机器人 ppt课件
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机器人介绍ppt课件•机器人概述•机器人核心技术•机器人应用场景举例•机器人伦理、法律与社会问题探讨目录•未来展望与结论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。
发展历程机器人的发展历程大致可以分为三个阶段。
第一阶段为简单机器人,主要代替人类完成简单、重复性的工作;第二阶段为感知机器人,具有感知能力,可以适应不同的环境;第三阶段为认知机器人,具有学习和推理能力,可以自主完成复杂的任务。
机器人分类及应用领域分类应用领域国内外研究现状及趋势国内研究现状国外研究现状机器人核心技术传感器类型感知技术数据处理030201传感器与感知技术控制与执行技术控制算法执行器类型控制精度与稳定性人工智能与机器学习算法人工智能基本概念01机器学习算法02深度学习在机器人中的应用03机器人应用场景举例工业制造领域应用自动化生产线机器人在工业制造领域广泛应用于自动化生产线,实现高效、精准的生产流程。
焊接、切割与喷涂机器人可完成复杂环境下的焊接、切割和喷涂等任务,提高生产效率和产品质量。
物料搬运与仓储管理机器人可实现物料自动搬运、分类和存储,降低人力成本,提高仓储效率。
医疗健康领域应用手术协助操作机器人在手术中可协助医生进行精细操作,提高手术精度和患者安全性。
康复训练与治疗机器人可为患者提供个性化的康复训练和治疗方案,促进患者康复。
远程医疗与健康监测机器人可实现远程医疗服务和健康监测,为患者提供便利的医疗服务。
智能家居领域应用智能语音交互家庭服务机器人机器人可通过智能语音交互技术,为用户提供便捷的信息查询、娱乐等服务。
智能家居控制机器人伦理、法律与社会问题探讨机器人与人类关系分析机器人与人类之间的伦理关系,如机器人是否应该尊重人类权利、承担道德责任等。
机器人的道德地位探讨机器人是否具有道德主体地位,以及是否应该为其设定道德准则。
机器人课件ppt

汇报人: 202X-12-31
目 录
• 机器人基础知识 • 机器人技术介绍 • 机器人编程实践 • 机器人应用案例分析 • 未来机器人展望
01
机器人基础知识
机器人的定义与分类
定义
机器人是一种能够通过预设程序 或人工智能技术自主完成一系列 复杂动作的自动化机器。
分类
根据应用领域和功能,机器人可 以分为工业机器人、服务机器人 、医疗机器人、军事机器人等。
Java
Java是一种面向对象的编程语言,具有跨平台的特性。它提 供了大量的机器人开发框架和库,如ROS(Robot Operating System),可用于构建复杂的机器人应用程序。
机器人编程环境搭建
ROS
ROS(Robot Operating System)是一个用于机器人开发的框架,提供了丰富的库和工 具,方便开发者进行机器人软件开发。ROS支持多种编程语言,包括Python、C和Java。
机器人控制技术
运动控制技术
通过对机器人的运动学和动力学 进行分析,实现对机器人的精确 控制,使其能够依照预定的轨迹
和姿态进行运动。
路径计划技术
根据机器人的任务需求,计划出 最优或次优的路径,使机器人能
够高效地完成任务。
导航控制技术
通过传感器和算法实现机器人在 复杂环境中的自主导航,使其能 够躲开障碍物并找到目标位置。
产品质量。
服务行业
服务机器人主要用于餐饮、酒 店、医疗、物流等领域,提供 便利、高效的服务体验。
农业领域
农业机器人可以实现自动化种 植、施肥、采摘等作业,提高 农业生产效率和下落劳动强度 。
航空航天
航空航天领域的机器人能够完 成高精度、高风险的装配和维 修工作,提高工作效率和安全
机器人学ppt完整版

视觉传感器
通过图像采集和处理获取 环境信息。
听觉传感器
通过声音采集和处理获取 环境信息。
触觉传感器
通过接触力、压力等检测 获取环境信息。
信息融合与处理技术
数据级融合
直接对原始数据进行融合处理。
特征级融合
提取各传感器数据的特征后进行融合。
信息融合与处理技术
决策级融合
在各传感器做出决策后进行融合。
信号处理
机器人结构组成
机器人本体
包括基座、腰部、臂部 、腕部等部分,构成机
器人的主体结构。
驱动系统
驱动机器人各关节进行 运动,通常由电机、减
速器等组成。
控制系统
实现对机器人运动的控 制,包括控制器、传感
器等部分。
感知系统
获取机器人内部和外部 环境的信息,如位置、
姿态、力等。
关节与连杆描述
关节描述
机器人的关节可分为转动关节和移动 关节,分别用旋转角度和平移距离来 描述。
稳定性分析与优化
李雅普诺夫稳定性分析
轨迹优化
通过构造李雅普诺夫函数,判断机器人系 统的稳定性,为控制器设计提供依据。
基于最优控制理论,对机器人运动轨迹进 行优化,提高机器人的运动性能和效率。
鲁棒性优化
控制分配与优化
针对机器人系统中存在的不确定性和干扰 ,设计鲁棒控制器,提高系统的稳定性和 抗干扰能力。
控制策略与方法
PID控制
通过比例、积分和微分环节对机器人 关节误差进行调节,实现关节位置、 速度和加速度的精确控制。
滑模控制
设计滑模面,使系统状态在滑模面上 滑动,从而实现对机器人关节的鲁棒 控制。
自适应控制
根据机器人动态特性的变化,实时调 整控制器参数,以保证系统性能的最 优。
机器人课程ppt课件(2024)

当前面临挑战分析
01 02
技术瓶颈
机器人技术涉及多个领域,如机械、电子、计算机等,技术集成度高, 目前仍存在许多技术瓶颈,如机器视觉、语音识别等方面的准确性问题 。
法规政策
机器人产业的法规政策尚不完善,涉及安全、隐私等方面的法律法规缺 失,给产业发展带来一定的不确定性。
03
市场应用
机器人市场应用广泛,但不同领域的需求差异大,定制化程度高,如何
国外研究现状
日本、美国、欧洲等发达国家在机器人领域的研究处于领先 地位,拥有众多知名的机器人企业和研究机构。这些国家在 工业机器人、服务机器人、特种机器人等领域都有较为成熟 的应用和产业化经验。
发展历程及未来趋势
发展历程
机器人的发展历程经历了从第一代示教再现型机器人到第二代感觉型机器人,再到第三 代智能型机器人的演变。随着人工智能技术的不断发展,机器人的智能化水平不断提高
02
03
内部传感器
检测机器人自身状态,如 位置、速度、加速度等。
外部传感器
检测外部环境信息,如距 离、温度、声音、光线等 。
传感器融合技术
将多个传感器的信息进行 融合处理,提高检测精度 和鲁棒性。
控制技术
开环控制
根据预设的指令或程序, 对机器人进行精确控制。
闭环控制
通过反馈机制,实时调整 机器人的行为,以达到预 期目标。
校企合作
与企业合作,引入先进技术和资源,为学生提供更多实践机会和就业渠道
社区互动
利用社区资源,开展线上线下交流活动,拓宽学生视野和交际圈
优秀案例展示和评价标准探讨
案例一
学生自主研发智能小车,实现自动寻 迹、避障等功能
案例二
学生利用Python编程实现人脸识别系 统,应用于校园安全管理
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•
医疗方面发挥作用。
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微型飞行器:被认为是未来战场上的重要侦察和攻击武器,能以可接受的成本执行某一有价值的任务。这种飞行器必须能够传输实时图像或执行其它功能,有足够小的尺寸(小于20厘米)、足够的巡航范围(如不小于5公里)和飞行时间(不小于15分钟)。
微型战术无人机:可用于战争危险估计、目标搜索、通信中继,监测化学、核或 生物武器,侦察建筑物内部情况。可适 用于城市、丛林等多种战争环境。因为 其便于携带,操作简单,安全性好的优
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•
应用领域的进一步扩大
机器人在制造业中的发展是成功的,正逐步涉足非制造业。随着人类改造大自然要求的提高,以及机器人适应特殊环境能力的增强,农业、林 业、军事、海洋勘探、太空探索、生物医学工程 等行业将是机器人崭露头角的新领域。深入日常生活在人们的日常生活中,各种服务机器人也将向我们走来,娱乐机器人将给我们的生活增添无限乐趣。清洁机器人将减轻我们繁重的家务。保健机器人可为老人和残疾人提供保健帮助,是人
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即分为示教-存储-再现-操作四
•
示教-再现步进行。
示教:方式有两种:(1) 直接示教-手把手;(2) 间接示教-示教盒控制。存储:保存示教信息。再现:根据需要,读出存储的示教信息向机器人发出重复动作的命令。
7.12.13 控制
顺序信息:各种动作单元(包括机械手和外围设备)按动作先后顺序的设定、检测等。位置信息:作业之间各点的坐标值,包括手爪在该点上的姿态,通常总称为位姿( POSE)。时间信息:各顺序动作所需时间,即机器人完成各个动作的速度。
•
执4 行机构:机器人的足、腿、手、臂、腰及关节等,它是机器人运动和完成某项任务所必不可少的组成部分。
5 控制器:是机器人的核心,它负责对机器人的运动和各种动作控制及对环境的识别。现代工业机器人的控制器都是由计算机控制系统组成,控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。
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算法与模型
控制算法
机器学习与深度学习模型
用于实现机器人的运动控制,如PID 控制、模糊控制等。
用于提高机器人智能水平,如物体分 类、语义分割等。
感知算法
处理机器人感知数据,如目标检测、 跟踪、辨认等。
05
机器人的未来发展
技术发展趋势
人工智能技术
随着机器学习、深度学习等人工 智能技术的不断发展,机器人将 具备更高级的认知和决策能力, 实现更精准、高效的任务执行。
技术伦理
随着机器人具备更高级的认知能力,技术伦理问题逐渐凸显,需要 关注人权、道德和责任等方面的问题。
06
机器人案例分析
家用服务机器人
家庭清洁机器人
负责家庭地面清洁工作,具备自主导航、避障和 智能控制功能,提高家庭清洁效率。
智能音箱
作为智能家居的控制中心,提供语音助手服务, 实现家电控制、信息查询和娱乐等功能。
交互技术
交互技术
使机器人能够与人或其他智能体进行交流和 互动。
自然语言处理
让机器人能够理解人类自然语言文本指令, 进行文本分析和语义理解。
语音辨认与合成
让机器人能够辨认和理解人类语音指令,并 生成语音反馈。
人机交互
通过触摸屏、手势辨认等技术,实现人机交 互,提高机器人的易用性和用户体验。
03
机器人的硬件结构
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汇报人:
xx年xx月xx日
• 机器人概述 • 机器人的关键技术 • 机器人的硬件结构 • 机器人的软件系统 • 机器人的未来发展 • 机器人案例分析
目录
01
机器人概述
机器人的定义与分类
定义
机器人是一种能够自动执行任务 的机器系统,具有感知、思考、 动作三个基本要素。
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1
内容提要
• 机器人定义 • 机器人的发展历程 • 机器人的特点 • 机器人的分类 • 机器人系统的基本结构 • 机器人学的研究领域 • 机器人的发展方向
2
机器人定义
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器,这种机器具 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。”
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机器人学的研究领域
➢自动规划与调度 ❖环境模型的描述 ❖任务规划与路径规划 ❖协调操作与运动规划 ❖任务协商与调度 ❖制造(加工)系统中的机器人调度 ❖非结构环境下的规划
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机器人学的研究领域
➢计算机系统 ❖智能机器人控制计算机系统的体系结构 ❖通用与专用的机器人计算机语言 ❖神经计算机与并行处理 ❖人机通讯 ❖多智能体系统
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机器人系统的基本结构
关节式机械系统 内
变速机构 传
感
执行装置
器
交互作用
外
环境
传 感
器
内传感信息 计 控 算制 机器
外 传 感 信 息
)
(
机器人模型 环境模型 工作任务 控制算法
计算机语言
任务
任务
内传感信息
控制器
执行机构
外传感信息
环境
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机器人学的研究领域
➢驱动、建模与控制 ❖超低惯性驱动电机 ❖直接驱动与交流驱动,伺服驱动 ❖控制机理(理论):分级递阶控制、专家控制、 神经网络控制、预测控制等 ❖控制系统:结构体系、控制器 ❖在线控制与实时控制 ❖视觉控制与声音控制、语音控制等
❖运用传感器感测环境的能力; ❖分析任务空间和执行操作规划的能力; ❖自动指令模式能力。
机器人ppt(共21张PPT)

其结构简单,无独立控制系统,造价低廉,如附设在加工中心机床上的自动换刀机械手。 (1) 特殊煤层采掘机器人 1) 在摩托车行业中的应用
的机器人。其结构简单,无独立控制系统, 具有记忆功能,在操作者的示教操作后,能按示教的顺序、位置、条件与其他信息反复重现示教作业。
换刀机械手。 海南新大洲摩托车厂用4台弧焊机器人工作站完成新大洲50系列摩托车的车架焊接。
该生产线自1998年3月投入运行以来,运行良好,性能稳定。 哈工大博实公司自主开发的“自动包装机器人码垛生产线〞应用于大庆石化公司10万吨/年聚丙烯生产装置,全线实现了自动运行,
(2) 通用机器人:
具有独立控制系统,通过改变控制程序能完 成多种作业的机器人。其结构复杂,工作范 围大,定位精度高,通用性强,适用于不断 变换生产品种的柔性制造系统。
这种机器人可以利用传感器来确定巷道的上缘,这样就可以自动瞄准巷道缝,然后把钻头按规定的间隔布置好,钻孔过程用微机控制,
1) 按系统功能分类 随时根据岩石硬度调整钻头的转速、力的大小以及钻孔的形状,这样可以大大提高生产率,人只要在平安的地方监视整个作业低廉,如附设在加工中心机床上的自动换刀机械手。
▪ 仿生特征:模仿人的肢体动作 ▪ 柔性特征:对作业具有广泛适应性 ▪ 智能特征:具有对外界的感知能力 ▪ 自动特征:自动完成作业任务
机器人
(a) 搬运机器人;(b) 涂料机器人;(c) 焊接机器人
工业机器人的组成
工业机器人一般由执行机构、控制系统、 驱动系统以及位置检测机构等几个局部组成。
工业机器人的分类
▪ (3) 示教再现式机器人: ▪ 具有记忆功能,在操作者的示教操作后,能
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机器人
(a) 搬运机器人;(b) 涂料机器人;(c) 焊接机器人
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工业机器人的组成
工业机器人一般由执行机构、控制系统、 驱动系统以及位置检测机构等几个部分组成。
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工业机器人的分类
1) 按系统功能分类 (1) 专用机器人:在固定地点以固定程序工作 的机器人。其结构简单,无独立控制系统, 造价低廉,如附设在加工中心机床上的自动 换刀机械手。
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2) 在电子、家电行业中的应用
机器人的应用改变了韵声集团八音琴全靠手
工装配的历史,提高了企业形象,积累了经
验,培养了人才,为企业的下一步发展打下
了基础。
3) 在石化行业中的应用
哈工大博实公司自主开发的“自动包装机器
人码垛生产线”应用于大庆石化公司10万吨/
年聚丙烯生产装置,全线实现了自动运行,
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动作平稳可靠,运行速度快,称重精度高, 缝口位置准确,码垛垛形整齐。 4) 在采矿业中的应用 (1) 特殊煤层采掘机器人 目前,一般煤矿都用综合机械化采煤机采煤, 但对于薄煤层这类特殊情况,
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运用综合机械化采煤机采煤就很不方便,有
时甚至是不可能的,而人工采煤作业又十分艰
主要由人操作机械装置来完成,缺陷很多。
采用喷浆机器人不仅可以提高喷涂质量,也
可以将人从恶劣和繁重的作业环境中解放出
来。
(4) 瓦斯、地压检测机器人。瓦斯和冲击地
压是井下作业中的两个不安全的自然因素,
一旦发生突然事故,则相当危险,
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后果十分严重。瓦斯和冲击地压在形成突发 事故之前都会表现出种种迹象,如岩石破裂 等。采用带有专用新型传感器的移动式机器 人连续监视采矿状态,可以及早发现突发事 故的先兆,采取相应的预防措施。
机器人
机器人学是人们设计和应用机器人的技术 和知识。
机器人系统不仅由机器人组成,还需要其 他装置和系统连同机器人一起来共同完成 必需的任务。
机器人学是一门交叉学科,它得益于机械 工程、电气与电子工程、计算机科学、生 物学以及其他许多学科。
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机器人的四大特征
仿生特征:模仿人的肢体动作 柔性特征:对作业具有广泛适应性 智能特征:具有对外界的感知能力 自动特征:自动完成作业任务
(2) 液压传动机器人:采用液压元器件驱动, 具有负载能力强、传动平稳、结构紧凑、动作 灵敏的特点,适用于重载或低速驱动场合。
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(3) 电气传动机器人:用交流或直流伺服电 动机驱动的机器人,不需要中间转换机构, 机械结构简单,响应速度快,控制精度高, 是近年来常用的机器人传动方式。
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7பைடு நூலகம்
(2) 通用机器人:
具有独立控制系统,通过改变控制程序能完 成多种作业的机器人。其结构复杂,工作范 围大,定位精度高,通用性强,适用于不断 变换生产品种的柔性制造系统。
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(3) 示教再现式机器人:
具有记忆功能,在操作者的示教操作后,能
按示教的顺序、位置、条件与其他信息反复
重现示教作业。
(4) 智能机器人:
采用计算机控制,具有视觉、听觉、触觉等
多种感觉功能和识别功能机器人,通过比较
和识别,能自主作出决策和规划,自动进行
信息反馈,完成预定的动作。
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2) 按驱动方式分类
(1) 气压传动机器人:以压缩空气作为动力源 驱动执行机构运动的机器人,具有动作迅速、 结构简单、成本低廉的特点,适用于高速轻载、 高温和粉尘大的作业环境。
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工业机器人的应用
1) 在摩托车行业中的应用
海南新大洲摩托车厂用4台弧焊机器人工作站
完成新大洲50系列摩托车的车架焊接。该生
产线自1998年3月投入运行以来,运行良好,
性能稳定。
南京金城机械有限公司在其125-7D车架的生
产线上使用了7台机器人用于焊接和切割,提
高了产品的一致性。
苦和危险,但如果舍弃薄煤层,又会造成资源
的极大浪费。因此,采用遥控机器人进行特殊
煤层的采掘是最佳的方法。这种采掘机器人应
该能拿起各种工具,比如高速转机、电动机和
其它采爆器械等,并且能操作这些工具。这种
机器人的肩部应装有强光源和视觉传感器,这
样能及时将采区前方的情况传
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送给操作人员。
(2) 凿岩机器人。这种机器人可以利用传感
器来确定巷道的上缘,这样就可以自动瞄准
巷道缝,然后把钻头按规定的间隔布置好,
钻孔过程用微机控制,随时根据岩石硬度调
整钻头的转速、力的大小以及钻孔的形状,
这样可以大大提高生产率,人只要在安全的
地方监视整个作业过程就行了。
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(3) 井下喷浆机器人。井下喷浆作业是一项
繁重且危害人体健康的作业,目前这种作业
此外,在食品工业、核工业等行业中也已 经开始广泛使用机器人来代替一些手工作业。
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