可重构模块化机器人现状和发展

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国内外机器人发展的现状及发展动向

国内外机器人发展的现状及发展动向

国内外机器人发展的现状及发展动向一、国内机器人发展的现状近年来,中国机器人产业取得了快速发展。

根据中国机器人产业联盟发布的数据,2022年中国机器人市场规模达到了500亿元人民币,同比增长近20%。

国内机器人企业也在技术研发、市场拓展等方面取得了一系列突破。

1. 产业应用领域广泛中国机器人产业在创造业、服务业、农业等领域都取得了显著发展。

在创造业方面,机器人被广泛应用于汽车创造、电子创造、物流等行业。

在服务业方面,机器人被应用于医疗护理、餐饮服务、物流配送等领域。

在农业方面,机器人被用于农田作业、果园采摘等农业生产环节。

2. 技术创新成果丰富中国机器人企业在人工智能、感知技术、运动控制等关键技术方面取得了一系列创新成果。

例如,某国内机器人企业研发出了能够通过语音交互与人类进行沟通的机器人;某企业推出了具备自主导航、智能识别等功能的无人配送机器人。

这些技术创新为机器人的应用提供了更多可能性。

3. 政策支持力度加大中国政府对机器人产业的支持力度也在不断加大。

2022年,中国发布了《中国创造2025》规划纲要,明确提出要加强机器人与智能装备产业的发展。

此外,政府还出台了一系列税收优惠政策、研发经费支持等措施,鼓励企业加大研发投入,推动机器人产业的发展。

二、国外机器人发展的现状国外机器人产业也呈现出快速发展的趋势。

以下是几个主要国家的机器人发展现状:1. 日本:作为机器人技术的先驱,日本在机器人领域向来处于率先地位。

日本机器人企业在工业机器人、服务机器人等领域具有较高的技术水平和市场份额。

2. 美国:美国的机器人产业发展迅猛,特别在人工智能领域取得了重要突破。

美国的机器人企业在军事、医疗、航天等领域的研发应用方面具有优势。

3. 德国:德国的机器人产业以工业机器人为主导,德国机器人企业在汽车创造、机械加工等领域具有较高的市场份额和技术实力。

4. 韩国:韩国的机器人产业在服务机器人、军事机器人等领域有着较强的竞争力。

可重构模块化机器人

可重构模块化机器人
式、种类、机
优装配构型完
旋量和
械结构、控制
成指定任务。
指数积
电路、机械与
考虑三个问题
电气的连接接
:构形的表达
口等方面
方法、构形的
评价标准、构
形的优化
有根树状拓
神经网络
扑结构图及
组合理论
遗传算法
系统运动学动
力学研究
系统控制策略、
软件重构研究
• 传统运动学及
动力学求解方
法不适合, 探
索新方法,与
构型无关, 在
化机器人产品
国内可重构模块化机器人研究现状
较高刚度,模
块化与重构思
想不彻底
上海未来伙
伴机器人
较好开放性,精
度、刚度不足,
电缆外走线
上海英集斯
模块化可重构机器人(MRR)特点
一套构件,多种构型,生产快速重组,面向用户,
按需定制
集控制、通信、驱动、传动、感知功能于一体系
统开放,易于修改、重构、添加配置功能
可以通过RS232或高速以太网等方
式数据通信
用分层管理
法任务管理
为便于分布式管理,各模块还需
具备一定单元自治能力,包括基
本通信功能、传感信息反馈功能
等自主管理能力
基于MAS的协同控制问题
动作输出
可直接运行
,对自己行
为有控制能

自治性
社会性
可与其他
Agent或人
通信交流
Agent
环境
预动性
Agen
t
工的串联机器
人构型
国外可重构模块化机器人研究现状
早期模块关节方形,有
多个表面可连接,构型

机器人研究现状及发展趋势

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势院系:信息工程学院专业:电子信息工程姓名:王炳乾机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势摘要:随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。

文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。

关键词:机器人;发展;现状;应用;发展趋势。

1.机器人的发展史1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。

1738年,法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭,它会嘎嘎叫、进食和游泳。

1773年,瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶,其体内全是齿轮和发条。

它们手执画笔、颜料、墨水瓶,在欧洲很受青睐。

保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶,有200年历史。

她可以用风琴演奏。

1893年,在机械实物制造方面,发明家摩尔制造了“蒸汽人”,它靠蒸汽驱动行走。

20世纪以后,机器人的研究与开发情况更好,实用机器人问世。

1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。

它是电动机器人,装有无线电发报机。

1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。

现代机器人有关现代机器人的研究始于20世纪中期,计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。

1946年,第一台数字电子计算机问世。

随后,计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。

1952年,数控机床诞生,随后相关研究不断深入;同时,各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

美国原子能委员会的阿尔贡研究所1947年研制了遥控机械手,1948年开发了机械式主从机械手。

1954年,美国的戴沃尔最早提出工业机器人的概念并申请了一项专利。

他通过控制机器人的关节使之行动,可以对机器人示教。

机器人的发展500字

机器人的发展500字

篇一:《机器人发展现状及未来趋势》机人未展趋状器发现及来势一、机器人现状及国内外发展趋势国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:1.工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。

2.机械结构向模块化、可重构化发展。

例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。

3.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

4.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

5.虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

6.当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统,使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。

美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。

7.机器人化机械开始兴起。

从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来,这种新型装置已成为国际研究的热点之一探索开拓其实际应用的领域。

我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。

机器人技术的发展现状及未来发展趋势

机器人技术的发展现状及未来发展趋势

机器人技术的发展现状及未来发展趋势近年来,随着科技的快速发展,机器人技术已经取得了长足的进步,并在许多领域展现出了巨大的潜力。

本文将探讨机器人技术当前的发展现状,以及未来的发展趋势。

一、机器人技术的当前发展现状机器人技术目前已经在诸多领域得到广泛应用,例如工业生产、医疗健康、农业和日常生活等。

在工业生产方面,机器人已经成为生产线上不可或缺的角色,能够高效地完成重复性工作,并取代人工劳动力,提高生产效率。

在医疗健康领域,机器人在手术操作、康复训练和老年护理等方面有着重要的应用,减轻了医护人员的负担,并提供了更加准确和安全的医疗服务。

在农业领域,机器人可以实现自动化的农田管理和植物种植,提高了农业生产的效益,减少了对农药和化肥的使用。

此外,机器人在家庭中也扮演着越来越重要的角色,例如智能家居、保洁和陪伴等方面。

不仅如此,机器人技术在人工智能、感知技术和运动控制等领域也取得了显著的突破。

人工智能的发展使得机器人能够具备自主学习和决策的能力,不再仅仅是机械设备的扩展。

感知技术的进步使得机器人能够感知和理解周围的环境,并作出相应的反应。

运动控制技术的提高使得机器人能够进行更加精细和准确的动作,逼真地模拟人类的行为。

这些技术的发展都推动了机器人技术的进步和广泛应用,为人类创造了更多的可能性。

二、机器人技术的未来发展趋势随着科技的不断进步,机器人技术在未来有望取得更大的突破,并将进一步改变我们的生活和社会。

以下是机器人技术未来发展的几个趋势:1. 人机交互的改善:未来机器人技术将更加注重人机交互的流畅度和自然度。

随着人工智能和语音识别技术的不断发展,我们可以期待与机器人之间的交流变得更加亲切和智能化。

机器人将能够理解我们复杂的需求,并能够根据情境做出相应的回应和决策。

2. 社会服务的延伸:随着人口老龄化的加剧和社会需求的增加,机器人技术将在社会服务方面扮演越来越重要的角色。

未来的机器人将能够提供更加全面和个性化的服务,例如医疗护理、家庭陪护、社区服务等。

机器人技术的发展现状与应用前景分析

机器人技术的发展现状与应用前景分析

机器人技术的发展现状与应用前景分析随着科技的不断发展,机器人技术也在不断地得到提升。

目前机器人技术已经广泛应用于生产、医疗、教育、服务等领域,成为科技进步的重要标志和推动力量。

本文将从机器人技术的发展现状、应用领域以及未来发展前景三方面进行分析。

一、机器人技术的发展现状机器人技术作为一项高新技术,自然而然就处于不断发展的状态。

从单一的机械和传感器结构,发展到各种智能芯片、多维传感器和微电机的应用,再到当前正在发展的机器视觉和深度学习等技术的应用,机器人技术的发展经历了数十年的演变,已经成为一种充满活力的技术。

近年来,机器人技术的发展非常迅速,出现了一系列的新产品和应用。

例如,无人机可以用于拍摄地图、检测天气、观测野生动植物等等,现有的智能家居机器人可以帮助人们打扫卫生、煮饭、洗衣,还可以为人们提供安全监控服务;医疗机器人可以用于手术、康复训练、护理等多个领域;服务机器人可以在酒店、餐厅、超市等场所提供服务,例如导游、点菜、送餐等等。

二、机器人技术的应用领域机器人技术的应用范围非常广泛,除了上文提到的领域,还包括了很多其他领域。

1、工业制造机器人在工业制造领域的应用是最为广泛的,主要用于自动化生产线、机器人化生产等。

机器人能够以高效和精准的方式完成重复性的工作,而且随着制造业标准的提高,机器人的应用领域也越来越广泛。

2、医疗健康医疗机器人是一种应用机器人技术在医疗领域的创新产品,它可以完成一些手术或康复训练,并能够对身体进行监测,诊断和治疗。

医疗机器人主要能够用于精细的手术,如微创手术、神经手术等,提高手术效果和安全性。

3、教育机器人技术在教育领域的使用很多,它可以激发学生的兴趣、提高学生的专注力、锻炼学生的思维能力和创造性,让学生在较短的时间内掌握一些基本的编程技巧,达到一种互动学习的效果。

4、服务行业服务机器人在服务行业领域使用较多,主要应用于酒店、餐厅、超市等场所,为顾客提供导游、点菜、送餐等服务。

变形金刚般的可重构机器人

变形金刚般的可重构机器人

变形金刚般的可重构机器人近年来,科学技术飞快发展,各种先进机器人不断涌现。

其中,最近几年备受关注的可重构机器人(reconfigurable robot)越来越引起人们的瞩目。

这种机器人具有变形金刚般的可变形态,在改变自身结构的同时还拥有较强的适应性和智能化程度,其应用范围十分广泛。

本文将从可重构机器人技术的基本概念、应用领域和未来发展等方面展开探讨。

**一、可重构机器人技术的基本概念**可重构机器人是指一种可以改变自身形态和结构,以适应特定环境或任务要求的机器人系统。

其形态可包括机器人的大小、形状、结构等方面,完全可以根据不同应用环境和任务的需要进行灵活的变形。

可重构机器人的核心技术主要有机构和控制两个方面。

机构方面,可重构的机器人需要有可调节的结构和机构,使机器人可以随时完成形态转变。

从机构上来看,可重构机器人常常采用元模块(meta-module)的思想,即将机器人分解为若干个模块化组成部分,组合和排列这些元模块即可实现机器人构形的快速变换。

控制方面,可重构机器人需要完成特定的变形映射,以及适应特定任务的运动规划和控制策略。

这就要求机器人的控制系统具有高度的智能化和适应性,能够根据环境变化和任务要求灵活进行结构和运动控制。

**二、可重构机器人的应用领域**随着机器人技术和人工智能技术的不断发展,可重构机器人越来越多的被应用于不同领域,并取得了一定的成果。

下面介绍几个典型的应用领域。

**1.太空探索**太空探索一直是科学家们十分关注的领域,而可重构机器人则可以为太空活动提供强有力的支持。

在太空探索中,机器人需要在狭小且危险的环境中完成任务,而可重构机器人正是能够适应这种环境的理想选择。

例如,可重构机器人可以根据任务需要调整自身形体,从而完成不同的太空操作。

此外,它还可以配备可重构附属设备,在完成任务的同时还能改变自身的结构,以适应更复杂的太空任务。

**2.救援和灾害应对**灾害和紧急情况经常需要进行救援和清理工作。

可重构机器人技术的研究与应用

可重构机器人技术的研究与应用

可重构机器人技术的研究与应用随着科技的不断发展,机器人技术也越来越成熟。

机器人已经渐渐走入我们的生活,为我们的生活提供了很多方便。

随着人类社会不断进步和发展,我们对于机器人的要求也在不断的提高。

在这样一个时代,可重构机器人技术成为了一个热门的研究课题。

那么,什么是可重构机器人技术?它有哪些应用?本文将从理论和实践两方面探讨这个话题。

可重构机器人技术到底是什么?许多人对于可重构机器人技术的认识还是比较模糊的。

在普通机器人的基础上,可重构机器人可以根据任务的需要重新设计自身结构,并根据不同的环境和任务合理地实现不同的功能。

它具有一定的自我学习和自我适应的能力。

表现在机械结构的更改或者部件的更换上。

这种技术为机器人的功能拓展带来了更广阔的空间,不仅可以具有多种不同的功能,而且还可以适应不同的环境。

可重构机器人技术的应用可重构机器人技术在现实生活中已经得到了广泛的应用,如军事、探险、农业、医疗、制造等领域。

在军事领域,重现有许多场合需要人员进行勘察或者对目标进行侦察。

如果能够利用可重构机器人进行侦察,不仅可以保证士兵们的安全,而且还可以获取到更加准确的信息。

同时,可重构机器人还可以进行战场上的相关工作,以达到军事目的。

在探险领域,许多野外地区的探险是十分危险的,如果可以利用可重构机器人进行勘察,不仅可以代替人类在危险区域进行勘察,而且还可以获取到更多准确的信息。

同时,可重构机器人还可以在生物医学领域中进行相关研究。

这种技术在研究新药,治疗疾病方面具有极高的应用价值。

在农业领域,可重构机器人的应用也很广泛。

现代化的农业生产需要大量的机器人辅助工作,可重构机器人可以根据不同的农业生产需求进行机械结构的更改,保证农业生产效率的提高。

此外,在工业生产中,可重构机器人还可以在自动化生产线上发挥极大的作用。

可重构机器人技术的发展趋势随着科学技术的不断发展,可重构机器人技术的应用也将逐步拓展。

在未来,随着研究者的不断探索,这种技术将会成熟并且普及。

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摘 要: 由于市场全球化的竞争, 机器人的应用范围要求越来越广, 而每种机器人的构形仅能适应一定的有限 范围, 因此机器人的柔性不能满足市场变化的要求, 解决这一问题的方法就是开发可重构机器人系统. 本文介绍了 可重构机器人的发展状况, 分析了可重构机器人的研究内容和发展方向.
关键词: 重构性; 机器人; 模块 中图分类号: T P24 文献标识码: B
(3) 用户对控制软件的修改也不应做复杂的操 作;
(4) 装配的模块化机器人应能立即工作, 完成实 际任务.
可重构模块化机器人系统设计的主要内容是模 块的划分和模块的设计. 模块的划分既要考虑可重 构模块化机器人的应用范围、工件特点和性能, 同时 模块本身也要符合以下几条基本原则:
(1) 每个模块单元应是独立的和自装的; (2) 每个模块单元应是可快速连接到任意其它 的模块单元, 而不论其类型如何; (3) 每个模块单元应是最小重量和最小惯性. (4) 每个模块单元在运动学和动力学上应具有 独立性. 可重构模块化机器人系统是由一套模块构成 的, 目前对机械模块的划分主要分为基础单元模块、 末端件模块、连杆模块、关节模块 (移动关节模块、转 动关节模块、回转关节模块) 等. 目前几种典型的模 块划分方法有: B enhab ib[2] 等人建立的机器人模块 库, 它将模块分为四类模块: 模块单元连接器、连杆 模块、主关节模块、末端关节模块等, 其中连杆关节 采用圆环截面的圆柱体形, 保证任意方向上的抗弯、 抗扭能力, 提高构造机械手的柔性, 空心结构能保证 模块的质量和转动惯量小, 将基础件也划为该类模 块. 主关节模块又可分为转动关节和移动关节模块, 按其驱动方式分为 R 2A ctua to r2M 模块 (用于离基础 件较近的关节, 它采用DC 电机, 谐波减速驱动, 重量 大 ) , R 2A ctua to r L ink2M ( 用于离基础件较远的关 节, 动力不放在关节上, 而是放在离基础较近的地方 通过传动元件传送给关节) , P 2A ctua to r2M (DC 电机 驱动的移动关节). 末端件关节也分为转动关节和移 动关节, R 2A ctua to r2E 和 R 2A ctua to r L ink2E, 其驱
第 23 卷第 3 期 2001 年 5 月 文章编号: 100220446 (2001) 0320275205
机 N o. 3 M ay, 2001
可重构模块化机器人现状和发展α
刘明尧 谈大龙 李 斌
(中国科学院沈阳自动化研究所机器人学开放实验室 沈阳 110015)
可重构模块化机器人系统是由一套具有不同尺 寸和性能特征的模块组成的, 通过这些模块能快速 装配出最适用于完成给定任务的机器人. 因此可重 构模块化机器人系统应具有以下功能:
(1) 用户应能很方便地拆散和装配各种模块组 成不同的机器人构形满足特定的工作要求;
(2) 构造的机器人构形使用的模块数和模块类 型应尽可能地少;
的. Fu jita[11] 等人开发了一个可重构机器人平台, 它 是基于 Sony 公司开发的 O PEN 2R 标准来建立各种 软、硬件模块, 通过模块组成各种不同的机器人结 构, 该平台主要用于玩具娱乐业. M a t sum a ru[22] 提出 了 TOMM S 系 统 ( To sh iba M odu la r M an ip u la to r System ) , 它是由关节模块. 连杆模块和有操纵杆的 控制单元组成的, 通过人工能够构成各种构形的机 器 人, 其 运 动 学 是 在 构 形 确 定 的 情 况 下 进 行 的. H ab ib i[14] 等人研究了可重构液压驱动工业机器人的 设计问题. 德国AM T EC 公司生产的 POW ERCU B E 产品是模块化的机器人[32], 目的是以各种特定的机 器人满足各种生产需要. J i 和 Song[18] 提出了一种可 重构平台机器人的设计, 它主要针对并联机器人的 模块化设计进行了研究.
Abstract: A robo t m u st have m o re app lica tion range a s a resu lt of m a rket g loba l com p etition. How ever each robo t’s fixed configu ra tion m akes it w ell2su ited fo r a lim ited app lica tion range. H ence, the flex ib ility of a robo t can no t m eet the dem and in m a rket change. A so lu tion to th is p rob lem is to develop reconfigu rab le m odu la r robo t sys2 tem. T h is p ap er ana lyses the developm en t and design con ten ts of reconfigu rab le m odu la r robo ts. som e resea rch top ics on reconfigu rab le m odu la r robo ts a re p ropo sed. Keywords: reconfigu ra tion, robo t, m odu le
α 收稿日期: 2000- 09- 22
276
机 器 人
2001 年 5 月
种动态的自重构系统. Y im [29] 研究了一种动态可重 构移动机器人, 不用轮子和履带, 而是通过称为多边 形杆结构的模块从尾部移到前端, 实现重心移动, 即 机器人的移动, 并能通过不同的构形适应不同的环 境. M u ra ta[23]等人提出了一种三维自重构结构, 其模 块为一种齐次结构且仅一种模块, 通过一个模块在 另一个模块上的运动来动态的组成各种结构. 静态 可重构机器人系统有: B enhab ib [2, 3]的模块化机器人, 提出了基于遥驱动技术的模块机器人单元, 驱动方 式类似于传统的工业机器人, 认为驱动部分太重, 影 响模块机器人的能力, 虽然采用该驱动方式使模块 化机器人柔性降低, 但易实现, 是一个折衷的方案. Pa red is, B row n 和 Kho sla[25, 26 ] 的可重构模块化机器 人系统 (RMM S) , 它利用一套可交换的不同尺寸和 特性的连杆和关节模块, 通过组成这些通用模块, 能 够装配出各种专用的机器人, 这种系统特别适用于 可重构, 并且考虑了软件可重构. Chen 等人[5~ 8] 的模 块化可重构机器人, 设计了模块库, 并研究了构形的 设计及运动学和动力学的分析方法. H an [15]等人的模 块化机器人机械臂, 对模块的机械设计方面开发了 一套软件来实现构形的设计. H u i[17]等人提出了一种 IR IS 装置, 它是一种模块化. 可重构和可扩展的机器 人系统, 该装置具有 2 台 42dof 转动关节机器人, 每 台机器人均可重构成各种构形, 每个关节由DC 电机 谐波减速驱动, 并装有位置. 力矩传感器, 它的软件 也和硬件一样设计成模块化的、可扩展的和可重构
ular robots)
可重构模块化机器人系统是由一套各种功能的 模块组成的, 通过选择不同的模块组合就可装配成 不同模块化的机器人, 可重构模块化机器人构形设 计的目的就是如何找到一个最优的装配构形来完成 给定的工作.
STATUS AND D EVELO PM ENT O F RECO NF IGURABL E M OD ULAR RO BO TS
L IU M ing2yao TAN D a2long L I B in
(R obotics L abora tory , S heny ang Institu te of A u tom a tion, C h inese A cad em y of S ciences 110015)
从应用范围来看, 动态可重构机器人系统主要 适用于玩具行业及非制造行业, 如空间机器人. 危险 作业环境下的特殊机器人等, 静态可重构机器人系 统主要适用于工业机器人.
3 可重构模块化机器人系统的设计 (D es ign
of a reconf igurable m odular robot
system )
(1) 模块应具有自封装的功能, 完成某一特定的 功能.
(2) 模块应具有驱动能力, 完成特定的运动和动 作.
(3) 模块应具有通讯能力, 以便各模块能协调的 工作.
(4) 模块应具有数据处理能力.
4 可重构模块化机器人的构形设计 (Con -
f igura t ion des ign of reconf igurable m od-
2 国内外研究状况 (L itera ture rev iew)
国外对可重构机器人系统已经进行了大量的研 究, 目前已经开发的模块化机器人系统或可重构机 器人系统主要有两类: 一类是动态可重构机器人系 统, 另一类是静态可重构机器人系统.
动 态 可 重 构 机 器 人 系 统 有: Pam echa 和 Ch irik jian [24]的构形变化机器人系统 (M etam o rp h ic Robo tic Sy stem ) , 它是由一套独立的机电模块组成 的, 每个模块都有连接. 脱开及越过相邻模块的功 能, 每个模块没有动力, 但允许动力和信息输入且可 通过它输到相邻模块, 构形改变是通过每个模块在 相邻模块上的移动来实现的, 这种系统具有动态自 重构的能力. Ko tay[21] 等人提出了分子 (M o lecu le) 的 概念, 自重构机器人的模块称为分子, 分子是建立自 重构机器人的基础, 分子和其它分子相连接且分子 能够在其它分子上运动形成任意的三维结构, 是一
1 引言 ( In troduct ion )
从理论上来讲, 机器人是一种柔性设备, 它能通 过编程来适应新的工作, 然而实际应用中很少使用 这种情况. 但传统的机器人都是根据特定的应用范 围来开发的, 虽然对那些任务明确的工业应用来讲, 这种机器人已经足够满足实际需要了, 然而由于市 场全球化的竟争, 机器人的应用范围要求越来越广, 而每种机器人的构形仅能适应一定的有限范围, 因 此机器人的柔性不能满足市场变化的要求, 解决这 一问题的方法就是开发可重构机器人系统, 它是由 一套具有各种尺寸和性能特征的可交换的模块组 成, 能够被装配成各种不同构形的机器人, 以适应不 同的工作. 因此可重构机器人系统的研究已引起越 来越多的研究者和工业应用的兴趣, 本文在分析了 可重构模块化机器人的发展状况后提出了今后需要 研究的方向.
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