机器人大作业

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工业机器人作业路径规划与优化研究

工业机器人作业路径规划与优化研究引言工业机器人在现代制造业中扮演着重要角色，它们能够高效地完成各种生产、组装和搬运任务。

其中，作业路径规划与优化是工业机器人领域中一个关键的研究方向。

该任务旨在解决工业机器人在执行任务时需要找到最佳路径的问题，以实现高效的生产和资源利用。

本文将介绍工业机器人作业路径规划与优化的研究现状，并探讨其在实际应用中的挑战和前景。

1. 工业机器人作业路径规划概述工业机器人作业路径规划是指在给定任务和约束条件下，确定机器人移动路径的过程。

该过程通常需要考虑到多个因素，如机器人的动力学特性、工作环境的约束以及任务的要求等。

在现实应用中，往往需要在保证机器人安全性和任务完成性的前提下，找到一条最短路径或最优路径，以实现高效的生产。

2. 工业机器人作业路径规划方法在工业机器人作业路径规划中，存在许多不同的方法和算法。

以下是其中几种常见的方法：2.1 离线路径规划离线路径规划是指在任务执行前，通过计算机仿真和优化算法确定机器人的路径。

这种方法的优点是能够预先进行路径规划和优化，从而提高机器人作业的效率。

常用的离线路径规划算法包括A*算法、遗传算法和模拟退火算法等。

2.2 在线路径规划在线路径规划是指机器人在执行任务时实时计算最佳路径。

这种方法的优点是可以根据工作环境的变化和机器人的实时反馈进行路径调整，以适应实际情况。

常用的在线路径规划算法包括RRT（Rapidly-exploring Random Trees）和PRM （Probabilistic Roadmap）等。

3. 工业机器人作业路径优化除了路径规划，路径优化也是工业机器人作业中的关键问题之一。

在路径优化中，目标是通过调整机器人的路径，使其在执行任务时减少能源消耗、提高生产效率或降低成本。

以下是几种常见的路径优化方法：3.1 机器人姿态优化机器人姿态优化是指通过调整机器人的朝向和位置来改变其路径。

这种优化方法可以减少机器人在移动过程中的能源消耗和时间开销，从而提高其作业效率。

作业机器人作文

作业机器人作文作业机器人作文（通用12篇）在日常学习、工作和生活中，大家都不可避免地会接触到作文吧，借助作文可以宣泄心中的情感，调节自己的心情。

那么你有了解过作文吗？以下是小编为大家整理的作业机器人作文，仅供参考，希望能够帮助到大家。

作业机器人作文篇1开学了，老师们非常发愁，因为一个班现在有60多名同学，一位老师往往带着两到三个班，100多人的作业，老师怎么判得过来？你会想，可以让机器人来帮忙呀！是的，现在有了会判作业的机器人。

它们能把学生的作业本放进判作业口，5分钟就判完了，老师就可以有充足的时间休息了！这些机器人这么聪明，看来真是老师的好帮手呀！可是老师还是不太满意。

老师自己判那么多作业会累倒，机器人耗完了电，也会“罢工”呀！如果老师不停地给机器人充电，那他就不能休息了，这和自己判作业也没什么两样了。

能不能让机器人自己充电呢？科学家正在研究这样的机器人，它们只要“吃”同学字迹潦草的作业纸就可以干活，这种机器人的肚子里，如果装了特别的电池，就可以把吃进去的废纸变成巧克力，再把巧克力变成电。

在判作业的过程中，这些机器人只要不停地把废纸吃下去，就能不停地工作啦！有了这种“吃”废纸的机器人，老师们就轻松多了，只要坐在办公室里指挥它们就行了。

要是有机器人报告说同学的废纸不够“吃”了，主人就立刻告诉它，去废纸箱里拿几张吃吧！哈哈！这判作业的机器人还成了清除垃圾的机器人呢！作业机器人作文篇2叮铃铃，放学了。

我又高兴又发愁，高兴的是因为放假了，发愁的是因为作业太多了。

语文老师布置的真多，《黄冈》一页，作文一篇，还加上一个单元听写；数学的作业也很多，一张四面试卷，六个思维题目；英语老师也不甘示弱，两页练习，三面抄写……我抄的手都酸了，脑子里一片空白，简直一个脑袋，两个大。

我心想：要是我有一个机器人来帮忙写作业就好了！这个机器人的样子像一本书，“书”的顶端有一个电脑，用来思考问题。

它的外壳还有一双”手”，右手拿铅笔，左手拿橡皮。

帮老师批改作业的机器人的作文

帮老师批改作业的机器人的作文篇一《帮老师批改作业的机器人：教育界的新助手》在学校里，老师总是忙得像个不停转的陀螺，备课、上课、处理班级事务，还有那堆积如山的作业要批改。

要是有个能帮老师批改作业的机器人，那可就太酷了。

我想象中的这个机器人，有着方方正正的脑袋，还有一双可以灵活伸缩的手臂，身体像个大铁皮柜子，稳稳地立在教室的一角。

有一次，我们班进行了一次数学小测验，那试卷上的题目五花八门，有计算的、有画图的、有应用题。

老师把试卷堆在讲台上，那高度感觉都能把讲台给埋了。

这时候，如果有机器人来帮帮忙就好了。

这个机器人批改作业可有一手了。

它的眼睛就像高精度扫描仪一样，快速地浏览着本子上的字迹。

它拿起一支特殊的笔，遇到对的题目，就在旁边画上一个大大的勾，这个勾画得又直又标准。

要是遇到错的，它就会锁定那个错误答案，在旁边打上一个小小的叉，然后用一种非常卡通的声音说：“哎呀，这里出错喽，再仔细看看呀。

”比如说我们班的小明，他计算老是粗心，机器人批改到他的作业时，立刻就发现他在一道加法运算中把数字看错了。

机器人就拿着作业纸举到面前晃了晃说：“小明同学，这个3加5可不等于9哦。

”它的动作特别像一个小老师在给犯迷糊的学生指出错误。

机器人不但能快速批改对错，还可以给一些简单的评语呢。

对于那些书写工整、答案全对的作业，它会说：“棒，这字写得就像印刷出来的一样整齐，答案也完全正确，太优秀啦。

”而对于那些虽然答案正确但是书写很潦草的作业，机器人就会皱着眉头说：“同学啊，这答案是对的，但是这字像一群小蚂蚁在乱跑，要好好练字哦。

”这样一来，老师就可以把更多时间放在关注同学们的学习情况和课程设计上。

这个帮老师批改作业的机器人简直是教育界的“超级英雄”啊。

篇二《神奇的作业批改机器人》说起作业，老师的辛苦我们都知道，那厚厚的一摞本子都要一个一个字去看，眼睛都看花了。

这不，要是出现一个帮老师批改作业的机器人，那可像天使降临学校了。

我来说说这个机器人长啥样吧。

机器人技术基础大作业格式

《机器人技术基础》大作业题目：班级：姓名：成绩：一、机器人功能描述（200字）具有供人观赏，娱乐为目的，具有机器人的外部特征，也可以像人，像某种动物等。

同时具有机器人的功能，可以行走或完成动作，有语言能力，会唱歌，有一定的感知能力，可以自主的连续表演事先编好的多套动作。

二、机器人系统的功能构成（框图+文字说明）驱动：电动传动机械结构系统：感受系统：智能传感器基本思路：通过对人类动作的深入了解，分析人类的动作特性，并且与控制对象跳舞机器人的工作原理、动作过程进行比较，从而确定机器人的基本构成并选择合适的机械构件，组装完成机器人的造型。

分析机器人动作的局限性与优势，设定机器人的舞蹈动作，按动作编写程序，完成作品设计。

跳舞机器人的结构完全模仿真人，并实现了双腿分立走路，双臂有很强的自由度，可以完成多种高难度动作。

机器人的双脚为轮式结构，这样不仅可以实现转身和滑步，更突出的优点是在走路时减少了重心的调整，从而减少了机器人的倾斜度，实现了类似真人的走路及跳舞模式。

舞蹈机器人的控制方式是将uC/OS-Ⅱ操作系统嵌入Atmega128处理器中,采用PID算法,对电机、舵机进行实时可靠的控制，进而对机器人主动轮的速度、方向进行有效的控制，使机器人的动作定位更加准确，动作过程更加优美协调。

机器人的双脚为轮式结构，此结构可以很完美地实现转身和滑步。

更突出的优点是在走路时减少了重心的调整，同时也克服了塑料构件机械强度不够高的局限性。

跳舞机器人完全实现了智能化运行，可以用相应软件通过编程实现对舵机的控制，做出各种不同的动作，带给人们另类娱乐。

它可以走进各种不同的场合，如：在学校用于科技教育学习；在家庭用于提供丰富的生活享受；用于社会可以增加更多的新型娱乐项目等。

随着社会对服务业的需求不断扩大，可以代替人的机器人将会有更广阔的前景从近几年世界范围内推出的机器人产品来看，机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展。

其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的的开放化；PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化。

东北大学2021年9月《机器人技术》作业考核试题及答案参考17

东北大学2021年9月《机器人技术》作业考核试题及答案参考1.任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。

( ) 任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。

( )A.错误B.正确参考答案: B2.结构型传感器的原理比起物性型传感器的原理相对清晰。

( )A.错误B.正确参考答案: B3.数字信号处理DSP(Digital Signal Processing)包括对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等方面。

( )数字信号处理DSP(Digital Signal Processing)包括对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等方面。

( )A.错误B.正确参考答案: B4.图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉学科。

研究内容包括: ____、_____、______三个层次及它们的工程应用。

A.图像获取B.图像处理C.图像增强D.图像恢复E.图像分析F.图像理解参考答案: BEF5.示教-再现控制为一种在线编程方式, 它的最大问题是( )示教-再现控制为一种在线编程方式, 它的最大问题是( )A.操作人员劳动强度大B.操作人员安全问题C.占用生产时间D.容易产生废品参考答案：C6.机器视觉是指用计算机实现人的视觉功能——对客观世界的三维场景的感知、识别和理解。

( )A.正确B.错误参考答案: A7.激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。

( )A.错误B.正确参考答案: A8.传感器的重复性是指在其输入信号按同一方式进行全量程连续多次测量时, 相应测试结果的变化程度。

( )传感器的重复性是指在其输入信号按同一方式进行全量程连续多次测量时, 相应测试结果的变化程度。

( )A.错误B.正确参考答案：B9.工业机器人系统中的控制系统类似于人的肌肉和经络。

( )A.错误B.正确参考答案: A10.传感器的精度是反映传感器输出信号与输入信号之间的线性程度。

机器人课程作业

《机器人技术基础》课程期末作业学院：机械工程学院专业班级：姓名：学号§3.3 XHK 5140换刀机械手运动学方程该机械手有4个自由度。

关节1和2是转动关节，用于大臂和小臂旋转；关节3和4是移动关节，实现插播刀和伸缩运动。

图3-6为其结构示意图。

其运动学特点是连杆1具有空间交错的两轴线，即关节1和2既不垂直，也不平行，也不相交表3-1 XHK 5140换刀机械手的连杆参数连杆序号ia i-1αi-1d iθi关节变量备注1 0 0°0 Θ1Θ1a1=2/l22/larc cos⎪⎭⎫⎝⎛31-0 Θ2Θ2a1=arc cos⎪⎭⎫⎝⎛31-=54°45′3 0 0°d30°d34 a390°d490°d4（见例3.1）5（手爪）0 0°d50°连杆坐标系{1}，{2}，{4}，{4}和{5}的设定如图3-6所示。

相应的连杆参数列入表3-1。

注意：（1）Θ1=0°时，基坐标系{0}与{1}重合，因此未画出。

Z1与正方体对角线重合，x1与关节1、2的公垂线重合；（2）坐标系{2}看上去与连杆2不在一起，实际上是相固接的。

关节2和3组成圆柱副；（3）坐标系{4}与手爪坐标系{T}平行；（4）连杆坐标系的规定不是唯一的，图3-6仅画出一种规定，对于不同的坐标系的规定，相应的参数也不相同。

在图示位置，各关节变量为：Θ1=0°，{1}与{0}重合； Θ2=45°，X 2相对于Z 2转45°； d 3=d 3，X 3相对于Z 3移动d 3； d 4=0，X 4处于零位。

根据表3-1所列的连杆参数，将其代入式（3.3），即可得到各个连杆变换矩阵；⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100001000000111101θθθθc s s c T ；⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=100031323203231310222212212θθθθθθc s c s a s c T ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000d 10000100001332T ；⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=100000011000104334d a T 。

搬运机器人

无锡科技职业学院中德机电学院机器人技术大作业设计题目搬运机器人设计学生姓名俞成系别控制系专业机电一体化班级机电1101授课教师龚运新目录第一章概述 (3)1.1搬运机器人的历史 (3)1.2搬运机器人的整体结构 (5)1.3 搬运机器人的未来 (9)第二章机械设计 (10)2.1机械整体设计 (10)2.2 各部件设计 (12)2.2.1 执行机构 (12)2.2.2 驱动机构 (15)2.2.3 控制系统 (16)第三章电气设计 (16)3.1电气控制整体设计 (16)3.2电气分部设计 (17)3.2.1电机 (17)3.3软件设计 (19)第四章总结 (25)第一章概述1.1搬运机器人的历史搬运机器人搬运机器人【transfer robot】是可以进行自动化搬运作业的工业机器人，也被称为无人搬运车或者是AGV。

最早的搬运机器人出现在1960年的美国，Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业。

搬运作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。

搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。

目前世界上使用的搬运机器人愈10万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。

部分发达国家已制定出人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。

仓储业是AGV最早应用的场所。

1954年世界上首台AGV在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营，用于实现出入库货物的自动搬运。

目前世界上约有2万台各种各样AGV运行在2100座大大小小仓库中。

海尔集团于2000年投产运行的开发区立体仓库中，9台AGV组成了一个柔性的库内自动搬运系统，成功地完成了每天23400的出入库货物和零部件的搬运任务。

AGV在制造业的生产线中大显身手，高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。

机器人技术大作业

《机器人技术》大作业（2015年秋季学期）题目工业机器人概述姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015年12月5日哈尔滨工业大学内容及要求1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人；服务机器人；仿生鱼、蛇等仿生机器人；军用及其它机器人等)为例，撰写一篇大作业，题目自拟，以下内容仅作参考：1) 机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等)；2) 机器人的运动学及动力学分析；3) 机器人的控制及轨迹规划；4) 驱动及伺服系统设计；5) 电气控制电路图及部分控制子程序。

2.题目自拟，拒绝雷同和抄袭；3.参考文献不少于7篇，其中至少有2篇外文文献；4.报告统一用该模板撰写，字数不少于5000字，上限不限；5.正文为小四号宋体，倍行距；图表规范，标注为五号宋体；6.用A4纸单面打印；左侧装订，1枚钉；7.提交打印稿及03版word电子文档，由班长收齐。

8.此页不得删除。

评语：成绩（20分）：教师签名：年月日工业机器人概述机器人学是当今世界极为活跃的研究领域之一，它涉及计算机科学、机械学、电子学、自动控制、人工智能等多种学科。

随着计算机、人工智能和光机电一体化技术的迅速发展，机器人已经成为人类的好帮手。

在航空航天，深海探测中，往往使用机器人代替人类去完成复杂的极限工作任务。

工业机器人是一个多功能、多自由度的机械和电气一体化的自动机械设备和系统，它可以在制造过程中完成各种任务。

它结合制造主机或生产线，可以形成一个单一的或多台机器自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。

目前，工业机器人技术飞速发展，在生产中的应用日益广泛，已成为现代制造业重要的生产高度自动化设备。

一、工业机器人特性自20世纪60年代美国第一代机器人的开始，工业机器人的发展和应用迅速发展起来，工业机器人的最重要的特性概括如下。

1、可编程。

生产自动化的进一步发展是柔性自动化。

工业机器人能根据工作环境不同、做出相应规划和变化，因而在小批量多品种的高效柔性制造过程可以起到很好的作用，是柔性制造系统（FMS）的重要组成部分。

机器人学第三次作业_20161013_v1解析

第3章操作臂运动学加*的题目是必做题，其它题目自己选择50%做即可，鼓励大家首选自己拿不准的题目。

3.1[20]根据第二章的结论，我们知道，三维空间中自由运动的刚体共有6个自由度，请问分别是哪六个？但是如果一个机器人的旋转关节数与平移关节数之和为7，那么我们说这个机器人有7个运动自由度，而我们知道三维空间中运动的物体最多有6个自由度，请问这是否矛盾？为什么？解答：3.2[10] *解释下列名词的含义（1）机器人（或操作臂）正运动学（2）驱动器空间（3）关节空间（4）笛卡尔空间解答：3.3[15] *机器人（或操作臂）的正运动学问题，实质上是解决已建立好的各个坐标系之间的变换关系，Denavit-Hartenberg方法通过找出两个坐标系之间的四个参数（称为DH参数）来建立两个坐标系之间的关系，试画图说明这四个参数的几何意义并简要说明变换过程。

解答：3.4[15]图3-1是一个平面三杆操作臂。

因为三个关节均为转动关节，因此称该操作臂为RRR（或3R）机构。

据图：（1）根据DH表示法建立合适的坐标系；（2）列出DH参数表；（3）求基坐标系与工具坐标系之间的变换关系；（4）若110θ= 、220θ= 、330θ= ，求末端执行器相对于基坐标的位姿。

图3-1 三连杆平面操作臂解答：3.5[25]图3-2所示为三自由度手臂，其中关节轴1与另外两轴不平行。

轴1T。

和轴2之间的夹角为90 ，建立合适坐标系并求解连杆参数和运动学方程BW解答：3.6 [15] 图3-3是一个平面三连杆操作臂，第一、第三个关节位旋转关节，第二个为平移关节，因此有时称该操作臂为RPR 机构。

据图，引入合适的参数，例如连杆长度、连杆偏距等，根据DH 表示法建立合适的坐标系，列出DH图3-3 RPR 平面机器人解答：3.7 [35] * 图3-4是一个与PUMA560相似的操作臂，其中关节3由移动关节代替。

假定图中移动关节可沿1X 方向滑移，但这里仍有一个等效偏距3d 需要考虑，给出一个必要的附加条件，求解运动学方程。

工业机器人技术课后作业

成绩：《工业机器人》大作业学期：2014～2015学年第一学期指导教师：李敏姓名：学号：年级、专业：2011级机制班西南交通大学峨眉校区机械工程系2.6 已知齐次变换矩阵H=0100001010000001⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦要求ot(,)R θƒ=H 。

确定ƒ和θ的值解：0100001010000001H ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦，∴由式（2.46）得001x y z n n n =⎧⎪=⎨⎪=-⎩；100x y z o o o =⎧⎪=⎨⎪=⎩；010x y z a a a =⎧⎪=-⎨⎪=⎩；由式（2.48）得：111cos (1)(0001)222x y z n o a θ=++-=++-=- 又：把旋转规定为绕矢量ƒ的正向旋转，使得0≤θ≤180 ，故120θ= 。

由式（2.52）得：2sin 3z y x o a θ-ƒ===2sin x z y a n θ-ƒ===；2sin 3y x z n o θ-ƒ===-综上，=⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥ƒ⎢⎥⎢⎢⎢⎢⎥⎣⎦，120θ=。

2.10 {A}和{B}两坐标系仅仅方向不同。

坐标系{B}是这样得到的：首先与坐标系{A}重合，然后绕单位矢量ƒ旋转θ弧度，即()AA B B R R θ=ƒ,求证A B R e θƒ= ，式中 000z y zx y x⎡⎤-ƒƒ⎢⎥ƒ=ƒ-ƒ⎢⎥⎢⎥-ƒƒ⎣⎦ 证明：cos sin f e f θθθ=+ 且000zy zx y xf f f f f f f ⎡⎤-⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦0sin sin cos sin 0sin sin sin 0z y f z x y x f f e f f f f θθθθθθθθ⎡⎤-⎢⎥∴=+-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦···········（a ）根据式（2.45）和式（2.47），令=ot()R R θƒ, 即0000000101xx x x x y x z z x y y y y x yz y y z y x z z z x z y y z x z z n o a f f vers c f f vers f s f f vers f s n o a f f vers f s f f vers c f f vers f s n o a f f vers f s f f vers f s f f vers c θθθθθθθθθθθθθθθθθθ+-+⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥++-⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦··（b ）由已知：()A A B B R R θ=ƒ,,将此式作式（b ）变换，可得=0x y f f vers θ，即cos =0θ1-，则=90θ 。

PUMA机器人正逆运动学推导及运动空间解算-机器人技术大作业全

PUMA机器人正逆运动学推导及运动空间解算求解：①建立坐标系；②给出D-H参数表；③推导正、逆运动学；④编程得工作空间1.建立坐标系根据PUMA机器人运动自由度，在各关节处建立坐标系如图2所示。

图1 PUMA560机器人坐标系图2.D-H参数表D-H 参数表可根据坐标系设定而得出，见表1。

(1)i θ为绕1i Z -轴从1i X -到i X 的角度； (2)1i α-为绕i X 轴从1i Z -到i Z 的角度；(3)1i a -为沿i X 轴从1i Z -与i X 交点到i O 的距离； (4)i d 为沿1i Z -轴从1i Z -与i X 交点到1i O -的距离。

表1 PUMA 机器人的杆件参数表3. 正运动学推导由坐标系图及各杆件参数可得个连杆变换矩阵。

111101000001100001c s s c T θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦ 22222222122000010001c s c a s c s a T d θθθθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦3333333323000100001c s c a s c s a T θθθθθθ-⎡⎤⎢⎥--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 444434400000100001c s s c T d θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦5555450000010001c s s c T θθθθ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 66665660000001001c s s c T d θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦根据各连杆变换矩阵相乘，可以得到PUMA560的机械手变换矩阵，其矩阵为关节变量的函数。

()()()()()()00123456112233445566T T T T T T T θθθθθθ=将上述变换矩阵逐个依次相乘可以得到06T 。

601x x x x yy y y z z z z n o a p n o a p T n o a p ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦()()()()()()()()6514142315236411234651442311523614231446236235452365141423152364112346514423115236x y z x y n c c s s c c c c s s s c s c c s n c c c s c c s s s s s c c c s s n s s s c c s c c s o s c s s c c c c s s c c s c c s o s c c s c c s s s s c =--+-+⎡⎤⎣⎦=+-+-⎡⎤⎣⎦=-+=-+-+⎡⎤⎣⎦=-+-+⎡⎤⎣⎦()()()()()()()()142314623545236423152351414235123514423152345231223232165141423152314231223231265144231z x y z x y c c c s s o s c s c c s c s s a c c s s s s c c c a c s s s c s c c s a a c c s s p c a c a c d s d s s s c c c c c s c d s p s a c a c c d d s c s c c s c -=++=--=++=-=-----+⎡⎤⎣⎦=-++++()512341232342232365234523z s s d s s p c d a s a s d c c c s s ⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪+⎡⎤⎣⎦⎪=-++-⎪⎭上式中()()23232323cos ,sin c s θθθθ=+=+。

机器人技术大作业(puma机器人的关节坐标建立、D-H参数表给出、正逆运动学推导、matlab工作空间建立)

1坐标系建立:PUMA机器人大作业坐标系可以简化为:2 D-H参数表:PUMA机器人的杆件参数d10.6604m , d20.14909m , d40.43307m , d60.05625m , a20.4318m a30.02032m3正运动学推导c i s i 0 a 1,,i i S i C i 1 C i C i 1 s i 1 d i s i 1由式T i可得s i s i 1 c i s i 1 C i 1 d i C i 10 0 0 1c 1 s 1 0 0c 20 s1 c10 01 0T 1T20 0 1 02s20 1，c4 s40 a3 c5 3T1 d4 4 0T4s4c4T 55s50 0 0 1，T 6 0T 11T 22T 3 3T 4 4T 5 5T 6s20 0c 3s 3 0a20 1d2 2 s3 c3c2T 30 0 10 01，1s50 0 c6s60 0 01 051 05T 6c56s6c60 0 0 0 1，0 1机械手变换矩阵4 逆运动学推导1 ．求 1用逆变换0T i 1左乘方程％T i 工2T 3 3T 4 4T 5 5T 6两边:n x o xa x p xT 6n y o y a y p y n z o z a z p z 0001nx c23 ( c 6 c 5 c 4 c 1 s6s 4c 1 ) s 23c 6s 5c 1c6c 5 s 4 s1 n yc23 (c6 c5 c4 s1s6 s4 s1)s23 c 6 s 5 s 1c 6c5s 4c1nz s 23(c 6c 5c4s 6s4) c23c 6s5ox c23(s 6c 5c 4c 1 c6s 4c 1) s23s 6s 5c 1s6c 5s 4s1 oyc23(s 6c5c 4s1c6s4s 1) s23s 6s 5s1s6s4c 5c1oz s23(s 6c 5c4s6s 4) c23c 6s5ax c23 s 5c 4 c 1 s23c 5c 1 s 5s4s1ay c23s5c 4s1 s23c5s1s5s 4c1azc23c5s2 3 s5c4p x a 3c 23c 1 a 2c 2c 1 d 4 s 23c 1 d 2s 1p y a 3c 23s 1 a 2 c 2 s 1 d 4 s 23s 1 d 2c 1pzd 4c23a3s 23a 2s2s6 c 4 s1 s6c4c1c6c 4s1 c6c4c1矩阵方程两端的元素1 , 4）和（2, 4）分别对应相等G P x S P ya 3C23a 2C2d4 S23P zd 4C 23a 3S23 a 2S 2 10T 6其中kT i 10T 6得到1的解1atan2(p y ,p x ) atan2(d 2, 届p ： d ；)2 •求3平方和为:d4 S 3a3C32 2 2,2 ,2 2 2P x P y P z d 2 d 4 a 2 a 32a 2解得： 3 atan2(a 3,d 4) atan2(k, _d ： a f k 2)C1C 23S1C 23S23a2C3n xO x a x P xC| S 23Si S 23C 23 a 2S 3nyO y ayPy 3T 6S iC 1 0d 2 n z O z a z P z 00 10 01C i S iS! 0 0 C i 0 0 0 0 1 0 0 00 1 n x O x a x得 S i P x C|P y 三角代换 P x式中,nyn z 0 O yO z 0 aya z0 P x P y P z1d 2cos ,P ysi n 2 2-P x P yatan2(P x , P y )方程两边的元素（ 1 , 4) 和（3 , 4) 分别对应相等，得C 1C 23P: x 4 5I C 23 P yS23 Pza3a 2C3C l S23P 〉<SI S23 PyC23Pza 2S3d 4联立，得S23 和 C23Qa 2Ss d 4 GP xSP yP z a ?C 3 a 323P x C 1 2P y S 12P za 2C3a3GP x S 1P yP z a 2S3d 423P x C 1 2P y S 12P zS 23和C 23表达式的分母相等，且为正，于是4 •求4令两边元素（1 , 3）和（2, 3）分别对应相等，则可得C 1C 23axS l C 23a y S 23a z C 4S5S| a x GR y S 4S 5只要S s 0 ,便可求出 44ata n2 sa x c i a y , c i C 23a x Si C 23a y S 23a z当S S 0时，机械手处于奇异形位。

第9章机器人技术：作业

【导读案例】Robo Cup 机器人世界杯足球锦标赛Robo Cup （Robot World Cup ）即机器人世界杯足球锦标赛（见图9-1），1997年，首届RoboCup 比赛及会议在日本名古屋举行，为实现机器人足球队击败人类足球世界冠军的梦想迈出了坚实的第一步。

图9-1 机器人世界杯赛举办Robocup 的主要目的是通过提供一个标准的易于评价的比赛平台，促进DAI （Distributed Artificial Intelligence ，分布式人工智能）与MAS （Multi-Agent System ，多代理系统）的研究与发展。

加拿大不列颠哥伦比亚大学的教授艾伦·麦克沃思在其1992年的一篇论文中提出了训练机器人进行足球比赛的设想。

1992年10月，在日本东京举行的“关于人工智能领域重大挑战的研讨会”上，与会的研究人员对制造和训练机器人进行足球比赛以促进相关领域研究进行了探讨。

1996年，RoboCup 国际联合会成立，在日本举行了表演赛，并确定以后每年举办一届。

RoboCup的使命是促进分布式人工智能与智能机器人技术的研究与教育。

通过提供一个标准任务，使得第9章机器人技术182 人工智能导论研究人员利用各种技术，获得更好的解决方案，从而有效促进相关领域的发展，最终目标是经过五十年左右的研究，使机器人足球队能战胜人类足球冠军队。

机器人足球赛涉及人工智能、机器人学、通讯、传感、精密机械和仿生材料等诸多领域的前沿研究和技术集成，实际上是高技术的对抗赛，有严格的比赛规则，融趣味性、观赏性、科普性为一体（见图9-2）。

图9-2 Robocup比赛机器人足球是在动态不确定环境下对人工智能的考验，是以体育竞赛为载体的高科技对抗，是培养信息、自动化领域科技人才的重要手段，同时也是展示高科技水平的生动窗口和促进科技成果实用化和产业化的有效途径。

机器人足球的研究反映出一个国家信息与自动化技术的综合实力。

四年级下册第二单元作文会写作业的机器人

四年级下册第二单元作文会写作业的机器人全文共8篇示例，供读者参考篇1机器人小帮手你们知道吗?我家里来了一位非常厉害的新朋友,它可不简单哦,它是一个特别聪明的机器人!这个机器人它长得很特别,全身都是金灿灿的,头上还有两个小天线,像只大甲虫一样。

它身上到处都是钮钮和指示灯,看上去很高科技的样子。

最神奇的是,它会说话,而且声音也不是普通的机器人声音,听起来就像一个小男孩!这个机器人叫"小智"。

它有着超级强大的大脑,什么题目都能搞定。

爸爸妈妈给它出了好多好多数学题、语文题,小智都能超级快地给出正确答案。

就连我那些很tricky难缠的题目,它也能轻轻松松解决掉!小智真的超级聪明。

它好像全世界所有知识都装在了它的大脑子里。

不过我发现,小智也有它的短板。

有一次我让它背一首它没听过的儿歌,可是它就是背不下来,最后不好意思地说:"对不起,我是个机器人,记诵东西不是我的长项。

"小智除了非常聪明之外,他还贼能干活。

爸爸妈妈出差在外的时候,就让它来照看我和妹妹。

小智会给我们做饭、洗衣服、打扫卫生,还会陪我们玩游戏。

有一次,我的作业实在是太难了,我都快哭了,小智二话不说,立刻帮我把作业都写好了,真是我的大救星呀!不过,小智有一个坏习惯,就是太"啰嗦"了。

每次我问它一个问题,它就会絮絮叨叨地说个没完。

有一次,我问它"今天天气怎么样?",它竟然讲了将近一个小时的知识,什么云层、气压、气候变化,把我给整蒙了。

我觉得它可能太聪明,对普通的小问题往往就过于罗里吧嗦了。

小智住在我家也有一段时间了,我们已经处得很好很要好了。

妈妈说,如果将来人工智能越来越发达,每个家庭都可以配备一个像小智这样的机器人。

到那时,机器人就会像现在的电视、电脑、手机一样,成为我们生活中必不可少的存在了。

我想,到那个时候,人类一定会过上无比方便、无比快乐的生活吧!那么,你们想不想也拥有一个像小智这样聪明能干的机器人朋友呢?只要你对它够友善,它一定也会对你很好的!祝大家都有机会结识这样一个能干的小伙伴哦!篇2标题:四年级下册第二单元作文会写作业的机器人大家好,我是个四年级的小朋友。

智慧环卫作业机器人

智慧环卫作业机器人在当今科技飞速发展的时代，城市环境卫生的维护与管理面临着越来越高的要求和挑战。

为了提高环卫工作的效率和质量，智慧环卫作业机器人应运而生。

这些机器人以其高效、精准、智能的特点，正逐渐成为城市环卫领域的新力量。

智慧环卫作业机器人的出现并非偶然。

随着城市化进程的加速，城市面积不断扩大，人口日益密集，传统的环卫作业方式已经难以满足日益增长的环卫需求。

人工清扫不仅效率低下，而且劳动强度大，工作环境恶劣。

此外，人工清扫还存在着清扫不彻底、容易遗漏等问题。

在这样的背景下，智慧环卫作业机器人的研发和应用成为了必然趋势。

智慧环卫作业机器人通常具备多种先进的技术和功能。

首先，它们配备了高精度的传感器，能够实时感知周围环境，包括道路状况、垃圾分布、障碍物等。

通过对这些信息的分析和处理，机器人可以规划出最优的清扫路径，确保清扫工作的高效和全面。

其次，机器人还搭载了强大的清扫和吸尘系统，能够有效地清理各种类型的垃圾，包括灰尘、纸屑、树叶等。

而且，这些清扫和吸尘系统的工作效率非常高，可以在短时间内完成大面积的清扫任务。

此外，一些智慧环卫作业机器人还具备垃圾分类的功能，能够将收集到的垃圾自动分类，为后续的垃圾处理工作提供便利。

智慧环卫作业机器人的工作模式也非常灵活。

它们可以根据不同的工作场景和需求，选择自主作业或远程控制作业。

在自主作业模式下，机器人能够独立完成清扫任务，无需人工干预。

而在远程控制作业模式下，操作人员可以通过远程控制终端对机器人进行实时监控和操作，确保机器人在复杂的环境中能够安全、有效地工作。

与传统的环卫作业方式相比，智慧环卫作业机器人具有诸多优势。

一方面，它们能够大大提高环卫工作的效率和质量。

机器人可以全天24 小时不间断工作，而且工作速度快、清扫效果好，能够有效地减少垃圾的堆积和环境污染。

另一方面，智慧环卫作业机器人的应用可以降低环卫工作的劳动强度和人力成本。

机器人可以替代部分人工进行清扫作业，让环卫工人从繁重的体力劳动中解放出来，同时也可以减少环卫部门的人力投入，降低运营成本。

一种机器人及机器人作业对接方法与流程

一种机器人及机器人作业对接方法与流程随着科技的迅猛发展，机器人在生产、服务、医疗等领域的应用逐渐普及。

机器人可以取代人类从事一些重复性、危险性较高的工作，从而提高生产效率，降低生产成本。

机器人技术的发展给人类带来了极大的便利，但是如何使机器人顺利地完成自己的工作，实现人与机器的无缝对接成为了一个需要考虑的问题。

机器人及作业的概念机器人是按照人类的意志，或根据预先设定的程序，自动执行工作的设备。

机器人可以自动感知环境，采集环境信息，对环境进行分析，然后在程序控制下完成机械控制、任务执行等一系列操作。

作业是指为了完成某个目标而进行的一系列活动的集合。

在工业领域，作业可以指生产某种产品的所有流程，包括原料的准备、生产设备的设置、生产流程的控制等。

机器人作业流程分析机器人的作业流程可以大致分为如下几个步骤：1.环境感知2.任务规划3.运动控制4.完成作业环境感知环境感知是指机器人通过各种传感器来感知环境信息，包括距离、位置、形状、颜色、光线等。

机器人需要根据环境信息进行分析，来确定完成任务的步骤和方式。

任务规划任务规划是指机器人按照预设的任务要求来对任务进行分解和规划。

任务规划的目的是将整个任务分解成多个独立的子任务，然后分别对这些子任务进行规划和协调，使机器人能够按照顺序、步骤的要求来执行任务。

运动控制运动控制是指机器人根据任务要求，通过程序控制来控制机器人的运动。

运动控制包括机器人的移动、转动、抓取等操作，需要精确的控制机器人的运动轨迹和速度，才能够完成任务。

完成作业完成作业是指机器人按照任务要求，完成所有的子任务，最终达到整个任务的目标。

完成作业需要机器人的执行能力和程序的高效控制，同时需要机器人和生产环境的协调联动，实现机器人和环境的无缝对接。

机器人作业对接流程机器人的作业对接可以分为以下几个流程：1.机器人的预处理2.任务准备和发布3.机器人的任务接受和确认4.任务执行和反馈5.任务结果评估机器人的预处理机器人的预处理是指机器人在接受任务前需要进行的准备工作，包括机器人的配置、传感器的校准等。

机器人技术在危险作业中的应用研究

机器人技术在危险作业中的应用研究在当今社会，随着科技的飞速发展，机器人技术已经逐渐成为了许多领域的重要力量。

其中，在危险作业中，机器人技术的应用更是具有极其重要的意义。

危险作业通常指的是那些对人类生命健康和安全构成严重威胁的工作，如高温、高压、有毒有害、易燃易爆等环境下的作业。

传统上，这些工作往往需要人类工人冒着巨大的风险去完成，但随着机器人技术的不断进步，越来越多的危险作业开始由机器人来承担，这不仅大大降低了人员伤亡的风险，也提高了作业的效率和质量。

一、危险作业的类型及特点危险作业的类型多种多样，包括但不限于以下几种：1、核工业领域的作业：在核电站的建设、维护和核废料处理等过程中，存在着高强度的辐射，对人体会造成极大的伤害。

2、化工行业的作业：化工生产中常常涉及到有毒有害的化学物质，如强酸强碱、易燃易爆的气体液体等，一旦发生泄漏或爆炸，后果不堪设想。

3、消防救援作业：在火灾现场，高温、浓烟、有毒气体以及建筑物倒塌等危险情况时有发生，给救援人员的生命安全带来巨大威胁。

4、矿山开采作业：井下作业面临着瓦斯爆炸、塌方、透水等多种风险。

这些危险作业的共同特点是环境恶劣、危险因素多、风险程度高。

在这样的工作环境中，人类工人不仅容易受到身体上的伤害，还可能面临长期的职业健康问题。

二、机器人技术在危险作业中的优势1、降低人员伤亡风险机器人可以替代人类进入那些极度危险的环境，避免了人类工人直接暴露在危险之中，从而有效地降低了伤亡事故的发生概率。

2、提高作业效率和精度机器人不受生理和心理因素的影响，能够持续稳定地工作，并且可以完成一些高难度、高精度的操作，大大提高了作业的效率和质量。

3、适应恶劣环境机器人可以在高温、高压、强辐射、有毒有害等恶劣环境中正常工作，而这些环境对人类来说是无法承受的。

4、降低成本虽然机器人的初始投资较大，但从长期来看，由于减少了人员伤亡和职业病的发生，降低了医疗和赔偿费用，同时提高了生产效率，因此总体成本是降低的。

机器人在危险环境与高风险作业中的安全与控制

机器人在危险环境与高风险作业中的安全与控制机器人的应用范围不断扩大，尤其在危险环境与高风险作业中起到了重要作用。

然而，机器人在此类环境中的安全问题备受关注。

本文将探讨机器人在危险环境与高风险作业中的安全与控制问题，并提出相应的解决方案。

一、危险环境与高风险作业的特点危险环境与高风险作业往往存在着威胁人身安全的因素，例如高温、放射性物质、剧烈震动等。

这些因素对人类有极大的危害，因此需要机器人来代替人类执行相关任务。

然而，机器人自身也面临严峻的安全挑战。

二、机器人安全控制的挑战1. 复杂环境感知：机器人需要具备高度的环境感知能力，能够对危险环境中的障碍物、气体浓度等信息进行准确识别与判断。

2. 高度精准的操作：机器人在危险环境中的操作需要极高的精确度，不能存在误操作，否则后果不堪设想。

3. 系统故障处理：机器人系统故障可能导致严重的安全问题，因此需要具备自动故障检测与处理的能力。

4. 应急处理与紧急停机：在紧急情况下，机器人需要能够迅速停止工作并采取相应的应急措施，以保障人员的安全。

三、机器人安全与控制的解决方案1. 传感器技术：通过利用视觉、声音、气体传感器等，机器人可以准确感知环境中的各种危险因素，提前进行预警与规避。

2. 自主学习与决策：机器人需要具备自主学习与决策的能力，在不断积累经验的基础上，能够根据情况做出适应性的安全控制策略。

3. 多重安全保护层：建立多重安全保护层，包括硬件与软件两个层面。

硬件上，可以采用防护罩、机械限位、安全开关等装置，确保机器人在执行任务时的安全性；软件上，可以利用密码学、防火墙等技术手段，防止系统被黑客攻击。

4. 远程监控与干预：利用现代通信技术，建立起机器人与远程操作中心的连接，实时监控机器人的状态与环境情况，一旦发现异常情况，可以远程进行干预。

四、案例分析1. 消防机器人：可以在火灾现场执行救援任务，通过传感器感知火源、烟雾等情况，并进行现场火势评估与灭火操作。