VEX智能機(jī)器人課程第一講課件

VEX智能教育機(jī)器人

課程安排1周機(jī)器人概述2周VEX機(jī)器人概述3——5周VEX機(jī)器人硬件6——8周VEX機(jī)器人硬件實(shí)驗(yàn)9——11周VEX機(jī)器人軟件12——14周VEX機(jī)器人綜合實(shí)驗(yàn)15——17周VEX機(jī)器人競賽（考核）18周VEX智能機(jī)器人課程期末評比課程考核方式：考查（平時(shí)60%+期末40%）一、機(jī)器人概述學(xué)習(xí)目標(biāo)了解機(jī)器人的定義和發(fā)展歷程

知道機(jī)器人的分類及應(yīng)用方向

了解機(jī)器人的硬件組成及相關(guān)技術(shù)1、機(jī)器人的產(chǎn)生二戰(zhàn)后汽車工業(yè)的高速發(fā)展——工業(yè)機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生1、機(jī)器的產(chǎn)生1959年用于工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人“尤尼梅特（Unimate,萬能自動）”

——現(xiàn)代機(jī)器人誕生的標(biāo)志1、機(jī)器人的產(chǎn)生機(jī)器人的定義美國機(jī)器人協(xié)會（RIA）的定義：一種用于移動各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置，通過可編程動作來執(zhí)行各種任務(wù)并具有編程能力的多功能機(jī)械手。日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會（JIRA）的定義：一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器，能夠轉(zhuǎn)動并通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機(jī)器。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的定義：一種自動、位置可控、具有編程能力的多功能機(jī)械手，這種機(jī)械手有幾根軸，能夠借助可編寫的程序操作來處理各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置，從而執(zhí)行各種任務(wù)?！冬F(xiàn)代漢語詞典》（第5版）中的定義：一種自動機(jī)械。由計(jì)算機(jī)控制，具有一定的人工智能，能代替人做某些事情。2、機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)成長階段

示教再現(xiàn)型機(jī)器人

可編程機(jī)器人

智能機(jī)器人2、機(jī)器人的發(fā)展可編程機(jī)器人2、機(jī)器人的發(fā)展美國

1962年研制出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人，成為機(jī)器人誕生地。20世紀(jì)80年代，美國開始重視機(jī)器人研究，把機(jī)器人看成美國再工業(yè)化的特征。美國成為機(jī)器人強(qiáng)國之一。主要表現(xiàn)在：機(jī)器人性能可靠，功能全面，精確度高；機(jī)器人語言研究發(fā)展較快，語言類型多、應(yīng)用廣、水平高；機(jī)器人智能技術(shù)研究深入，其視覺、觸覺等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用；高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等發(fā)展迅猛，主要用于掃雷、布雷、偵察、站崗及太空探測等。2、機(jī)器人的發(fā)展中國我國工業(yè)機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)70年代，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)體制等因素的制約，發(fā)展比較緩慢，研究和應(yīng)用水平也比較低。1985年我國把工業(yè)機(jī)器人列入國家“七五”科技公關(guān)計(jì)劃的研究重點(diǎn)，全方位的推動了我國工業(yè)機(jī)器人的研究與應(yīng)用。1990年，工業(yè)噴漆機(jī)器人PJ-1完成，這是我國第一個(gè)噴漆機(jī)器人。20世紀(jì)90年代后，在國家“863”計(jì)劃的支持下，我國工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁出了一大步，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的點(diǎn)焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運(yùn)、包裝碼垛等7種工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品相繼問世。1997年6月18日我國6000米無纜水下機(jī)器人試驗(yàn)成功，標(biāo)志著我國水下機(jī)器人技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。我國目前還沒有形成大規(guī)模較大的工業(yè)機(jī)器人制造廠，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在我國還僅僅處于萌芽階段。討論·交流有人認(rèn)為，應(yīng)用機(jī)器人只是為了節(jié)省勞動力，而我國勞動力資源豐富，發(fā)展機(jī)器不一定符合我過國情。你怎么看待這個(gè)問題？3、機(jī)器人的應(yīng)用機(jī)器人發(fā)展迅速，種類繁多，在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要作用。

工業(yè)生產(chǎn)與制造

生產(chǎn)與生活服務(wù)

軍事偵查

空間探索

教育教學(xué)3、機(jī)器人的應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)與制造機(jī)器人王國的主要成員是工業(yè)機(jī)器人，占總數(shù)的70%以上。3、機(jī)器人的應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人可以在工業(yè)生產(chǎn)中代替人完成具有大批量、高質(zhì)量要求的工作?；『?、機(jī)器人的應(yīng)用噴漆3、機(jī)器人的應(yīng)用在眾多制造業(yè)領(lǐng)域中，機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的是汽車及其零部件制造業(yè)3、機(jī)器人的應(yīng)用醫(yī)療機(jī)器人人的器官，如眼球、神經(jīng)等很精細(xì)，人手工操作精度有限，用機(jī)器人輔助定位可以提高手術(shù)成功率。3、機(jī)器人的應(yīng)用輔助康復(fù)機(jī)器人3、機(jī)器人的應(yīng)用表演娛樂機(jī)器人3、機(jī)器人的應(yīng)用軍事偵查

機(jī)器人技術(shù)最早應(yīng)用于戰(zhàn)場，二戰(zhàn)期間德國研制出遙控掃雷車，美國研制遙控飛行器。3、機(jī)器人的應(yīng)用空間探索空間探索是機(jī)器人應(yīng)用的又一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。實(shí)踐·提高請大家查閱相關(guān)資料并討論交流，了解更多機(jī)器類型，進(jìn)一步認(rèn)識下列機(jī)器人的特點(diǎn)。

人形機(jī)器人

家務(wù)型機(jī)器人

感覺控制型機(jī)器人4、幾種與機(jī)器人相關(guān)的技術(shù)機(jī)器人涉及多個(gè)學(xué)科知識以及多種技術(shù)機(jī)械技術(shù)能源技術(shù)傳感技術(shù)控制技術(shù)5、機(jī)器人行為準(zhǔn)則人們很早就開始了對智能機(jī)器人行為準(zhǔn)則的思考，科幻大師艾薩克·阿西莫夫在自己的小說中提出了著名的機(jī)器人三原則。并得到科學(xué)家廣泛認(rèn)可，作為人類賦予機(jī)器人的輪理性綱領(lǐng)。第一：機(jī)器人不得傷害人類，或者因不作為致使人類受到傷害。第二：除非違背第一原則，機(jī)器人必須服從人類的命令。第三：除非違背第一或第二原則，機(jī)器人必須保護(hù)自身之存在。6、機(jī)器人的分類機(jī)器人的分類

機(jī)器人分類的方法有很多，我國的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人特種機(jī)器人6、機(jī)器人的分類機(jī)器人還可按結(jié)構(gòu)形式、控制方式、驅(qū)動方式等進(jìn)行分類按結(jié)構(gòu)形式分類可把機(jī)器人分為關(guān)節(jié)型機(jī)器人和非關(guān)節(jié)型機(jī)器人兩大類，其中關(guān)節(jié)型機(jī)器人又可以分為直角坐標(biāo)型、圓角坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型、和關(guān)節(jié)坐標(biāo)型等。6、機(jī)器人的分類按控制方式分類

自動控制機(jī)器人——程序手動控制機(jī)器人——遙控6、機(jī)器人的分類按驅(qū)動方式分類電力驅(qū)動——污染小，易于控制，應(yīng)用最廣液壓驅(qū)動——平穩(wěn)靈活，承載重氣壓驅(qū)動——結(jié)構(gòu)簡單，動作迅速，穩(wěn)定性差新型驅(qū)動——壓電效應(yīng)驅(qū)動、光驅(qū)動等實(shí)踐·提高以下是應(yīng)用較廣的機(jī)器人類型，請查閱資料，了解這些機(jī)器人的特點(diǎn)。

操作型機(jī)器人

數(shù)控型機(jī)器人

感覺控制機(jī)器人

適應(yīng)控制機(jī)器人

學(xué)習(xí)控制機(jī)器人