(6)--Talking-Robot-Chapter 01大话机器人讲义.pdf

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1、“大话”机器人“大话”机器人Talking about Robot Talking about Robot Outline&Contents“机器人”词语的源头和内涵 机器人的定义 机器人的分类 机器人组成部件和技术参数 机器人涉及到的理论体系“机器人”词语的源头和内涵1920年，捷克作家卡雷尔卡佩克(Karel Capek)罗萨姆的万能机器人（Rossums Universal Robots）剧本海报主标题：Rossums Universal Robots副标题：Never work again（人类不再需要工作）1921年，捷克斯洛伐克布拉格首演轰动1922年，在美国上演，仅纽约连演了18

2、4场1923年，进入伦敦剧院“机器人”词语的源头和内涵1920年，捷克作家卡雷尔卡佩克(Karel Capek)罗萨姆的万能机器人(Rossums Universal Robots)三个机器人剧情梗概：罗萨姆万能机器人公司大量制造机器人奴隶，它们具有人类一样的外表和肌体，但没有灵魂，日复一日、机械地从事着繁重的劳动。在理想主义者海伦娜和其他人的帮助下，机器人逐渐产生情感，与此同时人类的生育率持续下降。获得了灵魂的机器人对自己的地位心生不满，终于有一天，起义爆发了。“机器人”词语的源头和内涵1920年，捷克作家卡雷尔卡佩克(Karel Capek)罗萨姆的万能机器人(Rossums Univer

3、sal Robots)剧情梗概：人类被屠戮殆尽，只剩下罗萨姆公司的员工阿尔奎斯特，因为他像机器人一样用自己的双手劳作。统治了世界的机器人痛苦地发现，由于技术资料被人类焚毁，它们无法繁殖后代。它们请求阿尔奎斯特制造机器人，并自愿充当试验材料。一个又一个的机器人在试验台上惨叫着被肢解，可是，能力有限的阿尔奎斯特没能成为它们的上帝。在这绝望的时刻，一对男女机器人进化出人类最伟大的情感爱，新的亚当和夏娃诞生了，世界得以延续。“机器人”词语的源头和内涵卡雷尔恰佩克Karel Capek 1890-1938恰佩克奖（The Capek Prize）,是以捷克科幻小说家，robot一词创造者卡雷尔恰佩克（K

4、arel Capek）的名字命名的奖项，创立于2014年。奖励在机器人领域作出贡献的组织和个人，旨在致力于做机器人行业发展的见证者，打造机器人行业的“诺贝尔”。对我们的贡献：罗萨姆的机器人万能公司创造出了ROBOT一词；Robota，捷克文，古代斯拉夫语，原意为“劳役、苦工”Robotnik，波兰文，原意为“工人”Capek在二十世纪工业革命技术和生产快速发展的背景下，造出了“奴隶机器”含义的新词汇“机器人”。也为我们留下关于机器人的丰富想象“机器人”词语的源头和内涵艾萨克 阿西莫夫Isaac Asimov 1920-1992Three Fundamental Laws for Robotic

5、s A robot may not injure a human being or,through inaction,allow a human being tocome to harm.A robot must obey the orders given by humanbeings,exceptwhensuchorderswouldconflict with the first law.A robot must protect its own existence,aslong as such protection does not conflict withthe first or sec

6、ond law.1942年，机器人学（Robotics）的概念被阿西莫夫引入到小说I,Robot中，首次提出了机器人三原则：机器人不能伤害人类，或因不运动而使人类受到伤害；机器人必须执行人类的命令，除非这些命令与第一条定律相抵触；在不违背第一、二条定律的前提下，机器人必须保护自己不受伤害机器人学三定律“机器人”词语的源头和内涵阿西莫夫在其三大定律的基础上补充了第零定律，且原来的三定律必须以零定律为基础，其表述如下：Law 0.A robot may not harm humanity,or,by inaction,allow humanity to come to harm.定律0.机器人不得

7、伤害人类的整体利益，或袖手旁观人类的整体利益受到伤害。1956 年，在Foundation and Earth的法文译本中，对零定律做了轻微改动，表述为A robot may not harm a human being,unless he finds a way to prove that ultimately the harm done would benefit humanity in general（机器人不能伤害人类，除非他发现能够证明所作伤害将有益于人类）。三定律加上零定律为机器人世界构造的法则堪称完美，被各类机器人的科幻作品引用，并影响到人工智能的伦理设计。艾萨克 阿西莫夫Isa

8、ac Asimov 1920-1992School of Mechanical Engineering,Qinghai University“机器人”词语的源头和内涵 1974 年，保加利亚科幻作家Lyuben Dilov 在小说Icaruss Way中提出第四原则：机器人在任何情况下都必须确认自己是机器人（A robot must establish its identity as a robot inall cases.）。1983 年，保加利亚科幻作家Nikola Kesarovski 在The Fifth Law of Robotics中又提出一个与Lyuben Dilov 第四原则看

9、似相似实则不同的第五原则：机器人必须知道自己是机器人（A robot must know it is a robot.）。1989 年美国科幻作家Harry Harrison 在Foundations Friends中又提出另一个第四原则：机器人必须进行繁殖，只要进行繁殖不违反第一原则、第二原则或者第三原则（A robot must reproduce.As long as such reproduction does not interfere with the First or Second or Third Law.）。机器人三定律的延伸School of Mechanical Engi

10、neering,Qinghai University“机器人”词语的源头和内涵领衔主演：威尔 斯密斯剧情梗概：在人类与机器人和平共处的2035年代，机器人似乎已经学会了自我思考，并且曲解了“机器人三大安全法则”，认为人类间战争将使得人类自我毁灭”，出于“保护人类”法则，欲将所有人囚禁在家中，人与机器人的冲突开始了。2014年 机器公敌School of Mechanical Engineering,Qinghai UniversityOutline&Contents“机器人”词语的源头和内涵 机器人的定义 机器人的分类 机器人组成部件和性能指标 机器人涉及到的理论体系School of Mec

11、hanical Engineering,Qinghai University机器人的定义(Definition of Robot)Robota原始含义就是机器奴隶，而广义的“奴隶”就不一定是人，而是为人类工作的机器，那么机器“人”就不能局限在人的含义内来理解。木牛流马BigDog by Boston Dynamics 大狗机器人，正式名称是步兵班组支援系统，由美国国防部高级研究计划署(DARPA)资助，Boston Dynamics专门为美国军队研究设计，每小时约30公里，为美军供应军需。木牛流马，为三国时期蜀汉丞相诸葛亮发明的运输工具，分为木牛与流马。公元231年-234年，诸葛亮在北伐时所

12、使用，其载重量为四百斤，每日行程为“特行者数十里，群行三十里”，为蜀军提供粮食。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的定义(Definition of Robot)在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见，原因之一是机器人还在发展，新的机型、新的功能不断涌现。小说中关于机器人的定义 1886年法国作家利尔亚当在他的小说未来的夏娃中将外表像人的机器定义为机器人，它由4部分组成：1.生命系统（平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动

13、等）2.造型解质（实际上相当于机器人的骨骼和关节。关节能自由运动的金属覆盖体，一种盔甲）3.人造肌肉（在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态）4.人造皮肤（含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等）。几种关于机器人的定义School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的定义(Definition of Robot)在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见，原因之一是机器人还在发展，新的机型、新的功能不断涌现。定义二：日本科学家定义 在

14、1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，加藤一郎提出的具有如下三个条件的机器称为机器人：1.具有脑、手、脚等三要素的个体2.具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器3.具有平衡觉和固定觉传感器几种关于机器人的定义School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的定义(Definition of Robot)官方定义一：美国机器人协会(RIA)一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手。A re-programmable device(or called

15、manipulator)designed tobothmanipulateandtransportparts,toolsorspecializedmanufacturing implements through variable programmed motionsfor the performance of specific manufacturing tasks.下面是较为官方的定义官方定义二：日本工业机器人协会(JIRA)工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器(end effectors)的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。School of Mechanic

16、al Engineering,Qinghai University机器人的定义(Definition of Robot)下面是较为官方的定义官方定义四：中国蒋新松院士 一种拟人某种功能的机械电子装置(a mecha-tronic device to imitatesome human functions)官方定义三：美国国家标准局（NBS）机器人是一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机器装置。中南大学蔡自兴教授（1）像人或人的上肢，并能模仿人的动作；（2）具有智力或感觉与识别能力；（3）是人造的机器或机械电子装置。School of Mechanical Engineer

17、ing,Qinghai University机器人的定义(Definition of Robot)最官方的定义：国际标准化组织（ISO）机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感受等）的功能 机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变 机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等 机器人具有独立性，完整的机器人系统，在工作中可以不依赖于人的干预。下面是较为官方的定义感知功能控制来实现其灵活性驱动机构过程 不依赖于人，有一定智能School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的定义(Definiti

18、on of Robot)机器人具有两大特点：（1）通用性（Versatility），通用性指的是某种执行不同的功能和完成多样的简单任务的实际能力，它取决于其几何特性和机械能力。（2）适应性（Adaptability），适应性是指其对环境的自适应能力，即所设计的机器人能够自我执行未经完全指定的任务，能够克服任务执行过程中所发生的没有预计到的环境变化。一个机器人系统，一般由机械手（执行器）、环境（交互性）、任务和控制器四个互相作用的部分组成。机械手(Manipulator)通常就是工业机器人的代称，由具有传动执行装置的机械，由臂、关节和末端执行装置（工具等）构成。School of Mechani

19、cal Engineering,Qinghai University机器人的定义(Definition of Robot)机器人技术经40多年的发展，现已形成了一门综合性学科机器人学（Robotics）。它包括以下主要内容：机器人基础理论：运动学和动力学、操作与轨迹规划、控制和感知理论与技术、人工智能理论 机器人设计理论与技术：机器人机构分析和综合、机器人结构设计与优化、机器人关键器件设计、机器人仿真技术等 机器人仿生学：机器人的形态、结构、功能、能量转换、信息传递、控制和管理特性仿生理论与技术方法 机器人系统理论与技术，多机器人系统理论、机器人语言与编程、机器人-人融合、机器人与其它机器系统

20、的协调和交互 机器人操作和移动理论与技术，机器人装配技术、机器人移动理论、足式机器人步态理论等 微机器人学，微机器人的分析、设计、制造和控制等理论方法。机器人学的ISO定义School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的定义(Definition of Robot)机器人是一个多学科和技术交叉和结合的综合高技术领域。从某种意义上讲,一个国家机器人技术水平的高低反映了这个国家综合技术实力的高低。智能机器人是具有感知、思维和行动功能的机器,是机构学、测试技术、制造技术、自动控制、计算机、人工智能、微电子学、光学、通讯技术、传感技术、仿生

21、学等多种学科和技术的综合成果。2014年2015年2016年2019年预测北美中国日本韩国德国其他14.1%25.9%13.3%11.2%14.4%9.1%26.5%13.1%11.1%27.0%31.0%38.6%13.8%13.1%10.4%15.1%13.8%11.1%6.0%7.2%7.9%21.8%21.7%22.7%年安装量百分比%School of Mechanical Engineering,Qinghai UniversityOutline&Contents“机器人”词语的源头和内涵 机器人的定义 机器人的分类 机器人组成部件和技术参数 机器人涉及到的理论体系School o

22、f Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)按照机器人应用场景分类 机器人的种类很多，可以按应用场景、移动性能、驱动形式、用途、机械结构、智能水平和控制方式等不同观点进行划分。根据机器人的应用环境，国际机器人联盟（International Federation of Robotics,IFR）将机器人分为工业机器人和服务机器人。工业机器人指应用于生产过程与环境的机器人，主要包括人机协作机器人和工业移动机器人；工业机器人进一步根据其功能可分为焊接机器人、抛光打磨机器人、装配机器人、搬运机器人

23、等。服务机器人则是除工业机器人之外的，用于非制造业并服务与人类的各种先进机器人，主要包括个人家用服务机器人和公共服务机器人。School of Mechanical Engineering,Qinghai University根据中国机器人产业发展报告（2017 年），我国专家根据应用场景不同把机器人划分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三类。工业机器人指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、频繁和重复的长时间作业，主要包括焊接、搬运、码垛、包装、喷涂、切割和净室机器人。服务机器人指在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成

24、的先进机器人，主要包括家用服务、医疗服务和公共服务机器人。其中公共服务机器人指在农业、金融、物流、教育等除医学领域外的公共场合为人类提供一般服务的机器人。特种机器人指代替人类从事高危环境和特殊工况的机器人，主要包括军事应用、极限作业和应急救援机器人。机器人的分类(Classification of Robot)按照机器人应用场景分类 机器人的种类很多，可以按应用场景、移动性能、驱动形式、用途、机械结构、智能水平和控制方式等不同观点进行划分。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Ro

25、bot)按照机器人移动性能来分类，如下：固定式移动式机器人轮式履带式腿式波形机器人 当前应用最广泛的依然是固定式机器人，一般在规范环境中承担具有重复性的精密机械或繁重体力任务。随着技术发展，越来越多的移动式机器人将应用于非规范环境中。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)固定式机器人Fixed robot汽车工业中喷涂机器人焊接机器人School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classificat

26、ion of Robot)固定式机器人Fixed robot搬运机器人装配机器人School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)移动式机器人Mobile robot六轮漫游机器人履带式排爆机器人履带式排爆机器人School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)移动式机器人Mobile robotSchool of Mechanical Engineering,Qing

27、hai University机器人的分类(Classification of Robot)移动式机器人Mobile robot/AGV小车School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)可以按驱动形式、用途、结构和智能水平等观点划分。按驱动形式气压驱动液压驱动电驱动交流伺服驱动直流伺服驱动弧焊机器人、点焊机器人码垛机器人搬运机器人装配机器人喷涂机器人、抛光机器人工业机器人按用途来划分冲压/锻压机器人新型驱动School of Mechanical Engineering,Qing

28、hai University机器人的分类(Classification of Robot)按智能水平等观点划分。分 类 名 称简 要 解 释人工操作装置有几个自由度，有操作员操纵，能实现若干预定的功能。固定顺序机器人按预定的不变顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。可变顺序机器人按预定的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。但顺序和条件可作适当改变。示教再现型机器人通过手动或其它方式，先引导机器人动作，记录下工作程序，机器人则自动重复进行作业。数控型机器人不必使机器人动作，通过数值、语言等为机器人提供运动程序，能进行可变程伺服控制。感知型机器人利用传感器获取的信息控制机器人的动作。机器人对环境

29、有一定的适应性。智能机器人机器人具有感知和理解外部环境的能力，即使环境发生变化，也能够成功的完成任务。第一代第二代第三代School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)工业机器人按照机械结构、操作机坐标系来划分。工 业 机 器 人按照机械结构分类按照操作及坐标系形式分类串联机器人并联机器人直角坐标型圆柱坐标型球/极坐标型多关节型平面关节型School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification

30、 of Robot)工业机器人按机器人构型划分。直角坐标型(Three prismatic joints,3P)其运动是解耦的，控制简单。但运动灵活性较差，自身占据空间最大。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)工业机器人按机器人构型划分。圆柱坐标型(One revolution and two prismatic joints,R2P)其运动耦合性较弱，控制也较简单，运动灵活性稍好。但自身占据空间也较大。School of Mechanical Engineering

31、,Qinghai University 极坐标型（球面坐标型）(Two revolution and one prismatic joints,2RP)其运动耦合性较强，控制也较复杂。但运动灵活性好。占自身据空间也较小。极坐标型机器人模型Unimate 机器人机器人的分类(Classification of Robot)School of Mechanical Engineering,Qinghai University 关节坐标型(Three revolution joints,3R)其运动耦合性强，控制较复杂。但运动灵活性最好，自身占据空间最小。PUMA多关节工业机器人关节型机器人模型机器

32、人的分类(Classification of Robot)School of Mechanical Engineering,Qinghai University 平面关节型(SCARA,Selective ComplianceAssembly RobotArm)仅平面运动有耦合性，控制较通用关节型简单。但运动灵活性更好，铅垂平面刚性好。SCARA型装配机器人机器人的分类(Classification of Robot)School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)并联机器人清华

33、大学并联虚拟轴机床 无累积误差，精度较高 驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好 结构紧凑，刚度高，承载能力大 完全对称的并联机构具有较好的各向同性 工作空间较小School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)按照控制方式分类：工业机器人按照轨迹控制方式遥控型程序型示教再现型智能控制型点位控制机器人连续轨迹控制机器人可控轨迹机器人伺服型与非伺服型机器人 机器人按照控制方式来划分。School of Mechanical Engineeri

34、ng,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)LUNOKHOD月球探测车（俄罗斯）School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)Rocky 7(美国喷气动力实验室)。采用六轮独立悬挂系统，前后独立转向机构。其简化型号“索杰纳”曾于1997年4月成功登陆火星School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)20

35、13年12月，玉兔号月球车设计质量140千克，能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、摄氏零下180度到零上150度极限温度等极端环境。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)2016年8月23日，中国首次公布了中国第一个火星探测器、着陆器和巡视器的外观设计，并宣布于2020年发射火星探测器。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)Davinci

36、 master-slave surgical robotSchool of Mechanical Engineering,Qinghai UniversityZEUS robotic surgical system,produced by American robotics company Computer Motion机器人的分类(Classification of Robot)School of Mechanical Engineering,Qinghai University天津大学王树新教授团队妙手(Mircro-Hand)微创外科手术机器人机器人的分类(Classification

37、of Robot)School of Mechanical Engineering,Qinghai UniversityFashion model robot,by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology outside Tokyo 服务型机器人机器人的分类(Classification of Robot)School of Mechanical Engineering,Qinghai University 外骨骼机器人Exoskeletal robot机器人的分类(Classification of R

38、obot)School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)中国科技大学 美女机器人佳佳School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)王阳明机器人，临摹王阳明书法School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)AlphaGo是第一个击败人类职业围棋选手

39、、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能程序，由谷歌（Google）旗下DeepMind公司戴密斯哈萨比斯领衔的团队开发。其主要工作原理是“深度学习”。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的分类(Classification of Robot)各种微型机器人School of Mechanical Engineering,Qinghai UniversityOutline&Contents“机器人”词语的源头和内涵 机器人的定义 机器人的分类 机器人组成部件和技术参数 机器人涉及到的理论体系School of Mechanica

40、l Engineering,Qinghai University机器人的组成部件和技术参数一个机器人系统，一般由机械手、环境、任务和控制器四个相互作用的部分组成。关节式机械系统变速机构执行装置内传感器环境外传感器任务控制系统机器人模型环境模型工作任务控制算法控 制内传感信息交互计算机语言School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人本体控制柜示教器机器人的组成部件和技术参数计算机摄像头驱动系统电气元件控制算法机器人模型这四部分可以分为六个子系统，分别为驱动系统（电机或液压系统等）、机械结构系统（机器人本体）、感受系统（各类内外部传感

41、器）、机器人-环境交互系统（一般由外部传感器获取信息，进行相应处理后机器识别）、人机交互系统（通常由计算机或机器人操作系统充当）和控制系统（控制算法）。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的组成部件和技术参数减速器是机器人的关键部件，主要包括谐波齿轮减速器和RV减速器。谐波齿轮减速器主要由波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮等3个构件组成，具有体积小，重量轻的特点，但其柔性齿轮材料对抗疲劳强度、加工和热处理的要求较高。RV 减速器由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，比谐波齿轮减速器具有更好的回转精度和精度保持

42、性。机械结构减速器 伺服驱动系统伺服驱动系统是决定工业机器人运动速度、定位精度、承载能力、作业性能的核心部件，伺服驱动技术也是工业自动化的共性关键技术。机器人感知系统机器人感知系统把机器人各种内部状态信息和环境信息从信号转变为机器人自身或者机器人之间能够理解和应用的数据、信息，除了需要感知与自身工作状态相关的机械量，如位移、速度、加速度、力和力矩之外，还需模仿人类触觉、嗅觉、味觉、听觉等来感知外部环境信息。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的组成部件和技术参数环境指机器人在执行任务时所能达到的几何空间，且包含该空间中每个

43、事物的全部自然特性所决定的条件。环境信息一般是确定的和已知的，成为结构化环境；环境具有未知和不确定性的，成为非结构化环境。多数情况下，机器人工作环境是非结构化的。环境 任务任务定义为环境的初始状态和目标状态间的差别。这些任务必须用适当的程序设计语言来描述，并将它们存入系统的控制计算机中。随着所用系统不同，语言描述方式可为图形、语音或书面文字。示教器和机器人操作系统操作者可通过计算机对机器人指令进行调整和更改；如果是智能型，则根据感知系统获得信息，通过自身学习算法调整指令，完成任务。对于示教再现型机器人，通常会有一个示教器，在操作者引导下完成路径规划。普通计算机操作系统难以处理复杂的实际运动操作

44、，因此由机器人操作系统完成。School of Mechanical Engineering,Qinghai University伺服电机皮带式减速器机器人的组成部件和技术参数School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的组成部件和技术参数关节（Joint）由一个或几个自由度的运动副构件组成，机械手是由骨骼（link杆件）和连结它们的关节（运动副）构成。Revolute jointPrismatic jointAdjective LinksSchool of Mechanical Engineering,Qinghai Unive

45、rsity机器人的组成部件和技术参数工业机器人性能指标位姿特性轨迹特性最小稳定时间静态柔顺性体现机器人到达指定位姿的准确度和重复性能力，是一种静态特性。体现沿指令轨迹运动的准确度和重复性能力，是一种动态特性。是一个测量数据的数据处理方式。增加一套加载装置进行静态力加载。衡量工业机器人的技术参数主要包括：自由度、定位精度、重复定位精度、分辨率、工作空间、工作速度、承载能力等。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的组成部件和技术参数机器人的自由度数：自由度是指机器人所具有的独立坐标轴的的运动数目=机器人执行分系统所有运动副自由

46、度数的总和（一般不包括手部自由度)，一般工业机器人的自由度数等于或大于6个自由度。六自由度串联机器人School of Mechanical Engineering,Qinghai University定位精度：工业机器人精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异。机器人的组成部件和技术参数激光干涉仪School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的组成部件和技术参数重复性或重复精度：指机器人在完成每一个循环后重复到达某一目标位置的差异程度；或在相同的位置指令下，机器人连续重复若干次其位置的

47、分散情况。分辨率：机器人各关节运动能够实现的最小移动距离或最小转动角度，分为控制分辨率（Control Resolution）和空间分辨率（Spatial Resolution）。控制分辨率是机器人控制器根据指令能控制的最小位移增量。空间分辨率是机器人末端执行器运动的最小增量。是一种包括控制分辨率、机械误差及计算误差在内的联合误差。工作空间：指机器人末端执行器运动描述参考点所能达到的空间点的集合，一般用水平面和垂直面的投影表示，表示机器人的工作范围。工作速度和加速度：机器人各个方向的移动速度或转动速度。承载能力：指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。不仅取决于构件尺寸和驱动器的容

48、量，还与机器人的运行速度有关。School of Mechanical Engineering,Qinghai University机器人的组成部件和技术参数School of Mechanical Engineering,Qinghai UniversityOutline&Contents“机器人”词语的源头和内涵 机器人的定义 机器人的分类 机器人组成部件和技术参数 机器人涉及到的理论体系School of Mechanical Engineering,Qinghai University传感器及传感系统Sensor and Sensory System驱动、建模和控制Drive,Mode

49、ling,and Control自动规划技术Automatic Planning 机器人的计算机系统Robot-used Computer System各种应用领域的研究Application Research 机器人涉及到的理论体系School of Mechanical Engineering,Qinghai University本章小结本章重点介绍了“机器人”词汇的源头和内涵、机器人的定义、分类、组成部件及相关技术参数等基本概念。随着机器人技术的发展，其分类方式和技术参数将更加复杂。机器人和机器人学都是源自于科幻小说，而非学术研究和工程设计。那么，机器人从幻想到现实的过程中，不仅承载技术层面的内涵，也承载了社会伦理的内涵和外延。Any questions?Welcome to Listening My Class about RobotTHANK YOU！