机器人控制理论和技术专题培训课件

什么是Robot？
什么是Robot？
a machine that can do some tasks that a human can do and that works automatically or is controlled by a computer。
机器人的发展历史—《列子·汤问篇》
第三代机器人为高一级的智能机器人，“智能化” 是这代机器人的重要标志。
第一代工业机器人的代表
1961年，通用汽车公司生产线 Unimate and Joseph Engelberger
机器人的发展历史
第一代机器人是一种进行重复操作的机械、主要 是通常所说的机械手，它虽配有电子存储装置， 能记忆重复动作，然而因未采用外部传感器，所 以没有适应外界环境变化的能力。
The word `robotic' also comes from science fiction - it first appeared in the short story `Runaround' (1942) by Isaac Asimov. This story was later included in Asimov's famous book `I, Robot.'
机器人控制理论和技术1
课程简介
教学内容：机器人的基本结构组成、工作原理、控制及分 析方法。 教学目标：使学生通过本课程的学习，了解当前国内外机 器人控制的研究、应用状况以及发展趋势，初步具备机器 人控制系统的设计能力，提高学生分析问题和解决问题的 能力。 教材：《自主移动机器人导论》，Siegwart著，李人厚译， 西安交通大学出版社，2006年9月
第二代机器人由于采用了传感器，已初步具有感 觉-反馈控制的能力，能进行识别、选取判断。使 机器人具有了初步的智能。因而传感器的采用与 否已成为衡量第二代机器人的重要特征。
第三代机器人为高一级的智能机器人，“智能化” 是这代机器人的重要标志。
HELPMATE
Helpmate具备多种传感器，可以利用天花板上的 路标做引导，实现避障等功能。
课程主要教学内容
理论教学（24学时）
移动机器人发展历程与体系结构（1学时） 移动机器人的感知技术（6学时） 移动机器人的ห้องสมุดไป่ตู้位技术（5学时） 移动机器人的路径规划（6学时） 移动机器人的运动控制技术（6学时）
实验教学（8学时）
机器人结构认识（1学时） 机器人传感器的使用（2学时） 机器人运动控制（3学时） 机器人避障实验（2学时）
数恶劣地形，如雪地、 山区、沙地等。
双足机器人—ASIMO
生产商：HONDA 自重：54Kg 身高：130cm 持重：
单手：0.3Kg 双手：1.0Kg
速度：
通常步行时0~2.7km/h 持重行走时1.6km/h 直线行走时6.0km/h 旋回行走时5.0km/h
自重：19公斤 负重：20公斤 行进速度：2.5m/s 连续运行时间：10h 其它特性：防水
四腿机器人——BigDog
Boston Dynamics
Name:BigDog 自重：234lbs 负重：340lbs 速度：6.4km/h 爬坡角：35度 特点：可适应绝大多
时间：（约公元前1054年—公元前949年）西周 人物：周穆王，偃师，伶人
“Robot”一词最早出现在哪位作者的著 作中？
Geoge Devol
Norbert Wiener
Isaac Asimov
Karel Capek
“Robot”一词最早出现在哪位作家的小说中？ A. Norbert. Wiener B. Isaac Asimov C. Karel Capek D. Geoge Devol
第三代机器人为高一级的智能机器人，“智能化” 是这代机器人的重要标志。
自主移动机器人
Spirit & Opportunity
轮式移动机器人—Nomad
大小：2.4*2.4*2.4(m) 重量：725Kg 速度：0.5m/s GPS定位
履带式移动机器人—PackBot 510
机器人的发展历史
第一代机器人是一种进行重复操作的机械、主要 是通常所说的机械手，它虽配有电子存储装置， 能记忆重复动作，然而因未采用外部传感器，所 以没有适应外界环境变化的能力。
第二代机器人由于采用了传感器，已初步具有感 觉-反馈控制的能力，能进行识别、选取判断。使 机器人具有了初步的智能。因而传感器的采用与 否已成为衡量第二代机器人的重要特征。
Karel Capek and his “Rossum's Universal Robots”
机器人的发展历史
第一代机器人是一种进行重复操作的机械，即通 常所说的机械手，它虽配有电子存储装置，能记 忆重复动作，然而因未采用外部传感器，所以没 有适应外界环境变化的能力。
第二代机器人由于采用了传感器，已初步具有感 觉-反馈控制的能力，能进行识别、选取判断。使 机器人具有了初步的智能。因而传感器的采用与 否已成为衡量第二代机器人的重要特征。
“Robot”的来源
The word `Robot' comes from the 1920 play `R.U.R.' (Rossum's Universal Robots) by the Czech writer Karel Capek. `Robot' comes from the Czech word `robota', meaning `forced labor.'
课程考核方法
本课程采用课程论文作为主要考核方式； 结合学生平时成绩和实验成绩；
平时成绩占20% 实验成绩占30% 课程论文成绩占50%
机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明 之一，自上世纪四十、五十年代问世以来， 经历了60年的发展已经取得了长足的进步！ 在人们的生产生活的很多领域发挥着越来越 重要的作用。