机器人原理及应用：第一章 机器人技术 绪论课件

机器人技术

绪论

IntroductionofRobotics1.1机器人学的发展1．2机器人的特点、结构与分类1．3机器人学与人工智能1．4如何学好机器人技术11/12/20221机器人技术绪论

IntroductionofRobotRobotics绪论1.1机器人学的发展1.1.1机器人的由来1）东汉、张衡发明的指南车2）1768-1774，瑞士钟表匠制作的木偶机器人3）1920捷克剧作家KarelCapek首次提出Robota一词4）1950美国科幻作家Assimov,提出机器人三守则5）1954美国人设计了第一台电子可编程机器人6）1962美国GM公司使用全球第一台机器人Unimate11/12/20222Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.1机器人学的发展正在播放录像,请把视频放大!11/12/20223Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.1机器人学的发展1.1.2机器人的定义美国机器人协会（RIA）定义日本机器人协会（JIRA）定义中国机器人定义国际标准化组织（ISO）定义共同属性：1）象人或人的一部分，并模仿人的动作2）具有智能或感觉与识别能力3）是人制造的机器或机械电子装置11/12/20224Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.1机器人学的发展1.1.3机器人学的进展简单历史回顾目前发展情况1）机器人投资理论2）日本成为机器人生产大国，美国为研究大国3）机器人产业迅速发展4）应用范围遍及各领域5）机器人学兴起6）机器人向智能化发展11/12/20225Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.1机器人学的发展正在播放录像,请把视频放大!11/12/20226Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.1机器人的主要特点---通用性和适应性通用性versatility---可执行不同功能和完成不同任务的能力取决于其结构特点和承载能力一般自由度越多，通用性越强适应性adaptivity---主要指其对工作环境变化的适应能力需具有（1）传感与测量环境变化的能力（2）分析任务和执行操作规划的能力（3）自动执行指令能力11/12/20227Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.2机器人系统的结构机器人系统由机械部分、环境测量、任务规划、控制器等四部分组成，结构如图1.1。11/12/20228Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

11/12/20229Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.3机器人的自由度1）刚体的自由度任何空间刚体具有6个自由度，即可任意运动。2）机器人的自由度机器人靠末端执行器工作，末端执行器具有6个自由度即可保证其灵活运动。3个位置、3个姿态自由度。图1.411/12/202210Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.3机器人的自由度3）自由度与机动性一般自由度越多，机器人越灵巧。11/12/202211Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.4机器人的分类按几何结构分:柱面坐标机器人、球面坐标机器人、关节球面坐标机器人。按机器人控制分：非伺服机器人、伺服机器人（点、轨迹）按用途分：工业机器人、探索机器人、服务机器人、军事机器人（地面、海洋、空中）按机器智能分：一般机器人、智能机器人（传感机器人、交互机器人、自主机器人）按移动性分：固定机器人、移动机器人（轮式、履带、步行）11/12/202212Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论正在播放录像,请把视频放大!11/12/202213Robotics绪论11/10/202213Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.4机器人的分类11/12/202214Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.4机器人的分类11/12/202215Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.4机器人的分类11/12/202216Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类著名机器人11/12/202217Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202218Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics

绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202219Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202220Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202221Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202222Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论正在播放录像,请把视频放大!11/12/202223Robotics绪论11/10/202223Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202224Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论正在播放录像,请把视频放大!11/12/202225Robotics绪论11/10/202225Robotics绪论1.3机器人学与人工智能1.3.1机器人学与人工智能的关系1.传感信息处理2.机器人规划3.专家系统4.自然语言理解11/12/202226Robotics绪论1.3机器人学与人工智能11/10/2Robotics绪论1.3机器人学与人工智能1.3.2机器人学的研究领域1.传感器与感知系统2.驱动、建模与控制3.自动规划与调度4.计算机系统5.应用研究6.微型机器人7.自动化(RoboticsandAutomation)11/12/202227Robotics绪论1.3机器人学与人工智能11/10/2Robotics绪论正在播放录像,请把视频放大!11/12/202228Robotics绪论11/10/202228Robotics绪论1.3机器人学与人工智能1.3.3智能机器人11/12/202229Robotics绪论1.3机器人学与人工智能11/10/2Robotics绪论正在播放录像,请把视频放大!11/12/202230Robotics绪论11/10/202230Robotics绪论1.3机器人学与人工智能1.3.4人工智能的争论及其对机器人学的影响1.人工智能的主要学派2.对人工智能理论的争论3.对人工智能方法的争论4.对人工智能技术路线的争论5.人工智能争论对机器人学的影响11/12/202231Robotics绪论1.3机器人学与人工智能11/10/2Robotics绪论1.4如何学好机器人技术1.4.1课程成绩的构成考试：闭卷总成绩：平时作业30%+大作业10%+期末考试60%考试内容：掌握部分70%；一般要求部分20%；了解部分10%11/12/202232Robotics绪论1.4如何学好机器人技术11/10/2Robotics绪论1.4如何学好机器人技术1.4.2学好机器人技术的要点

课程的特点:内容丰富、覆盖面广、学科交叉明显学习方法1)仔细听讲,做好笔记;2)认真阅读机器人及相关课程教材,弄懂重要内容;3)独立思考,努力认真完成作业;11/12/202233Robotics绪论1.4如何学好机器人技术11/10/2机器人技术

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IntroductionofRobotics1.1机器人学的发展1．2机器人的特点、结构与分类1．3机器人学与人工智能1．4如何学好机器人技术11/12/202234机器人技术绪论

IntroductionofRobotRobotics绪论1.1机器人学的发展1.1.1机器人的由来1）东汉、张衡发明的指南车2）1768-1774，瑞士钟表匠制作的木偶机器人3）1920捷克剧作家KarelCapek首次提出Robota一词4）1950美国科幻作家Assimov,提出机器人三守则5）1954美国人设计了第一台电子可编程机器人6）1962美国GM公司使用全球第一台机器人Unimate11/12/202235Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.1机器人学的发展正在播放录像,请把视频放大!11/12/202236Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.1机器人学的发展1.1.2机器人的定义美国机器人协会（RIA）定义日本机器人协会（JIRA）定义中国机器人定义国际标准化组织（ISO）定义共同属性：1）象人或人的一部分，并模仿人的动作2）具有智能或感觉与识别能力3）是人制造的机器或机械电子装置11/12/202237Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.1机器人学的发展1.1.3机器人学的进展简单历史回顾目前发展情况1）机器人投资理论2）日本成为机器人生产大国，美国为研究大国3）机器人产业迅速发展4）应用范围遍及各领域5）机器人学兴起6）机器人向智能化发展11/12/202238Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.1机器人学的发展正在播放录像,请把视频放大!11/12/202239Robotics绪论1.1机器人学的发展11/10/202Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.1机器人的主要特点---通用性和适应性通用性versatility---可执行不同功能和完成不同任务的能力取决于其结构特点和承载能力一般自由度越多，通用性越强适应性adaptivity---主要指其对工作环境变化的适应能力需具有（1）传感与测量环境变化的能力（2）分析任务和执行操作规划的能力（3）自动执行指令能力11/12/202240Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.2机器人系统的结构机器人系统由机械部分、环境测量、任务规划、控制器等四部分组成，结构如图1.1。11/12/202241Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

11/12/202242Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.3机器人的自由度1）刚体的自由度任何空间刚体具有6个自由度，即可任意运动。2）机器人的自由度机器人靠末端执行器工作，末端执行器具有6个自由度即可保证其灵活运动。3个位置、3个姿态自由度。图1.411/12/202243Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.3机器人的自由度3）自由度与机动性一般自由度越多，机器人越灵巧。11/12/202244Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.4机器人的分类按几何结构分:柱面坐标机器人、球面坐标机器人、关节球面坐标机器人。按机器人控制分：非伺服机器人、伺服机器人（点、轨迹）按用途分：工业机器人、探索机器人、服务机器人、军事机器人（地面、海洋、空中）按机器智能分：一般机器人、智能机器人（传感机器人、交互机器人、自主机器人）按移动性分：固定机器人、移动机器人（轮式、履带、步行）11/12/202245Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论正在播放录像,请把视频放大!11/12/202246Robotics绪论11/10/202213Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.4机器人的分类11/12/202247Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.4机器人的分类11/12/202248Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类1.2.4机器人的分类11/12/202249Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类著名机器人11/12/202250Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202251Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics

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著名机器人11/12/202254Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202255Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论正在播放录像,请把视频放大!11/12/202256Robotics绪论11/10/202223Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类

著名机器人11/12/202257Robotics绪论1.2机器人的特点、结构与分类11/1Robotics绪论正在播放录像,请把视频放大!11/12/202258Robotics绪论11/10/202225Robotics绪论1.3机器人学与人工智能1.3.1机器人学与人工智能的关系1.传感信息处理2.机器人规划3.专家系统4.自然语言理解11/12/202259Robotics绪论1.3机器人学与人工智能11/10/2Robotics绪论1.3机器人学与人工智能1.3.2机器人学的研究领域1.传感器与感知系统2.驱动、建模与控制3.自动规划与调