微小型移动机器人专利技术72页PPT
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智能机器人机器关键技术PPT
第三代机器人(20世纪80年代中期以后)是智能机器人,这种机器人 带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合,能够有效 的适应变化的环境,具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。
发展现状
•
在各国智能机器人技术的发展中，美国在国际上一直处于领先地位。 其技术全面、先进，适应性也很强，性能可靠、功能全面、精确度 高，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。 日本由于一系列扶植政策，各类机器人发展迅速。政府巨大资助给 其带来了硬件优势，促进了智能机器人技术的发展。
智能机器人三要素
• • •
一是感觉要素，用来认识周 围环境状态； 二是运动要素，对外界做出 反应性动作； 三是思考要素，根据感觉要 素所得到的信息，思考出采 用什么样的动作。
智能机器人根据其智能程度分类
传感型机器人
智能机器人根据其智能程度分类
交互型机器人
智能机器人根据其智能程度分类
•
自主型机器人
模糊逻辑算法( Fuzzy Logic Algorithm)：类似人的避障，经验化的方法。 基于传感器的信息，采用模糊逻辑算法通过查表得到规划出的信息，完成
局部路径规划。
机器人视觉
机器人视觉【robot vision】 使机器人具有视觉感知功能的系
统，是机器人系统组成的重要部
分之一。
智能机器人应用
2010年2月3日，特拉维夫市一名以色列爆破专家引导一台爆破机器人成 功爆破炸弹
智能机器人应用
•
一名美军士兵走过一台扫雷机器人，这台机器人被写上动画片主角的 名字“WALL-E”，摄于赫尔曼德省，阿富汗南部，2010年3月10号。
智能机器人应用
德国汉诺威大展上展示的机器人踢足球比赛
智能移动机器人PPT课件
北京首都国际机场，一名韩国游客同福娃“妮妮”合影。 中国民航大学机器人研究所研制的五个奥运福娃机器人 23
第一讲 绪论
第三节 机器人学与人工智能 一、机器人学与人工智能的关系
“你好！”一走近奥运福娃机器人身边，她就会 马上和游客打招呼，并且还会讲12国语言。
中国民航大学机器人研究所研制的五个奥运福娃机器人24
8
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 三、机器人的自由度
9
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 三、机器人的自由度
10
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 四、机器人的分类
11
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 四、机器人的分类
12
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 四、机器人的分类
第一节 机器人运动学 二、运动位置和坐标
42
第三讲 机器人运动学与动力学 (Kinematics & Dynamaics of Robotics)
第一节 机器人运动学 二、运动位置和坐标
43
第三讲 机器人运动学与动力学 (Kinematics & Dynamaics of Robotics)
第一节 机器人运动学 三、机器人的雅可比公式
第三讲 机器人运动学与动力学 (Kinematics & Dynamaics of Robotics)
第二节 机器人动力学 一、动力学基本定理
49
第四讲 机器人的感觉 (Senses of Robotics)
一、传感器的种类 二、触觉信息的获取 三、视觉信息的获取 四、距离信息的获取
50
第四讲 机器人的感觉 (Senses of Robotics)
第一讲 绪论
第三节 机器人学与人工智能 一、机器人学与人工智能的关系
“你好！”一走近奥运福娃机器人身边，她就会 马上和游客打招呼，并且还会讲12国语言。
中国民航大学机器人研究所研制的五个奥运福娃机器人24
8
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 三、机器人的自由度
9
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 三、机器人的自由度
10
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 四、机器人的分类
11
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 四、机器人的分类
12
第一讲 绪论
第二节 机器人的特点、结构和分类 四、机器人的分类
第一节 机器人运动学 二、运动位置和坐标
42
第三讲 机器人运动学与动力学 (Kinematics & Dynamaics of Robotics)
第一节 机器人运动学 二、运动位置和坐标
43
第三讲 机器人运动学与动力学 (Kinematics & Dynamaics of Robotics)
第一节 机器人运动学 三、机器人的雅可比公式
第三讲 机器人运动学与动力学 (Kinematics & Dynamaics of Robotics)
第二节 机器人动力学 一、动力学基本定理
49
第四讲 机器人的感觉 (Senses of Robotics)
一、传感器的种类 二、触觉信息的获取 三、视觉信息的获取 四、距离信息的获取
50
第四讲 机器人的感觉 (Senses of Robotics)
机器人创意设计PPT课件
第5页/共44页
超级书桌 (华师大二附中，国际机器人奥林匹克创意一等奖)
包括自动翻书装置、自动倒水装置、自动调光装置、自动音乐 播放装置为一体
第6页/共44页
自动消防车
能够依照火源与周围光线强度的不同寻找火源。当其 瞄准火源后，水会自动抽入蓄水箱。压力足够大时， 打开水箱阀门，喷水灭火。
第7页/共44页
器 作出真正属于自己的机器人。
人
的 魅 力
创意无限，想象无限! 手脑并用，机器人无处不在!
第2页/共44页
2.传感器和马达--机器人的感觉和动力
传感器： 1、光感
2、触感 3、角度传感器
5、乐高摄像头 (图像传感器)
4、温度传感器
第3页/共44页
2.传感器和马达--机器人的感觉和动力
乐高变速马达、高速马达
自 动 化 系 统 工 程
包括桥控装置、路控装置、信息中转站、电子测速器和交通工具
第23页/共44页
行 走
持请 平注 衡意
机 器
的这 ？个
机
(
人
器 人
类 人
是 如 何
型
保
)
我们自己的机器人也可以用两条腿走路。
第24页/共44页
第25页/共44页
第26页/共44页
第27页/共44页
第28页/共44页
第19页/共44页
沙漠植树系统
第一步：装载树苗。树苗护 养系统将贮存的树苗通过自 动的传送带及在机器手的配 合下运给植树机器人。
第二步：植树。首先，机器 人选好栽树地点后，开始挖 土，机器手从树苗箱夹一支 树苗，栽入坑内，之后机器 人调头推土，并向坑中浇水。 如此循环反复。
这样的系统必将是未来环保事业的主导，沙漠绿化的 先锋。
超级书桌 (华师大二附中，国际机器人奥林匹克创意一等奖)
包括自动翻书装置、自动倒水装置、自动调光装置、自动音乐 播放装置为一体
第6页/共44页
自动消防车
能够依照火源与周围光线强度的不同寻找火源。当其 瞄准火源后，水会自动抽入蓄水箱。压力足够大时， 打开水箱阀门，喷水灭火。
第7页/共44页
器 作出真正属于自己的机器人。
人
的 魅 力
创意无限，想象无限! 手脑并用，机器人无处不在!
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2.传感器和马达--机器人的感觉和动力
传感器： 1、光感
2、触感 3、角度传感器
5、乐高摄像头 (图像传感器)
4、温度传感器
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2.传感器和马达--机器人的感觉和动力
乐高变速马达、高速马达
自 动 化 系 统 工 程
包括桥控装置、路控装置、信息中转站、电子测速器和交通工具
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行 走
持请 平注 衡意
机 器
的这 ？个
机
(
人
器 人
类 人
是 如 何
型
保
)
我们自己的机器人也可以用两条腿走路。
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第25页/共44页
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沙漠植树系统
第一步：装载树苗。树苗护 养系统将贮存的树苗通过自 动的传送带及在机器手的配 合下运给植树机器人。
第二步：植树。首先，机器 人选好栽树地点后，开始挖 土，机器手从树苗箱夹一支 树苗，栽入坑内，之后机器 人调头推土，并向坑中浇水。 如此循环反复。
这样的系统必将是未来环保事业的主导，沙漠绿化的 先锋。
机器人技术基础PPT课件
机器人》中定义了“机器人” 1961－ 第一个美国机器人专利
George C. Devol, No. 2,998,237 第一个机器人产品
Joe Engelberger, Unimation (Universal Automation) 第一个机器人应用：铸造
1962－ 机器人首次商业化
Unimation, Inc. 成立
19
举例－保安机器人
美国研制的MDARS-E 型室外保安机器人
MPR-800多用途机器人，可 用于扫雷、灭火、核生化污 染清除等多项危险工作。
20
举例－侦察机器人
美国研制的“徘徊者”侦察机器 人由M113装甲运输车改装而成
美国国防高级研究计划 局正在研制的只有2.54 厘米大小昆虫机器人
21
举例－视觉机器人
63
机器人的现在
传感器：
1970－ 通用成为第一个使用机器视觉的公司
/~hp m/book98/fig.ch2/p027.html
41
机器人的过去
Hans Moravec
1973－1979 Stanford小车装配立体视觉，能
够从不同角度成像 计算机能够测量出路径上障碍物
38
机器人的过去
端茶玩偶
十八世纪末制造 出了端茶玩偶。它是 木质的，发条和弹簧 则是用鲸鱼须制成的 。它双手捧着茶盘， 如果把茶杯放在茶盘 上，它便会向前走， 把茶端给客人，客人 取茶杯时，它会自动 停止行走，客人喝完 茶把放回茶盘上时， 它就又转回原来的地 方。
39
机器人的过去
1920－ 捷克作家卡雷尔·卡佩克在科幻剧本《罗萨姆的万能
29
举例－类人机器人
人型机器人各种动作演示； 那波利大学和德国 航天局共同研制的 贾斯丁
George C. Devol, No. 2,998,237 第一个机器人产品
Joe Engelberger, Unimation (Universal Automation) 第一个机器人应用：铸造
1962－ 机器人首次商业化
Unimation, Inc. 成立
19
举例－保安机器人
美国研制的MDARS-E 型室外保安机器人
MPR-800多用途机器人，可 用于扫雷、灭火、核生化污 染清除等多项危险工作。
20
举例－侦察机器人
美国研制的“徘徊者”侦察机器 人由M113装甲运输车改装而成
美国国防高级研究计划 局正在研制的只有2.54 厘米大小昆虫机器人
21
举例－视觉机器人
63
机器人的现在
传感器：
1970－ 通用成为第一个使用机器视觉的公司
/~hp m/book98/fig.ch2/p027.html
41
机器人的过去
Hans Moravec
1973－1979 Stanford小车装配立体视觉，能
够从不同角度成像 计算机能够测量出路径上障碍物
38
机器人的过去
端茶玩偶
十八世纪末制造 出了端茶玩偶。它是 木质的，发条和弹簧 则是用鲸鱼须制成的 。它双手捧着茶盘， 如果把茶杯放在茶盘 上，它便会向前走， 把茶端给客人，客人 取茶杯时，它会自动 停止行走，客人喝完 茶把放回茶盘上时， 它就又转回原来的地 方。
39
机器人的过去
1920－ 捷克作家卡雷尔·卡佩克在科幻剧本《罗萨姆的万能
29
举例－类人机器人
人型机器人各种动作演示； 那波利大学和德国 航天局共同研制的 贾斯丁
移动机器人原理与设计第一章机器人概述ppt课件
▪ 3）具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、 决策、学习。
5
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
1.2.2 机器人的发展历史
1920年，捷克剧作家卡雷尔·卡佩克在《罗萨姆的万能机 器人》中把捷克语“Robota”写成了“Robot”，引起了大家 的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。
1.4 移动式机器人
19
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
1.5 机器人竞赛
20
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
机器人的组成
机器人是一个机电一体化的设备。从控制观点来看，机器 人系统可以分成四大部分：机器人执行机构、驱动装置、 控制系统、感知反馈系统。
机器人
执行机构 手腕臂腰 部部部部
（ 固基 定 或 移座 动 ）
驱动装置
电 驱 动 装 置
液 压 驱 动 装 置
气 压 驱 动 装 置
控制系统
关
节
处伺
理 器
服 控 制
可穿戴机器人
14
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
可重构机器人
15
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
5
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
1.2.2 机器人的发展历史
1920年，捷克剧作家卡雷尔·卡佩克在《罗萨姆的万能机 器人》中把捷克语“Robota”写成了“Robot”，引起了大家 的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。
1.4 移动式机器人
19
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
1.5 机器人竞赛
20
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
机器人的组成
机器人是一个机电一体化的设备。从控制观点来看，机器 人系统可以分成四大部分：机器人执行机构、驱动装置、 控制系统、感知反馈系统。
机器人
执行机构 手腕臂腰 部部部部
（ 固基 定 或 移座 动 ）
驱动装置
电 驱 动 装 置
液 压 驱 动 装 置
气 压 驱 动 装 置
控制系统
关
节
处伺
理 器
服 控 制
可穿戴机器人
14
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
可重构机器人
15
眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵 的感觉 器官， 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
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。
微小型机器人
嵌入式技术与微小型机器人
美国DARPA
– 微小型武器系统最大的支持者 – 共设7个处: – 国防技术处
– – – – – – 特殊项目处 信息系统处 信息技术处 战术技术处 微系统技术处 先进技术处
嵌入式技术与微小型机器人
• 国外专业实验室
美国iROBOT实验室是在美国处于领先地位的 微小型仿生技术研究开发重点实验室之一。 重点研究开发面向微小型仿生机器人的高机 动性、人机交互、多机器人协作算法、人工智能技 术等核心技术，并也支持研究开发具有军事应用前 景的扫雷、侦察、监视及处理对人体有毒害垃圾等 系统样机。
嵌入式技术与微小型机器人
（3）、嵌入式微处理器（Micro Processor Unit)
2）近距离电子干扰
嵌入式技术与微小型机器人
1）侦察
2）近距离监测
嵌入式技术与微小型机器人
2、微小型武器相关研究计划
• • • • • • 美国STTR计划机器人“龙虾” 美国水下自主扫雷“机器蟹”（长56厘米，重10.4千克，承载 3.17千克，由近海登陆艇控制） 美国海军机器人章鱼（由潜艇或水面舰船控制发射， 用于 浅海水域作战） 德国、英国以及挪威都在研究体积小、重量轻、成本低，并且 可以大量携带的一次性使用微小型扫雷武器 美国DARPA正在进一步资助这方面研究，计划进一步研究样机， 在今后的5至6年内装备部队 英国皇家海军正在开展仿生机器鱼推进机理研究
嵌入式技术与微小型机器人
王田苗
北京航空航天大学 机器人研究所
嵌入式技术与微小型机器人
人类长期探索生物学、仿生学、机械材料、智能 控制等方面深刻机理。 幻象希望研究出各种智能机器人,……
象人一样在家照看老人、护理病人？与世界明星 足球队一起踢球？ 象蛇一样爬行在狭窄管道进行维修，穿越在废墟 中寻找幸存生命？ 象飞鸟一样翱翔天空，象小蜜蜂一样观测花朵？ 象鱼类一样高效机动游动？
美国DARPA
– 微小型武器系统最大的支持者 – 共设7个处: – 国防技术处
– – – – – – 特殊项目处 信息系统处 信息技术处 战术技术处 微系统技术处 先进技术处
嵌入式技术与微小型机器人
• 国外专业实验室
美国iROBOT实验室是在美国处于领先地位的 微小型仿生技术研究开发重点实验室之一。 重点研究开发面向微小型仿生机器人的高机 动性、人机交互、多机器人协作算法、人工智能技 术等核心技术，并也支持研究开发具有军事应用前 景的扫雷、侦察、监视及处理对人体有毒害垃圾等 系统样机。
嵌入式技术与微小型机器人
（3）、嵌入式微处理器（Micro Processor Unit)
2）近距离电子干扰
嵌入式技术与微小型机器人
1）侦察
2）近距离监测
嵌入式技术与微小型机器人
2、微小型武器相关研究计划
• • • • • • 美国STTR计划机器人“龙虾” 美国水下自主扫雷“机器蟹”（长56厘米，重10.4千克，承载 3.17千克，由近海登陆艇控制） 美国海军机器人章鱼（由潜艇或水面舰船控制发射， 用于 浅海水域作战） 德国、英国以及挪威都在研究体积小、重量轻、成本低，并且 可以大量携带的一次性使用微小型扫雷武器 美国DARPA正在进一步资助这方面研究，计划进一步研究样机， 在今后的5至6年内装备部队 英国皇家海军正在开展仿生机器鱼推进机理研究
嵌入式技术与微小型机器人
王田苗
北京航空航天大学 机器人研究所
嵌入式技术与微小型机器人
人类长期探索生物学、仿生学、机械材料、智能 控制等方面深刻机理。 幻象希望研究出各种智能机器人,……
象人一样在家照看老人、护理病人？与世界明星 足球队一起踢球？ 象蛇一样爬行在狭窄管道进行维修，穿越在废墟 中寻找幸存生命？ 象飞鸟一样翱翔天空，象小蜜蜂一样观测花朵？ 象鱼类一样高效机动游动？
微小型移动机器人专利技术
1.3 微小型履带式移动机器人
由于轮式移动机器人在穿越障碍时存在结构性 的缺陷，因此轮式机器人受地形环境影响很大，所 以在劳动条件较差或地形条件较为复杂且需要速度 较快的机器人时，履带式移动机器人就成为首选。 这种机器人地形适应能力很强，动载荷小，设计紧 凑，具有较强的越障能力，可以穿越楼梯和较大的 障碍物，因此在大型船体、球罐、立罐、大型管道 等工件的焊接、除锈、喷漆、检测等工作中应用广 泛。但是履带式移动机器人的缺点是重量大，能耗 大。
IPC分类体系是目前最主要的专利分类体系，涵 盖了所有的专利技术。但是其对于机器人技术，尤 其是微小型移动机器人技术分类较宽，难以准确进 行定性分类。
而ECLA分类体系则是在IPC分类基础上的较为 具体准确的分类体系，其涵盖了欧洲主要发达国家 的专利技术。所以这里，主要依据IPC分类体系、 ECLA分类体系对涉及微小型移动机器人的专利技术 进行分类和检索。
按作业空间来分，可分为:陆地移动机器人、 水下机器人、无人飞机和空间机器人。
按整体尺寸来分，可分为：英寸级机器人、 厘米级机器人、毫米级机器人和微米级机器人等 类型。
在本文中将着重对按移动方式和按功能 用途分类的微小型移动机器人进行介绍。
（二）微小型移动机器人在专 利分类体系下的分类和原则
目前通行的专利分类体系有IPC（International Patent Classification）国际专利分类，ECLA（ European Classification）欧洲专利分类，F－term 日本专利分类，UCLA美国专利分类。
CN1476962
上海交通大学于2003年申请的中 国专利记载了一种毫米级全方位 微型移动机器人，使其实现微型 轮式移动机器人在运行过程中， 特别适合在微小尺寸限制的条件 下实现无回转半径的高精度全方 位移动。 该毫米级全方位移动微型机器人，包括：复合驱动轮、传动 齿轮、中心齿轮和转向微驱动器，连接方式为：三个复合驱 动轮以转向微驱动器为中心，均匀分布在其周围，复合驱动 轮固定于传动齿轮，通过传动齿轮、中心齿轮与转向微驱动 器相连，转向微驱动器位于中心，与中心齿轮轴相连。复合 驱动轮又包括：主动轮、被动轮、传动齿轮轴、马达输出轴 和直线移动驱动器。
智能机器人技术课件pptx
构关系。
语义理解
分析文本中词语、短语 和句子的含义，实现对
文本的深入理解。
信息抽取
从文本中抽取出关键信 息，如实体、关系、事 件等，以结构化形式表
示。
智能问答系统设计与实现
问题分类
对பைடு நூலகம்入的问题进行分类，确定 问题的类型和所属领域，为后
续处理提供指导。
信息检索
根据问题类型和领域，从相关 数据源中检索相关信息，如知 识库、文档库等。
典型案例分析：ROS在智能机器人中应用
案例一
ROS在自动驾驶汽车中的应用。ROS提供了传感器数据处理、地图构建、路径规划、控制指令发送等功能模 块，支持多种传感器和算法集成，使得自动驾驶汽车的开发更加高效和灵活。
案例二
ROS在服务机器人中的应用。ROS提供了语音识别、自然语言处理、人脸识别等功能模块，支持与服务机器 人进行交互和智能响应，提升了用户体验和服务质量。
配备距离传感器、红外传感器等用于环境 感知和避障；选用高精度电机和舵机实现 机器人的运动和抓取功能。
硬件结构设计
电源管理设计
采用模块化设计思想，将控制器、传感器 、执行器等模块进行集成和优化布局，提 高机器人的整体性能和可靠性。
采用高效能锂电池作为电源，配备智能充电 管理系统，确保机器人长时间稳定工作。
路径优化技术
阐述路径优化的目标和方法，包括平滑处理、时间最优、能量最优 等方面的优化策略。
动态环境下的路径规划
探讨在动态环境下如何进行实时路径规划和避障，以适应机器人自 主导航的需求。
多传感器融合定位策略
01
多传感器融合原理
介绍多传感器融合的基本原理和方法，包括数据预处理、特征提取与匹
配、信息融合等关键步骤。
语义理解
分析文本中词语、短语 和句子的含义，实现对
文本的深入理解。
信息抽取
从文本中抽取出关键信 息，如实体、关系、事 件等，以结构化形式表
示。
智能问答系统设计与实现
问题分类
对பைடு நூலகம்入的问题进行分类，确定 问题的类型和所属领域，为后
续处理提供指导。
信息检索
根据问题类型和领域，从相关 数据源中检索相关信息，如知 识库、文档库等。
典型案例分析：ROS在智能机器人中应用
案例一
ROS在自动驾驶汽车中的应用。ROS提供了传感器数据处理、地图构建、路径规划、控制指令发送等功能模 块，支持多种传感器和算法集成，使得自动驾驶汽车的开发更加高效和灵活。
案例二
ROS在服务机器人中的应用。ROS提供了语音识别、自然语言处理、人脸识别等功能模块，支持与服务机器 人进行交互和智能响应，提升了用户体验和服务质量。
配备距离传感器、红外传感器等用于环境 感知和避障；选用高精度电机和舵机实现 机器人的运动和抓取功能。
硬件结构设计
电源管理设计
采用模块化设计思想，将控制器、传感器 、执行器等模块进行集成和优化布局，提 高机器人的整体性能和可靠性。
采用高效能锂电池作为电源，配备智能充电 管理系统，确保机器人长时间稳定工作。
路径优化技术
阐述路径优化的目标和方法，包括平滑处理、时间最优、能量最优 等方面的优化策略。
动态环境下的路径规划
探讨在动态环境下如何进行实时路径规划和避障，以适应机器人自 主导航的需求。
多传感器融合定位策略
01
多传感器融合原理
介绍多传感器融合的基本原理和方法，包括数据预处理、特征提取与匹
配、信息融合等关键步骤。
机器人的智能化技术PPT
机器人的智能化技术PPT1. 引言随着科技的不断进步，机器人在各个领域中得到了广泛应用。
为了提高机器人的智能化水平，许多技术开始被应用于机器人的开发中。
本文将介绍机器人的智能化技术，并探讨其在未来的发展前景。
2. 机器人的智能化技术在机器人的智能化技术中，包括以下几个方面的探索和应用：2.1 （Artificial Intelligence）是机器人的智能化的核心技术之一。
通过使用深度学习和机器学习算法，机器人可以处理和分析大量的数据，并从中学习和提取信息。
这使得机器人能够更好地理解周围环境，从而做出更加智能的决策。
2.2 机器视觉（Computer Vision）机器视觉是指机器通过摄像头等设备获取视觉信息，并能够理解和解释这些信息。
通过使用机器视觉技术，机器人可以实现多种功能，如人脸识别、物体检测和目标跟踪等。
2.3 自然语言处理（Natural Language Processing）自然语言处理是指机器通过分析和理解人类语言的能力。
通过自然语言处理技术，机器人可以与人类进行自然对话，并理解并回应人类的指令和问题。
这使得机器人能够更好地实现智能助手或语音控制等功能。
2.4 感知和运动控制（Perception and Motion Control）感知和运动控制是机器人实现智能化的基础。
通过传感器技术，机器人可以感知到外部环境的信息，并将其转化为对应的控制命令。
运动控制技术则使得机器人能够实现精确的运动和操作。
3. 机器人智能化技术的应用机器人的智能化技术已经在许多领域得到了广泛应用。
3.1 工业领域在工业领域，机器人的智能化技术可以实现自动化生产线的运作。
通过使用感知和运动控制技术，机器人可以自动完成装配、包装和运输等任务，提高生产效率和质量。
3.2 医疗领域在医疗领域，机器人的智能化技术可以应用于手术辅助、病人监护和康复训练等方面。
通过使用机器视觉和运动控制技术，机器人可以辅助医生进行手术操作，并通过传感器监测病人的生理数据。
机器人ppt(共21张PPT)
后果十分严重。瓦斯和冲击地压在形成突发事 故之前都会表现出种种迹象，如岩石破裂等。 采用带有专用新型传感器的移动式机器人连 续监视采矿状态，可以及早发现突发事故的 先兆，采取相应的预防措施。
此外，在食品工业、核工业等行业中也已 经开始广泛使用机器人来代替一些手工作业。
机器人
(a) 搬运机器人；(b) 涂料机器人；(c) 焊接机器人
工业机器人的组成 工业机器人一般由执行机构、控制系统、
驱动系统以及位置检测机构等几个局部组成。
工业机器人的分类
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，
(2) 通用机器人：
具有独立控制系统，通过改变控制程序能完 成多种作业的机器人。其结构复杂，工作范 围大，定位精度高，通用性强，适用于不断 变换生产品种的柔性示教操作后，能
按示教的顺序、位置、条件与其他信息反复 重现示教作业。 ▪ (4) 智能机器人： ▪ 采用计算机控制，具有视觉、听觉、触觉等 多种感觉功能和识别功能机器人，通过比较 和识别，能自主作出决策和规划，自动进行 信息反响，完成预定的动作。
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，
移动式机器人系统设计PPT课件
18.1移动式机器人简介 • 自上世纪60年代初问世以来，关节式机器人不仅己成为制造工业中必不可
少的核心装备，由于关节式机器人操作手的基座是固定的，其工作空间就 会受到限制，为了突破关节式机器人操作工作空间的限制，可以给其装备 移动机构，这样就构成了移动式机器人系统。 • 移动式机器人系统是将关节式机械手安装在行走机构上所构成的一类机器 人，其中机械手用来实现如抓取、操作等动作，平台的移动用来扩展机械 手的工作空间，使机械手能以更合适的姿态执行任务。 • 车体的可移动性大大增加了机器人工作空间，并且能使机械手臂更好的定 位来高效地完成任务，因此其应用范围要比关节式机器人大得多。
a R
L
16
第16页/共28页
小轮支架的设计
• 小轮支架利用铣床加工，共36个，利用一块钢板做
基板，利用螺栓将支架固定在大轮板上。
R
Φ
h
d
a
b
• 加上小轮支架及其它h 附件后，安装完成的小轮结构
如图所示
17
L
第17页/共28页
大轮传动系统的设计
• 大轮传动系统采用采用链盘加链条驱动的形式。 • 采用桁架结构传递转矩的形式，将大链盘上得到的转矩传递到大轮毂上 。
式中，F为各个电机的转速； v为小车目标速度； φ 为小车目标前进方向角度（ º）。
23
第23页/共28页
运动学分析——直线运动
• 下图表示φ值变化时，各个电动机对合成运动的贡献率。
贡献率/%
100
50
0 0
-50
-100
各电机对合成运动的贡献率(α角方向)
90
180
270
24
第24页/共28页
φ
4
少的核心装备，由于关节式机器人操作手的基座是固定的，其工作空间就 会受到限制，为了突破关节式机器人操作工作空间的限制，可以给其装备 移动机构，这样就构成了移动式机器人系统。 • 移动式机器人系统是将关节式机械手安装在行走机构上所构成的一类机器 人，其中机械手用来实现如抓取、操作等动作，平台的移动用来扩展机械 手的工作空间，使机械手能以更合适的姿态执行任务。 • 车体的可移动性大大增加了机器人工作空间，并且能使机械手臂更好的定 位来高效地完成任务，因此其应用范围要比关节式机器人大得多。
a R
L
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第16页/共28页
小轮支架的设计
• 小轮支架利用铣床加工，共36个，利用一块钢板做
基板，利用螺栓将支架固定在大轮板上。
R
Φ
h
d
a
b
• 加上小轮支架及其它h 附件后，安装完成的小轮结构
如图所示
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第17页/共28页
大轮传动系统的设计
• 大轮传动系统采用采用链盘加链条驱动的形式。 • 采用桁架结构传递转矩的形式，将大链盘上得到的转矩传递到大轮毂上 。
式中，F为各个电机的转速； v为小车目标速度； φ 为小车目标前进方向角度（ º）。
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第23页/共28页
运动学分析——直线运动
• 下图表示φ值变化时，各个电动机对合成运动的贡献率。
贡献率/%
100
50
0 0
-50
-100
各电机对合成运动的贡献率(α角方向)
90
180
270
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第24页/共28页
φ
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第五章移动机器人驱动 机器人技术 教学课件(共36张PPT)
第十四页，共36页。
内部(nèibù)结构图
第十五页，共36页。
L298控制(kòngzhì)的逻辑真值表 5.1：
使能 端 E N
控制A （IN1）
控制 B(IN 2)
电机状态
H
L
正传
高电 L 平 H
低电 平 L*
H 同高/同低
反转 刹车
*
自然停转
第十六页，共36页。
L298驱动(qū dònɡ)电路
舵机的分类：连续旋转型舵机和180度舵机； 模拟舵机和数字舵机〔内有微控制器〕
第三十页，共36页。
舵机(duò jī)的内部结构
组成部件：小型(xiǎoxíng)直流马达；变速齿轮；反响可调电位器；电子控制板。
第三十一页，共36页。
舵机的转动原理： 控制信号进入信号调制芯片，获得直流偏
置电压。它内部有一个基准电路，产生周期 为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得 的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得 电压差输出。最后，电压差的正负输出到电 机驱动芯片决定电机的正反转。对于180度 舵机，通过级联减速齿轮带动电位器旋转 (xuánzhuǎn)，使得电压差为0，电机停止转 动；对于连续旋转(xuánzhuǎn)型舵机，电 机根据电压差的大小以一定的转速连续旋转 (xuánzhuǎn)。 舵机的控制 标准的微型伺服马达有三条控制线，分别
• 〔2〕电机内部有磁场存在(cúnzài) • 〔3〕载流的转子〔即电枢〕导体将受到电
磁力 f 的作用 f=Blia 〔左手定那么〕 • 〔4〕所有导体产生的电磁力作用于转子，
使转子以n(转/分)旋转，以便拖动机械负载
第五页，共36页。
二 直流电机的磁场(cíchǎng)
内部(nèibù)结构图
第十五页，共36页。
L298控制(kòngzhì)的逻辑真值表 5.1：
使能 端 E N
控制A （IN1）
控制 B(IN 2)
电机状态
H
L
正传
高电 L 平 H
低电 平 L*
H 同高/同低
反转 刹车
*
自然停转
第十六页，共36页。
L298驱动(qū dònɡ)电路
舵机的分类：连续旋转型舵机和180度舵机； 模拟舵机和数字舵机〔内有微控制器〕
第三十页，共36页。
舵机(duò jī)的内部结构
组成部件：小型(xiǎoxíng)直流马达；变速齿轮；反响可调电位器；电子控制板。
第三十一页，共36页。
舵机的转动原理： 控制信号进入信号调制芯片，获得直流偏
置电压。它内部有一个基准电路，产生周期 为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得 的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得 电压差输出。最后，电压差的正负输出到电 机驱动芯片决定电机的正反转。对于180度 舵机，通过级联减速齿轮带动电位器旋转 (xuánzhuǎn)，使得电压差为0，电机停止转 动；对于连续旋转(xuánzhuǎn)型舵机，电 机根据电压差的大小以一定的转速连续旋转 (xuánzhuǎn)。 舵机的控制 标准的微型伺服马达有三条控制线，分别
• 〔2〕电机内部有磁场存在(cúnzài) • 〔3〕载流的转子〔即电枢〕导体将受到电
磁力 f 的作用 f=Blia 〔左手定那么〕 • 〔4〕所有导体产生的电磁力作用于转子，
使转子以n(转/分)旋转，以便拖动机械负载
第五页，共36页。
二 直流电机的磁场(cíchǎng)