机器人学基础 第1章 绪论 蔡自兴0

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机器人学蔡自兴课后习题答案电子教案

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机器人学蔡自兴课后习题答案其余的比较简单,大家可以自己考虑。

3. 坐标系}B {的位置变化如下:初始时,坐标系}A {与}B {重合,让坐标系}B {绕B Z 轴旋转θ角;然后再绕B X 旋转φ角。

给出把对矢量P B 的描述变为对P A描述的旋转矩阵。

解:Θ坐标系}B {相对自身坐标系(动系)的当前坐标系旋转两次,为相对变换,齐次变换顺序为依次右乘。

∴对P A 描述有 P T P BA BA = ; 其中 ),(),(φθx Rot z Rot T AB = 。

9. 图2-10a 示出摆放在坐标系中的两个相同的楔形物体。

要求把它们重新摆放在图2-10b 所示位置。

(1)用数字值给出两个描述重新摆置的变换序列,每个变换表示沿某个轴平移或绕该轴旋转。

(2)作图说明每个从右至左的变换序列。

(3)作图说明每个从左至右的变换序列。

解:(1)方法1:如图建立两个坐标系}{1111z y x o 、}{2222z y x o ,与2个楔块相固联。

图1:楔块坐标系建立(方法1)对楔块1进行的变换矩阵为:)90,()90,(1z Rot y Rot T = ; 对楔块2进行的变换矩阵为:)180,()90,()90,()4,0,3(oo 02o 2z Rot x TRot z Rot Trans T --= ;其中 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=100001005010000102T ; 所以 :⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=10000010000101001T ;⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=10004010000121002T 对楔块2的变换步骤:① 绕自身坐标系X 轴旋转︒90; ② 绕新形成的坐标系的Z 轴旋转︒180; ③ 绕定系的Z 轴旋转︒-90; ④ 沿定系的各轴平移)4,0,3(-。

方法2:如图建立两个坐标系}{1111zyxo、}{2222zyxo与参考坐标系重合,两坐标系与2个楔块相固联。

图1:楔块坐标系建立(方法2)对楔块1进行的变换矩阵为:)90,()90,(1zRotyRotT=;对楔块2进行的变换矩阵为:)90,()180,()90,()0,0,4()9,0,2(ooo2--=zRotxRotyRotTransTransT;所以:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=11111T;⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=1911212T。

教学课件 《人工智能基础》蔡自兴

教学课件 《人工智能基础》蔡自兴
• 启发式搜索、消解原理、不确定性推理…
– 计算智能(Computational Intelligence)
• 模糊计算、神经计算、进化计算…
– 构成技术(系统与语言)
• 产生式系统、LISP语言、Prolog语言…
22
1.6 人工智能的研究和应用领域
1 问题求解与博弈
• 问题的表示、分解、搜索、归约等 • 进行复杂的数学公式符号运算求解
(W,0,W,z) climbbox (W,1,W,z)
49
• grasp猴子摘到香蕉,即有
3
1.1.2 人工智能的起源与发展
• 孕育时期(1956年前)
– 数理逻辑学科(弗雷治、维纳等 ) – 计算的新思想(丘奇、图灵等) – 拟脑机器(麦卡洛克、皮茨)
• 形成时期(1956 - 1970年)
– 1956年,第一次人工智能的研讨会 – 1969年,第一届国际人工智能联合会议 – 1970年,《人工智能》国际杂志创刊
• 有向图 • 路径 • 代价 • 图的显示说明 • 图的隐示说明
A
B
45
2.2.3 状态空间表示举例
• 产生式系统(production system) – 一个总数据库(global database) :它含有
与具体任务有关的信息随着应用情况的不同,
这些数据库可能简单,或许复杂。 – 一套规则:它对数据库进行操作运算。每条
5
1.1.2 人工智能的起源与发展
• 集成发展时期(1986年至今)
– 进一步研究AI基本原理方法和技术 – 深入渗透到其他学科和科学技术领域 – 三大学派综合集成,优势互补,共同发展
6
1.2 人工智能的各种认知观
1.2.1 人工智能的主要学派

机器人学基础 第1章 绪论 蔡自兴1PPT课件

机器人学基础 第1章 绪论  蔡自兴1PPT课件

Isaac Asimov
1.1 Development of Robotics
5
1.1.1 History of Robotics
1962年,美国万 能自动化公司( Unimation)的 第一台机器人 Unimate在美国 通用汽车公司投 入使用,标志着 第一代机器人的 诞生。
1.1 Development of Robotics
Definition 4
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械装置”。 —— (National Bureau of Standards, NBS)
1.1 Development of Robotics
12
1.1.2 Definition of Robotics
1.1 Development of Robotics
7
1.1.1 History of Robotics
1978年,美国 Unimation公司推 出通用工业机器 人PUMA,这标 志着工业机器人 技术已经完全成 熟。PUMA至今 仍然工作在工厂 第一线。
1.1 Development of Robotics
9
1.1.1 History of Robotics
2006年 6月,微软公司 推出Microsoft Robotics Studio,机器人模块化 、平台统一化的趋势越 来越明显,比尔·盖茨 预言,家用机器人很快 将席卷全球。
1.1 Development of Robotics
10
1.1.2 Definition of Robotics 机器人的定义
Robot(英文,“机器人”)
1.1 Development of Robotics

机器人学基础绪论蔡自兴课件

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04
机器人控制技术
机器人控制系统概述
机器人控制系统的定义与组成 开环和闭环控制系统在机器人中的应用
控制器设计的基本原则和考虑因素
机器人的轨迹规划
轨迹规划的概念和目的
常见的轨迹规划方法:直线、圆弧、多项式插值等
针对不同应用场景的轨迹规划实例:点到点移动、路径规划、轨迹生成 等
机器人的实时控制
实时控制的概念和重要性 控制系统的稳定性和性能评估
感谢您的观看
THANKS
航空航天
在航空航天领域,机器人可以 执行危险或者高精度任务,提 高工作效率和安全性。
家用和娱乐
随着技术的发展,家用和娱乐 机器人越来越普及,为人们的 生活带来更多的便利和乐趣。
02
机器人学基本理论
机器人学基础知识
机器人学的定义和研 究范围
机器人学的相关学科 和前沿领域
机器人学的历史发展 和现状
机器人运动学
机器人实时控制系统的实现方法
针对不同类型机器人的实时控制策略:轮式、足式、机 械臂等
05
机器人应用与发展趋势
工业机器人应用与发展趋势
总结词
工业机器人在制造业中的应用广泛,可提高生产效率、降低人工成本,未来发展趋势为智能化、柔性化、协同化 。
详细描述
工业机器人主要应用于生产线自动化、物料搬运、仓储管理等场景。在汽车制造、机械加工、电子产品制造等行 业中,工业机器人的应用尤为突出。未来,随着技术的不断进步,工业机器人将朝着更智能化、柔性化和协同化 的方向发展,能够适应更多复杂生产环境和生产需求。
应用
机器听觉广泛应用于语音识别、声源定位、情感分析等领域。
技术组成
机器听觉包括声音获取、声音处理、声音分析等多个环节,涉及 多种算法和技术。

机器人学蔡自兴课后习题答案

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其余的比较简单,大家可以自己考虑。

3. 坐标系}B {的位置变化如下:初始时,坐标系}A {与}B {重合,让坐标系}B {绕B Z 轴旋转角;然后再绕B X 旋转角。

给出把对矢量P B的描述变为对P A描述的旋转矩阵。

解:坐标系}B {相对自身坐标系(动系)的当前坐标系旋转两次,为相对变换,齐次变换顺序为依次右乘。

对P A描述有P T PBA BA;其中),(),(x Rot z Rot T A B。

9. 图2-10a 示出摆放在坐标系中的两个相同的楔形物体。

要求把它们重新摆放在图2-10b 所示位置。

(1)用数字值给出两个描述重新摆置的变换序列,每个变换表示沿某个轴平移或绕该轴旋转。

(2)作图说明每个从右至左的变换序列。

(3)作图说明每个从左至右的变换序列。

解:(1)方法1:如图建立两个坐标系}{1111z y x o 、}{2222z y x o ,与2个楔块相固联。

图1:楔块坐标系建立(方法1)对楔块1进行的变换矩阵为:)90,()90,(1z Rot y Rot T ;对楔块2进行的变换矩阵为:)180,()90,()90,()4,0,3(oo02o2z Rot x TRot z Rot Trans T ;其中100001005010000102T;所以:10000010000101001T ;14010000121002T 对楔块2的变换步骤:①绕自身坐标系X 轴旋转90;②绕新形成的坐标系的Z 轴旋转180;③绕定系的Z 轴旋转90;④沿定系的各轴平移)4,0,3(。

方法2:如图建立两个坐标系}{1111z y x o 、}{2222z y x o 与参考坐标系重合,两坐标系与2个楔块相固联。

图1:楔块坐标系建立(方法2)对楔块1进行的变换矩阵为:)90,()90,(1z Rot y Rot T ;对楔块2进行的变换矩阵为:)90,()180,()90,()0,0,4()9,0,2(oo o 2z Rot x Rot y Rot Trans Trans T ;所以:10000010000101001T ;19010000121002T 。

第一章机器人学绪论

第一章机器人学绪论
定义二 机器人是“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”。——美国机器人协会(RIA)
1.1 机器人学的发展
10
1.1.2 机器人的定义
定义三 工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端 执行器的,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”。——日本 工业机器人协会(JIRA)
24
1.按机械手的几何结构来分 球面坐标机器人
图1.6 球面坐标机器人
1.2.4 机器人的分类
25
1.按机械手的几何结构来分 关节式球面坐标机器人
图1.7 关节式球面机器人
1.2.4 机器人的分类
26
并联机器人结构
澳大利亚著名机构学教授Hunt在 1978年应用六自由度的Stewart平台机 构作为机器人机构。这种机构在1965 年由D. Stewart提出,故俗称Stewart 机构。根据这种机构的结构特点,人 们把它称为并联机构。并联机构从结 构上是用6根支杆将上下两平台联接而 形成的。这6根支杆都可以独立地自由
管任务执行过程中所发生的没有预计到的环境变 化。
这一能力要求机器人认识其环境,即具有人工知觉。在这方面,机器 人使用它的下述能力:
①运用传感器感测环境的能力; ②分析任务空间和执行操作规划的能力; ③自动指令模式能力。
对于工业机器人,适应性指的是它所编好的程序模式和运动速度能够适应 工件尺寸和位置,以及工作场地的变化。
往使人感到它并不适合用作机器人,它没有那么大的活动区间, 它的活动上平台远远不如串联机器人手部来得灵活。但并联式 与串联式相比也具有很多优点。并联式结构在其末端件上平台 同时经由6根杆支承,与串联的悬臂梁相比,刚度大,而且结 构稳定;并联式较串联式在相同的自重或体积下有高得多的承 载能力;串联式末端件上的误差是各个关节误差的积累和放大, 因而误差较大.并联式没有那样的积累和放大关系,误差较小。

机器人学基础机器人动力学蔡自兴课件

机器人学基础机器人动力学蔡自兴课件
机器人学基础机器人 动力学蔡自兴课件
contents
目录
• 机器人动力学概述 • 机器人动力学建模 • 机器人运动学与动力学关系 • 机器人动力学仿真与实验验证 • 机器人动力学在智能控制中应用 • 总结与展望
01
机器人动力学概述
机器人动力学定义 01 02
机器人动力学研究内容01源自动力学建模机器人运动学与动力学关系分析
运动学方程与动力学方程的关系
运动学方程描述了机器人的运动学特性,而动力学方程描述了机器人的动态特性,两者相互关联,共同决定了机 器人的运动行为。
运动学参数对动力学性能的影响
机器人的运动学参数,如连杆长度、关节角度范围等,对机器人的动力学性能有重要影响,如惯性、刚度等。
基于运动学的机器人动力学控制策略
仿真结果展示与分析
轨迹跟踪性能
01
动态响应特性
02
关节力矩变化
03
实验验证方案设计与实施
实验平台搭建 实验参数设置 数据采集与分析
05
机器人动力学在智能控制中应用
智能控制算法在机器人动力学中应用
模糊控制
01
神经网络控制
02
遗传算法优化
03
基于深度学习的机器人动力学控制策略
深度学习模型构建 数据驱动控制 自适应控制
基于运动学的轨迹规划
基于动力学的控制策略
04
机器人动力学仿真与实验验证
机器人动力学仿真方法介绍
动力学模型建立
根据拉格朗日方程或牛顿-欧拉方程,建立机器 人的动力学模型。
仿真软件选择
选择MATLAB/Simulink、ADAMS等仿真软件 进行动力学仿真。
参数设置与初始条件
设定机器人的物理参数、运动范围、初始状态等。

机器人导论绪论

机器人导论绪论

机器人的优缺点
一、优点
能不知疲倦、不厌其烦的持续工作,不会有心理问 题;

具有比人更高的精确度、速度,可以同时响应多个 激励;

可以在危险环境下工作,无需考虑生命保障或安全 的需要;

无需舒适的环境,如照明、空调、噪音隔离等;
其感知系统及其附属设备具有某些人类所不具有的 能力;
二、缺点

美国是机器人的诞生地,比起号称“机 器人王国”的日本起步至少要早五六年。 经过30多年的发展,美国现已成为世界上 的机器人强国之一,基础雄厚,技术先进。 80年代中后期,随着各大厂家应用机器 人的技术日臻成熟,第一代机器人的技术 性能越来越满足不了实际需要,美国开始 生产带有视觉、力觉的第二代机器人,并 很快占领了美国60%的机器人市场。尽管 美国在机器人发展史上走过一条重视理论 研究,忽视应用开发研究的曲折道路,但 是美国的机器人技术在国际上仍一直处于 领先地位。

2.适应性 机器人的适应性是指其对环 境的自适应能力,即要求所设计的机器人 能够自我执行并适应未经完全指定的任务, 而不管任务执行过程中是否发生了所没有 预计到的环境变化。这一能力要求机器人 具有人工知觉,即能感知周围环境。
1.1.4 机器人技术的发展进程
· 1920年捷克作家Karel Capek在科幻作品中引 入了机器人慨念。 · 1946年美国研制出了第一台计算机。 · 1952年美国研制出了第一台数控机床。 · 1954年麻省理工学院研制出了可编程机器人, 这种机器人的主要技术功能就是“可编程”及 “示教再现”。 · 1968年斯坦福研究所研制出了智能机器人, 由传感器组成感觉系统,可作适当决策,自主 完成一些任务。 · 智能机器人目前正处于发展阶段。

机器人学基础机器人轨迹规划蔡自兴课件

机器人学基础机器人轨迹规划蔡自兴课件

Part
02
机器人轨迹规划概述
轨迹规划的定义
轨迹规划是指根据机器人作业任务的 要求,通过一系列算法和计算,为机 器人确定从起始位置到目标位置的路 径和姿态变化过程。
轨迹规划的主要目标是确保机器人在 运动过程中安全、平稳、高效地完成 作业任务,同时避免与环境和其他物 体发生碰撞。
轨迹规划的分类
01
03
总结词:权威性强
THANKS
感谢您的观看
机器人轨迹规划的挑战与展望
面临的挑战
环境不确定性
机器人所处的环境常常具有不确 定性,如障碍物突然出现、动态 变化等,需要机器人具备快速适 应和调整的能力。
实时性要求
许多应用场景要求机器人的运动 轨迹规划具有实时性,能够快速 响应外界变化。
高精度要求
在某些应用场景中,如工业制造 、医疗手术等,机器人需要实现 高精度的轨迹跟踪和定位。
第三阶段
20世纪90年代,随着人工智能技 术的进步,机器人开始具备自主 学习和决策能力。
机器人的应用领域
工业领域
机器人广泛应用于汽车制造、电子制造、金 属加工等工业生产线上,提高生产效率和产 品质量。
服务领域
机器人可以提供各种服务,如家庭服务、餐饮服务 、医疗服务等,提高服务质量和效率。
军事领域
机器人可以用于军事侦察、排雷、攻击等任 务,提高军事行动的安全性和效率。
机器人学基础机器人 轨迹规划蔡自兴课件
• 机器人学基础概念 • 机器人轨迹规划概述 • 机器人轨迹规划技术 • 机器人轨迹规划的应用实例 • 机器人轨迹规划的挑战与展望 • 参考文献
目录
Part
01
机器人学基础概念
机器人的定义与分类

(完整版)机器人学蔡自兴课后习题答案

(完整版)机器人学蔡自兴课后习题答案

其余的比较简单,大家可以自己考虑。

3. 坐标系}B {的位置变化如下:初始时,坐标系}A {与}B {重合,让坐标系}B {绕B Z 轴旋转θ角;然后再绕B X 旋转φ角。

给出把对矢量P B 的描述变为对P A描述的旋转矩阵。

解: 坐标系}B {相对自身坐标系(动系)的当前坐标系旋转两次,为相对变换,齐次变换顺序为依次右乘。

∴对P A 描述有 P T P BA B A = ;其中 ),(),(φθx Rot z Rot T AB = 。

9. 图2-10a 示出摆放在坐标系中的两个相同的楔形物体。

要求把它们重新摆放在图2-10b 所示位置。

(1)用数字值给出两个描述重新摆置的变换序列,每个变换表示沿某个轴平移或绕该轴旋转。

(2)作图说明每个从右至左的变换序列。

(3)作图说明每个从左至右的变换序列。

解:(1)方法1:如图建立两个坐标系}{1111z y x o 、}{2222z y x o ,与2个楔块相固联。

图1:楔块坐标系建立(方法1)对楔块1进行的变换矩阵为:)90,()90,(1z Rot y Rot T = ;对楔块2进行的变换矩阵为:)180,()90,()90,()4,0,3(oo 02o 2z Rot x TRot z Rot Trans T --= ;其中 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=100001005010000102T ; 所以 :⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=10000010000101001T ;⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=10004010000121002T 对楔块2的变换步骤:① 绕自身坐标系X 轴旋转︒90; ② 绕新形成的坐标系的Z 轴旋转︒180; ③ 绕定系的Z 轴旋转︒-90; ④ 沿定系的各轴平移)4,0,3(-。

方法2:如图建立两个坐标系}{1111z y x o 、}{2222z y x o 与参考坐标系重合,两坐标系与2个楔块相固联。

图1:楔块坐标系建立(方法2)对楔块1进行的变换矩阵为:)90,()90,(1z Rot y Rot T = ; 对楔块2进行的变换矩阵为:)90,()180,()90,()0,0,4()9,0,2(o o o 2--=z Rot x Rot y Rot Trans Trans T ;所以 :⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=10000010000101001T ;⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=10009010000121002T 。

机器人学基础第1章绪论蔡自兴

机器人学基础第1章绪论蔡自兴
Fundamentals of Robotics
*
机器人学基础 Fundamentals of Robotics
单击此处添加副标题
智能科学基础系列课程国家级教学团队 “机器人学” 课程 主讲:蔡自兴 谢斌 中南大学 2010
*
Ch. 1 Introduction
单击添加标题
02.
单击添加标题
3
This is the first time for China's underwater robots to carry out experiment at high latitudes. It will provide a larger content of continuous, real-time ice observation techniques.
This new robot "seiko" is 50cm high, 5kg weight, designed to look like a little girl.
Washing robot confirms the shape and location of the tableware through a camera installed in the ceiling roof, and sorts out all tableware with the help of sensors equipped in the palm.
01
02
Some idiotic scientists at Reading University have developed a robot that is controlled by rat brain cells. The neurons are now being taught to steer the robot around obstacles and avoid the walls of the small pen in which it is kept. By studying what happens to the neurons as they learn its creators hope to reveal how memories are laid down.

机器人学-第一章概述

机器人学-第一章概述
第一章 概述
1.1 机器人名称的由来 1.2 机器人的发展历史 1.3 机器人的定义和分类 1.4 机器人的技术参数 1.5 机器人的应用 1.6 未来机器人的发展方向 1.7 我国机器人研究的简况
1.1 机器人名称的由来
机器人的英文名词是Robot,Robot一词最早出现 在 1920 年 捷 克 作 家 卡 雷 尔 ·卡 佩 克 ( Karel Capek)所写的一个剧本中,这个剧本的名字 为 《 Rossum’s Universal Robots 》,中文意 思是“罗萨姆的万能机器人”。
剧中的人造劳动者取名为Robota,捷克 语的意思是“苦力”、“奴隶”。英语的 Robot一词就是由此而来的,以后世界各国都 用Robot作为机器人的代名词。
为了防止机器人伤害人类,美国科幻作家 Isaac Asimov(1920-1992)于1950年在《I, Robot》一书中给机器人赋予了伦理性纲领, 提出了“机器人三原则”:
日本早稻田大学加藤一朗(日本机器人之父) 教授认为:机器人是 由能工作的手,能行动的脚和有意识的头脑组成的个体,同时具有非 接触传感器(相当于耳、目)、接触传感器(相当于皮肤)、固有感 及平衡感等感觉器官的能力。
综合诸家的解释,概括各种机器人的性能,我们 认为可以按以下特征来描述机器人:
1. 机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体 某些器官 ( 如 肢体、感官等 ) 的功能; 2. 机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序 灵活易变,是柔性加工主要组成部分; 3. 机器人具有不同程度的智能,如记忆、感知、 推理、决策、学习等; 4. 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。
(6) 机器人语言;
(7) 装置与系统结构; (8) 机器人智能等。

机器人学基础机器人运动学蔡自兴课件

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02
机器人运动学基础
位置与姿态描述
总结词
描述机器人在空间中的位置和姿 态是机器人运动学的基础,需要 使用数学工具进行精确表示。
详细描述
机器人的位置可以使用三维坐标 来表示,而姿态则包括旋转和平 移两部分,可以用四元数、欧拉 角或旋转矩阵等方式进行描述。
坐标系及其变换
总结词
为了描述机器人在不同坐标系下的位置和姿态,需要理解坐标系及其之间的变 换关系。
详细描述
机器人通常有全局坐标系和局部坐标系,它们之间的关系可以通过平移和旋转 来描述。此外,还需要理解齐次变换矩阵和四元数在坐标变换中的应用。
运动学方程与轨迹规划
总结词
运动学方程是描述机器人关节运动与末端执行器运动之间关系的数学模型,而轨 迹规划则是根据任务需求制定机器人运动路径的过程。
详细描述
根据机器人关节的几何关系和关节速度,可以建立运动学方程。而轨迹规划则涉 及到时间、速度和加速度的规划,需要考虑机器人的动态特性和运动约束。
感谢您的观看
THANKS
运动学方程
通过建立连杆坐标系和关 节变量,可以推导出三连 杆机器人的运动学方程。
运动学分析
分析机器人的可达工作空 间、速度和加速度等运动 学特性。
机器人的雅可比矩阵
定义
雅可比矩阵描述了机器人的末端 执行器与关节变量之间的速度关
系。
计算方法
通过微分运动学方程,可以计算出 机器人的雅可比矩阵。
应用
雅可比矩阵在机器人控制、轨迹规 划和动力学分析等方面有广泛应用 。
效率。
旅游导览
02
服务机器人具备智能语音交互功能,为游客提供导览和讲解服
务。
家政服务
03

机器人学蔡自兴课后习题答案

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其余的比较简单,大家可以自己考虑。

3. 坐标系{B}的位置变化如下:初始时,坐标系{A}与{B}重合,让坐标系{B}绕描述AB的描述变为对PZ轴旋转角;然后再绕X B旋转角。

给出把对矢量PB的旋转矩阵。

解:坐标系{B}相对自身坐标系(动系)的当前坐标系旋转两次,为相对变换,齐次变换顺序为依次右乘。

A;对P A A B描述有P T PBA其中T Rot(z,)Rot(x,)B。

9. 图2-10a 示出摆放在坐标系中的两个相同的楔形物体。

要求把它们重新摆放在图2-10b 所示位置。

(1)用数字值给出两个描述重新摆置的变换序列,每个变换表示沿某个轴平移或绕该轴旋转。

(2)作图说明每个从右至左的变换序列。

(3)作图说明每个从左至右的变换序列。

解:(1)方法1:如图建立两个坐标系{1x y z}o2x y z,与2个楔块相固联。

o、{}111222图1:楔块坐标系建立(方法1)对楔块1进行的变换矩阵为:T1Rot(y,90)Rot(z,90);对楔块2进行的变换矩阵为:o0o o T2Trans(3,0,4)Rot(z,90)TRot(x,90)Rot(z,180);21000其中01052T;0010000100100012所以:1000T;10100T2114 00010001对楔块2的变换步骤:①绕自身坐标系X轴旋转90;②绕新形成的坐标系的Z轴旋转180;③绕定系的Z轴旋转90;④沿定系的各轴平移(3,0,4)。

方法2:如图建立两个坐标系{o1x y z}、{o2x2y2z2}与参考坐标系重合,两坐标系111与2个楔块相固联。

图1:楔块坐标系建立(方法2)对楔块1进行的变换矩阵为:T1Rot(y,90)Rot(z,90);对楔块2进行的变换矩阵为:o o oT2Trans(2,0,9)Trans(4,0,0)Rot(y,90)Rot(x,180)Rot(z,90);00100012所以:1000T;101001000T。

第1章 绪论PPT教学课件

第1章 绪论PPT教学课件
3.人工智能的主要学派与其争论焦点; 教学要求:重点掌握人工智能的几种定义,掌握
目前人工智能的三个主要学派及对人工智 能的理解,一般了解人工智能的主要研究 范围和应用领域。
2020/12/10
6
1.1 人工智能的定义与发展
人类智能
智能:是人们处理事物、解决问题时表现出来的 智慧和能力,是知识与能力的总和。
能力
培养学生的知识创新和技术创新能力。 使学生对人工智能的发展概况、基本原理和应用领域有初
步了解,对主要技术及应用有一定掌握。
考核方式及成绩构成
考核方式:撰写小论文+期末考试,考试时间为 120分钟,开卷,具体考试时间至少提前1周通知 学生,撰写小论文要求至少提前3周通知学生。
成绩评定:平时20%,期末考试40%,小论文40%。
1913年,年仅19岁的维纳在他的论文中把数理关 系理论简化为类理论,为发展数理逻辑作出了贡献; 1948年,维纳发表控制论论文,开创了近代控制论, 为人工智能的控制论学派树立了新的里程碑。
同一时代,美国数学家Shannon创立了信息论。
2020/12/10
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第二阶段:人工智能基础技术的 研究和形成(1956~1970年)
1988 5、王永庆. 人工智能原理与方法, 西安交通大学出版社, 1998 6、涂序彦. 人工智能及其应用, 北京: 电子工业出版社, 1988 7、施鹏飞、姚远.人工智能教程. 上海交通大学出版社,1993
第1章 绪论
教学内容:本章首先介绍人工智能的定义、发展概况及 相关学派和他们的认知观,接着讨论人工智能的 研究和应用领域。
智能所具有的特征:
(1) 记忆与思维能力 (2) 感知能力 (3) 自适应能力
(4) 表达能力
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Robots
Robotics and AI
Ch. 1 Introduction
16
Ch. 1 Introduction
17
1 The U.S. "Big Dog"
In March 2008, the U.S. government released a video of the military robots called "Big Dog", which has amazing mobility and adaptability. Latest "Big Dog" can climb up 35 ° slopes, carry more than 40 kg equipment, representing about 30% of its weight It can move along a simple route, or by remote control.
Ch. 1 Introduction
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7 Robot World Cup held in China for the first time
China successfully held the Robot World Cup through July 14-20, 2008 for the first time.
9 12
1
2 2
机器人学的数学基础
数学基础/机器人运动学 机器人运动学
2
2 2
讲授
讲授 讲授
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3 3
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机器人动力学
机器人控制(1) 机器人控制(2)
2
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讲授
讲授 讲授
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教学进度安排(2)
月 3 3 4 4 4 日 26 30 2 6 9 周次 4 5 5 6 6 教学内容 机器人控制(3) 实验一 机器人传感器 机器人传感器/ 机器人轨迹规划 机器人轨迹规划 教学 时数 2 2 2 2 2 教学 方式 讲授 实验 讲授 讲授 讲授 课外 时数 备 注
Ch. 1 Introduction
24
8 "Phoenix" probe landing on Mars
After more than nine months of space travel, the U.S. Mars probe Phoenix successful land on Mars near the North Pole region on May 25, 2008. This is the first time for a human detector to land near the north pole of Mars.
Course Schedule
Top 10 Robotics News of 2008
Development of Robotics
Structure, Feature, and Classification of
Robots
Robotics and AI
Ch. 1 Introduction
Ch. 1 Introduction
4
机器人学基础
国家级 “智能科学基 础 系列课程 教学团队” 机器人学课程 配套教材
机械工业出版社 2009
Ch. 1 Introduction
5
我国首部关 于智能机器 人系统专著 (1988) 入选《中国 优秀科技图 书要览》 (1990)
Ch. 1 Introduction
机器人学基础
Fundamentals of Robotics
智能科学基础系列课程国家级教学团队
“机器人学” 课程
主讲:蔡自兴 中南大学 2010 谢斌
Fundamentals of Robotics
1
Ch. 1 Introduction 第1章 绪 论
Ch. 1 Introduction2源自Contents4
4
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7
主题讨论
实验二
2
2
课堂 报告
实验
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教学进度安排(3)
月 4 日 20 周次 8 教学内容 机器人编程 教学 时数 2 教学 方式 讲授 课外 时数 2 备 注
4
4 4 5 5
23
27 30 4 7
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9 9 10 10
机器人编程训练
综合实验:智能机器人的路 径规划与行为决策实验 机器人应用 机器人与展望 考试
Ch. 1 Introduction
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Ch. 1 Introduction
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9 Robot Controlled By Rat Brain Cells Some idiotic scientists at Reading University have developed a robot that is controlled by rat brain cells. The neurons are now being taught to steer the robot around obstacles and avoid the walls of the small pen in which it is kept. By studying what happens to the neurons as they learn its creators hope to reveal how memories are laid down.
Ch. 1 Introduction
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5 Domestic underwater robots in expedition of the North Pole
In July 2008, "the North Pole ARV" underwater robot starting from Shen yang, participated in China's third Arctic scientific expedition. This is the first time for China's und erwater robots to carry out experime nt at high latitudes. It will provide a larger content of continuous, real-ti me ice observation techniques.
Ch. 1 Introduction
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10 China's first family service intelligent Robot
Tami has a relatively high intelligence, who can speak freely like human beings, it understands more than 200 English sentences, could identify the owner and objects through "eyes", and to give their names. Tami is mainly used for family services, to take care of the elders, and to accompany with children.
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Robots in Movies
Ch. 1 Introduction
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Contents
Course Schedule
Top 10 Robotics News of 2008
Development of Robotics
Structure, Feature, and Classification of
Ch. 1 Introduction
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6 The first robot that can kill cancer cells
Scientists at the University of California have invented a new form of robot with a strong ability to kill cancer cells. The birth of cancer killer "nano thrusters" is not only a success of nanotechnology, but also a new platform for the development of next-generation medical nano-robots.
Ch. 1 Introduction
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3 Washing robot launched in Japan
This robot can help people washing dishes, especially useful for the families with elders and patients. Washing robot confirms the shape and location of the tableware through a camera installed in the ceiling roof, and sorts out all tableware with the help of sensors equipped in the palm.
Ch. 1 Introduction
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4 Olympic robot Fuwa debut at Beijing
The Olympic robot Fuwa perform dancing at the Beijing Capital International Airport July 15, 2008. Five robot Fuwa debut on Tuesday inside the newly-built Terminal 3 of the airport. The robots can provide guiding services for passengers with language contact.
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