移动机器人原理与设计机器人概述课件.pptx
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- 移动 机器人 原理 设计 概述 课件
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1、第一章第一章 概述概述 机器人的定义机器人的定义 机器人的分类、结构机器人的分类、结构 机器人竞赛机器人竞赛 移动机器人移动机器人 有关技术及发展趋势有关技术及发展趋势1 1.1 引言引言2想象中的机器人想象中的机器人 实际的机器人3工业工业医疗医疗军事军事41.2 机器人的定义、分类及组成机器人的定义、分类及组成1.2.1 1.2.1 机器人的定义机器人的定义美国机器人协会(RIA)的机器人定义:“机器人是用以搬运材料、零件、工具的可编程序的多功能操作器或是通过可改变程序动作来完成各种作业的特殊机械装置。”日本工业机器人协会(JIRA)的定义:“工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器(e
2、nd effector)的,能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。”美国国家标准局(NBS)的定义:“机器人是一种 能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置”。国际标准化组织(ISO)的定义:“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手,这种机械手具有几个轴,能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行种种任务。”5 1)机器人的动作机构具有类似与人或其它生物的)机器人的动作机构具有类似与人或其它生物的某些器官的功能。某些器官的功能。2)是一种自动机械装置,可以在无人参与下(独)是一种自动机械装置,可以在无人参与下(
3、独立性),自动完成多种操作或动作功能,即具有通立性),自动完成多种操作或动作功能,即具有通用性。可以再编程,程序流程可变,即具有柔性用性。可以再编程,程序流程可变,即具有柔性(适适应性)。应性)。3)具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、)具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、决策、学习。决策、学习。机器人应具有的基本特点:机器人应具有的基本特点:61.2.2 1.2.2 机器人的发展历史机器人的发展历史 1920 1920年,捷克剧作家卡雷尔年,捷克剧作家卡雷尔卡佩克在卡佩克在罗萨姆的万能机罗萨姆的万能机器人器人中把捷克语中把捷克语“RobotaRobota”写成了写成了“Robot
4、Robot”,引起了大家的,引起了大家的广泛关注,被当成了机器人一词的起源。广泛关注,被当成了机器人一词的起源。1950 1950年,美国作家、化学家埃萨克年,美国作家、化学家埃萨克阿西莫夫在他的科幻阿西莫夫在他的科幻小说小说I I,RobotRobot中首次使用了中首次使用了“RoboticsRobotics”,即,即“机器人机器人学学”。阿西莫夫提出了。阿西莫夫提出了“机器人三原则机器人三原则”:1 1 机器人不应伤害人机器人不应伤害人,也不得见人受到伤害而袖手旁观;也不得见人受到伤害而袖手旁观;2 2 机器人应服从人的一切命令,除非违反第一定律;机器人应服从人的一切命令,除非违反第一定律
5、;3 3 机器人应保护自身安全,除非违反第一及第二定律。机器人应保护自身安全,除非违反第一及第二定律。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则,阿机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则,阿西莫夫因此被称为西莫夫因此被称为“机器人学之父机器人学之父”。7 1954年,美国人George C.Devol 提出了第一个工业机器人方案并在1956年获得美国专利。1961年,Unimation公司(通用机械公司)成立,生产和销售了第一台工业机器“Unimate”。1962年,A.M.F.(机械与铸造)公司,研制出一台数控自动通用机,取名“Versatran”,即多用途搬运之意,并以“Ind
6、ustrial Robot”为商品广告投入市场。1974年出现了用计算机控制的机器人,日本、西欧各国、前苏联也相断引进或自行研制工业机器人。6070年代是机器技术获得巨大发展的阶段。880年代,机器人在发达国家的工业生产中大量普及应用,如焊接、喷漆、搬运、装配。并向各个领域拓展,如航天、水下、排险、核工业等,机器人的感知技术得到相应的发展,产生第二代机器人。90年代,机器人技术在军用、医疗、服务、娱乐等领域延伸,并开始向智能型(第三代)机器人发展。9机器人发展的三个阶段机器人发展的三个阶段第一代:示教再现型机器人第一代:示教再现型机器人 第二代:有感觉的机器人第二代:有感觉的机器人 第三代:有
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