工業(yè)機(jī)器人的基本知識(shí)

1、工業(yè)機(jī)器人的基本知識(shí)主要內(nèi)容機(jī)器人的發(fā)展概況機(jī)器人的定義國(guó)際上的主要機(jī)器人生產(chǎn)廠家機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)器人的分類機(jī)器人系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)機(jī)器人的控制

1920年，捷克劇作家卡里洛·奇別克在其科幻劇本《羅薩姆萬(wàn)能機(jī)器人制造公司》(Rossum’sUniversalRobots)首次使用了ROBOT這個(gè)名詞，意思是“人造的人”?，F(xiàn)在已被人們作為機(jī)器人的專用名詞?！皺C(jī)器人”一詞的由來(lái)第一部分—機(jī)器人的發(fā)展概況第一代機(jī)器人19世紀(jì)50、60年代，隨著機(jī)構(gòu)理論和伺服理論的發(fā)展，機(jī)器人進(jìn)入了實(shí)用階段。1954年美國(guó)的G.C.Devol發(fā)表了“通用機(jī)器人”專利；1960年美國(guó)AMF公司生產(chǎn)了柱坐標(biāo)型Versatran機(jī)器人，可進(jìn)行點(diǎn)位和軌跡控制，這是世界上第一種應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人。

70年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人也得到了迅速的發(fā)展。1974年CincinnatiMilacron公司成功開(kāi)發(fā)了多關(guān)節(jié)機(jī)器人；1979年，Unimation公司又推出了PUMA機(jī)器人，它是一種多關(guān)節(jié)、全電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多CPU二級(jí)控制的機(jī)器人，采用VAL專用語(yǔ)言，可配視覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)傳感器，在當(dāng)時(shí)是技術(shù)最先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人。現(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上大體都以此為基礎(chǔ)。這一時(shí)期的機(jī)器人屬于“示教再現(xiàn)”（Teach-in/Playback）型機(jī)器人，只具有記憶、存儲(chǔ)能力，按相應(yīng)程序重復(fù)作業(yè)，對(duì)周圍環(huán)境基本沒(méi)有感知與反饋控制能力。

機(jī)器人的發(fā)展概況第二代機(jī)器人進(jìn)入80年代，隨著傳感技術(shù)，包括視覺(jué)傳感器、非視覺(jué)傳感器（力覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)等）以及信息處理技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了第二代機(jī)器人——有感覺(jué)的機(jī)器人。它能夠獲得作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的部分相關(guān)信息，進(jìn)行一定的實(shí)時(shí)處理，引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)。第二代機(jī)器人已進(jìn)入了使用化，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。

機(jī)器人的發(fā)展概況第三代機(jī)器人目前正在研究的“智能機(jī)器人”，它不僅具有比第二代機(jī)器人更加完善的環(huán)境感知能力，而且還具有邏輯思維、判斷和決策能力，可根據(jù)作業(yè)要求與環(huán)境信息自主地進(jìn)行工作。

美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)(RIA):機(jī)器人是一種用于移動(dòng)各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置，通過(guò)程序動(dòng)作來(lái)執(zhí)行各種任務(wù)，并具有編程能力的多功能操作機(jī)?？梢?jiàn)，這里的機(jī)器人是指工業(yè)機(jī)器人。日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)(JIRA):工業(yè)機(jī)器人是一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行裝置的、能夠完成各種移動(dòng)來(lái)代替人類勞動(dòng)的通用機(jī)器。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO):機(jī)器人是一種自動(dòng)的、位置可控的、具有編程能力的多功能操作機(jī)，這種操作機(jī)具有幾個(gè)軸，能夠借助可編程操作來(lái)處理各類材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行各種任務(wù)。第二部分—機(jī)器人的定義機(jī)器人集中了機(jī)械工程、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制原理以及人工智能等多學(xué)科的最新研究成果，代表了機(jī)電一體化的最高成就，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。工程技術(shù)人員了解和學(xué)習(xí)機(jī)器人學(xué)具有重要的意義。第三部分—國(guó)際上的主要機(jī)器人生產(chǎn)廠家MotomanUP500有效載荷500kg，最大可達(dá)長(zhǎng)度2542mm，6軸驅(qū)動(dòng)，高可靠性52000小時(shí)MTBF，重復(fù)定位精度±0.5mmABBIRB340專為快速的拾取和放置動(dòng)作而設(shè)計(jì)，適用于包裝工業(yè)中快速而準(zhǔn)確地移動(dòng)物體國(guó)際上的主要機(jī)器人生產(chǎn)廠家多功能，6軸驅(qū)動(dòng)，可應(yīng)用于焊接、等離子切割、物料輸送，64位的CPU，結(jié)構(gòu)緊湊，工作范圍廣。PanasonicVR-006ALIIFanucArcMate50iB6軸驅(qū)動(dòng)，安裝靈活方便，與主要品牌的焊接設(shè)備兼容，先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制減少了機(jī)械磨損。國(guó)際上的主要機(jī)器人生產(chǎn)廠家NachiSH133

高速，重量1260kg，最大載荷133kg，最大可達(dá)長(zhǎng)度2654mm，6軸驅(qū)動(dòng)，適用于拾取和放置操作。PIM-840HexaLight6軸驅(qū)動(dòng)，低慣量，動(dòng)態(tài)特性好，剛度高，無(wú)位置累計(jì)誤差，高重復(fù)定位精度和可靠性。第四部分—機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域弧焊機(jī)器人

激光焊機(jī)器人

電阻焊機(jī)器人

自動(dòng)化焊接機(jī)器人

點(diǎn)焊機(jī)器人

等離子切割機(jī)器人

機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域清潔機(jī)機(jī)器人人上料機(jī)機(jī)器人人物料輸輸送機(jī)機(jī)器人人材料去去除機(jī)機(jī)器人人包裝機(jī)機(jī)器人人噴漆機(jī)機(jī)器人人機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域部件移移動(dòng)機(jī)機(jī)器人人裝配機(jī)機(jī)器人人打保險(xiǎn)險(xiǎn)機(jī)器器人自動(dòng)鉆鉆孔機(jī)機(jī)器人人設(shè)備維維護(hù)機(jī)機(jī)器人人包裝機(jī)機(jī)器人人堆跺機(jī)機(jī)器人人機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域涂層機(jī)機(jī)器人人去毛刺刺機(jī)器器人磨銷機(jī)機(jī)器人人高溫噴噴涂機(jī)機(jī)器人人機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域醫(yī)用并并聯(lián)機(jī)機(jī)器人人機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域天文望望遠(yuǎn)鏡鏡繩索機(jī)機(jī)器人人機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域三桿并并聯(lián)機(jī)機(jī)床機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域Tricept1005機(jī)機(jī)器人人機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖固定平平臺(tái)（框架架）萬(wàn)向鉸鉸鏈伸縮桿桿動(dòng)平臺(tái)臺(tái)高速銑銑頭機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖框架架Tricept1005機(jī)器人人及主軸部部件高速銑銑頭伸縮桿桿伺服電電動(dòng)機(jī)機(jī)機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域六桿并并聯(lián)機(jī)機(jī)床機(jī)器人人的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域六足行行走機(jī)機(jī)器人人第五部部分——機(jī)器器人的的分類類串聯(lián)機(jī)機(jī)器人人和并并聯(lián)機(jī)機(jī)器人人串聯(lián)機(jī)機(jī)器人人———直角角坐標(biāo)標(biāo)系機(jī)機(jī)器人人兩種基基本關(guān)關(guān)節(jié)形形式移動(dòng)關(guān)關(guān)節(jié)（（Prismaticjoint））旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)（（Revolutejoint）（（回轉(zhuǎn)和和旋轉(zhuǎn)）典型的關(guān)節(jié)節(jié)自由度種種類和圖形形符號(hào)移動(dòng)關(guān)節(jié)P回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)R旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)R機(jī)器人的分分類串聯(lián)機(jī)器人人——圓柱柱坐標(biāo)系機(jī)機(jī)器人機(jī)器人的分分類串聯(lián)機(jī)器人人——水平平多關(guān)節(jié)機(jī)機(jī)器人機(jī)器人的分分類并聯(lián)機(jī)器人人25并聯(lián)機(jī)構(gòu)在在1965年由Stewart提出．．原是作為為飛行模擬擬器用于訓(xùn)訓(xùn)練飛行員員的。機(jī)艙艙由6個(gè)液液壓缸支撐撐和驅(qū)動(dòng)，，可以使機(jī)機(jī)艙獲得任任何需要的的位姿。澳大利亞著著名機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)教授Hunt在在1978年提出。。可以應(yīng)用用6自由度度的Stewart平臺(tái)機(jī)構(gòu)構(gòu)作為機(jī)器器人機(jī)構(gòu)。。到80年年代末，特特別是90年代以來(lái)來(lái)，并聯(lián)式式機(jī)器人才才被廣為主主意，并成成為了新的的熱點(diǎn)。262728293—RPS機(jī)構(gòu)構(gòu)6—RSS機(jī)構(gòu)構(gòu)6—SPS機(jī)構(gòu)構(gòu)6—SPS雙三三角機(jī)構(gòu)構(gòu)306—RSS機(jī)構(gòu)構(gòu)6—PSS機(jī)構(gòu)構(gòu)6—SPS單三三角機(jī)構(gòu)構(gòu)3—RRR球面面機(jī)構(gòu)31機(jī)器人本本體的材材料制作機(jī)器器人的材材料是多多種多樣樣的。選選擇制作作材料時(shí)時(shí)，主要要考慮以以下幾個(gè)個(gè)方面：：1）材料料要能滿滿足機(jī)器器人的強(qiáng)強(qiáng)度和剛剛度要求求；2）材料料的加工工工藝性性好；3）材料料的穩(wěn)定定性好；；4）材料料的密度度盡量小?。?）材料料的成本本盡可能能低；6）機(jī)器器人的用用途。此外，對(duì)對(duì)于一些些特殊環(huán)環(huán)境下的的機(jī)器人人，還要要考慮環(huán)環(huán)境對(duì)材材料性能能的要求求和影響響。32關(guān)節(jié)是空空間機(jī)械械臂運(yùn)動(dòng)動(dòng)的執(zhí)行行部件,一個(gè)個(gè)空間機(jī)機(jī)械臂少少則3～4個(gè)個(gè)關(guān)節(jié)節(jié),多則則十幾個(gè)個(gè)關(guān)節(jié)，，每個(gè)關(guān)關(guān)節(jié)要完完成產(chǎn)生生與傳遞遞動(dòng)力、、運(yùn)動(dòng)感感知、機(jī)機(jī)械連接接三個(gè)任任務(wù)。它它通常包包括：驅(qū)驅(qū)動(dòng)器（（多為電電機(jī)）、、傳動(dòng)裝裝置、傳傳感器、、線束管管理裝置置、數(shù)據(jù)據(jù)采集處處理電路路等部分分。每個(gè)關(guān)節(jié)上還還有熱控需要要的溫度傳感感器、主動(dòng)控控溫裝置等,以及涂層、、包覆、導(dǎo)熱熱、絕熱等措措施；也要有有抗輻照加固固和電磁性能能控制手段。。在有限的體積積和重量下集集成如此繁復(fù)復(fù)的功能，多多學(xué)科一體化化設(shè)計(jì)是解決決關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)與與制造問(wèn)題的的關(guān)鍵，需要要將電機(jī)、減減速器、測(cè)量量元件等集成成在一起并保保證其相互協(xié)協(xié)調(diào)與匹配。?？臻g機(jī)械臂的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)空間機(jī)械臂的的關(guān)節(jié)33臂桿是機(jī)械臂臂的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)部分，用來(lái)來(lái)連接與支撐撐關(guān)節(jié)以及機(jī)機(jī)械臂端部的的手爪、視覺(jué)覺(jué)的負(fù)載。電電纜網(wǎng)通常沿沿臂桿布置，，有的在臂桿桿內(nèi)部穿過(guò),有的沿臂桿桿外壁布置。。空間機(jī)械臂的的臂桿常常采采用復(fù)合材料料制作，以滿滿足輕量化要要求。另外在在滿足強(qiáng)度、、剛度要求的的前提下，各各部件材料在在溫度變化下下的延伸率也也是要考慮的的重要因素。。空間機(jī)械臂的的臂桿34手爪是完成抓抓握動(dòng)作的主主要工具,由由動(dòng)力源、傳傳動(dòng)副（常采采用連桿傳動(dòng)動(dòng)、齒輪傳動(dòng)動(dòng)、絲杠螺母母?jìng)鲃?dòng)等）、、手指機(jī)構(gòu)構(gòu)等主要部分分構(gòu)成?？臻g機(jī)械臂的的手爪常常根根據(jù)作業(yè)需要要而設(shè)計(jì)為多多套組合形式式。空間機(jī)械臂的的手爪35模塊化的空間間機(jī)械臂模塊化設(shè)計(jì)是是未來(lái)空間機(jī)機(jī)械臂設(shè)計(jì)的的一個(gè)發(fā)展方方向。第六部分—機(jī)機(jī)器人系統(tǒng)的的基本結(jié)構(gòu)機(jī)械本體：機(jī)機(jī)器人的機(jī)械械本體機(jī)構(gòu)基基本上分為兩兩大類，一類類是操作本體體機(jī)構(gòu)，它類類似人的手臂臂和手腕，另另一類為移動(dòng)動(dòng)型本體結(jié)構(gòu)構(gòu)，主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)移動(dòng)功能。。驅(qū)動(dòng)伺服單元元：伺服單元元的作用是使使驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)并帶帶動(dòng)負(fù)載按預(yù)預(yù)定的軌跡運(yùn)運(yùn)動(dòng)。已廣泛泛采用的驅(qū)動(dòng)動(dòng)方式有：液液壓伺服驅(qū)動(dòng)動(dòng)、電機(jī)伺服服驅(qū)動(dòng)，氣動(dòng)動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)。。3.計(jì)計(jì)算機(jī)控控制系統(tǒng)：各各關(guān)節(jié)伺服驅(qū)驅(qū)動(dòng)的指令值值由主計(jì)算機(jī)機(jī)計(jì)算后，在在各采樣周期期給出。機(jī)器器人通常采用用主計(jì)算機(jī)與與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)伺伺服計(jì)算機(jī)兩兩級(jí)計(jì)算機(jī)控控制。傳感系統(tǒng)：除除了關(guān)節(jié)伺服服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的的位置傳感器器（稱作內(nèi)部部傳感器）外外，還配備視視覺(jué)、力覺(jué)、、觸覺(jué)、接近近覺(jué)等多種類類型的傳感器器（稱作外部部傳感器）。。5.輸輸入/輸輸出系統(tǒng)接口口：為了與周周邊系統(tǒng)及相相應(yīng)操作進(jìn)行行聯(lián)系與應(yīng)答答，還應(yīng)有各各種通訊接口口和人機(jī)通信信裝置。第七部分—機(jī)機(jī)器人的技術(shù)術(shù)參數(shù)自由度：機(jī)器器人所具有的的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)坐坐標(biāo)軸的數(shù)目目，有時(shí)海包包括手爪（末末端操作器））的開(kāi)合自由由度。在三維維空間中描述述一個(gè)物體的的位姿（位置置和姿態(tài)）需需要6個(gè)自由由度。工業(yè)機(jī)機(jī)器人的自由由度是根據(jù)其其用途而設(shè)計(jì)計(jì)的，可能小小于6個(gè)自由由度，也可能能大于6個(gè)自自由度。例如如，A4020裝配機(jī)器器人具有4個(gè)個(gè)自由度，可可以在印刷電電路板上接插插電子器件，，PUMA562機(jī)器人人具有6個(gè)自自由度，可以以進(jìn)行復(fù)雜空空間曲面的弧弧焊作業(yè)。精度：包括定定位精度和重重復(fù)定位精度度。定位精度度是指機(jī)器人人手部實(shí)際到到達(dá)位置與目目標(biāo)位置之間間的差異。重重復(fù)定位精度度是指機(jī)器人人手部重復(fù)定定位于同一目目標(biāo)位置的能能力（用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)偏差表示））。工作空間：機(jī)機(jī)器人手臂末末端或手腕中中心所能達(dá)到到的所有點(diǎn)的的集合（包括括形狀和大小小）。最大工作速度度：指工業(yè)機(jī)機(jī)器人主要自自由度上最大大的穩(wěn)定速度度，或手臂末末端的最大合合成速度。承載能力：指指機(jī)器人在工工作范圍內(nèi)的的任何位姿上上所能承受的的最大重量。。承載能力不不僅不僅決定定于負(fù)載的質(zhì)質(zhì)量，還與機(jī)機(jī)器人運(yùn)行的的速度和加速速度有關(guān)。第八部分—機(jī)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題題：已知機(jī)器器人各桿件的的幾何參數(shù)和和關(guān)節(jié)變量，，求末端執(zhí)行行器相對(duì)于笛笛卡兒坐標(biāo)系系的位置和姿姿態(tài)。運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題題：已知機(jī)器器人各桿件的的幾何參數(shù)，，給定末端執(zhí)執(zhí)行器相對(duì)于于笛卡兒坐標(biāo)標(biāo)系的位置和和姿態(tài)，確定定關(guān)節(jié)變量的的大小。一個(gè)剛剛體在在三維維空間間中具具有6個(gè)自自由度度，即即3個(gè)個(gè)移動(dòng)動(dòng)自由由度和和3個(gè)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)自由由度。。齊次變換矩陣旋轉(zhuǎn)矩陣平移坐標(biāo)機(jī)器人人運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)雅可比比矩陣陣在機(jī)機(jī)器人人技術(shù)術(shù)中占占有重重要地地位：：利用用雅可可比矩矩陣可可以建建立機(jī)機(jī)器人人末端端執(zhí)行行器在在笛卡卡兒坐坐標(biāo)系系中的的速度度與各各關(guān)節(jié)節(jié)速度度間的的關(guān)系系，以以及外外界環(huán)環(huán)境對(duì)對(duì)末端端執(zhí)行行器的的作用用力/力矩矩與各各關(guān)節(jié)節(jié)力/力矩矩間的的關(guān)系系。對(duì)于n自由度度的機(jī)機(jī)器人人，其其關(guān)節(jié)節(jié)變量量為,機(jī)機(jī)器人人末端端執(zhí)行行器在在笛卡卡兒坐坐標(biāo)系系中的的位姿姿求導(dǎo)可可得機(jī)器人人運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)雅可比比矩陣陣的應(yīng)應(yīng)用之之一：：分離離速度度控制制當(dāng)采用用計(jì)算算機(jī)控控制時(shí)時(shí)，把把速度度表示示為位位置增增量的的形式式當(dāng)n≠6時(shí)時(shí)，J不是方方陣，，雅可比比矩陣陣的逆逆用其其偽逆逆雅可比矩陣的應(yīng)用之二：靜力學(xué)分析機(jī)器人末端執(zhí)行器與外界環(huán)境的接觸力為n個(gè)關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力為則當(dāng)要求求機(jī)器器人沿沿某軌軌跡運(yùn)運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)，△△P為為已知知，由由上式式求得得關(guān)節(jié)節(jié)變量量的增增量△Q，，于是是可以以確定定各關(guān)關(guān)節(jié)的的變量量值，，由伺伺服系系統(tǒng)實(shí)實(shí)現(xiàn)位位置控控制。。第九部部分——機(jī)器器人動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)機(jī)器人人動(dòng)力力學(xué)是是研究究機(jī)器器人各各關(guān)節(jié)節(jié)的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力力/力力矩與與機(jī)器器人末末端執(zhí)執(zhí)行器器的位位姿、、速度度和加加速度度之間間的動(dòng)動(dòng)態(tài)關(guān)關(guān)系。。由于于機(jī)器器人的的復(fù)雜雜性，，其動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)模型型通常常是一一個(gè)多多自由由度、、多變變量、、高度度非線線性、、多參參數(shù)耦耦合的的復(fù)雜雜系統(tǒng)統(tǒng)。建立機(jī)機(jī)器人人動(dòng)力力學(xué)模模型的的方法法主要要有拉拉格朗朗日法法和牛牛頓－－歐拉拉法。。機(jī)器器人人動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)拉格格朗朗日日法法拉格格朗朗日日函函數(shù)數(shù)L定定義義為為系系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)動(dòng)能能K和和位位能能P之之差差，，即即由拉拉格格朗朗日日函函數(shù)數(shù)L描描述述的的系系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)方方程程為為i=1,2,……,n其中中n為連連桿桿數(shù)數(shù)目目；；qi為廣廣義義坐坐標(biāo)標(biāo)；；為廣廣義義速速度度；；為作作用用在在第第i個(gè)關(guān)關(guān)節(jié)節(jié)上上的的廣廣義義力力用拉拉格格朗朗日日法法推推導(dǎo)導(dǎo)機(jī)機(jī)器器人人的的動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)模模型型可可按按以以下下步步驟驟進(jìn)進(jìn)行行：：a.計(jì)計(jì)算算任任一一連連桿桿上上任任一一點(diǎn)點(diǎn)的的速速度度；；b.計(jì)計(jì)算算各各連連桿桿的的動(dòng)動(dòng)能能和和機(jī)機(jī)器器人人的的總總動(dòng)動(dòng)能能；；c.計(jì)計(jì)算算各各連連桿桿的的位位能能和和機(jī)機(jī)器器人人的的總總位位能能；；d.建建立立機(jī)機(jī)器器人人系系統(tǒng)統(tǒng)的的拉拉格格朗朗日日函函數(shù)數(shù)；；e.對(duì)對(duì)拉拉格格朗朗日日函函數(shù)數(shù)求求導(dǎo)導(dǎo)，，得得到到機(jī)機(jī)器器人人的的動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)方方程程機(jī)器器人人動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)牛頓頓－－歐歐拉拉法法剛體體的的一一般般運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)可可以以分分解解為為隨隨質(zhì)質(zhì)心心的的平平動(dòng)動(dòng)和和繞繞質(zhì)質(zhì)心心的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)隨質(zhì)心心平動(dòng)動(dòng)的動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)特性性可用用牛頓頓定理理來(lái)描描述繞質(zhì)心心轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)特性性可用用歐拉拉定理理來(lái)描描述用牛頓頓－歐歐拉法法和拉拉格朗朗日法法建立立機(jī)器器人動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)模型型的最最大不不同之之處在在于：：牛頓頓－歐歐拉方方程描描述的的是機(jī)機(jī)器人人系統(tǒng)統(tǒng)中每每一個(gè)個(gè)剛體體的動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)特性性，得得出的的動(dòng)力力學(xué)模模型為為聯(lián)立立方程程組，，而拉拉格朗朗日方方程可可以描描述機(jī)機(jī)器人人系統(tǒng)統(tǒng)中多多剛體體的動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)特性性，可可以得得到封封閉形形式的的動(dòng)力力學(xué)模模型。。機(jī)器人人動(dòng)力力學(xué)動(dòng)力學(xué)學(xué)模型型的一一般形形式慣性力項(xiàng)與離心加速度和哥氏加速度有關(guān)的項(xiàng)重力項(xiàng)廣義力項(xiàng)第十部部分——機(jī)器器人的的控制制—軌軌跡控控制運(yùn)動(dòng)控控制動(dòng)態(tài)控控制“運(yùn)動(dòng)動(dòng)控制制”完完全不不考慮慮機(jī)器器人的的動(dòng)力力學(xué)特特性，，只是是按照照機(jī)器器