Robotics机器人技术()PPT课件
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Robotics机器人技术(PPT)解读
Decisions require actions to be performed on devices Decisions are frequently not elementary device interactions but rather relatively complex commands
x y
t t
Example: A differential drive robot
) ) r ( r ( L R L R v x cos( ) , v y sin( ) 2 2 r L R d
First industrial robot
1969: Stanford Arm
Autonomous mobile research robot Dextrous, electric motor driven robot arm
Unimate
Robots
Robot Manipulators
Autonomy
Intuitive Human-Robot Interfaces
Robots have to be capable of achieving task objectives without human input Robots have to be able to make and execute their own decisions based on sensor information Use of robots in smart homes can not require extensive user training Commands to robots should be natural for inhabitants
Robotics机器人技术(PPT)
Traditional planning architectures Behavior-based control architectures Hybrid architectures
Modeling the Robot Mechanism
Forward kinematics describes how the robots joint angle configurations translate to locations in the world
x y
t t
Example: A differential drive robot
) ) r ( r ( L R L R v x cos( ) , v y sin( ) 2 2 r L R d
Problems
Traditional programming techniques for industrial robots lack key capabilities necessary in intelligent environments
Only limited on-line sensing No incorporation of uncertainty
Mobile Robots
Robots
Walking Robots
Humanoid Robots
Autonomous Robots
The control of autonomous robots involves a number of subtasks
Understanding and modeling of the mechanism
2024年度-机器人教学课件(共26张PPT)pptx
介绍了机器人常用传感器类型、 工作原理及在机器人感知中的应 用。
机器人自主导航与定位
阐述了机器人自主导航的基本原 理、定位方法及SLAM技术。
机器人基本概念与分类
机器人操作系统与编程
介绍了机器人的定义、发展历程 、分类及应用领域。
介绍了ROS的基本概念、功能特 点、常用命令及编程实践。
32
学生自我评价报告分享
第三代机器人
智能型机器人，具备自主 学习和决策能力，能够适 应复杂环境和任务。
5
未来趋势展望
人机协作
随着人工智能技术的发展，未来 机器人将更加注重与人类的协作 ，共同完成任务。
应用领域拓展
随着技术进步和应用需求增加， 机器人将在更多领域得到应用， 如医疗、教育、娱乐等。
自主化
机器人将具备更高的自主性和智 能化水平，能够独立完成复杂任 务。
以促进课程的不断完善和提高。
33
下一步学习计划和资源推荐
深入学习机器人相关领域知识
鼓励学生继续深入学习机器人相关领域知识，如机器视觉、深度学习在机器人中的应用等 。
参加机器人竞赛和项目实践
推荐学生参加各类机器人竞赛和项目实践，锻炼自己的实践能力和团队协作能力。
利用在线资源进行自主学习
推荐学生利用MOOCs、在线实验室等资源进行自主学习和实践操作，提高自己的学习效 果和兴趣。
01
学习成果展示
通过课程学习，学生能够掌握机器人基本概念、运动学与控制、传感器
与感知、自主导航与定位等关键知识点，并具备一定的实践操作能力。
02
学习方法分享
学生可以采用多种学习方法，如课前预习、课后复习、小组讨论、实践
操作等，以提高学习效果和兴趣。
机器人ppt(共21张PPT)
送给操作人员。 (2) 凿岩机器人。这种机器人可以利用传感器 来确定巷道的上缘，这样就可以自动瞄准巷 道缝，然后把钻头按规定的间隔布置好，钻 孔过程用微机控制，随时根据岩石硬度调整 钻头的转速、力的大小以及钻孔的形状，这 样可以大大提高生产率，人只要在平安的地 方监视整个作业过程就行了。
(3) 井下喷浆机器人。井下喷浆作业是一项繁 重且危害人体健康的作业，目前这种作业主 要由人操作机械装置来完成，缺陷很多。采 用喷浆机器人不仅可以提高喷涂质量，也可 以将人从恶劣和繁重的作业环境中解放出来。 (4) 瓦斯、地压检测机器人。瓦斯和冲击地压 是井下作业中的两个不平安的自然因素，一 旦发生突然事故，那么相当危险，
先兆，采取相应的预防措施。 柔性特征：对作业具有广泛适应性
机器人学是人们设计和应用机器人的技术和知识。 柔性特征：对作业具有广泛适应性 机器人学是一门交叉学科，它得益于机械工程、电气与电子工程、计算机科学、生物学以及其他许多学科。
此外，在食品工业、核工业等行业中也已 其结构简单，无独立控制系统，造价低廉，如附设在加工中心机床上的自动换刀机械手。
动作平稳可靠，运行速度快，称重精度高，缝口位置准确，码垛垛形整齐。 (2) 凿岩机器人。 动作平稳可靠，运行速度快，称重精度高，缝口位置准确，码垛垛形整齐。
围 大 ， 定 位 精 度 高 ， 通 用 性 强 ， 适 用 于 不 断 哈工大博实公司自主开发的“自动包装机器人码垛生产线〞应用于大庆石化公司10万吨/年聚丙烯生产装置，全线实现了自动运行，
南京金城机械在其125-7D车架的生产线上 使用了7台机器人用于焊接和切割，提高了 产品的一致性。
2) 在电子、家电行业中的应用 机器人的应用改变了韵声集团八音琴全靠手工
装配的历史，提高了企业形象，积累了经验， 培养了人才，为企业的下一步开展打下了根 底。 3) 在石化行业中的应用 哈工大博实公司自主开发的“自动包装机器人 码垛生产线〞应用于大庆石化公司10万吨/ 年聚丙烯生产装置，全线实现了自动运行，
机器人技术及应用ppt课件ppt
THANKS
发展现状
随着航空航天技术的不断发展， 航空航天机器人在全球范围内得 到了广泛应用。目前，航空航天 机器人已经广泛应用于飞行器控 制、卫星维护、空间探索等领域 。
应用领域
航空航天机器人的应用领域包括 飞行器控制、卫星维护、空间探 索等。
服务机器人
定义
服务机器人是一种应用于服务领域的智能机械装置，能够提供各种服务，如餐饮、旅游、金融等。
05
总结与展望
机器人技术对人类社会的影响
提高生产效率
机器人技术能够提高生产制造的效率，减少人工成本，为企业带 来更大的效益。
改善生活质量
机器人技术可以应用于医疗、家庭服务、教育等领域，提高人们 的生活质量。
推动产业升级
机器人技术的发展将促进传统产业的升级和转型，推动经济的持续 发展。
未来机器人发展的趋势与挑战
发展现状
随着医疗技术的不断进步，医疗机器人在全球范围内得 到了快速发展。目前，医疗机器人已经广泛应用于手术 、康复、护理、诊断等领域。
应用领域
医疗机器人的应用领域包括手术机器人、康复机器人、 护理机器人、诊断机器人等。
航空航天机器人
定义
航空航天机器人是指应用于航空 航天领域的智能机械装置，能够 在高空中执行各种复杂任务，如 飞行器控制、卫星维护、空间探 索等。
第三阶段
20世纪90年代至今，机器人技术进入了智能化时代。这个时期的机器人具备高度智能化 、自主决策、学习能力等特点，并且开始应用到各个领域，如服务、农业、医疗等。
机器人技术的应用领域
生产制造
机器人是生产制造领域的重要设备 ，可以代替人工进行重复性工作， 提高生产效率和质量。
医疗护理
机器人可以用于手术、康复训练、 护理等方面，提高医疗护理的质量 和效率。
最新Robotics机器人技术(PPT)
Automation and Robotics in Intelligent Environments
▪ Control of the physical environment
▪ Automated blinds ▪ Thermostats and heating ducts ▪ Automatic doors ▪ Automatic room partitioning
Closed-loop control
Generation of task-specific motions
Path planning
Integration of sensors
Selection and interfacing of various types of sensors
Coping with noise and uncertainty
Filtering of sensor noise and actuator uncertainty
Creation of flexible control policies
Control has to deal with new situations
Traditional Industrial Robots
Motor driven Robots
ห้องสมุดไป่ตู้
Maillardet’s Automaton
1928: First motor driven automata
1961: Unimate
First industrial robot
1967: Shakey
Autonomous mobile research robot
A Brief History of Robotics
Robotics--机器人学英文课件
• pre-programmed • autonomous • teleoperated • augmenting
Types of Robots
I. Pre-programmed Robots
• Pre-programmed robots operate in a simple, controlled environment so that they do not require a great deal in the way of intelligent control systems to operate successfully. e.g. industrial robots in most automobile plants
IV. Augmenting Robots
• Augmenting robots are connected directly to the human user's body. Movements of the users’ body ultimately control a robotic effector of some kind. e.g. wearable robots for walking assistance
History of Robots
early Conceptions of Robots
Egyptood pigeon
“Armed knight” by Leonardo Da Vinci
History of Robots
the earliest modern Robots
Types of Robots
III. Teleoperated Robots
• Teleoperated robots are controlled remotely by a human being. e.g. underwater robots; space robotic arm
Types of Robots
I. Pre-programmed Robots
• Pre-programmed robots operate in a simple, controlled environment so that they do not require a great deal in the way of intelligent control systems to operate successfully. e.g. industrial robots in most automobile plants
IV. Augmenting Robots
• Augmenting robots are connected directly to the human user's body. Movements of the users’ body ultimately control a robotic effector of some kind. e.g. wearable robots for walking assistance
History of Robots
early Conceptions of Robots
Egyptood pigeon
“Armed knight” by Leonardo Da Vinci
History of Robots
the earliest modern Robots
Types of Robots
III. Teleoperated Robots
• Teleoperated robots are controlled remotely by a human being. e.g. underwater robots; space robotic arm
机器人ppt(共21张PPT)
明确机器人行为规范和道德 标准，确保其行为符合社会 伦理要求。
提高机器人自主决策技术的 可靠性和安全性，降低伦理 风险。
提高公众对机器人伦理问题 的认识，鼓励公众参与讨论 和制定相关政策。
法律法规现状及完善建议
01
02
03
04
05
当前法律法规概述 法律空白与挑战
制定专门针对机器 加强国际合作与交 建立机器人法律监
机器人在工业生产中的应用将大幅提高生产效率和 质量，降低人力成本，推动制造业转型升级。
智能时代创造更多就业机会
机器人产业的发展将创造更多的就业机会，涉及研 发、生产、销售、服务等多个环节，为社会提供更 多就业岗位。
THANKS
感谢观看
加强政策扶持和资金投入
政府应加大对机器人产业的扶持力度，制定相关政策和措施，引导社 会资本投入机器人产业。
促进产学研用协同创新
加强企业、高校、科研机构之间的合作与交流，推动机器人技术的研 发和应用创新。
培养高素质人才队伍
重视机器人领域人才的培养和引进，建立完善的人才培养和激励机制， 为机器人产业发展提供强有力的人才保障。
人的法…
流
管机制
目前，各国针对机器人的法 律法规尚不完善，主要集中 在机器人安全、隐私保护等 方面。
机器人在许多领域的应用超 明确机器人的法律地位和责 出了现有法律框架的范围， 任，规范其设计、生产、使 如自动驾驶、医疗机器人等， 用和管理等方面的行为。 需要制定相应的法律法规加 以规范。
各国应加强在机器人法律领 域的合作与交流，共同应对 机器人带来的挑战。
设立专门的监管机构，负责 监督和管理机器人的研发、 生产和使用过程，确保其符 合法律法规要求。
社会影响与公众认知调整
机器人ppt课件
执行部分
机械结构
执行部分是机器人的机械结构，包括关节、轮子、爪子等，用于实现机器人的 移动、抓取等动作。
驱动器
驱动器是一种能够将电信号转化为机械动作的装置，它根据控制信号驱动机械 结构运动，实现机器人的各种动作。
人工智能部分
机器学习算法
人工智能部分包括多种机器学习算法，如深度学习、神经网 络等，用于让机器人能够自主地学习和适应环境变化。
数据处理
传感器采集的数据需要通过算法 进行处理，以识别、解析和利用 这些数据，为机器人的行为提供 指导。
控制部分
控制器
控制部分的核心是控制器，它负责接 收从感知部分获取的信息，并根据预 设的程序或算法，对信息进行处理并 输出控制信号。
执行器
控制部分的执行器负责接收控制信号 ，并将其转化为机械动作或电信号， 以驱动机器人的运动。
01
02
03
04
工业领域
生产线自动化、质量检测、仓 储管理等。
医疗领域
手术辅助、康复训练、护理等 。
服务领域
智能客服、家庭服务、教育等 。
军事领域
侦查、排爆、战斗等。
02
机器人的基本组成
感知部分
传感器
机器人的感知部分包括多种传感 器，如视觉传感器、距离传感器 、速度传感器等，用于感知周围 环境，获取信息。
案例二：Nest公司的智能温控器
总结词
智能家居领域的代表产品，能够学习用户的行为模式并自动调整温度。
详细描述
Nest公司的智能温控器是智能家居领域的代表产品。这个设备能够学习用户的行 为模式，自动调整温度，以实现舒适的室内环境。它还可以通过智能手机应用程 序远程控制温度，并提供能源使用数据，帮助用户节省能源。
机器人技术绪论PPT课件
机器人可以通过语音、文字、图像等多种方式与人类进行交互， 提供更加自然和多样化的交流体验。
情感识别与表达
结合情感计算技术，机器人能够识别和表达情感，使人机交互更 加富有情感色彩。
个性化交互
根据用户的个性化需求和偏好，机器人可以提供定制化的服务和 交互体验，提高用户满意度。
06
未来展望与产业发展趋势
控制与优化技术
控制理论
介绍控制理论在机器人控制中的 应用，如PID控制、鲁棒控制、
自适应控制等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
优化算法
阐述优化算法在机器人控制中的 作用，如遗传算法、粒子群算法、
模拟退火算法等。
多机器人协同控制
探讨多机器人系统中的协同控制 方法，如分布式控制、集中式控
制、分层式控制等。
04
典型机器人系统介绍及案例分析
THANKS
感谢观看
国外研究现状
美国、日本和欧洲等发达国家在机器人技术研究方面处于领先地位。这些国家不仅拥有先进的研发技术和丰富的 经验积累，还形成了完整的产业链和生态系统。近年来，随着人工智能技术的快速发展，国外机器人技术开始向 智能化、自主化方向发展。
02
机器人基本原理与结构
机器人运动学原理
01
02
03
机器人运动学概述
应用案例
工业机器人在汽车制造、电子制造、塑料制品等领域得到广泛应用。例如，在汽车制造中 ，工业机器人可完成车身焊接、零部件装配等任务，提高生产效率和产品质量。
服务机器人系统及应用案例
服务机器人的定义和分类
服务机器人是一种能够为人类提供服务的自动化设备，根据服务内容和场景可分为家用服务机器人、医疗服务机器人 、教育服务机器人等。
传感器与执行器的集成
情感识别与表达
结合情感计算技术，机器人能够识别和表达情感，使人机交互更 加富有情感色彩。
个性化交互
根据用户的个性化需求和偏好，机器人可以提供定制化的服务和 交互体验，提高用户满意度。
06
未来展望与产业发展趋势
控制与优化技术
控制理论
介绍控制理论在机器人控制中的 应用，如PID控制、鲁棒控制、
自适应控制等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
优化算法
阐述优化算法在机器人控制中的 作用，如遗传算法、粒子群算法、
模拟退火算法等。
多机器人协同控制
探讨多机器人系统中的协同控制 方法，如分布式控制、集中式控
制、分层式控制等。
04
典型机器人系统介绍及案例分析
THANKS
感谢观看
国外研究现状
美国、日本和欧洲等发达国家在机器人技术研究方面处于领先地位。这些国家不仅拥有先进的研发技术和丰富的 经验积累，还形成了完整的产业链和生态系统。近年来，随着人工智能技术的快速发展，国外机器人技术开始向 智能化、自主化方向发展。
02
机器人基本原理与结构
机器人运动学原理
01
02
03
机器人运动学概述
应用案例
工业机器人在汽车制造、电子制造、塑料制品等领域得到广泛应用。例如，在汽车制造中 ，工业机器人可完成车身焊接、零部件装配等任务，提高生产效率和产品质量。
服务机器人系统及应用案例
服务机器人的定义和分类
服务机器人是一种能够为人类提供服务的自动化设备，根据服务内容和场景可分为家用服务机器人、医疗服务机器人 、教育服务机器人等。
传感器与执行器的集成
Robotics机器人技术()PPT课件
The control of autonomous robots involves a number of subtasks
Understanding and modeling of the mechanism
Kinematics, Dynamics, and Odometry
Reliable control of the actuators
▪ Control of the physical environment
▪ Automated blinds ▪ Thermostats and heating ducts ▪ Automatic doors ▪ Automatic room partitioning
▪ Personal service robots
Traditional industrial robot control uses robot arms and largely pre-computed motions
1. Programming using “teach box” 2. Repetitive tasks 3. High speed 4. Few sensing operations 5. High precision movements 6. Pre-planned trajectories and 7. task policies 8. No interaction with humans
▪ House cleaning ▪ Lawn mowing ▪ Assistance to the elderly and handicapped ▪ Office assistants ▪ Security services
3
Robots
机器人技术基础全ppt课件
我们在物体上附一坐标系，然后再给出这一坐 标系相对于参考系的描述。
{B}与物体固结， {A} 为 参考系。
用坐标系{B}的三个单位主 矢量相对于坐标系{A}的方 向余弦组成的3×3矩阵
z z
{A}
y
A
B
R
A xB
A yB
A zB
或
x
r11 r12 r13
A B
R
r21
r22
r23
r31 r32 r33
标系{B}来描述，即
{ } { }B BAR
p A B0
{A}
{B}
pBo
四、手爪坐标系
z-轴: 接近矢量(approaching object direction) y-轴: 方位矢量(along the orientation of the line connecting two fingers) x-轴: 法向矢量 n=oa
刚体位姿描述 (Location Representing)
机器人的操作，就其本义来说，意味着由某种机构在 空间移动零件和工具。这自然由必要表示零件、工具 以及机构本身的位置和方位。为了规定和运算表示位 置和方位的数学量，我们必需规定坐标系并提出它们 的表达式的习惯形式。 我们采取这样的思想，即某处存在一通用的坐标系统， 我们讨论的每一个物体均可参考此参考坐标系。
齐次变换矩阵T具有以下不同的物理解释：
1. 坐标系的描坐标映射
表示同一点P在两个坐标系｛A｝和｛B｝中描述之间 的映射关系
例 2.2 3. 运动算子
A pABTB p
T表示在同一坐标系中，点P运动前后的算子关系。
例 2.4
Ap2=T Ap1
变换矩阵相乘不满足交换率
{B}与物体固结， {A} 为 参考系。
用坐标系{B}的三个单位主 矢量相对于坐标系{A}的方 向余弦组成的3×3矩阵
z z
{A}
y
A
B
R
A xB
A yB
A zB
或
x
r11 r12 r13
A B
R
r21
r22
r23
r31 r32 r33
标系{B}来描述，即
{ } { }B BAR
p A B0
{A}
{B}
pBo
四、手爪坐标系
z-轴: 接近矢量(approaching object direction) y-轴: 方位矢量(along the orientation of the line connecting two fingers) x-轴: 法向矢量 n=oa
刚体位姿描述 (Location Representing)
机器人的操作，就其本义来说，意味着由某种机构在 空间移动零件和工具。这自然由必要表示零件、工具 以及机构本身的位置和方位。为了规定和运算表示位 置和方位的数学量，我们必需规定坐标系并提出它们 的表达式的习惯形式。 我们采取这样的思想，即某处存在一通用的坐标系统， 我们讨论的每一个物体均可参考此参考坐标系。
齐次变换矩阵T具有以下不同的物理解释：
1. 坐标系的描坐标映射
表示同一点P在两个坐标系｛A｝和｛B｝中描述之间 的映射关系
例 2.2 3. 运动算子
A pABTB p
T表示在同一坐标系中，点P运动前后的算子关系。
例 2.4
Ap2=T Ap1
变换矩阵相乘不满足交换率
机器人技术概论PPT完整全套教学课件精选全文完整版
一、 机器人的诞生
由于当时技术条件的限制，这些玩偶都是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶，它制作于二百年前，两只手的十个手指可以按动风琴的琴键弹奏音乐，现在还定期演奏供参观者欣赏，展示了古代人的智慧。
19世纪中叶自动玩偶分为2个流派，即科学幻想派和机械制作派，并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表的《浮士德》，塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”。1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》。1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世。1886年《未来的夏娃》问世。在机械制作方面，1893年摩尔制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。
二、 现代机器人
图1-5所示为水下机器人。将机器人技术（如传感技术、智能技术、控制技术等）扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——智能化机器，如仿生机器人、可重构机器人等。当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”“网络机器人”等新名词，这也说明了机器人所具有的创新活力。
“工欲善其事，必先利其器”，人类在认识自然、改造自然、推动社会进步的过程中，不断地创造出各种各样为人类服务的工具，其中许多具有划时代的意义。作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。世间万物，人力是第一资源，这是任何其他物质不能替代的。我们完全有理由相信，像其他许多科学技术的发明发现一样，机器人也将成为人类的好助手、好朋友。
按机械结构
和串联机器人相比较，并联机器人具有以下特点：
（1） 无累积误差，精度较高；（2） 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，速度快，动态响应好；（3） 结构紧凑，刚度高，承载能力大；（4） 完全对称的并联机构具有较好的各向同性；（5） 工作空间较小。
由于当时技术条件的限制，这些玩偶都是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶，它制作于二百年前，两只手的十个手指可以按动风琴的琴键弹奏音乐，现在还定期演奏供参观者欣赏，展示了古代人的智慧。
19世纪中叶自动玩偶分为2个流派，即科学幻想派和机械制作派，并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表的《浮士德》，塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”。1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》。1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世。1886年《未来的夏娃》问世。在机械制作方面，1893年摩尔制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。
二、 现代机器人
图1-5所示为水下机器人。将机器人技术（如传感技术、智能技术、控制技术等）扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——智能化机器，如仿生机器人、可重构机器人等。当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”“网络机器人”等新名词，这也说明了机器人所具有的创新活力。
“工欲善其事，必先利其器”，人类在认识自然、改造自然、推动社会进步的过程中，不断地创造出各种各样为人类服务的工具，其中许多具有划时代的意义。作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。世间万物，人力是第一资源，这是任何其他物质不能替代的。我们完全有理由相信，像其他许多科学技术的发明发现一样，机器人也将成为人类的好助手、好朋友。
按机械结构
和串联机器人相比较，并联机器人具有以下特点：
（1） 无累积误差，精度较高；（2） 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，速度快，动态响应好；（3） 结构紧凑，刚度高，承载能力大；（4） 完全对称的并联机构具有较好的各向同性；（5） 工作空间较小。
机器人技术课件
创造就业机会：机器人技术将创造新的就业机会， 如机器人研发、维护和管理等
提高生活质量：机器人技术将提高人们的生活质 量，如智能家居、医疗机器人等
社会伦理问题：机器人技术的发展将引发社会伦 理问题，如机器人权利、机器人道德等
谢谢
伦理问题
机遇：智能化、 自动化、提高
生产效率
挑战：人机交 互、自主学习、
适应环境
机遇：创新应 用、拓展市场、 提高生活质量
机器人技术的创新方向
人工智能与 机器人技术
的融合
机器人自 主学习与 决策能力
机器人在 特殊环境 下的应用
机器人与 人类的协 作与交互
机器人技术的社会影响
提高生产效率：机器人技术将提高生产效率，降 低生产成本
机器人技术课件
演讲人
目录
01. 机器人技术概述 02. 机器人技术的关键技术 03. 机器人技术的应用案例 04. 机器人技术的未来展望
机器人技术的定义
机器人技术是一种 涉及机械、电子、
1 计算机、控制、人 工智能等多个领域 的综合性技术。
机器人技术主要研 究机器人的设计、
2 制造、控制和应用， 包括机器人的结构、 运动控制、感知与 交互等方面。
机器人技术旨在实 现机器人的自主运
3 动、智能决策和自 主学习，使其能够 完成各种复杂任务。
机器人技术广泛应 用于工业、农业、
4 医疗、服务、教育 等多个领域，为人 类带来便利和效率 的提升。
机器人技术的应用领域
工业自动化：用于生产线、仓 储、物流等领域的自动化设备
服务机器人：用于家庭、医疗、 教育等领域的服务机器人
发展趋势：智能化程度不断 提高，应用场景不断拓展
特种机器人
01
提高生活质量：机器人技术将提高人们的生活质 量，如智能家居、医疗机器人等
社会伦理问题：机器人技术的发展将引发社会伦 理问题，如机器人权利、机器人道德等
谢谢
伦理问题
机遇：智能化、 自动化、提高
生产效率
挑战：人机交 互、自主学习、
适应环境
机遇：创新应 用、拓展市场、 提高生活质量
机器人技术的创新方向
人工智能与 机器人技术
的融合
机器人自 主学习与 决策能力
机器人在 特殊环境 下的应用
机器人与 人类的协 作与交互
机器人技术的社会影响
提高生产效率：机器人技术将提高生产效率，降 低生产成本
机器人技术课件
演讲人
目录
01. 机器人技术概述 02. 机器人技术的关键技术 03. 机器人技术的应用案例 04. 机器人技术的未来展望
机器人技术的定义
机器人技术是一种 涉及机械、电子、
1 计算机、控制、人 工智能等多个领域 的综合性技术。
机器人技术主要研 究机器人的设计、
2 制造、控制和应用， 包括机器人的结构、 运动控制、感知与 交互等方面。
机器人技术旨在实 现机器人的自主运
3 动、智能决策和自 主学习，使其能够 完成各种复杂任务。
机器人技术广泛应 用于工业、农业、
4 医疗、服务、教育 等多个领域，为人 类带来便利和效率 的提升。
机器人技术的应用领域
工业自动化：用于生产线、仓 储、物流等领域的自动化设备
服务机器人：用于家庭、医疗、 教育等领域的服务机器人
发展趋势：智能化程度不断 提高，应用场景不断拓展
特种机器人
01
《机器人技术绪论》PPT课件
韩国科学家最新研制 娱乐型机器人
2021/6/10
111
中科院研制出美女机器人
2021/6/10
112
日本东北大学教授小菅一弘在日本茅野市一机 器人研究公司向人们展示他最新研制的舞厅机 器人
106
• 这是一种处理核事故的机器人,它随身携 有摄像机,可进行遙控操纵
2021/6/10
107
中国科学院自动化研究所新研制仿人机器人
“童童” 眉目传情
2021/6/10
108
2021/6/10
“贝奇” 现场作画
109
哈工大导购机器人
2021/6/10
110
“夏娃机器人2号”身 高达到165厘米，体重 为60公斤
• 1964年11月5日以来，美国、前苏联、欧洲 以及日本都竞相开始探索火星的历程
• 共向火星发射了30多次宇宙飞船、火星探 测器等，但三分之二以失败告终，
2021/6/10
89
• 火星探测器越来越轻、小、灵敏。 • ”勇气号“机遇”号，8亿美元，最精密机
器人。
• 离太空科研
2021/6/10
90
机器人技术 Robot Technology
2021/6/10
1
• 教材
• 1.机器人技术基础,刘极峰,高等教育出版 社,2006
• 2,工业机器人,徐元昌,中国轻工业出版 社,1999
• 3.机器人技术基础,孟庆鑫,哈尔滨工业大学 出版社,2006
• 4.机器人技术及其应用,谢存譆,机械工业出 版社,2005
68
2021/6/10
69
2021/6/10
70
2021/6/10
71
2021/6/10
2021/6/10
111
中科院研制出美女机器人
2021/6/10
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日本东北大学教授小菅一弘在日本茅野市一机 器人研究公司向人们展示他最新研制的舞厅机 器人
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• 这是一种处理核事故的机器人,它随身携 有摄像机,可进行遙控操纵
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中国科学院自动化研究所新研制仿人机器人
“童童” 眉目传情
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“贝奇” 现场作画
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哈工大导购机器人
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“夏娃机器人2号”身 高达到165厘米，体重 为60公斤
• 1964年11月5日以来，美国、前苏联、欧洲 以及日本都竞相开始探索火星的历程
• 共向火星发射了30多次宇宙飞船、火星探 测器等，但三分之二以失败告终，
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• 火星探测器越来越轻、小、灵敏。 • ”勇气号“机遇”号，8亿美元，最精密机
器人。
• 离太空科研
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机器人技术 Robot Technology
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• 教材
• 1.机器人技术基础,刘极峰,高等教育出版 社,2006
• 2,工业机器人,徐元昌,中国轻工业出版 社,1999
• 3.机器人技术基础,孟庆鑫,哈尔滨工业大学 出版社,2006
• 4.机器人技术及其应用,谢存譆,机械工业出 版社,2005
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机器人技术 PPT课件
长度(即H杆的长度)，则：
1) 圆C1:半径为 R1 l1 l2 h ， 圆C4:半径为 R4 l1 l2 h ，
分别是该操作机的总工作空 间的边界。它们之间的环形 而积即W(P) 。
2）圆C2:半径为 R4 l1 l2 h ， 圆C3:半径为 R1 l1 l2 h ， C4 C3
对于自由度 F 6 的机器人操作机，将操作机的前三杆(或前
三关节)划为一组，在第三杆上设置参考点P3(相当于腕点)，求
其绕将各后关面节各运杆动（形4、成5的、曲6 面杆的）包划络为，另得一到组界，限在曲末面杆上取W0(参P3) 考。点 P6(可取手心点)，求出其绕后面关节运动形成的曲面（线）的 包络让， W得3(Pn到) 沿界限W0曲(P3)面运动W3，(Pn)就。形成了双参数曲面族，可用相应 的包络面公式求出末杆上参考点的工作空间界限曲面 。 W0(Pn)
一、定义
空洞——在转轴 zi 周围，沿z的全长参考点Pn均不能达到
的空间。 空腔——参考点不能达到的被完全封闭在工作空间之内的
空间。
1——空腔；2——空洞
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二、空洞及空腔约形成条件 1、空洞的形成条件及其判别 工作空间 Wn (Pn )与其后级旋 转轴 zn1 若不相交，则在该旋 转轴的周围形成空洞。 空洞存在与否可根据前级空 间Wn (Pn )和后级旋转轴 zn1之 间的最小距离来判断。 若 Rxmin 0 。 则不存在空 洞； 若 Rxmin 0 则存在空洞。
14
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腕点工作空间
15
第15页/共33页
PUMA560型机器人无结构限制时的工作空间轴剖面
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第16页/共33页
2、图解法 用图解法求工作空间，得到的往往是工作空间的各类别
1) 圆C1:半径为 R1 l1 l2 h ， 圆C4:半径为 R4 l1 l2 h ，
分别是该操作机的总工作空 间的边界。它们之间的环形 而积即W(P) 。
2）圆C2:半径为 R4 l1 l2 h ， 圆C3:半径为 R1 l1 l2 h ， C4 C3
对于自由度 F 6 的机器人操作机，将操作机的前三杆(或前
三关节)划为一组，在第三杆上设置参考点P3(相当于腕点)，求
其绕将各后关面节各运杆动（形4、成5的、曲6 面杆的）包划络为，另得一到组界，限在曲末面杆上取W0(参P3) 考。点 P6(可取手心点)，求出其绕后面关节运动形成的曲面（线）的 包络让， W得3(Pn到) 沿界限W0曲(P3)面运动W3，(Pn)就。形成了双参数曲面族，可用相应 的包络面公式求出末杆上参考点的工作空间界限曲面 。 W0(Pn)
一、定义
空洞——在转轴 zi 周围，沿z的全长参考点Pn均不能达到
的空间。 空腔——参考点不能达到的被完全封闭在工作空间之内的
空间。
1——空腔；2——空洞
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二、空洞及空腔约形成条件 1、空洞的形成条件及其判别 工作空间 Wn (Pn )与其后级旋 转轴 zn1 若不相交，则在该旋 转轴的周围形成空洞。 空洞存在与否可根据前级空 间Wn (Pn )和后级旋转轴 zn1之 间的最小距离来判断。 若 Rxmin 0 。 则不存在空 洞； 若 Rxmin 0 则存在空洞。
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腕点工作空间
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PUMA560型机器人无结构限制时的工作空间轴剖面
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2、图解法 用图解法求工作空间，得到的往往是工作空间的各类别
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Clockwork driven for entertainment
Motor driven Robots
Maillardet’s Automaton
1928: First motor driven automata
1961: Unimate
First industrial robot
1967: Shakey
Decisions require actions to be performed on devices
Decisions are frequently not elementary device interactions but rather relatively complex commands
Smart Home Technologies
Automation and Robotics
.
1
Motivation
Intelligent Environments are aimed at improving the inhabitants’ experience and task performance
Control has to deal with. new situations
8
Traditional Industrial Robots
Traditional industrial robot control uses robot arms and largely pre-computed motions
Automate functions in the home
Provide services to the inhabitants
Decisions coming from the decision maker(s) in the environment have to be executed.
Kinematics, Dynamics, and Odometry
Reliable control of the actuators
Closed-loop control
Generation of task-specific motions
Path planning
Integration of sensors
Class 6 : Intelligent robot
.
4
A Brief History of Robotics
Mechanical Automata
Ancient Greece & Egypt
Water powered for ceremonies
14th – 19th century Europe
Class 1 : Manual handling device Class 2 : Fixed sequence robot
Class 3 : Variable sequence robot Class 4 : Playback robot
Class 5 : Numerical control robot
1. Programming using “teach box” 2. Repetitive tasks 3. High speed 4. Few sensing operations 5. High precision movements 6. Pre-planned trajectories and 7. task policies 8. No interaction with humans
Decisions define set points or results that have to be achieved
Decisions can require entire tasks to be performed
.
2
Automation and Robotics in Intelligent Environments
▪ House cleaning
▪ Lawn mowing
▪ Assistance to the elderly and handicapped
▪ Office assistants
▪ Security services
.
3
Robots
Robota (Czech) = A worker of forced labor
From Czech playwright Karel Capek's 1921 play “R.U.R” (“Rossum's Universal Robots”)
Japanese Industrial Robot Association (JIRA) :
“A device with degrees of freedom that can be controlled.”
▪ Control of the physical environment
▪ Automated blinds
▪ Thermostats and heating ducts
▪ Automatic doors
▪ Automatic room partitioning
▪ Personal service robots
Autonomous mobile research robot
1969: Stanford Arm
Dextrous, electric motor driven robot arm
.
Unimate
5
Robots
Robot Manipulators
Mobile Robots
.
6
Robots
Selection and interfacing of various types of sensors
Coping with noise and uncertainty
Filtering of sensor noise and actuator uncertainty
Creation of flexible control policies
Walking Robots
Humanoid Robots
ห้องสมุดไป่ตู้
.
7
Autonomous Robots
The control of autonomous robots involves a number of subtasks
Understanding and modeling of the mechanism