机器人概论
机器人概论考试题
选择题
机器人技术主要融合了以下哪些学科？
A. 机械工程与电子工程
B. 计算机科学与人工智能（正确答案）
C. 生物医学与化学
D. 环境科学与材料科学
下列哪项不属于机器人按照移动方式分类的一种？
A. 轮式机器人
B. 腿式机器人
C. 飞行机器人
D. 静态机器人（正确答案）
机器人的“感知”能力主要依赖于什么技术？
A. 通信技术
B. 传感器技术（正确答案）
C. 数据加密技术
D. 能源管理技术
在工业机器人中，哪种机器人常用于完成点焊、弧焊等作业？
A. 搬运机器人
B. 喷涂机器人
C. 焊接机器人（正确答案）
D. 装配机器人
机器人控制系统中的“大脑”是指什么？
A. 电机
B. 传感器
C. 中央处理器（正确答案）
D. 电源系统
下列哪项是服务机器人主要的应用领域之一？
A. 深海探测
B. 军事侦察
C. 医疗健康（正确答案）
D. 太空探索
机器人视觉系统通常使用哪种类型的传感器？
A. 温度传感器
B. 压力传感器
C. 摄像头与图像处理传感器（正确答案）
D. 声音传感器
哪种类型的机器人能够根据预设程序自动完成清扫、吸尘等工作？
A. 教育机器人
B. 清洁机器人（正确答案）
C. 娱乐机器人
D. 农业机器人
在机器人学中，“SLAM”技术是指什么？
A. 同步定位与地图构建（正确答案）
B. 语音识别与合成
C. 机器学习与优化
D. 路径规划与导航。
机器人 概论
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第一节 机器人的发展史
在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明 在科技界， 确的定义。 但机器人的定义仍然仁者见仁， 确的定义。 但机器人的定义仍然仁者见仁，智者见 没有一个统一的意见。 智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在 发展，新的机型，新的功能不断涌现， 发展，新的机型，新的功能不断涌现，领域不断扩 展。但根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概 成为一个难以回答的哲学问题。 念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一 词最早诞生于科幻小说之中一样， 词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充 满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊， 满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给 了人们充分的想象和创造空间。 了人们充分的想象和创造空间。
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第一节 机器人的发展史
1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将 年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》 年法国作家利尔亚当在他的小说 外表像人的机器起名为“安德罗丁” ），它由 外表像人的机器起名为“安德罗丁”（android），它由 部 ），它由4部 分组成： 分组成： （1）生命系统（平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表 ）生命系统（平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、 调节运动等）； 情、调节运动等）； （2）造型材料（关节能自由运动的金属覆盖体，一种盔 ）造型材料（关节能自由运动的金属覆盖体， 甲）； （3）人造肌肉（在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体 ）人造肌肉（在上述盔甲上有肉体、静脉、 的各种形态）； 的各种形态）； （4）人造皮肤（含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙 ）人造皮肤（含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、 手爪等）。 齿、手爪等）。
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第一节 机器人的发展史
一、机器人概述 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一， 机器人技术作为 世纪人类最伟大的发明之一， 世纪人类最伟大的发明之一 世纪60年代初问世以来 自20世纪 年代初问世以来，经历了近 年的发展 世纪 年代初问世以来，经历了近50年的发展 已取得显著成果。走向成熟的工业机器人， 已取得显著成果。走向成熟的工业机器人，各种用 途的特种机器人的实用化， 途的特种机器人的实用化，昭示着机器人技术灿烂 的明天。 的明天。
机器人概论论文（共5篇）
机器人概论论文（共5篇）第一篇：机器人概论论文论机器人摘要：简要回顾了机器人技术的发展历程，介绍了当今世界机器人技术。
并预测了今后机器人技术的发展趋势及发展策略。
关键词：机器人，机器人技术，发展机器人的诞生与发展1920年克作家卡雷尔.卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。
剧情是这样的：罗萨姆公司把机器人作为人类生产的工业产品推向市场，让它去充当劳动力，以呆板的方式从事繁重的劳动。
后来，罗萨姆公司使机器人具有了感情，在工厂和家务劳动中，机器人成了必不可少的成员。
该剧预告了机器人的发展对人类社会的影响。
在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”(农奴)写成了“Robot”（机器人）。
这也是人类社会首次使用“机器人”这一概念。
自动化技术的发展，特别是计算机的诞生，推动了现代机器人的发展。
50年代是机器人的萌芽期，其概念是“一个空间机构组成的机械臂，一个可重复编程动作的机器”。
1954年美国戴沃尔发表了“通用重复型机器人”的专利论文，首次提出“工业机器人”的概念；1958年美国联合控制公司研制出第一台数控工业机器人原型；1959年美国UNIMATION公司推出第一台工业机器人。
60年代随着传感技术和工业自动化的发展，工业机器人进入成长期，机器人开始向实用化发展，并被用于焊接和喷涂作业中。
70年代随着计算机和人工智能的发展，机器人进入实用化时代。
日本虽起步较晚，但结合国情，面向中小企业，采取了一系列鼓励使用机器人的措施，其机器人拥有量很快超过了美国，一举成为“机器人王国”。
80年代，机器人发展成为具有各种移动机构、通过传感器控制的机器。
工业机器人进入普及时代，开始在汽车、电子等行业得到大量使用，推动了机器人产业的发展。
为满足人们个性化的要求，工业机器人的生产趋于小批量、多品种。
90年代初期，工业机器人的生产与需求进入了高潮期：1990年世界上新装备机器人81000台，1991年新装备76 000台。
机器人学概论知识要点梳理
机器人学概论知识要点梳理机器人学作为一门跨学科的领域，涵盖了机械工程、电子工程、计算机科学和人工智能等多个学科。
本文将梳理机器人学概论的核心知识要点，旨在帮助读者全面理解机器人学的基础概念、技术和应用。
一、机器人学的定义和发展历程机器人学定义了机器人及其相关领域的研究内容和目标。
机器人学的发展经历了三个阶段：机械控制时代、计算机控制时代和智能控制时代。
在每个阶段，机器人学都面临着不同的技术和应用挑战，并取得了重要的突破。
二、机器人学的基础概念和分类1. 机器人的定义和特点：机器人是能够感知环境、进行决策和执行任务的智能物体。
机器人具有自主性、智能性和自适应性等特点。
2. 机器人的组成部分：机器人主要包括感知系统、控制系统和执行系统。
感知系统用于获取环境信息，控制系统负责决策和规划，执行系统执行具体任务。
3. 机器人的分类：机器人可以按照不同的标准进行分类，如按应用领域分为工业机器人、服务机器人和特殊用途机器人；按外形结构分为人形机器人和非人形机器人；按动力系统分为静态机器人和动态机器人等。
三、机器人的关键技术1. 机器人感知技术：机器人通过传感器获取环境信息，如视觉传感器、声音传感器和触觉传感器等。
感知技术的关键是信息处理和多模态融合。
2. 机器人控制技术：机器人的控制技术包括运动规划、路径规划、动力学建模和运动控制等。
控制技术的目标是实现机器人的精确控制和运动协调。
3. 机器人智能技术：机器人的智能技术包括机器学习、知识表示与推理和决策制定等。
智能技术使机器人能够学习和适应环境，具备自主决策能力。
4. 机器人交互技术：机器人交互技术涉及人机交互、机器人与环境交互和机器人与机器人交互等。
交互技术使机器人能够与人类或其他机器人进行有效的信息交流和协作。
四、机器人学的应用领域1. 工业领域：工业机器人广泛应用于汽车制造、电子生产、机械加工等领域。
工业机器人通过自动化完成重复性、高精度和高效率的生产任务。
第1章机器人概论
第1章机器人概论
机器人是一种特殊的机械系统，在他们的内部，通过软件、硬件的结合，来实现任务的自动化完成。
机器人的特点是在输入指令的情况下，可以根据程序自动执行任务，并能够利用相关信息自主地作出反应。
自动化工厂中机器人占据重要的地位，从自动焊接机器人到大型仓储机器人，近年来，机器人的应用得到了迅速的发展，可以实现各种任务的自动化，并有望实现更高效、更精准的完成。
二、机器人的分类
机器人可以按照运动形态分为机械机器人和柔性机器人，也可以根据功能来划分为抓取机器人、装配机器人、搬运机器人、喷涂机器人、焊接机器人、管理机器人等；另外，机器人还可以根据应用行业种类来分类，包括电子机器人、食品行业机器人、工业机器人等。
三、机器人的发展现状
目前，机器人已经在许多领域实现了应用，如电子行业的自动焊接机器人已经取得较大的成功；在汽车生产领域，已经大量应用了机器人，来实现搬运、装配、焊接等任务；在家庭的清洁和安全管理领域，家用清洁机器人和安防机器人都已经投入使用。
随着机器人技术的不断提高，未来应用范围也将进一步扩展，使机器人在社会各个领域得到广泛应用。
机器人概论
我国机器人新进展—工业机器人2
• 机构、驱动和控制 • 方向：智能化、重载、高精度、高速、网络化 • FANUC 公司的并联六轴结构的机器人3iA 具有很高的柔性, 集成 iRVision 视觉系统、Force Sensing力觉系统、Robot Link 通 信系统和Collision Guard碰撞保护系统等多个智能功能, 可对 工件进行快速识别, 利用视觉跟踪系统引导完成作业. • 哈尔滨工业大学、中国科学院沈阳自动化研究所、中国科学院自 动化研究所、清华大学、北京航空航天大学、上海交通大学、天 津大学、南开大学、华南理工大学、湖南大学、上海大学等。 • 沈阳新松机器人自动化公司、哈尔滨工业大学博实公司、广州数 控设备有限公司、上海沃迪公司、奇瑞公司等企业。
欧洲机器人新发展
• 在欧洲，英国的机器人产业起步最早。英国不仅大力研制和广泛应用工业机器人， 其在服务机器人领域也颇有建树，例如，赫特福德大学设计出一款管家机器人 “Greta”，能够从主人那里接收命令，然后向下级机器人安排任务，并回答主 人相关的问题。 德国是拥有工业机器人最多的欧洲国家，其机器人数量在世界范围内也仅次于日 本。德国KUKA公司开发的轻型机械臂，不仅高效灵活，而且具有模块化结构，具 有广阔的工业和服务应用前景。 德国在航天机器人领域也颇有建树，其航空航天局研制的Rollin’Justin机器人， 不仅能够进行精准的遥操作，而且能泡咖啡能接棒球[12]。 另外，在服务机器人领域，德国的Care-0-BotⅡ移动家庭看护机器人能够帮助老 年人独立生活的系统，功能十分丰富实用。 法国在机器人拥有量以及机器人应用上也居于世界前列。目前，法国Aldebaran 公司生产的 “Nao”已成为世界上销售量最大的小型类人机器人。Nao高0.57m， 仿人机器人, 集成了视觉、听觉、压力、红外、声纳、接触等传感器, 可用于控 制、人工智能等研究.
工业机器人概论
工业机器人的关键技术
2. 感知技术
感知技术是工业机器人实现自主 导航和智能操作的关键。通过传 感器和算法，机器人可以感知周 围环境，获取物体的位置、大小 、形状等信息，从而进行精确的 操作。目前，机器人的感知技术 已经取得了很大的进展，但仍有 许多挑战需要克服
工业机器人的关键技术
3. 人工智能技术
人工智能技术是工业机器人未来 的发展方向。通过人工智能技术 ，机器人可以更好地理解和适应 复杂的工作环境，实现自主学习 和决策，提高工作效率和质量。 目前，人工智能技术在工业机器 人领域的应用还处于初级阶段， 但随着技术的不断发展，其应用 前景非常广阔
工业机器人的关键技术
4. 通信技术
通信技术是实现工业机器人互联互通的关键。通过高速、稳定的通信技术，可以实现机器 人之间的信息交换和协同工作，提高生产效率和质量。目前，5G、物联网等通信技术的发 展为工业机器人的通信提供了更广阔的空间
通过设定机器人的运动
1
轨迹和范围，避免机器 人与周围环境的碰撞
定期维护和检查：对机
器人进行定期的维护和
检查，确保其正常、安 全地运行
4
培训和教育：对操作人 员进行培训和教育，使 其了解机器人的工作原
理和安全操作规程
3
安全监控和报警系统： 通过安全监控和报警系 统，实时监测机器人的 运行状态和环境变化， 及时发现并处理潜在的
按自由度分类：可以分为单自由 度机器人、二自由度机器人、三
自由度机器人等
按控制方式分类：可以分为点位 控制机器人、轨迹控制机器人、 力控制机器人等
工业机器人的组成与工作原理
工业机器人的组成与工作原理
工业机器人通常由机械臂、 控制器、伺服系统、传感器
机器人技术概论PPT完整全套教学课件精选全文完整版
由于当时技术条件的限制，这些玩偶都是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶，它制作于二百年前，两只手的十个手指可以按动风琴的琴键弹奏音乐，现在还定期演奏供参观者欣赏，展示了古代人的智慧。
19世纪中叶自动玩偶分为2个流派，即科学幻想派和机械制作派，并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表的《浮士德》，塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”。1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》。1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世。1886年《未来的夏娃》问世。在机械制作方面，1893年摩尔制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。
二、 现代机器人
图1-5所示为水下机器人。将机器人技术（如传感技术、智能技术、控制技术等）扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——智能化机器，如仿生机器人、可重构机器人等。当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”“网络机器人”等新名词，这也说明了机器人所具有的创新活力。
“工欲善其事，必先利其器”，人类在认识自然、改造自然、推动社会进步的过程中，不断地创造出各种各样为人类服务的工具，其中许多具有划时代的意义。作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。世间万物，人力是第一资源，这是任何其他物质不能替代的。我们完全有理由相信，像其他许多科学技术的发明发现一样，机器人也将成为人类的好助手、好朋友。
按机械结构
和串联机器人相比较，并联机器人具有以下特点：
（1） 无累积误差，精度较高；（2） 驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度快，动态响应好；（3） 结构紧凑，刚度高，承载能力大；（4） 完全对称的并联机构具有较好的各向同性；（5） 工作空间较小。
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机器人概论
机器人的概念
随着科技的不断进步和人类对于自身生活的需要，人类逐渐开始探索机器人的广泛应用。
机器人是一种代替人类进行工作和活动的智能化机械设备，能够接受预定指令或通过人类直接控制，按照指令执行动作，以实现一定的生产或服务功能。
机器人的使用范围与领域日益扩大，其应用领域涉及到了工业、医疗、家庭、科学、军事、探险等多个方面。
机器人的历史
机器人的历史可以追溯到19世纪，最早的机械设备是用于纺织业的自动纺线机，可以代替人类完成部分生产工作。
20世纪初期，机器人开始向非工业领域渗透，建立起了起初的触手可及的应用和模型。
在20世纪中期，美国卡内基梅隆大学研究员约翰·麦卡锡教授首先提出了“机器人”一词，并定义了机器人的三个基本属性：感知、决策和动作。
随着自动化技术的不断发展和智能化技术的进步，机器人逐渐成为了走向产业化的产品。
机器人的分类
传统机器人可按照不同的应用场景或操纵机制进行分类，主要分为以下六类：
（1）固定机械臂机器人：机器臂固定于位置，在固定点的范
围内进行运动。
可应用于工业生产线上的装配、喷涂、焊接、搬运等多种生产作业。
（2）移动机器人：移动自由度多，可沿地面或空中运行，适
合于地图绘制、仓库管理、清洁作业等方面的应用。
（3）合作机器人：可以与人类共同完成任务，常见的合作机
器人为机器人手臂、机器人载人工具、机器人工作平台等。
（4）模块化机器人：一种可分离、可重组的组装体，具有较
高的自适应能力，可用于多种不同场合的应用。
（5）专用机器人：根据不同的工作环境或功能要求，研发出
的专用机器人，如矿山机器人、医疗机器人、探险机器人等。
（6）软体机器人：以柔性的物质或组件为基础，可弯曲变形，适用于復杂狭小环境下的应用。
机器人的特点
（1）减少劳动力的使用：机器人可以代替人类在繁琐、危险
工作中完成任务。
（2）提高生产效率：机器人运行稳定、速度较快，可持续地
完成重复性工作，从而提高生产效率。
（3）提高产品质量：机器人具有高精度、高可靠性，可以有
效避免因人为原因造成的误差和浪费。
（4）适应多样化的操作环境：机器人能够适应不同的操作环境和场景，按照预设方案执行，从而提高机器人的适应性和资源利用率。
（5）减少成本：机器人一次性投资较大，但长期来看，能够通过节省人工及其他成本，实现投资回报和效益。
机器人的应用
机器人的普及率与技术的发展密不可分，从最早被广泛应用于工业生产领域，到现在逐渐走入人类的日常生活。
目前，机器人已被广泛应用于以下方面：
（1）工业领域：机器人在汽车制造、电子制造、食品加工等工业生产中被广泛应用，大大提高了生产效率和产品质量。
（2）医疗领域：机器人技术将医疗设备和手术操作集成在一起，并逐渐得到广大医生和患者的认可。
（3）军事领域：机器人已成为现代军事的重要组成部分，可用于核反应堆维护、战场清障以及情报搜集等方面。
（4）家庭领域：家庭机器人被广泛认为是未来智能家居的核心，可协助人类完成日常生活中的种种琐事。
（5）科学探究领域：机器人可用于探索极端环境，如太空和深海，有效解决人类难以完成的任务。
总结
机器人作为一种智能化设备，其应用领域和应用方法呈现不断扩大的趋势。
未来，随着技术的不断更新和人们对于生产生活质量的要求不断提高，机器人也将在逐渐拓展应用领域，成为人类生产和生活中必不可少的工具。
机器人已经成为当今世界最重要的技术之一，其在工业、医疗、家庭、科学、军事、探险等领域的应用越来越广泛。
在国家战略的推动下，我国的机器人行业快速发展，并跻身全球机器人制造前列，成为机器人技术的重要国家之一。
随着智能化和自动化技术的不断发展，机器人技术也将继续快速发展，为人类社会带来新的变革，拓展新的应用领域。
一、工业领域
机器人最初的应用领域就是工业生产。
自工业机械化以来，机器人技术一直被视为提高生产效率的重要工具。
机器人可以代替人类完成重复性、危险性高的操作，提高生产效率和产品质量，这一点在制造领域尤其重要。
目前，工业机器人主要应用于航空、汽车、电子、食品等领域，如汽车生产线上的焊接、喷涂、涂装、组装等操作，电子工厂的芯片生产、半导体制造等工序，食品加工厂的罐头封装、瓶口开瓶、玻璃瓶喷涂等，都有机器人的身影。
二、医疗领域
机器人还有一个广泛的应用领域就是医疗领域。
随着医疗科技的不断发展和人口老龄化的加剧，机器人在医疗领域的应用越来越受到关注和重视。
尤其是手术机器人，已经成为现代外科手术中不可缺少的重要工具。
手术机器人具有手部运动的灵活性和高精度性，可以将外科手术变得更加安全和精确。
另外，各种精准的检测仪器也广泛使用到了机器人技术中。
例如患者的血压、体温、心跳等数据可以通过机器人实现实时监测，以达到更好的治疗效果。
三、家庭领域
机器人在家庭领域的发展也越来越受到关注。
随着智能家居的兴起，家庭机器人也得到了广泛的应用和发展。
一些家庭机器人的研发，取代人类完成日常家务，如扫地、擦窗、洗衣服、做饭等。
此外，一些情感机器人和娱乐机器人也逐渐走进人们的生活，如小兔兔和Pepper机器人，以及VR虚拟现实技术
的结合应用。
这些机器人的出现，为人们的生活带来了诸多便利，也为智能家居的普及和发展打下了良好的基础。
四、科学探险领域
科学探险是机器人在探索未知领域的广泛应用领域之一。
在海洋、极地、太空等极端环境下，人类难以完成许多重要的任务。
而机器人，因其适应性、灵活性和便携性，在这些环境下的应用显得尤为重要。
例如，海底工作机器人可以在深海探测、海底维修和勘探石油天然气等作业中取代人工；太空探测机器人可以在太空科学研究和探测任务中探究遥远的宇宙世界。
机器
人在科学探险领域的逐渐发展，将极大的促进人类对于宇宙和地球的认识和探索。
五、军事领域
作为一种高科技产物，机器人在军事领域的应用也日益增多。
军人使用机器人的目的是减少人员伤亡，降低人员风险，提高军事作战效能。
例如，地面机器人可用于清除障碍物、排除地雷等任务；空中机器人可用于侦查和监视任务，以及搜集情报工作；水下机器人则可用于水下搜救和侦察等任务。
军事机器人已成为现代军事的重要组成部分，展现出军事科技的强大实力。
六、社会服务领域
除了以上几个领域外，机器人在社会服务领域的应用也越来越广泛。
例如，餐厅和酒店业中的服务机器人，可以向客人提供各种服务，如点菜、送餐、清洁等；警察机器人可以在执行任务时进行巡逻和罪犯追捕；消防机器人可以在火场中进行灭火和救援等工作。
机器人在社会服务领域的应用，为人们提供了更多的便利和服务，也为社会的发展带来了新的机遇。
综上所述，随着人类对于智能化、自动化技术的需求不断提高，机器人的应用领域和应用方法就会不断地扩展和深入。
机器人技术将在不同领域中展露其特长和价值，受到越来越广泛的应用。
作为一个强调高科技的时代，机器人的前景相当光明。
未
来，机器人技术的发展将引领生产力和生活方式的变革，为人类社会带来更加丰富多彩的未来。