机器人基础知识
机器人基础知识
机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。
英格伯格在大学攻读伺服理论，这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。
德沃尔曾于1946年发明了一种系统，可以“重演”所记录的机器的运动。
1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利，这种机械手臂按程序进行工作，可以根据不同的工作需要编制不同的程序，因此具有通用性和灵活性，英格伯格和德沃尔都在研究机器人，认为汽车工业最适于用机器人干活，因为是用重型机器进行工作，生产过程较为固定。
1959年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。
机器人分类机器人的分类关于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。
一般的分类方式：示教再现型机器人通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。
数控型机器人不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。
感觉控制型机器人利用传感器获取的信息控制机器人的动作。
适应控制型机器人机器人能适应环境的变化，控制其自身的行动。
学习控制型机器人机器人能“体会”工作的经验，具有一定的学习功能，并将所“学”的经验用于工作中。
智能机器人以人工智能决定其行动的机器人。
我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。
所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。
而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。
在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。
目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。
机器人入门简易操作培训
机器人入门简易操作培训
本文旨在为初学者介绍机器人的基本操作，以及相关知识和技术，为
其解决机器人操作过程中的问题提供指导。
一、机器人的基本知识
1、机器人的结构：机器人由三个重要部分组成：机械结构、控制系
统和传感器系统，机械结构提供机器人的形态、大小，控制系统用来控制
机器人，传感器系统用来收集当前环境的信息。
2、机器人的动作：机器人的运动机构由电机和伺服控制器构成，控
制器是机器人的核心，用于控制、程序、遥控等，它们通过接受视觉传感器、激光传感器等传感器信号来实现机器人的运动控制。
二、机器人的基本操作
1、准备工作：确认机器人使用环境，检查机器人组件，安装程序，
连接传感器，检查控制电源，搭建机器人底层硬件。
2、建立模型：根据机器人的结构和运动特性，使用编程工具建立模型，完成对关节的编程，模型是机器人在实际程序控制时的基础。
3、控制程序：设计可以实现机器人运动功能的程序，包括移动函数、定位函数、抓取函数等，程序控制是实现机器人应用的基础。
4、实际操作：以上步骤完成后，机器人就可以实际运行起来，开始
实现指定的任务。
机器人文化基础知识点
机器人文化基础知识点1. 机器人的定义和历史机器人是指能够自主执行任务的人工制品。
它们可以用于各种领域，例如工业生产、医疗保健、军事等。
机器人起源于古代，但现代机器人的概念最早是在20世纪提出的。
随着科学技术的发展，机器人在社会中的应用变得越来越广泛。
2. 机器人的分类机器人可以根据其功能和能力进行分类。
常见的机器人分类包括：•工业机器人：用于工厂和制造业领域，执行重复性和危险的任务。
•服务机器人：用于提供服务，如清洁机器人、导览机器人等。
•军事机器人：用于军事领域，执行侦察、救援等任务。
•医疗机器人：用于医疗保健领域，执行手术、康复训练等任务。
3. 机器人的工作原理机器人的工作原理主要依靠传感器、处理器和执行器。
传感器用于感知环境和收集信息，处理器用于处理收集到的信息，并做出相应的决策，执行器用于执行任务。
4. 机器人的应用领域机器人在各个领域都有广泛的应用。
例如，工业机器人用于生产线上的装配和加工，农业机器人用于农田的作业，医疗机器人用于手术和康复训练，服务机器人用于提供餐饮服务和导览服务等。
5. 机器人的优点和挑战机器人的优点包括提高生产效率、减少人力成本、执行危险任务等。
然而，机器人的发展也面临一些挑战，例如技术限制、伦理和法律问题等。
6. 机器人与人类的关系机器人与人类之间存在着密切的关系。
机器人可以成为人类的助手和伙伴，帮助人类完成一些繁重、危险或无聊的任务。
但同时，机器人的智能和自主性也引发了一些关于人类就业和隐私等问题的讨论。
7. 机器人的未来发展随着科技的不断进步，机器人的未来发展前景广阔。
预计机器人将在更多领域得到应用，例如教育、娱乐、日常生活等。
同时，机器人的智能和自主性也将不断提高。
8. 机器人文化的影响机器人文化对社会产生了深远的影响。
它不仅改变了我们的生活方式，还促进了科学技术的发展。
机器人文化也成为艺术、电影等领域的重要创作主题，使我们对于机器人的思考变得更加深入和多样化。
机器人基础知识
中国古代机器人
诸葛亮的木牛流马
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
日本的古代机器人
七、现实社会中应用的机器人
• 在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等 领域中均有重要用途。
美国军队中的机器人--机器狗
美国宇航局：太空机器人
日本展会上的双足机器人
社会应用：消防机器人
社会应用：服务/护理机器人
新松公司的个人机器人
社会应用：烹饪机器人
中国 首钢 MOTO MAN 机器人 有限公 司生产 的烹饪 机器人
社会应用：电路巡查机器人
社会应用：焊接机器人
社会应用：装配机器人
社会应用：火星车
社会应用：水下机器人
水下机器人多利
社会应用：排爆机器人
中国研发的排爆机器人：雪豹
社会应用：核工业机器人
教学机器人
昆虫机器人
纳米机器人
用于人体血脉疏通，清除血管 之内的垃圾等，是现代医学发展的主攻方向之一。
外科手术机器人
金山公司研制的胶囊机器人
可放置在指甲盖上的微型机器人
社会应用：智能吸尘机器人
机器人的特殊形式：无人机
陪伴孩子们成长的机器人玩具
可编程 的类人机器 人玩具
乐高第二代自由拼装机器人
尤尼梅特机器人组成的生产线
•
第二代是有感觉的机器人：它 们对外界环境有一定感知能力，并 具有听觉、视觉、触觉等功能。机 器人工作时，根据感觉器官（传感 器）获得的信息，灵活调整自己的 工作状态，保证在适应环境的情况 下完成工作。如：有触觉的机械手 可轻松自如地抓取鸡蛋，具有嗅觉 的机器人能分辨出不同饮料和酒 类。
二、机器人的学科整合和用途
• 机器人是高级整合数学、力学、控制论、 机械电子、计算机、材料、人工智能和仿 生学的产物。 • 在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等 领域中均有重要用途。
机器人基础知识—零基础入门
《机器人基础》第5章串/并联机器人5.1串联机器人简介5.1.1串联机器人的结构组成5.1.2串联机器人的运动控制5.2并联机器人简介5.2.1并联机器人的结构组成5.2.2并联机器人的运动控制5.3经典应用案例5.3.1串联机器人应用案例5.3.2并联机器人应用案例5.1串联机器人简介（1P2）在智能制造蓬勃发展的同时工业机器人的发展越来越快速，各行各业对机器人机械学的发展也越来越重视，从大范围来分机器人机械学可分为串联机器人、并联机器人和串并联混合的混联机器人这三大类型。
串联机器人一般是由基座、腰关节、腰部、肩关节、大臂、小臂、腕关节、手腕以串联的形式连接而形成的开链式结构。
开链是指一种不含回路的运动链，也称为开式运动链。
如图5.1所示，由运动副和构件以串联的形式组成的开链称之为单个开式链，即单开链（single pended chain,SOC)。
一般而言串联机器人通常是由单开链组成的。
该类机器人结构简单，灵活性大，易控制、且具有很好的规避功能。
常被应用各种领域，如工业中的机械手夹具、航天领域中导航陀螺仪和生活中的雷达天线等。
如果多个单开链互相结合在一起，就形成了树状开链，如图5.2所示。
除了线性方面，在平面和空间上，单开链有平面开链和空间开链之分。
平面单开链是指所有运动副都在同一个平面内运动，平面串联机器人就是平面单开链组成的串联机器人；而空间单开链式指运动副在不同的平面内运动，则空间串联机器人就是由空间单开链组成的串联机器人。
（1P15）近年来研究人员对机器人的各个部件以及各个部件的性能进行了特殊研究，改进了机器人各部件的结构使其获得更好的运动性能，这些研究对推广串联机器人的广泛运用有重要的意义。
图 5.1单开链图 5.2树状开链除了上述串联机器人的优点，也有明显的不足，如各关节均为悬臂结构，这就意味着在相同的自重条件或者体积下与并联机器人相比，串联机器人的承重能力更低，刚度也下降，这就使得串联机器人的各个关节误差的累计与放大，在误差大的同时它的精度就会减低。
机器人技术基础全
机器人技术基础全一、引言随着科技的飞速发展，机器人技术不断进步，改变了我们的生活方式。
机器人技术的基础是计算机科学、电子工程、机械工程和人工智能等学科的综合应用。
本文将全面介绍机器人技术的基础，包括硬件设计、软件编程、感知和控制等方面的知识。
二、机器人硬件设计机器人硬件设计是机器人技术的基础之一，包括机械系统设计、电路设计、传感器设计和通信设计等。
机械系统设计包括机器人的结构设计和运动学设计，电路设计包括电源电路、控制电路和驱动电路等，传感器设计包括视觉传感器、触觉传感器和力传感器等，通信设计包括无线通信和有线通信等。
三、机器人软件编程机器人软件编程是实现机器人智能化和自主化的关键。
机器人软件需要实现感知、决策、执行和通信等功能。
感知包括对环境的感知和对自身状态的感知，决策是基于感知信息做出行动决策，执行是将决策转化为具体的动作，通信则是实现机器人与外部环境的交互。
四、机器人感知和控制机器人感知是机器人通过传感器获取环境信息的过程，包括视觉感知、听觉感知、触觉感知和嗅觉感知等。
机器人通过感知可以获取环境的三维模型，从而进行路径规划、目标识别和避障等操作。
机器人控制是通过对机器人的运动学和动力学进行分析，实现对机器人姿态、速度和加速度等运动参数的控制。
同时，通过软件算法实现对机器人的自适应控制和鲁棒控制，提高机器人的适应性和稳定性。
五、结论机器人技术基础是实现机器人智能化的关键。
通过对机器人硬件设计和软件编程的掌握，以及实现对机器人感知和控制的理解，我们可以更好地应用和发展机器人技术，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
工业机器人技术基础机器人的由来标题：工业机器人技术基础：机器人的由来随着科技的飞速发展，工业机器人已经成为了现代制造业的重要组成部分。
然而，这些智能机器人的起源可以追溯到几个世纪前。
本文将探讨工业机器人技术的历史发展，以及机器人在现代工业中的应用。
一、机器人的起源工业机器人的历史可以追溯到18世纪中叶的英国。
2024版机器人基础知识培训
机器人技术发展趋势
随着人工智能技术的不断发展，机器人将具备更加智 能的决策能力和自主学习能力，能够更好地适应复杂
环境和任务需求。
输入 感知标能题力增
强
未来的机器人将具备更加敏锐的感知能力，包括视觉、 听觉、触觉等多方面的感知能力，以便更好地感知和 理解周围环境。
人工智能化
协作能力提 升
未来的机器人将更加注重柔性化设计，以适应不同场 景和任务需求。例如，模块化设计可以让机器人根据
05
机器人导航与定位技术
路径规划与避障算法
A*算法
避障算法
基于启发式搜索的路径规划算法，通 过评估函数找到从起点到终点的最优 路径。
包括基于传感器的实时避障和基于地 图的全局避障，确保机器人在运动过 程中能够安全避开障碍物。
Dijkstra算法
适用于无权图的单源最短路径问题， 通过逐步扩展已知最短路径来找到目 标路径。
机器人基础知识培训
目 录
• 机器人概述 • 机器人基本原理与结构 • 机器人编程与控制技术 • 机器人视觉与感知技术 • 机器人导航与定位技术 • 机器人交互与智能服务技术
01
机器人概述
定义与发展历程
定义
机器人是一种能够自动执行任务的机器系统。它们可以通过传感器感知环境， 通过控制器进行决策，并通过执行器执行动作。
惯性矩阵
反映机器人连杆质量分布对关节驱动力或驱 动力矩的影响。
重力项
由于机器人连杆重力对关节驱动力或驱动力 矩的影响。
机器人传感器与执行器
传感器类型
包括内部传感器（如编码器、陀螺仪 等）和外部传感器（如视觉传感器、 力传感器等）。
传感器作用
实时监测机器人的运动状态、环境信 息和与环境的交互力等，为机器人的 控制提供必要的信息。
机器人基础知识
机器人基础知识随着科技的不断进步和发展，机器人已经成为我们生活中一个非常重要的存在。
机器人是一种能够完成任务的自动化设备，它们可以在工业生产、医疗护理、军事应用等领域发挥重要作用。
本文将为读者介绍机器人的基础知识。
一、机器人的定义和分类机器人根据其功能和用途可以被分为不同的类别。
最常见的机器人分类包括工业机器人、服务机器人和军事机器人。
工业机器人主要应用于生产制造领域，它们可以协助完成各种重复性、危险或繁琐的工作。
例如，在汽车工厂中，机器人可以完成车身焊接、喷漆等工序，提高生产效率和质量。
服务机器人被设计用来为人们提供各种服务。
比如，在医疗机构中，机器人可以协助医生进行手术操作或者从事病人护理工作。
此外，服务机器人还可以应用于家庭服务、餐饮服务等领域。
军事机器人则用于军事应用，主要包括无人机、侦察机器人和救援机器人等。
这些机器人可以执行危险任务，帮助军队完成侦察、救援、打击等任务，减少人员伤亡。
二、机器人的组成和工作原理机器人通常由传感器、执行器、控制系统和电源等组成。
传感器可以帮助机器人感知环境，如红外线传感器可以用来探测障碍物。
执行器则是机器人的运动装置，如电机和液压系统。
控制系统负责接收传感器信息，并根据预设的程序完成相应的任务。
电源提供机器人所需的电能。
机器人的工作原理可以通过编程来实现。
程序员使用编程语言编写指令，将机器人的动作和反应规划在程序中。
机器人根据程序的指令来完成各种任务。
例如，在工业机器人中，程序可以控制机器人的运动、速度和力度等。
三、机器人的应用领域机器人在各个领域都有广泛的应用。
下面将介绍一些典型的应用领域。
1. 工业制造：工业机器人在汽车制造、电子电器、食品加工等行业发挥重要作用。
它们可以提高生产效率、减少人员劳动强度、提高产品质量。
2. 医疗护理：机器人在医疗领域的应用越来越广泛。
机器人可以协助医生进行手术操作，提供精细而准确的治疗。
此外，机器人还可以从事病人护理工作，如搬运病人、给予物理治疗等。
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3.机器人的作用
它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。 在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有机器人系统组成 1）机械系统作用相当于人的身体（骨骼，手，臂，腿等）； 2）驱动系统相当于人的肌肉； 3）控制系统相当于人的大脑； 4）感知系统相当于人的五官。 机器人系统实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理为： 控制系统发出动作指令，控制驱动器动作，驱动器带动机械系统运动， 使末端操作器到达空间某一位置和实现某一姿态，实施一定的作业任务。 末端操作器在空间的实时位姿由感知系统反馈给控制系统，控制系统把 实际位姿与目标位姿相比较，发出下一个动作指令，如此循环，直到完 成作业任务为止。
机器人基础知识
1.什么是机器人
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又 可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲 领行动。
1）美国机器人工业协会给出的定义：机器人是一种用于移动各种材料， 零件，工具或专用装置，通过可编程序动作来执行各种任务并具有编程 能力的多功能机械手。 2）日本工业机器人协会给出的定义：一种带有存储器件和末端操作器 的通用机械，它能够通过自动化的动作替代人类劳动。 3）我国科学家对机器人的定义：机器人是一种自动化的机器，所不同 的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力，规划 能力，动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
2.第一台机器人
在1959年发明第一台机器人的正是享有“机器人之父”美誉的美国恩 格尔伯格先生。 恩格尔伯格是世界上最著名的机器人专家之一，1958年他建立了 Unimation公司，并于1959年研制出了世界上第一台工业机器人，他对创 建机器人工业作出了杰出的贡献。1983年，就在工业机器人销售日渐火爆 的时候，恩格尔伯格和他的同事们毅然将Unimation公司买给了西屋公司， 并创建了TRC公司，开始研制服务机器人。 1959年 德沃尔与美国发明家约瑟夫•英格伯格联手制造出第一台工业 机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司。 由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为“工业机器人之 父”。