10-2002.4:日本國(guó)東北大學(xué)工學(xué)部機(jī)械智能工學(xué)科客座教授1998.7-2002.10：西安理工大學(xué)、機(jī)械與精密儀器學(xué)院機(jī)械學(xué)專(zhuān)業(yè)教授、博士生導(dǎo)師1997.5-1998.6:西安理工大學(xué)、機(jī)械與精密儀器學(xué)院機(jī)械學(xué)專(zhuān)業(yè)教授1996.10-1997.4:日本國(guó)山形大學(xué)機(jī)械工學(xué)部機(jī)械系統(tǒng)工學(xué)科研究員1996.7-1996.10:日本國(guó)近畿大學(xué)理工學(xué)部機(jī)械工學(xué)科高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者1989.4-1992.10：在北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所攻讀博士學(xué)位主要研究方向：機(jī)構(gòu)學(xué)，機(jī)器人，實(shí)體造型與運(yùn)動(dòng)方針，MEMS自我介紹名字：褚金奎主要學(xué)術(shù)成果科研成果及所受獎(jiǎng)勵(lì):

2004教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持項(xiàng)目獲得者2003入選遼寧省千百萬(wàn)人才工程1995年評(píng)為機(jī)械工業(yè)部部級(jí)優(yōu)秀青年科技專(zhuān)家，1996年項(xiàng)目《機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的拓?fù)涮卣?、尺度特征及?dòng)力學(xué)模型的研究》獲得教育部科技進(jìn)步（甲類(lèi)）二等獎(jiǎng)1997年評(píng)為機(jī)械工業(yè)部部級(jí)學(xué)術(shù)骨干1999年項(xiàng)目《以序單開(kāi)鏈為基本單元的機(jī)械系統(tǒng)新理論研究》獲得教育部科技進(jìn)步（甲類(lèi)）二等獎(jiǎng)2000年項(xiàng)目《齒輪連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本理論及新方法的研究》獲得山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)主要學(xué)術(shù)成果科研成果及所受獎(jiǎng)勵(lì):發(fā)表論文共發(fā)表論文一百伍拾篇，其中主要的論文有：（1）用快速傅立葉變換進(jìn)行再現(xiàn)平面四桿機(jī)構(gòu)連桿曲線的綜合,機(jī)械工程學(xué)報(bào),1993年第五期，被蘇聯(lián)"機(jī)械制造材料與機(jī)械零件文獻(xiàn)"收錄。（2）IdentificationofIsomorphismAmongKinematicChainsandInversionsUsingLink‘sAdjacent－Chain－Table,MechanismandMachineTheory,No.1,1994，被“SCI”收錄（3）SystemicsofAssurGroupswithmultiplejoints,,MechanismandMachineTheory，No.8,1998，被"SCI"收錄同時(shí)也被被"EI"收錄。（4）StructuralanalysisofsynthesisofAssurGroupswithmultiplejoints,機(jī)械工程學(xué)報(bào)英文版,No.1,1992，（5）齒輪連桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型綜合的研究，機(jī)械工程學(xué)報(bào),No.3，1996（6）帶有預(yù)定時(shí)標(biāo)平面四桿剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)尺度綜合的研究,機(jī)械工程學(xué)報(bào)，No.5，1999（7）四桿機(jī)構(gòu)軌跡特性與機(jī)構(gòu)尺寸型關(guān)系研究，《中國(guó)科學(xué)》E輯中文版,2004,34卷第7期，p1-9.（8）StudyofRelationshipbetweenCouplerCurvePropertiesof4-barLinkagesandItsDimensionalTypes,SCIENCEINCHINA（SeriesE）,2004,47(4)

發(fā)表論文共發(fā)表論文一百伍拾篇，其中主要的論文有：發(fā)表論文(9）Stephenson六桿機(jī)構(gòu)可動(dòng)性研究，機(jī)械工程學(xué)報(bào)，No.11,2004(10）電熱驅(qū)動(dòng)鎳微夾鉗的設(shè)計(jì)及制作，機(jī)械工程學(xué)報(bào)，No.5,2007(11)RapidNonlinearAnalysisforElectrothermalMicrogripperUsingReducedOrderModelBasedonKrylovSubspace，InternationalJournalofNonlinearSciencesandNumericalSimulation,Vol.9,No.4,2008,P333-338，期刊影響因子:5.099(12)FourierMethodtoFunctionSynthesisofRCCCMechanism，ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineers,PartC,JournalofMechanicalEngineeringScience，Vol.222，2008，DOI:10.1243/09544062JMES1091，期刊影響因子：0.329(13)Constructionandperformancetestofanovelpolarizationsensorfornavigation，Sensors&Actuators:A.Physical，DOIinformation:10.1016/j.sna.2008.07.016,2008，Vol.148，P75-82,2008，期刊影響因子：1.348。發(fā)表論文聯(lián)系方式電話：84706108（o)Email:chujk@機(jī)械學(xué)院2號(hào)樓，微系統(tǒng)中心212-2聯(lián)系方式電話：84706108（o)機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)褚金奎參考教材:機(jī)器人機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)楊廷力機(jī)械工業(yè)出版社，2004年3月機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)褚金奎參考教材:機(jī)器人機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)1.機(jī)構(gòu)發(fā)展史機(jī)構(gòu)是人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)明的用于改造和適應(yīng)自然的工具—有了人就有了機(jī)構(gòu)的創(chuàng)造.

最簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)—杠杠,門(mén),柵欄,輪子等機(jī)構(gòu)的發(fā)展史就是人類(lèi)的創(chuàng)造發(fā)明史、文明史

農(nóng)業(yè)文明中機(jī)構(gòu)的貢獻(xiàn)有:馬車(chē),水車(chē),紡車(chē),風(fēng)車(chē)（古）播種機(jī)、收割機(jī)。

工業(yè)文明中機(jī)構(gòu)的貢獻(xiàn):沒(méi)有蒸氣機(jī)為代表的一系列機(jī)器的發(fā)明就沒(méi)有工業(yè)文明。機(jī)構(gòu)學(xué)的誕生起源于1875德國(guó)學(xué)者勒洛(F.Reuleau)給機(jī)構(gòu)的定義電器時(shí)代,信息時(shí)代的到來(lái)對(duì)機(jī)構(gòu)發(fā)明提出了新的課題1.機(jī)構(gòu)發(fā)展史機(jī)構(gòu)是人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)明的用于改造和適應(yīng)自然的工1.1機(jī)構(gòu)定義機(jī)構(gòu)與機(jī)器：機(jī)器就是指設(shè)備、裝置。機(jī)構(gòu)是為研究機(jī)器的組成、運(yùn)動(dòng)原理、分析設(shè)計(jì)方法的抽象。其定義為:由具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件形成的一個(gè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)、力和能量的變換。機(jī)構(gòu)的主要組成:構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副。其中有兩個(gè)構(gòu)件比較特殊：機(jī)架和原動(dòng)件。機(jī)構(gòu)的研究就是研究構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副各自特點(diǎn)和相互連接組成系統(tǒng)機(jī)構(gòu)功能的圖表示:機(jī)構(gòu)系統(tǒng)輸入（運(yùn)動(dòng)力、能量）輸出（運(yùn)動(dòng)力、能量）1.1機(jī)構(gòu)定義機(jī)構(gòu)與機(jī)器：機(jī)構(gòu)系統(tǒng)輸入輸出1.2機(jī)構(gòu)的組成及分類(lèi)構(gòu)件的種類(lèi)含運(yùn)動(dòng)副的多少分：雙副桿、三副桿、多副桿…

構(gòu)件的特性：齒輪、凸輪、帶輪、棘輪、機(jī)架、原動(dòng)件….運(yùn)動(dòng)副的種類(lèi)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：平面、空間平面（R、P)、空間(C、S、H)

接觸特性:高副（凸輪、齒輪、摩擦副）、低副（R、P)等連接特性：拉壓介質(zhì)運(yùn)動(dòng)副：帶、鏈、鋼絲及其他介質(zhì)如液壓機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的分類(lèi)

運(yùn)動(dòng)特性：平面、空間、低副機(jī)構(gòu)、高副機(jī)構(gòu)、構(gòu)件的特性：齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)副與構(gòu)件的連接特性:低級(jí)機(jī)構(gòu)、高級(jí)機(jī)構(gòu),柔性機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)學(xué)的主要目的就是為新機(jī)構(gòu)(機(jī)器)發(fā)明創(chuàng)造提供理論和技術(shù)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容（三個(gè)命題）：組成學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)1.2機(jī)構(gòu)的組成及分類(lèi)構(gòu)件的種類(lèi)1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.機(jī)構(gòu)組成學(xué)——機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論（非尺寸影響）機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析：

機(jī)構(gòu)的組成條件（機(jī)構(gòu)的自由度分析）機(jī)架的選擇準(zhǔn)則原動(dòng)件（主動(dòng)件）的選擇確定

機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系（m、κξΔ、分支數(shù)、位置方程數(shù)、復(fù)雜度）機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)綜合（類(lèi)型綜合）：

類(lèi)型綜合：在一定的條件下（n,p,l,f)的全部機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類(lèi)型

分類(lèi)與優(yōu)選：根據(jù)一定的指標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.機(jī)構(gòu)組成學(xué)——機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論（非尺1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（續(xù)）2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)（研究機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件尺寸的影響）運(yùn)動(dòng)學(xué)分析：已知機(jī)構(gòu)尺寸和輸入確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)位置分析速度分析加速度分析精度分析裝配構(gòu)型分析奇異構(gòu)型分析分支、順序、尺寸型優(yōu)選運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合:已知輸出輸入要求機(jī)構(gòu)尺寸位置綜合（軌跡、函數(shù)、剛體導(dǎo)引）速度、加速度綜合誤差綜合1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（續(xù)）2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)（研究機(jī)構(gòu)中各構(gòu)1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（續(xù)）3.機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容（機(jī)構(gòu)中質(zhì)量分布、阻尼特性、材料特性、幾何特性對(duì)機(jī)構(gòu)性能的影響）動(dòng)力學(xué)分析

動(dòng)態(tài)靜力分析:

已知機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及外力確定機(jī)構(gòu)及構(gòu)件上慣性力、力矩、平衡力、力矩、驅(qū)動(dòng)力、及支反力、應(yīng)力、應(yīng)變等

動(dòng)力學(xué)分析：已知機(jī)構(gòu)的所受的外力，確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（牛頓第二定律、拉格朗日方程、凱恩方程）結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析：已知機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及受力，確定機(jī)構(gòu)的響應(yīng)、振型、固有頻率、噪音、可靠性、壽命、穩(wěn)定性等動(dòng)力學(xué)綜合已知機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能要求，確定機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)（質(zhì)量分布、阻尼分布、幾何特性、材料特性）

常見(jiàn)的動(dòng)力學(xué)要求：慣性力、力矩、支反力、許用應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)頻率、壽命等動(dòng)力學(xué)涉及的內(nèi)容很多，很多內(nèi)容都有專(zhuān)門(mén)的學(xué)科進(jìn)行研究1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（續(xù)）3.機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容（機(jī)構(gòu)2.機(jī)器人發(fā)展史科幻作品

20年robot:捷克作家卡雷爾.查培克（KapelCapek)

人造勞動(dòng)者

60年代實(shí)用化的機(jī)器人，區(qū)別、工業(yè)機(jī)器人（操作手）；

70年代機(jī)器人的概念才被確認(rèn)，出現(xiàn)了機(jī)器人學(xué)；

80年代工業(yè)機(jī)器人大量應(yīng)用，出現(xiàn)了大量的移動(dòng)機(jī)器人研究（步行機(jī)、月球車(chē)）；

90年代出現(xiàn)了智能機(jī)器人的概念，醫(yī)用機(jī)器人出現(xiàn)在臨床，移動(dòng)機(jī)器人開(kāi)始應(yīng)用；

20世紀(jì)末出現(xiàn)了大量的智能機(jī)器人比賽和智能機(jī)器人模型、助殘機(jī)器人；可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)、21世紀(jì)機(jī)器人將走入我們的生活，成為我們生活中不可缺少的一部分。機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷機(jī)器自動(dòng)化機(jī)器智能化機(jī)器擬人機(jī)器2.機(jī)器人發(fā)展史科幻作品2.1機(jī)器人定義機(jī)器人是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，一般具有下列性質(zhì)：代替人進(jìn)行工作：能像人一樣使用工具和機(jī)械(機(jī)床和汽車(chē)不行）有通用性：根據(jù)工況進(jìn)行作業(yè)變換（玩具不能)可以直接對(duì)外發(fā)生作用：不僅能像計(jì)算機(jī)一樣進(jìn)行計(jì)算，還能對(duì)外產(chǎn)生作用

2.1機(jī)器人定義機(jī)器人是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，一般具有下列性質(zhì)：2.2機(jī)器人的種類(lèi)機(jī)器人的分類(lèi)方法有許多，這里簡(jiǎn)單介紹三種根據(jù)機(jī)器人可以代替人的不同器官可分為：操作機(jī)器人：手移動(dòng)機(jī)器人：腿視覺(jué)機(jī)器人：眼，等等根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用可分為工業(yè)機(jī)器人：搬運(yùn)、焊接、裝配、噴漆、焊接、檢測(cè)等極限作業(yè)機(jī)器人：核電站、海底、宇宙空間等娛樂(lè)機(jī)器人等：彈奏樂(lè)器、舞蹈、寵物等福利機(jī)器人（助殘機(jī)器人）醫(yī)療機(jī)器人（手術(shù)機(jī)器人）災(zāi)難救助機(jī)器人體育類(lèi)機(jī)器人等軍用機(jī)器人2.2機(jī)器人的種類(lèi)機(jī)器人的分類(lèi)方法有許多，這里簡(jiǎn)單介紹三種2.2機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）根據(jù)機(jī)器人動(dòng)作所基于的信息可分為：操作機(jī)器人(遙控機(jī)器人)：遠(yuǎn)距離遙控（太空、核電站、防暴);基于微觀顯微觀察的機(jī)器人（納米操作、細(xì)胞操作、手術(shù)機(jī)器人等）程序機(jī)器人：按預(yù)定的程序進(jìn)行工作（上、下料機(jī)器人）2.2機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）根據(jù)機(jī)器人動(dòng)作所基于的信息可分為：2.3機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）示教再現(xiàn)機(jī)器人：示教再現(xiàn)同盒式錄放機(jī)一樣，把軌跡、動(dòng)作進(jìn)行示教再現(xiàn)。數(shù)值控制機(jī)器人：用計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人的動(dòng)作，軌跡規(guī)劃是基于計(jì)算而非示教。2.3機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）示教再現(xiàn)機(jī)器人：示教再現(xiàn)同盒式錄放2.3機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）智能機(jī)器人：不僅可以完成預(yù)定的工作，還可以根據(jù)工作的狀況進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。通常情況下，機(jī)器人的信息控制方式都不是一種，混合控制的情況比較普遍。（火星探險(xiǎn)車(chē)）2.3機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）智能機(jī)器人：不僅可以完成預(yù)定的工作機(jī)器人產(chǎn)品安川機(jī)器人Scalar機(jī)器人機(jī)器人產(chǎn)品安川機(jī)器人Scalar機(jī)器人國(guó)產(chǎn)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)機(jī)器人火星探索機(jī)器人火星探索機(jī)器人玩具機(jī)器人圖片玩具機(jī)器人圖片玩具機(jī)器人圖片玩具機(jī)器人圖片玩具機(jī)器人玩具機(jī)器人智能機(jī)器人圖片智能機(jī)器人圖片宇航和軍用機(jī)器人機(jī)器人士兵勇氣號(hào)火星機(jī)器人模型宇航和軍用機(jī)器人機(jī)器人士兵勇氣號(hào)火星機(jī)器人模型中國(guó)研制的智能機(jī)器人中國(guó)研制的智能機(jī)器人BHR-01仿人形機(jī)器人（2002年）自由度 33腿部 6x2=12手臂 6x2=12手 2x2=4頭 3體重 75公斤身高： 1.6米BHR-01仿人形機(jī)器人（2002年）自由度 33美女機(jī)器人（2006年，中國(guó)科學(xué)院北京自動(dòng)化研究院）身高１６８厘米體重６０公斤身著紅色婚紗?！八钡拿娌坑刹Ａт摬牧现瞥?，嘴和眉毛是畫(huà)上去的，眼睛可以轉(zhuǎn)動(dòng)還可以跟人配合跳交誼舞。如果被人夸獎(jiǎng)：“你真漂亮?！薄八睍?huì)“微笑”美女機(jī)器人（2006年，中國(guó)科學(xué)院北京自動(dòng)化研究院）身高１６國(guó)外的仿真機(jī)器人國(guó)外的仿真機(jī)器人家政機(jī)器人沈陽(yáng)自動(dòng)化所具備2歲兒童智商它能陪您說(shuō)話、能幫您檢查室內(nèi)空氣質(zhì)量、能診病還能分析股票日本松下按計(jì)劃以后還將繼續(xù)推出能夠布置餐桌和洗碗的家政機(jī)器人日本東京大學(xué)給客人倒飲料家政機(jī)器人沈陽(yáng)自動(dòng)化所日本松下日本東京大學(xué)機(jī)器人魚(yú)機(jī)器人魚(yú)PAINTROBOTSPAINTROBOTS涂膠機(jī)器人涂膠機(jī)器人助殘機(jī)器人助殘機(jī)器人并聯(lián)機(jī)器人并聯(lián)機(jī)器人生物及微機(jī)器人生物及微機(jī)器人微納米機(jī)器人單細(xì)胞機(jī)器人仿生微機(jī)器人微納米機(jī)器人單細(xì)胞機(jī)器人機(jī)器人系統(tǒng)硬件的構(gòu)成機(jī)器人系統(tǒng)硬件的構(gòu)成機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成學(xué)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)機(jī)器人控制理論傳感器與信息傳輸和處理機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成學(xué)3.現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)3.1基本構(gòu)成3.現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)3.1基本構(gòu)成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程3.2機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程(1)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程的基本模式任務(wù)空間解空間解優(yōu)選(2)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的主要層次：拓?fù)鋭?chuàng)新設(shè)計(jì)參數(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)控制創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.2機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程(1)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程的基本模式3.3現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)向主動(dòng)控制、信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展：機(jī)構(gòu)創(chuàng)新是機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的核心，而機(jī)構(gòu)拓?fù)鋭?chuàng)新對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新起著決定作用；由子系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系、制約與協(xié)調(diào)，確定子系統(tǒng)之間的相應(yīng)特性；3.3現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的主要特點(diǎn)傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)向主動(dòng)控制、信4.現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)4.1現(xiàn)代機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)現(xiàn)代機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)活動(dòng)度≥22.運(yùn)動(dòng)輸出包括：

1)運(yùn)動(dòng)輸出類(lèi)型；

2)位姿實(shí)現(xiàn)連續(xù)復(fù)雜變化；

3)在一定范圍內(nèi)的可調(diào)輸出。3.可變主動(dòng)輸入4.可變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5.可變尺度參數(shù)6.可變慣性參數(shù)7.可變阻尼參數(shù)1.機(jī)構(gòu)活動(dòng)度=12.運(yùn)動(dòng)輸出(函數(shù)、導(dǎo)向、軌跡)

為單輸出，調(diào)整困難；可實(shí)現(xiàn)若干精確點(diǎn)，但過(guò)程為近似實(shí)現(xiàn)

3.主動(dòng)輸入基本不變

4.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變

5.尺度參數(shù)不變

6.慣性參數(shù)不變7.阻尼參數(shù)不變4.現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)4.1現(xiàn)代機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)現(xiàn)代機(jī)4.2現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)的任務(wù)

最重要任務(wù)是發(fā)明新機(jī)構(gòu)，應(yīng)為發(fā)明機(jī)構(gòu)提供系統(tǒng)的理論與有效的實(shí)用方法。4.3現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)理論的基本問(wèn)題

結(jié)構(gòu)類(lèi)（非數(shù)值類(lèi)）非線性問(wèn)題機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)類(lèi)（數(shù)值類(lèi)）非線性問(wèn)題非線性代數(shù)方程——機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)非線性微分方程——機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)4.2現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)的任務(wù)最重要任務(wù)是發(fā)明新機(jī)構(gòu)，應(yīng)4.4拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)基本理論

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本類(lèi)型(1)機(jī)構(gòu)集成創(chuàng)新：

通過(guò)對(duì)已知基本機(jī)構(gòu)（元機(jī)構(gòu)）及其功能（元功能）進(jìn)行重組，以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的整體功能與原理創(chuàng)新。已知元機(jī)構(gòu)及其元功能是集成創(chuàng)新知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)之一。(2)機(jī)構(gòu)原始創(chuàng)新發(fā)明具有特定功能的新基本機(jī)構(gòu)，可直接開(kāi)發(fā)為新型產(chǎn)品，或作為機(jī)構(gòu)集成創(chuàng)新的新元機(jī)構(gòu)。4.4拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)基本理論拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本類(lèi)型(1)4.5現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)的主要特點(diǎn)研究對(duì)象為現(xiàn)代機(jī)構(gòu)——現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的子系統(tǒng)（骨架與執(zhí)行器）。機(jī)構(gòu)學(xué)內(nèi)容涉及機(jī)械、驅(qū)動(dòng)、控制、信息等多學(xué)科的交叉與融合。機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)統(tǒng)一建模，創(chuàng)建三者融為一體且涉及驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)的系統(tǒng)理論與方法，為創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法提供理論基礎(chǔ)。與計(jì)算機(jī)技術(shù)很好結(jié)合，以提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)用軟件。與其它學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，甚至拓寬、發(fā)展相關(guān)的數(shù)學(xué)、力學(xué)方法，溝通與其它學(xué)科（如結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)、分子工程學(xué)等）的內(nèi)在聯(lián)系等。4.5現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)的主要特點(diǎn)研究對(duì)象為現(xiàn)代機(jī)構(gòu)——現(xiàn)代機(jī)械

展望多學(xué)科技術(shù)(機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)、控制、信息、MEMS、傳感、計(jì)算機(jī)等)的交叉與融合發(fā)展。多學(xué)科理論(機(jī)構(gòu)、數(shù)學(xué)、力學(xué)、微電子學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)與分子工程學(xué))的協(xié)調(diào)發(fā)展，甚至在更高層次上(如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次)的一致性。

總之，以發(fā)明新機(jī)構(gòu)為最重要任務(wù)的現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)，通過(guò)一兩代我國(guó)學(xué)者群體的努力，能形成屬于我國(guó)原創(chuàng)的現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)的新學(xué)派，建立起有中國(guó)特色的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)原創(chuàng)理論與方法體系，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用，并為世界機(jī)械學(xué)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。展望多學(xué)科技術(shù)(機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)、控制、信息、MEMS、傳感、本書(shū)的主要研究?jī)?nèi)容本書(shū)的主要目的就是介紹一中的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)理論和方法因此在第一章中重要介紹了幾個(gè)概念機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元類(lèi)型機(jī)構(gòu)及單元的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)表示機(jī)構(gòu)及單元的基本功能及數(shù)學(xué)表示機(jī)構(gòu)與單元的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系，建立機(jī)構(gòu)與單元之間的內(nèi)在聯(lián)系給出基于上述理論的機(jī)構(gòu)類(lèi)型綜合方法。第二章串聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型綜合（結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)描述、輸出的特征矩陣）第三章介紹單回路機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型綜合（單回路機(jī)構(gòu)的分類(lèi)、數(shù)學(xué)描述第四章并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征（結(jié)構(gòu)組成，輸出特征矩陣）第五章到十三章主要介紹并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型綜合和分類(lèi)本書(shū)的主要研究?jī)?nèi)容本書(shū)的主要目的就是介紹一中的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的

本書(shū)的主要研究思路(1)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成—具有遞進(jìn)層次的結(jié)構(gòu)單元

1)桿副單元：

2)基本運(yùn)動(dòng)鏈單元：

3)回路單元：

4)單開(kāi)鏈單元：SOCHSOC本書(shū)的主要研究思路(1)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成—具有遞進(jìn)層次(2)運(yùn)動(dòng)輸出特征方程：運(yùn)動(dòng)輸出特征與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的定量描述

1)運(yùn)動(dòng)輸出特征矩陣M2)運(yùn)動(dòng)輸出特征方程

●

對(duì)串聯(lián)尺度型機(jī)構(gòu)

●對(duì)并聯(lián)尺度型機(jī)構(gòu)

●對(duì)混聯(lián)尺度型機(jī)構(gòu)交運(yùn)算共有6種基本類(lèi)型。(2)運(yùn)動(dòng)輸出特征方程：運(yùn)動(dòng)輸出特征與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)KCJd[F]BKC1BKC2SOC1SOC2SOC3KCJd[F]BKC1BKC2SOC1SOC2SOC3機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)-緒論課件自我介紹名字：褚金奎主要學(xué)術(shù)經(jīng)歷：2002.5-至今:大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師2001.10-2002.4:日本國(guó)東北大學(xué)工學(xué)部機(jī)械智能工學(xué)科客座教授1998.7-2002.10：西安理工大學(xué)、機(jī)械與精密儀器學(xué)院機(jī)械學(xué)專(zhuān)業(yè)教授、博士生導(dǎo)師1997.5-1998.6:西安理工大學(xué)、機(jī)械與精密儀器學(xué)院機(jī)械學(xué)專(zhuān)業(yè)教授1996.10-1997.4:日本國(guó)山形大學(xué)機(jī)械工學(xué)部機(jī)械系統(tǒng)工學(xué)科研究員1996.7-1996.10:日本國(guó)近畿大學(xué)理工學(xué)部機(jī)械工學(xué)科高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者1989.4-1992.10：在北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所攻讀博士學(xué)位主要研究方向：機(jī)構(gòu)學(xué)，機(jī)器人，實(shí)體造型與運(yùn)動(dòng)方針，MEMS自我介紹名字：褚金奎主要學(xué)術(shù)成果科研成果及所受獎(jiǎng)勵(lì):

2004教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持項(xiàng)目獲得者2003入選遼寧省千百萬(wàn)人才工程1995年評(píng)為機(jī)械工業(yè)部部級(jí)優(yōu)秀青年科技專(zhuān)家，1996年項(xiàng)目《機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的拓?fù)涮卣?、尺度特征及?dòng)力學(xué)模型的研究》獲得教育部科技進(jìn)步（甲類(lèi)）二等獎(jiǎng)1997年評(píng)為機(jī)械工業(yè)部部級(jí)學(xué)術(shù)骨干1999年項(xiàng)目《以序單開(kāi)鏈為基本單元的機(jī)械系統(tǒng)新理論研究》獲得教育部科技進(jìn)步（甲類(lèi)）二等獎(jiǎng)2000年項(xiàng)目《齒輪連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本理論及新方法的研究》獲得山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)主要學(xué)術(shù)成果科研成果及所受獎(jiǎng)勵(lì):發(fā)表論文共發(fā)表論文一百伍拾篇，其中主要的論文有：（1）用快速傅立葉變換進(jìn)行再現(xiàn)平面四桿機(jī)構(gòu)連桿曲線的綜合,機(jī)械工程學(xué)報(bào),1993年第五期，被蘇聯(lián)"機(jī)械制造材料與機(jī)械零件文獻(xiàn)"收錄。（2）IdentificationofIsomorphismAmongKinematicChainsandInversionsUsingLink‘sAdjacent－Chain－Table,MechanismandMachineTheory,No.1,1994，被“SCI”收錄（3）SystemicsofAssurGroupswithmultiplejoints,,MechanismandMachineTheory，No.8,1998，被"SCI"收錄同時(shí)也被被"EI"收錄。（4）StructuralanalysisofsynthesisofAssurGroupswithmultiplejoints,機(jī)械工程學(xué)報(bào)英文版,No.1,1992，（5）齒輪連桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型綜合的研究，機(jī)械工程學(xué)報(bào),No.3，1996（6）帶有預(yù)定時(shí)標(biāo)平面四桿剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)尺度綜合的研究,機(jī)械工程學(xué)報(bào)，No.5，1999（7）四桿機(jī)構(gòu)軌跡特性與機(jī)構(gòu)尺寸型關(guān)系研究，《中國(guó)科學(xué)》E輯中文版,2004,34卷第7期，p1-9.（8）StudyofRelationshipbetweenCouplerCurvePropertiesof4-barLinkagesandItsDimensionalTypes,SCIENCEINCHINA（SeriesE）,2004,47(4)

發(fā)表論文共發(fā)表論文一百伍拾篇，其中主要的論文有：發(fā)表論文(9）Stephenson六桿機(jī)構(gòu)可動(dòng)性研究，機(jī)械工程學(xué)報(bào)，No.11,2004(10）電熱驅(qū)動(dòng)鎳微夾鉗的設(shè)計(jì)及制作，機(jī)械工程學(xué)報(bào)，No.5,2007(11)RapidNonlinearAnalysisforElectrothermalMicrogripperUsingReducedOrderModelBasedonKrylovSubspace，InternationalJournalofNonlinearSciencesandNumericalSimulation,Vol.9,No.4,2008,P333-338，期刊影響因子:5.099(12)FourierMethodtoFunctionSynthesisofRCCCMechanism，ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineers,PartC,JournalofMechanicalEngineeringScience，Vol.222，2008，DOI:10.1243/09544062JMES1091，期刊影響因子：0.329(13)Constructionandperformancetestofanovelpolarizationsensorfornavigation，Sensors&Actuators:A.Physical，DOIinformation:10.1016/j.sna.2008.07.016,2008，Vol.148，P75-82,2008，期刊影響因子：1.348。發(fā)表論文聯(lián)系方式電話：84706108（o)Email:chujk@機(jī)械學(xué)院2號(hào)樓，微系統(tǒng)中心212-2聯(lián)系方式電話：84706108（o)機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)褚金奎參考教材:機(jī)器人機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)楊廷力機(jī)械工業(yè)出版社，2004年3月機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)褚金奎參考教材:機(jī)器人機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)1.機(jī)構(gòu)發(fā)展史機(jī)構(gòu)是人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)明的用于改造和適應(yīng)自然的工具—有了人就有了機(jī)構(gòu)的創(chuàng)造.

最簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)—杠杠,門(mén),柵欄,輪子等機(jī)構(gòu)的發(fā)展史就是人類(lèi)的創(chuàng)造發(fā)明史、文明史

農(nóng)業(yè)文明中機(jī)構(gòu)的貢獻(xiàn)有:馬車(chē),水車(chē),紡車(chē),風(fēng)車(chē)（古）播種機(jī)、收割機(jī)。

工業(yè)文明中機(jī)構(gòu)的貢獻(xiàn):沒(méi)有蒸氣機(jī)為代表的一系列機(jī)器的發(fā)明就沒(méi)有工業(yè)文明。機(jī)構(gòu)學(xué)的誕生起源于1875德國(guó)學(xué)者勒洛(F.Reuleau)給機(jī)構(gòu)的定義電器時(shí)代,信息時(shí)代的到來(lái)對(duì)機(jī)構(gòu)發(fā)明提出了新的課題1.機(jī)構(gòu)發(fā)展史機(jī)構(gòu)是人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)明的用于改造和適應(yīng)自然的工1.1機(jī)構(gòu)定義機(jī)構(gòu)與機(jī)器：機(jī)器就是指設(shè)備、裝置。機(jī)構(gòu)是為研究機(jī)器的組成、運(yùn)動(dòng)原理、分析設(shè)計(jì)方法的抽象。其定義為:由具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件形成的一個(gè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)、力和能量的變換。機(jī)構(gòu)的主要組成:構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副。其中有兩個(gè)構(gòu)件比較特殊：機(jī)架和原動(dòng)件。機(jī)構(gòu)的研究就是研究構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副各自特點(diǎn)和相互連接組成系統(tǒng)機(jī)構(gòu)功能的圖表示:機(jī)構(gòu)系統(tǒng)輸入（運(yùn)動(dòng)力、能量）輸出（運(yùn)動(dòng)力、能量）1.1機(jī)構(gòu)定義機(jī)構(gòu)與機(jī)器：機(jī)構(gòu)系統(tǒng)輸入輸出1.2機(jī)構(gòu)的組成及分類(lèi)構(gòu)件的種類(lèi)含運(yùn)動(dòng)副的多少分：雙副桿、三副桿、多副桿…

構(gòu)件的特性：齒輪、凸輪、帶輪、棘輪、機(jī)架、原動(dòng)件….運(yùn)動(dòng)副的種類(lèi)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：平面、空間平面（R、P)、空間(C、S、H)

接觸特性:高副（凸輪、齒輪、摩擦副）、低副（R、P)等連接特性：拉壓介質(zhì)運(yùn)動(dòng)副：帶、鏈、鋼絲及其他介質(zhì)如液壓機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的分類(lèi)

運(yùn)動(dòng)特性：平面、空間、低副機(jī)構(gòu)、高副機(jī)構(gòu)、構(gòu)件的特性：齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)副與構(gòu)件的連接特性:低級(jí)機(jī)構(gòu)、高級(jí)機(jī)構(gòu),柔性機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)學(xué)的主要目的就是為新機(jī)構(gòu)(機(jī)器)發(fā)明創(chuàng)造提供理論和技術(shù)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容（三個(gè)命題）：組成學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)1.2機(jī)構(gòu)的組成及分類(lèi)構(gòu)件的種類(lèi)1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.機(jī)構(gòu)組成學(xué)——機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論（非尺寸影響）機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析：

機(jī)構(gòu)的組成條件（機(jī)構(gòu)的自由度分析）機(jī)架的選擇準(zhǔn)則原動(dòng)件（主動(dòng)件）的選擇確定

機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系（m、κξΔ、分支數(shù)、位置方程數(shù)、復(fù)雜度）機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)綜合（類(lèi)型綜合）：

類(lèi)型綜合：在一定的條件下（n,p,l,f)的全部機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類(lèi)型

分類(lèi)與優(yōu)選：根據(jù)一定的指標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.機(jī)構(gòu)組成學(xué)——機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論（非尺1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（續(xù)）2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)（研究機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件尺寸的影響）運(yùn)動(dòng)學(xué)分析：已知機(jī)構(gòu)尺寸和輸入確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)位置分析速度分析加速度分析精度分析裝配構(gòu)型分析奇異構(gòu)型分析分支、順序、尺寸型優(yōu)選運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合:已知輸出輸入要求機(jī)構(gòu)尺寸位置綜合（軌跡、函數(shù)、剛體導(dǎo)引）速度、加速度綜合誤差綜合1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（續(xù)）2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)（研究機(jī)構(gòu)中各構(gòu)1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（續(xù)）3.機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容（機(jī)構(gòu)中質(zhì)量分布、阻尼特性、材料特性、幾何特性對(duì)機(jī)構(gòu)性能的影響）動(dòng)力學(xué)分析

動(dòng)態(tài)靜力分析:

已知機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及外力確定機(jī)構(gòu)及構(gòu)件上慣性力、力矩、平衡力、力矩、驅(qū)動(dòng)力、及支反力、應(yīng)力、應(yīng)變等

動(dòng)力學(xué)分析：已知機(jī)構(gòu)的所受的外力，確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（牛頓第二定律、拉格朗日方程、凱恩方程）結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析：已知機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及受力，確定機(jī)構(gòu)的響應(yīng)、振型、固有頻率、噪音、可靠性、壽命、穩(wěn)定性等動(dòng)力學(xué)綜合已知機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能要求，確定機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)（質(zhì)量分布、阻尼分布、幾何特性、材料特性）

常見(jiàn)的動(dòng)力學(xué)要求：慣性力、力矩、支反力、許用應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)頻率、壽命等動(dòng)力學(xué)涉及的內(nèi)容很多，很多內(nèi)容都有專(zhuān)門(mén)的學(xué)科進(jìn)行研究1.3機(jī)構(gòu)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（續(xù)）3.機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容（機(jī)構(gòu)2.機(jī)器人發(fā)展史科幻作品

20年robot:捷克作家卡雷爾.查培克（KapelCapek)

人造勞動(dòng)者

60年代實(shí)用化的機(jī)器人，區(qū)別、工業(yè)機(jī)器人（操作手）；

70年代機(jī)器人的概念才被確認(rèn)，出現(xiàn)了機(jī)器人學(xué)；

80年代工業(yè)機(jī)器人大量應(yīng)用，出現(xiàn)了大量的移動(dòng)機(jī)器人研究（步行機(jī)、月球車(chē)）；

90年代出現(xiàn)了智能機(jī)器人的概念，醫(yī)用機(jī)器人出現(xiàn)在臨床，移動(dòng)機(jī)器人開(kāi)始應(yīng)用；

20世紀(jì)末出現(xiàn)了大量的智能機(jī)器人比賽和智能機(jī)器人模型、助殘機(jī)器人；可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)、21世紀(jì)機(jī)器人將走入我們的生活，成為我們生活中不可缺少的一部分。機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷機(jī)器自動(dòng)化機(jī)器智能化機(jī)器擬人機(jī)器2.機(jī)器人發(fā)展史科幻作品2.1機(jī)器人定義機(jī)器人是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，一般具有下列性質(zhì)：代替人進(jìn)行工作：能像人一樣使用工具和機(jī)械(機(jī)床和汽車(chē)不行）有通用性：根據(jù)工況進(jìn)行作業(yè)變換（玩具不能)可以直接對(duì)外發(fā)生作用：不僅能像計(jì)算機(jī)一樣進(jìn)行計(jì)算，還能對(duì)外產(chǎn)生作用

2.1機(jī)器人定義機(jī)器人是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，一般具有下列性質(zhì)：2.2機(jī)器人的種類(lèi)機(jī)器人的分類(lèi)方法有許多，這里簡(jiǎn)單介紹三種根據(jù)機(jī)器人可以代替人的不同器官可分為：操作機(jī)器人：手移動(dòng)機(jī)器人：腿視覺(jué)機(jī)器人：眼，等等根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用可分為工業(yè)機(jī)器人：搬運(yùn)、焊接、裝配、噴漆、焊接、檢測(cè)等極限作業(yè)機(jī)器人：核電站、海底、宇宙空間等娛樂(lè)機(jī)器人等：彈奏樂(lè)器、舞蹈、寵物等福利機(jī)器人（助殘機(jī)器人）醫(yī)療機(jī)器人（手術(shù)機(jī)器人）災(zāi)難救助機(jī)器人體育類(lèi)機(jī)器人等軍用機(jī)器人2.2機(jī)器人的種類(lèi)機(jī)器人的分類(lèi)方法有許多，這里簡(jiǎn)單介紹三種2.2機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）根據(jù)機(jī)器人動(dòng)作所基于的信息可分為：操作機(jī)器人(遙控機(jī)器人)：遠(yuǎn)距離遙控（太空、核電站、防暴);基于微觀顯微觀察的機(jī)器人（納米操作、細(xì)胞操作、手術(shù)機(jī)器人等）程序機(jī)器人：按預(yù)定的程序進(jìn)行工作（上、下料機(jī)器人）2.2機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）根據(jù)機(jī)器人動(dòng)作所基于的信息可分為：2.3機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）示教再現(xiàn)機(jī)器人：示教再現(xiàn)同盒式錄放機(jī)一樣，把軌跡、動(dòng)作進(jìn)行示教再現(xiàn)。數(shù)值控制機(jī)器人：用計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人的動(dòng)作，軌跡規(guī)劃是基于計(jì)算而非示教。2.3機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）示教再現(xiàn)機(jī)器人：示教再現(xiàn)同盒式錄放2.3機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）智能機(jī)器人：不僅可以完成預(yù)定的工作，還可以根據(jù)工作的狀況進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。通常情況下，機(jī)器人的信息控制方式都不是一種，混合控制的情況比較普遍。（火星探險(xiǎn)車(chē)）2.3機(jī)器人的種類(lèi)（續(xù)）智能機(jī)器人：不僅可以完成預(yù)定的工作機(jī)器人產(chǎn)品安川機(jī)器人Scalar機(jī)器人機(jī)器人產(chǎn)品安川機(jī)器人Scalar機(jī)器人國(guó)產(chǎn)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)機(jī)器人火星探索機(jī)器人火星探索機(jī)器人玩具機(jī)器人圖片玩具機(jī)器人圖片玩具機(jī)器人圖片玩具機(jī)器人圖片玩具機(jī)器人玩具機(jī)器人智能機(jī)器人圖片智能機(jī)器人圖片宇航和軍用機(jī)器人機(jī)器人士兵勇氣號(hào)火星機(jī)器人模型宇航和軍用機(jī)器人機(jī)器人士兵勇氣號(hào)火星機(jī)器人模型中國(guó)研制的智能機(jī)器人中國(guó)研制的智能機(jī)器人BHR-01仿人形機(jī)器人（2002年）自由度 33腿部 6x2=12手臂 6x2=12手 2x2=4頭 3體重 75公斤身高： 1.6米BHR-01仿人形機(jī)器人（2002年）自由度 33美女機(jī)器人（2006年，中國(guó)科學(xué)院北京自動(dòng)化研究院）身高１６８厘米體重６０公斤身著紅色婚紗?！八钡拿娌坑刹Ａт摬牧现瞥?，嘴和眉毛是畫(huà)上去的，眼睛可以轉(zhuǎn)動(dòng)還可以跟人配合跳交誼舞。如果被人夸獎(jiǎng)：“你真漂亮?！薄八睍?huì)“微笑”美女機(jī)器人（2006年，中國(guó)科學(xué)院北京自動(dòng)化研究院）身高１６國(guó)外的仿真機(jī)器人國(guó)外的仿真機(jī)器人家政機(jī)器人沈陽(yáng)自動(dòng)化所具備2歲兒童智商它能陪您說(shuō)話、能幫您檢查室內(nèi)空氣質(zhì)量、能診病還能分析股票日本松下按計(jì)劃以后還將繼續(xù)推出能夠布置餐桌和洗碗的家政機(jī)器人日本東京大學(xué)給客人倒飲料家政機(jī)器人沈陽(yáng)自動(dòng)化所日本松下日本東京大學(xué)機(jī)器人魚(yú)機(jī)器人魚(yú)PAINTROBOTSPAINTROBOTS涂膠機(jī)器人涂膠機(jī)器人助殘機(jī)器人助殘機(jī)器人并聯(lián)機(jī)器人并聯(lián)機(jī)器人生物及微機(jī)器人生物及微機(jī)器人微納米機(jī)器人單細(xì)胞機(jī)器人仿生微機(jī)器人微納米機(jī)器人單細(xì)胞機(jī)器人機(jī)器人系統(tǒng)硬件的構(gòu)成機(jī)器人系統(tǒng)硬件的構(gòu)成機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成學(xué)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)機(jī)器人控制理論傳感器與信息傳輸和處理機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成學(xué)3.現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)3.1基本構(gòu)成3.現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)3.1基本構(gòu)成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程3.2機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程(1)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程的基本模式任務(wù)空間解空間解優(yōu)選(2)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的主要層次：拓?fù)鋭?chuàng)新設(shè)計(jì)參數(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)控制創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.2機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程(1)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程的基本模式3.3現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)向主動(dòng)控制、信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展：機(jī)構(gòu)創(chuàng)新是機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的核心，而機(jī)構(gòu)拓?fù)鋭?chuàng)新對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新起著決定作用；由子系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系、制約與協(xié)調(diào)，確定子系統(tǒng)之間的相應(yīng)特性；3.3現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的主要特點(diǎn)傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)向主動(dòng)控制、信4.現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)4.1現(xiàn)代機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)現(xiàn)代機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)活動(dòng)度≥22.運(yùn)動(dòng)輸出包括：

1)運(yùn)動(dòng)輸出類(lèi)型；

2)位姿實(shí)現(xiàn)連續(xù)復(fù)雜變化；

3)在一定范圍內(nèi)的可調(diào)輸出。3.可變主動(dòng)輸入4.可變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5.可變尺度參數(shù)6.可變慣性參數(shù)7.可變阻尼參數(shù)1.機(jī)構(gòu)活動(dòng)度=12.運(yùn)動(dòng)輸出(函數(shù)、導(dǎo)向、軌跡)

為單輸出，調(diào)整困難；可實(shí)現(xiàn)若干精確點(diǎn)，但過(guò)程為近似實(shí)現(xiàn)

3.主動(dòng)輸入基本不變

4.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變

5.尺度參數(shù)不變

6.慣性參數(shù)不變7.阻尼參數(shù)不變