工业机器人

1、机器人的主要特点：可编程、独立性、通用性

2、工业机器人：工业生产中使用的机器人的总称，主要用于完成工业生产中的某些作业。

3、按开发内容与应用，机器人分：工业机器人、操纵型机器人、智能机器人。

4、按发展程度分：第一代机器人（主要以示教再现方式工作）；第二代机器人（带有可感知环境的装置）；第三代机器人（智能机器人）。

5、按机器人的性能指标：超大型、大、中、小、超小型。

6、结构形式：关节型、非关节型

7、坐标形式：直角、圆柱、球、关节坐标型

8、控制方式：点位控制、连续轨迹控制

9、驱动方式：气力、液力、电力驱动式、新型驱动方式

10、机器人工作时的机座可动性：机座固定式、机座移动式

11、示教再现：所谓示教，即由人教机器人移动的轨迹、停留点位、停留时间等，然后机器人依照教给的行为、顺序和速度重复运动即所谓的再现。

12、工业机器人的应用：焊接机器人（焊接：点焊、弧焊）、喷涂机器人、搬运机器人、装配机器人、其他工业机器人。

13、机器人组成三部分：机械部分、传感部分、机械部分

六个子系统：机械系统、感知系统、人机交互系统、

机器人—环境交互系统、控制系统、驱动系统14、机械系统：又称操作机或执行机构系统，由一系列连杆、关节或其他形式的运动副组成。机械系统通常包括：机座、立柱、腰关节、臂关节、腕关节和手爪等，构成一个多自由度的机械系统。工业机器人的机械结构系统由机身、手臂、末端执行器三大件组成。若机身具备行走机构便构成行走机器人，若机身不具备行走及腰转机构则构成单机器人臂。手臂：上臂、下臂、手腕。末端执行器是直接装在手腕上的一个重要部件，它可以是两手指或多手指的手爪，也可以是喷漆枪、焊枪等作业工具。

15、机器人的主要技术参数：自由度、分辨率、精度、重复定位精度、工作范围、承载能力、最大速度

16、机器人传感器的主要性能指标：灵敏度、线性度、精度、分辨率、响应时间、抗干扰能力、重复性

17、自由度：机器人具有独立坐标轴运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。冗余自由度机器人：完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人。

18、分辨率：编程分辨率、控制分辨率，统称系统分辨率

19、机器人的精度主要依存于机械误差、控制算法误差与分辨率系统误差

20、重复定位精度：是关于精度的统计数据。是指各次不同位置平均值的偏差。

21、工作范围（工作区域）：机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合。

22、最大工作速度：工业机器人主要自由度上最大的稳定速度，或手臂末端最大的合成速度。

23、承载能力：机器人在工作范围内的任何坐姿上所能承受的最大重量。

与工作范围内的位姿、负载的质量、末端执行器的质量、运行的速度和加速度的大小和方向有关

24、机器人运动轨迹的生成方式：示教--再现运动、关节空间运动、空间直线运动、空间曲线运动

25、臂杆平衡技术：质量、弹簧、气动或液压平衡法和采用平衡电动机

26、机器人内部传感器：位置、位移、速度

外部：力或力矩（力觉）、接近觉（电涡流式、光纤式、超声波）、触觉位置和位移：电阻式、电容式、电感式、光电编码式、霍尔元件、磁栅式

27、真空式吸盘：真空吸盘、气流负压吸盘、挤气负压吸盘

28、R：滚转是指组成关节的两个零件自身的几何回转中心和相对运动的回转轴线重合，能实现360°无障碍旋转的关节运动

B：弯转是指两个零件的几何回转中心和其相对转动轴线垂直的关节运动，由于受到结构的限制，其相对转动角度一般小于360°

29、手爪的主要功能：抓住工件、握持工件、释放工件

30、复合变换：平移变换和旋转变换组合在一个齐次变换中

31、机器人两手指的连线——Y轴

32、机器人手臂：X翻转Y俯仰Z偏转

33、两足步行机器人的特点：步行式行走机构有很大的适应性，尤其是在有障碍物场地上更有优越性；行走机构始终满足静力学的静平衡条件；动步行有效的利用了惯性力和重力

34、雅可比：在机器人学中，雅可比是一个把关节速度向量q变换为手爪相对基坐标的广义速度向量v的变换矩阵。

35、D---H法：连杆i坐标系的Zi轴位于连杆i与i+1的转动关节轴线上；连杆i的两端轴线的公垂线为连杆坐标系的Xi轴，方向指向下一个连杆；公垂线与Zi的交点为坐标系原点；坐标系的Yi轴由Xi和Zi确定。

四个参数：连杆长度ai（两关节轴线沿公垂线的距离）、连杆扭角αi（垂直于ai所在平面内两关节轴线的夹角）、连杆距离di（沿关节i轴线两个公垂线的夹角）、连杆夹角θi（垂直于关节i轴线的平面内两个公垂线的夹角）36、机器人逆向运动学：给定末端连杆的位姿计算相应关节变量的过程叫做运动学逆解

37、剔除多余解的方法：根据关节运动空间来选择合适的解；选择一个最接近的解；根据避障要求选择合适的解；逐级剔除多余解

38、轨迹规划：轨迹的生成一般是先给定轨迹上的若干个点，将其经运动学反解映射到关节空间，对关节空间中的相应点建立运动方程，然后按这些运动方程对关节进行插值，从而实现作业空间的运动要求，这一过程通常称为轨迹规划。

方法及特点：(1).示教--再现运动：这种运动由人手把手示教机器人，定时记录各关节变量，得到沿路径运动时各关节的位移时间函数q(t)；再现时，按内存中记录的各点的值产生序列动作。(2).关节空间运动：这种运动直接在关节空间里进行。由于动力学参数及其极限值直接在关节空间里描述，所以用这种求最短时间运动很方便。(3).空间直线运动：这是一种直角空间里的运动，它便于描述空间操作，计算量小，适宜简单的作业。(4).空间曲线运动：这是一种在描述空间中用明确的函数表达的运动，如圆周运动、螺旋运动等。

37、位姿矩阵：欲研究机器人运动学首先应建立机器人各杆件的构件坐标系，从而得到齐次坐标变换矩阵Ai，Ai能描述连杆坐标系之间相对平移和旋转的齐次变换。A1描述第一个连杆对于机身的位姿，A2描述第二个连杆坐标系相对于第一个连杆坐标系的位姿。如果已知一点在最末一个坐标系（如n坐标系），要把它表示成前一个坐标系（如n-1）的坐标，那么齐次坐标变换矩阵为An。依次类推，可知此点到基础坐标系的齐次坐标变换矩阵为A1A2A3···An-1An