第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述

第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述2023/12/26第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述

機(jī)器人的結(jié)構(gòu)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)（重點(diǎn)）機(jī)器人靜力學(xué)（重點(diǎn)）機(jī)器人動(dòng)力學(xué)（重點(diǎn)）本課程主要內(nèi)容：

機(jī)器人的控制機(jī)器人的感覺(jué)第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述1.1

機(jī)器人的定義第一章機(jī)器人概述機(jī)器人一詞的出現(xiàn)：1920年、捷克作家、

KarelCapek、《Rossum’sUniversalRobots》，“Robota”（奴隸）寫成了“Robot”。小說(shuō)在1924年和1927年的時(shí)候被紛紛傳到了日本、法國(guó)和歐洲國(guó)家，機(jī)器人這個(gè)名詞就向全世界鋪展開(kāi)來(lái)。故事情節(jié)：帶感情的機(jī)器人消滅了人類，一對(duì)男女機(jī)器人相愛(ài)，世界又起死回生。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述上世紀(jì)60年代，可實(shí)用機(jī)械的機(jī)器人被稱為工業(yè)機(jī)器人上世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，正越來(lái)越向智能化方向發(fā)展

因此，至今為止也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的機(jī)器人的定義。機(jī)器人學(xué)是一門不斷發(fā)展的科學(xué)，對(duì)機(jī)器人的定義也隨其發(fā)展而變化。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述（2）日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)(JIRA)的定義：工業(yè)機(jī)器人是“一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器(endeffector)的，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)自動(dòng)完成各種移動(dòng)來(lái)代替人類勞動(dòng)的通用機(jī)器”。（1）美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)(RIA)的定義：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置的，通過(guò)可編程序動(dòng)作來(lái)執(zhí)行種種任務(wù)的，并具有編程能力的多功能機(jī)械手(manipulator)”。國(guó)際上，關(guān)于機(jī)器人的定義主要有以下幾種：第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述（3）美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)的定義：機(jī)器人是“一種能夠進(jìn)行編程并在自動(dòng)控制下執(zhí)行某些操作和移動(dòng)作業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置”。（4）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的定義：“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機(jī)械手，這種機(jī)械手具有幾個(gè)軸，能夠借助于可編程序操作來(lái)處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行種種任務(wù)”。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述（5）我國(guó)對(duì)機(jī)器人的定義。蔣新松院士曾建議把機(jī)器人定義為“一種擬人功能的機(jī)械電子裝置”(amechantronicdevicetoimitatesomehumanfunctions)。參考各國(guó)的定義，對(duì)機(jī)器人給出以下定義：機(jī)器人是一種計(jì)算機(jī)控制的可以編程的自動(dòng)機(jī)械電子裝置，能感知環(huán)境，識(shí)別對(duì)象，理解指示命令，有記憶和學(xué)習(xí)功能，具有情感和邏輯判斷思維，能自身進(jìn)化，能計(jì)劃其操作程序來(lái)完成任務(wù)。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述1.2機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用一、古代機(jī)器人

春秋后期，魯班曾制造過(guò)一只木鳥(niǎo)，能在空中飛行“三日不下”。機(jī)器馬車

西周時(shí)期，出現(xiàn)了能歌善舞的伶人，這是我國(guó)最早記載的機(jī)器人。

公元前2世紀(jì)，亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人──自動(dòng)機(jī)?？梢宰约洪_(kāi)門，還可以借助蒸汽唱歌。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述

漢代大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀，而且發(fā)明了計(jì)里鼓車。每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。

后漢三國(guó)時(shí)期，蜀國(guó)丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”。用其運(yùn)送軍糧，支援前方戰(zhàn)爭(zhēng)。寫字機(jī)器人

1738年，法國(guó)天才技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨。它會(huì)嘎嘎叫，會(huì)游泳和喝水，還會(huì)進(jìn)食和排泄。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述19世紀(jì)中葉出現(xiàn)了科學(xué)幻想派和機(jī)械制作派。1886年《未來(lái)的夏娃》問(wèn)世。在機(jī)械實(shí)物制造方面，1893年摩爾制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動(dòng)雙腿沿圓周走動(dòng)。

1773年，自動(dòng)書(shū)寫玩偶、自動(dòng)演奏玩偶等被連續(xù)推出?，F(xiàn)在保留下來(lái)的瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，還定期彈奏音樂(lè)供參觀者欣賞。1927年美國(guó)西屋公司工程師溫茲利制造了第一個(gè)機(jī)器人“電報(bào)箱”?？梢曰卮鹨恍﹩?wèn)題。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述二、現(xiàn)代機(jī)器人

1952年，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的誕生，為機(jī)器人的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

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)了專利。主從機(jī)器人

1948年，美國(guó)原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所開(kāi)發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述1962年美國(guó)AMF公司推出的“VERSATRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”是機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型（示教再現(xiàn)）。VERSATRANUNIMATE第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述1965年，MIT的Roborts演示了第一個(gè)具有視覺(jué)傳感器的、能識(shí)別與定位簡(jiǎn)單積木的機(jī)器人系統(tǒng)1970年在美國(guó)召開(kāi)了第一屆國(guó)際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺(tái)由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人1980年后，日本贏得了“機(jī)器人王國(guó)”的美稱第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述

各種用途的機(jī)器人：水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等新的機(jī)器人名稱：“軟件機(jī)器人”、“網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人”、機(jī)器人化機(jī)器德國(guó)排爆機(jī)器人相撲機(jī)器人無(wú)人駕駛振動(dòng)式壓路機(jī)第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述機(jī)器魚(yú)“自由泳”“過(guò)龍門”在水中“戲球”自主地避開(kāi)障礙物機(jī)器魚(yú)我國(guó)研制的排爆機(jī)器人第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述

70年代的萌芽期，80年代的開(kāi)發(fā)期和90年代的適用化期。

1972年開(kāi)始研制自己的工業(yè)機(jī)器人“七五”期間，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)，研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人1986年國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）開(kāi)始實(shí)施上世紀(jì)90年代初期起，形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展：第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述

日本和美國(guó)在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行機(jī)器人的研究，與他們相比較，我國(guó)還存在較大的差距，因此需要更多的人加入到發(fā)展機(jī)器人的事業(yè)中來(lái)。第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述3.按機(jī)器人的智能程度分（1）一般機(jī)器人：只具有一般編程能力和操作功能（2）智能機(jī)器人：具有不同程度的智能傳感型機(jī)器人

交互型機(jī)器人

自主型機(jī)器人第一章機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用概述理由之三：機(jī)器人做人做不了的事情。比如人們對(duì)太空的認(rèn)識(shí)，對(duì)原子分子進(jìn)行搬遷的機(jī)器人為什么要發(fā)展機(jī)器人?理由之二：機(jī)器人做人不愿意做或做不好的事。比如有毒的、高溫的或危險(xiǎn)的環(huán)境，汽車生產(chǎn)線上的焊接工作機(jī)器人汽車焊接生產(chǎn)線理由之一：提高生產(chǎn)效率降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度。比如焊機(jī)器人提高生產(chǎn)效率，提高汽車焊接的質(zhì)量，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度

汽車裝配機(jī)器人第一章機(jī)器人技術(shù)及