我國機器人發展概況

張弓先生出手不凡！好貼。

好。

頂

不好意思,今天才有空來,好,多謝!

樓主怎麼不繼續發了
，我想了解的更多一些.

我對機器人很感興趣，謝謝

好文！！！

轉我們老師的：


一、 機器人的定義
1984年

，國際標準化組織（ISO）采納了美國機器人協會的定義
，即“機器人是一種可重複編程和多功能的，用來搬運材料、零件
、工具的操作機”。或者“是一種帶有執行不同的工作任務的手臂，且可改編程序動作來完成各種作業的特殊機械裝置”。
我國國家標準GB／T  12643一90將工業機器人定義為“是一種能自動定位控製、可重複編程的
、多功能的、多自由度的操作機。能撇運材料
、零件或操持工具，用以完成各種作業”。
二

、機械手、操作機和工業機器人的區別
機械手（Mechanical  Hand）是一種能模仿人手臂的動作，按事先設定的作業順序、軌跡和其他要求，實現自動抓取、搬運等作業的機械化、自動化裝置。機械手在多數情況下附屬於主機，程序固定（也可通過硬件稍作變更）。
操作機（Manipulator）是一種獨立的由人工操縱的半自動搬運、抓取
、操作的裝置。
工業機器人（Industrial  Robot），與專用機械手的重要區別是前者具有獨立的控製係統（大多應用計算機技術）；可以容易地通過再編程的方法實現動作程序的變化來適應不同的作業要求，而機械手則隻能完成比較簡單的搬運
、抓取及上
、下料工作
，常常作為機器設備上的附屬裝置
，其程序是固定不變的。
三、機器人本體
   機(ji)器(qi)人(ren)本(ben)體(ti)是(shi)機(ji)器(qi)人(ren)完(wan)成(cheng)作(zuo)業(ye)的(de)實(shi)體(ti)，它(ta)具(ju)有(you)和(he)人(ren)手(shou)臂(bi)相(xiang)似(si)的(de)動(dong)作(zuo)功(gong)能(neng)，是(shi)可(ke)在(zai)空(kong)間(jian)抓(zhua)放(fang)物(wu)體(ti)或(huo)進(jin)行(xing)其(qi)他(ta)操(cao)作(zuo)的(de)機(ji)械(xie)裝(zhuang)置(zhi)。通(tong)常(chang)由(you)下(xia)列(lie)部(bu)分(fen)構(gou)成(cheng)：
   1.末端執行器  又稱手部，可設置夾持器、工具
、傳感器等。
   2.手腕  是支承和調整末端執行器姿態的部件，一般具有2～3個回轉自由度以調整末端執行器的姿態。
   3.手臂  靠近末端執行器的一節通常叫小臂
，靠近機座的
，通常叫大臂。
4.機座  有時稱為立柱，可分固定式和移動式兩類。
四、機器人的運動自由度
回轉副（通常稱為回轉關節，記作R）、移動副（通常稱為移動關節

，記作P）
、螺旋副（記作H）和球麵副（記作S）四種。
所謂機器人的運動自由度是指確定一個機器人操作機位置時所需要的獨立運動參數的數目，它是表示機器人動作靈活程度的參數。
工業機器人的獨立運動（自由度）所合成的運動狀態（方位），決定了末端執行器所夾持的工件（或工具）在空間的位置和姿態。在計算機器人的自由度時
，末端執行器的夾持器的動作是不計入的，因為這個動作並不改變工件（或工具）的位置和姿態。
五
、機械結構類型  
為實現末端執行器（手部）在空間的位置所需要的3個自由度，可以有不同的運動（自由度）組合，通常可以將其設計成如下五種型式。
   1．圓柱坐標型（代號RPP）。它與直角坐標型比較，在相同的工作空間條件下，機體所占體積小
，而運動範圍大。
   2．直角坐標型（代號PPP）  定位精度高
、結構簡單。
   3．球坐標型  又稱極坐標型（代號RRP）
，能夠抓取地麵上或較低位置的工件，具有結構緊湊
、工作空間範圍大。
   4．關節型（代號RRR）
，能抓取靠近機座的物體。
5．平麵關節型  這種型式又稱SCARA型裝配機器人
，是Selective  Compliance  Assembly Robot Arm的(de)縮(suo)寫(xie)，意(yi)思(si)是(shi)具(ju)有(you)選(xuan)擇(ze)柔(rou)順(shun)性(xing)的(de)裝(zhuang)配(pei)機(ji)器(qi)人(ren)手(shou)臂(bi)。在(zai)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)有(you)柔(rou)順(shun)性(xing)
，在(zai)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)則(ze)有(you)較(jiao)大(da)的(de)剛(gang)性(xing)。用(yong)於(yu)裝(zhuang)配(pei)作(zuo)業(ye)中(zhong)，特(te)別(bie)適(shi)合(he)小(xiao)規(gui)格(ge)零(ling)件(jian)的(de)插(cha)接(jie)裝(zhuang)配(pei)。
六、研究機器人機構運動學的意義
從機構學觀點來看

，實現操作功能的機器人是由一係列用關節（運動副）聯在一起的構件所組成的具有多個自由度的開鏈型空間連杆機構。它由若幹個構件（剛體）用轉動關節或移動關節串接而成。開鏈的一端固接在機座上
，另一端則是末端執行器（用來安裝工具或夾持工件）。
   研究機器人機構運動學和動力學目的是要建立機器人各運動構件與末端執行器在空間的位置
、姿zi態tai之zhi間jian的de關guan係xi
，建jian立li機ji器qi人ren手shou臂bi運yun動dong的de數shu學xue模mo型xing，為wei控kong製zhi機ji器qi人ren的de運yun動dong提ti供gong分fen析xi的de方fang法fa和he手shou段duan
，為wei仿fang真zhen研yan究jiu手shou臂bi的de運yun動dong特te性xing和he設she計ji控kong製zhi器qi實shi現xian預yu定ding的de功gong能neng提ti供gong一yi種zhong高gao效xiao、方便的方法。
七

、機器人的機構和空間坐標變換基本原理的關係
機器人的機構屬於空間機構
，因而可以采用空間坐標變換基本原理及坐標變換的矩陣解析方法來建立描述各構件（坐標係）之間相對位置和姿態的矩陣方程。
空間機構的位置分析
，就是研究剛體（構件）在zai三san維wei空kong間jian進jin行xing的de旋xuan轉zhuan和he移yi動dong。我wo們men可ke以yi在zai機ji構gou的de每mei一yi構gou件jian上shang建jian立li一yi右you手shou直zhi角jiao坐zuo標biao係xi，把ba構gou件jian運yun動dong後hou的de新xin位wei置zhi看kan成cheng是shi這zhe一yi坐zuo標biao係xi的de變bian換huan。這zhe樣yang就jiu把ba空kong間jian機ji構gou的de位wei移yi問wen題ti抽chou象xiang為wei數shu學xue上shang的de坐zuo標biao變bian換huan問wen題ti。
八、D-H矩陣的概念
Denavit-Harterberg矩陣（簡稱D-H矩陣），是J.Denavit和R.S. Harterberg在1955年(nian)首(shou)先(xian)采(cai)用(yong)的(de)一(yi)種(zhong)係(xi)統(tong)性(xing)和(he)規(gui)範(fan)性(xing)較(jiao)強(qiang)的(de)齊(qi)次(ci)坐(zuo)標(biao)變(bian)換(huan)矩(ju)陣(zhen)方(fang)法(fa)。齊(qi)次(ci)坐(zuo)標(biao)及(ji)齊(qi)次(ci)坐(zuo)標(biao)變(bian)換(huan)矩(ju)陣(zhen)不(bu)但(dan)能(neng)用(yong)來(lai)描(miao)述(shu)機(ji)器(qi)人(ren)運(yun)動(dong)杆(gan)件(jian)間(jian)的(de)幾(ji)何(he)關(guan)係(xi)，處(chu)理(li)機(ji)器(qi)人(ren)運(yun)動(dong)學(xue)和(he)動(dong)力(li)學(xue)問(wen)題(ti)
；還可以用來構成機器人的各種控製算法。為機器人的運動控製和運動分析提供了一個有效的方法。
九
、機器人的末端執行器
機(ji)器(qi)人(ren)是(shi)一(yi)種(zhong)通(tong)用(yong)性(xing)較(jiao)強(qiang)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)作(zuo)業(ye)設(she)備(bei)，機(ji)器(qi)人(ren)末(mo)端(duan)執(zhi)行(xing)器(qi)則(ze)是(shi)直(zhi)接(jie)執(zhi)行(xing)作(zuo)業(ye)任(ren)務(wu)的(de)裝(zhuang)置(zhi)

，大(da)多(duo)數(shu)末(mo)端(duan)執(zhi)行(xing)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)和(he)尺(chi)寸(cun)都(dou)是(shi)根(gen)據(ju)其(qi)不(bu)同(tong)作(zuo)業(ye)任(ren)務(wu)要(yao)求(qiu)來(lai)設(she)計(ji)的(de)

，從(cong)而(er)形(xing)成(cheng)了(le)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang)的(de)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)。根(gen)據(ju)其(qi)用(yong)途(tu)和(he)結(jie)構(gou)的(de)不(bu)同(tong)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)機(ji)械(xie)式(shi)夾(jia)持(chi)器(qi)、吸附式末端執行器和專用工具（如焊槍、噴嘴、電磨頭等）三類。它安裝在機器人的手腕的機械接口上。多數情況下末端執行器是為特定的用途而專門設計的。
十、機器人必須具備的控製功能
要有效地控製工業機器人，它的控製係統就必須具備以下的功能：
    1.示教再現功能
   示(shi)教(jiao)再(zai)現(xian)功(gong)能(neng)是(shi)指(zhi)在(zai)執(zhi)行(xing)新(xin)的(de)任(ren)務(wu)之(zhi)前(qian)，預(yu)先(xian)將(jiang)作(zuo)業(ye)的(de)操(cao)作(zuo)過(guo)程(cheng)示(shi)教(jiao)給(gei)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)然(ran)後(hou)讓(rang)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)再(zai)現(xian)示(shi)教(jiao)的(de)內(nei)容(rong)，以(yi)完(wan)成(cheng)作(zuo)業(ye)任(ren)務(wu)。
   2.運動控製功能
   運動控製功能是指對工業機器人末端執行器的位姿
、速度

、加速度等項的控製。 以上兩種功能也是工業機器人控製係統所必需的基本功能。