机器人技术基础

1、自我介绍自我介绍名字：褚金奎主要学术经历：2002.5-至今:大连理工大学 机械工程学院教授、博士生导师2001.10-2002.4:日本国 东北大学工学部 机械智能工学科 客座教授1998.7-2002.10：西安理工大学、机械与精密仪器学院机械学专业教授、博士生导师1997.5-1998.6 : 西安理工大学、机械与精密仪器学院机械学专业教授1996.10-1997.4 : 日本国 山形大学机械工学部 机械系统工学科 研究员1996.7-1996.10 : 日本国 近畿大学 理工学部 机械工学科 高级访问学者1989.4-1992.10： 在北京航空航天大学机器人研究所攻读博士学位主要研究

2、方向：机构的分析与综合，机器人机构学，实体造型与运动仿真，MEMS，MEMS微能源,微传感器和执行器.学术成果学术成果科研成果及所受奖励科研成果及所受奖励: 2015入选大连市科技领军人才2015 国家技术发明二等奖1995年评为机械工业部部级优秀青年科技专家，1996年项目机构结构的拓扑特征、尺度特征及动力学模型的研究获得教育部科技进步（甲类）二等奖1997年评为机械工业部部级学术骨干1999年项目以序单开链为基本单元的机械系统新理论研究获得教育部科技进步（甲类）二等奖2000年项目齿轮连杆机构结构及运动学的基本理论及新方法的研究获得山东省科技进步奖三等奖2004 辽宁省千百人才工程2005

3、 教育部新世纪优秀人才支持计划发表论文发表论文共发表论文一百六十余篇，其中主要的论文有：共发表论文一百六十余篇，其中主要的论文有：（1）用快速傅立叶变换进行再现平面四杆机构连杆曲线的综合, 机械工程学报, 1993年 第五期， 被苏联机械制造材料与机械零件文献收录 。（2） Identification of Isomorphism Among Kinematic Chains and Inversions Using Links AdjacentChainTable ,Mechanism and Machine Theory , No.1, 1994， 被“SCI”收录 （3） System

4、ics of Assur Groups with multiple joints , ,Mechanism and Machine Theory， No.8 ,1998，被SCI收录 同时也被被EI收录 。（4）Structural analysis of synthesis of Assur Groups with multiple joints ,机械工程学报英文版,No.1,1992，（5） 齿轮连杆机构类型综合的研究，机械工程学报 ,No.3， 1996（6）带有预定时标平面四杆刚体导引机构尺度综合的研究, 机械工程学报，No.5， 1999（7）四杆机构轨迹特性与机构尺寸型关系研究，

5、 中国科学E辑中文版,2004, 34卷第7期，p1-9.（8）Study of Relationship between Coupler Curve Properties of 4-bar Linkages and Its Dimensional Types, SCIENCE IN CHINA（Series E ）, 2004, 47(4) 发表论文发表论文(9）Stephenson六杆机构可动性研究，机械工程学报，No.11, 2004(10） 电热驱动镍微夹钳的设计及制作，机械工程学报，No.5 ,2007(11)Rapid Nonlinear Analysis for Electrot

6、hermal Microgripper Using Reduced Order Model Based on Krylov Subspace，International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation, Vol. 9, No. 4, 2008,P333-338，期刊影响因子: 5.099(12)Fourier Method to Function Synthesis of RCCC Mechanism，Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Pa

7、rt C, Journal of Mechanical Engineering Science，Vol.222，2008，DOI: 10.1243/09544062JMES1091，期刊影响因子：0.329(13) Construction and performance test of a novel polarization sensor for navigation，Sensors & Actuators: A. Physical，DOI information: 10.1016/j.sna.2008.07.016,2008，Vol.148，P75-82,2008，期刊影响因子：1.34

8、8。Mechanical characterization of thermal SiO2 micro-beams through tensile testing ， JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING 卷: 19 期: 9 文献编号: 095020 Research of radioisotope microbattery based on beta-radio-voltaic effect ，OURNAL OF MICRO-NANOLITHOGRAPHY MEMS AND MOEMS 卷: 8 期: 2 文献编号: 021180 ，

9、 APR-JUN 2009 （SCI影响因子1.067） Fourier series representation of the coupler curves of spatial linkages ， APPLIED MATHEMATICAL MODELLING 卷: 34 期: 5 页: 1396-1403 出版年: MAY 2010（SCI影响因子0.931） Numerical atlas method for path generation of spherical four-bar mechanism MECHANISM AND MACHINE THEORY ， 1 Februa

10、ry 2010（SCI影响因子1.437）Large area mold fabrication for the nanoimprint lithography using electron beam lithography ， SCIENCE IN CHINA SERIES E-TECHNOLOGICAL SCIENCES 卷: 53 期: 1 特刊: Sp. Iss. SI 页: 248-252 出版年: JAN 2010 （SCI影响因子0.495） Mechanical characterization of post-buckled micro-bridge beams by mic

11、ro-tensile testing ， MICROSYSTEM TECHNOLOGIES-MICRO-AND NANOSYSTEMS-INFORMATION STORAGE AND PROCESSING SYSTEMS 卷: 16 期: 3 页: 375-380 出版年: MAR 2010（SCI影响因子1.229）A visual attention model for robot object tracking， International Journal of Automation and Computing, v 7, n 1, p 39-46, February 2010 Lang

12、uage: EnglishMicromachining processing of 3D micro tensile specimens based on inductively coupled plasma etching，Journal of Mechanical Engineering, v 46, n 1, p 182-186, January 5, 2010 Language: Chinese联系方式联系方式电话：84706108（o)Email:机械学院2号楼212室，微系统中心机器人技术基础机器人技术基础机器人工程（日）白井良明（薄、精、新）（易教、易学）主要内容主要内容第一章：

13、机器人学引论第二章：机械手的运动第三章：机械手的控制第四章：机器人的感觉第五章：环境的识别第六章：移动和机构的控制第七章：机器人智能化第一章机器人学引论第一章机器人学引论机器人的发展历史什么是机器人机器人的种类机器人学有什么用处咋样学习机器人学1.1机器人发展史机器人发展史科幻作品 20年代 robot :捷克作家卡雷尔.查培克（Kapel Capek) 人造劳动者 60年代实用化的机器人，区别、工业机器人（操作手）； 70年代机器人的概念才被确认，出现了机器人学； 80年代工业机器人大量应用，出现了大量的移动机器人研究（步行机、月球车）； 90年代出现了智能机器人的概念，医用机器人出现在临床

14、，移动机器人开始应用； 20世纪末出现了大量的智能机器人比赛和智能机器人模型、助残机器人；可以预见的未来、机器人将走入我们的生活，成为我们生活中不可缺少的一部分。比尔盖茨曾预言下一个能像互联网一样影响人类的技术就是机器人什么是机器人什么是机器人机器人是一个动态的概念，一般具有下列性质：代替人进行工作：能像人一样使用工具和机械(机床和汽车不行）有通用性：根据工况进行作业变换（玩具不能)可以直接对外发生作用：不仅能像计算机一样进行计算，还能对外产生作用1.2机器人的种类机器人的种类机器人的分类方法有许多，这里简单介绍三种根据机器人可以代替人的不同器官可分为： 操作机器人：手 移动机器人：腿 视觉机

15、器人：眼，等等根据机器人的应用领域可分为 工业机器人：搬运、焊接、装配、喷漆、上下料、检测等 极限作业机器人：核电站、海底、宇宙空间等 娱乐机器人等：弹奏乐器、舞蹈、宠物等 服务机器人：服务行业用机器人，家用机器人，销售机器人（自动售货机，取款机、售票机）、机器人模特 福利机器人（助残机器人） 医疗机器人（手术机器人，达芬奇机器人，植牙机器人） 灾难救助机器人 体育类机器人（发球机器人，乒乓球机器人） 具有军事用途的机器人：防爆、无人飞机、无人战车 机器智能的研究进展出现了拟人机器人等机器人的种类机器人的种类根据机器人动作所基于的控制信息控制信息可分为：操纵机器人操纵机器人(遥控机器人) ：远

16、距离遥控（太空、核电站、防暴) ;基于微观显微观察的机器人（纳米操作、细胞操作、手术机器人等）程序机器人程序机器人：按预定的程序进行工作（上、下料机器人）机器人的种类机器人的种类示教再现机器人示教再现机器人：示教再现同盒式录放机一样，把轨迹、动作进行示教再现。数值控制机器人数值控制机器人：用计算机控制机器人的动作，轨迹规划是基于计算而非示教。机器人的种类机器人的种类智能机器人智能机器人：不仅可以完成预定的工作，还可以根据工作的状况进行相应的动作转换。通常情况下，机器人的信息控制方式都不是一种，混合控制的情况比较普遍。（火星探险车） 1.3 机器人学的用处机器人学的用处机器人的典型功能 （用途）

17、： 节省劳动力； 进行极限作业； 用于医疗、福利、服务； 与人协调作业（助手)； 制作宠物 军事用途机器人的基本机能(组成)： 对外界产生作用：相当于人的手和腿（执行器) 获取外界信息:相当于人的感觉器官(传感器） 规划作业：相当于人的大脑（控制器）机器人学的用处机器人学的用处机器人学真正的用途（目的）可简述如下:与机器人直接有关的用途 了解和掌握机器人的设计设计、制作、及应用的过程。与机械的机器人化有关的用途 机器人的自动化、环境适应化激发了人们对机械机器人化的强大需求（自动生产线、自动小车、无人机、智能农业)(自动化、无人化、网络化、智能化)机器人学的用处机器人学的用处基础技术的用途 在机

18、器人学中学到的一些技术可以广泛地应用于很多领域。如： 机器人中的力觉传感器用于柔性自动装配。 机器人学中的视觉研究可用于图像处理和传输 机器人学中的作业规划可用于生产计划的自动设计。 1.4 咋样学习机器人学咋样学习机器人学机器人学是一个工程学科而不是一个表象学科，因此除了学习基本理论方法之外，关键就是要实践，只有通过实践才能提高自己的能力。实践过程中，应该不怕失败，好的设计只有通过好的设计只有通过多次失败才能得到，对一个要求答案不会是一个多次失败才能得到，对一个要求答案不会是一个。应善于把学到的知识应用于机械的机器人化方面的工作，提高整个装备制造业的水平和改善人们的生活水准。机器人图片机器人图片安川机器人Scalar机器人国产机器人国产机器人玩具机器人图片玩具机器人图片玩具机器人图片玩具机器人图片宠物机器人宠物机器人宇航和军用机器人宇航和军用机器人机器人士兵勇气号火星机器人模型军用机器人侦察机器人（英）排雷机器人（美）机器战士（美）智能机器人图片智能机器人图片中国研制的智能机器人中国研制的智能机器人腿部6 x 2 = 12手臂6 x 2 = 12手2 x 2