机器人学习教材PPT课件
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机器人课件ppt
机器人课件
汇报人： 202X-12-31
目 录
• 机器人基础知识 • 机器人技术介绍 • 机器人编程实践 • 机器人应用案例分析 • 未来机器人展望
01
机器人基础知识
机器人的定义与分类
定义
机器人是一种能够通过预设程序 或人工智能技术自主完成一系列 复杂动作的自动化机器。
分类
根据应用领域和功能，机器人可 以分为工业机器人、服务机器人 、医疗机器人、军事机器人等。
Java
Java是一种面向对象的编程语言，具有跨平台的特性。它提 供了大量的机器人开发框架和库，如ROS（Robot Operating System），可用于构建复杂的机器人应用程序。
机器人编程环境搭建
ROS
ROS（Robot Operating System）是一个用于机器人开发的框架，提供了丰富的库和工 具，方便开发者进行机器人软件开发。ROS支持多种编程语言，包括Python、C和Java。
机器人控制技术
运动控制技术
通过对机器人的运动学和动力学 进行分析，实现对机器人的精确 控制，使其能够依照预定的轨迹
和姿态进行运动。
路径计划技术
根据机器人的任务需求，计划出 最优或次优的路径，使机器人能
够高效地完成任务。
导航控制技术
通过传感器和算法实现机器人在 复杂环境中的自主导航，使其能 够躲开障碍物并找到目标位置。
产品质量。
服务行业
服务机器人主要用于餐饮、酒 店、医疗、物流等领域，提供 便利、高效的服务体验。
农业领域
农业机器人可以实现自动化种 植、施肥、采摘等作业，提高 农业生产效率和下落劳动强度 。
航空航天
航空航天领域的机器人能够完 成高精度、高风险的装配和维 修工作，提高工作效率和安全
汇报人： 202X-12-31
目 录
• 机器人基础知识 • 机器人技术介绍 • 机器人编程实践 • 机器人应用案例分析 • 未来机器人展望
01
机器人基础知识
机器人的定义与分类
定义
机器人是一种能够通过预设程序 或人工智能技术自主完成一系列 复杂动作的自动化机器。
分类
根据应用领域和功能，机器人可 以分为工业机器人、服务机器人 、医疗机器人、军事机器人等。
Java
Java是一种面向对象的编程语言，具有跨平台的特性。它提 供了大量的机器人开发框架和库，如ROS（Robot Operating System），可用于构建复杂的机器人应用程序。
机器人编程环境搭建
ROS
ROS（Robot Operating System）是一个用于机器人开发的框架，提供了丰富的库和工 具，方便开发者进行机器人软件开发。ROS支持多种编程语言，包括Python、C和Java。
机器人控制技术
运动控制技术
通过对机器人的运动学和动力学 进行分析，实现对机器人的精确 控制，使其能够依照预定的轨迹
和姿态进行运动。
路径计划技术
根据机器人的任务需求，计划出 最优或次优的路径，使机器人能
够高效地完成任务。
导航控制技术
通过传感器和算法实现机器人在 复杂环境中的自主导航，使其能 够躲开障碍物并找到目标位置。
产品质量。
服务行业
服务机器人主要用于餐饮、酒 店、医疗、物流等领域，提供 便利、高效的服务体验。
农业领域
农业机器人可以实现自动化种 植、施肥、采摘等作业，提高 农业生产效率和下落劳动强度 。
航空航天
航空航天领域的机器人能够完 成高精度、高风险的装配和维 修工作，提高工作效率和安全
机器人学ppt完整版
视觉传感器
通过图像采集和处理获取 环境信息。
听觉传感器
通过声音采集和处理获取 环境信息。
触觉传感器
通过接触力、压力等检测 获取环境信息。
信息融合与处理技术
数据级融合
直接对原始数据进行融合处理。
特征级融合
提取各传感器数据的特征后进行融合。
信息融合与处理技术
决策级融合
在各传感器做出决策后进行融合。
信号处理
机器人结构组成
机器人本体
包括基座、腰部、臂部 、腕部等部分，构成机
器人的主体结构。
驱动系统
驱动机器人各关节进行 运动，通常由电机、减
速器等组成。
控制系统
实现对机器人运动的控 制，包括控制器、传感
器等部分。
感知系统
获取机器人内部和外部 环境的信息，如位置、
姿态、力等。
关节与连杆描述
关节描述
机器人的关节可分为转动关节和移动 关节，分别用旋转角度和平移距离来 描述。
稳定性分析与优化
李雅普诺夫稳定性分析
轨迹优化
通过构造李雅普诺夫函数，判断机器人系 统的稳定性，为控制器设计提供依据。
基于最优控制理论，对机器人运动轨迹进 行优化，提高机器人的运动性能和效率。
鲁棒性优化
控制分配与优化
针对机器人系统中存在的不确定性和干扰 ，设计鲁棒控制器，提高系统的稳定性和 抗干扰能力。
控制策略与方法
PID控制
通过比例、积分和微分环节对机器人 关节误差进行调节，实现关节位置、 速度和加速度的精确控制。
滑模控制
设计滑模面，使系统状态在滑模面上 滑动，从而实现对机器人关节的鲁棒 控制。
自适应控制
根据机器人动态特性的变化，实时调 整控制器参数，以保证系统性能的最 优。
机器人基础教育培训教材(PPT 116页)
（见基础教材32页）
78
程式内容复制、剪切、贴上 和反向贴上
• 复 制:复制一指定范围到暂存区 • 剪 切:从程式中复制一指定范围到暂存区，并
在程式中删除 • 贴 上:将暂存区之内容插入程式中 • 反向贴上:将暂存区之内容反向插入程式中
联盟并立 共同成长*立 共同 成长*立 共同成长*立 共同成
(详见基础教材36页79)
21
成长*立 共同成长*立 共同成
联盟并立 共同成长*立 共同
22
成长*立 共同成长*立 共同成
（二） 手动操作机器人
联盟并立 共同成长*立 共同
23
成长*立 共同成长*立 共同成
安全注意事项
● 开机前应确保本体动作范围内无人无杂物
● 检查控制箱与本体及与其他设备连接是否正确
● 检查供给电源与机器人所需电源相匹配
安全模式
联盟并立 共同成长*立 共同
41
成长*立 共同成长*立 共同成
运转方式
联盟并立 共同成长*立 共同
42
成长*立 共同成长*立 共同成
机器人状态
联盟并立 共同成长*立 共同
43
成长*立 共同成长*立 共同成
换页显示
联盟并立 共同成长*立 共同
44
成长*立 共同成长*立 共同成
联盟并立 共同成长*立 共同
● 检查各个急停和暂停按钮，确保其功能有效
● 本体运转时，严禁人或物进入其工作范围之内
其他安全注意事项详见基础教育训练教材相关内容
联盟并立 共同成长*立 共同
24
成长*立 共同成长*立 共同成
正确开机步骤
● 打开变稳压器【电源开关】，按下电源【启动】 ● 打开控制箱【电源开关】，按照教导器画面上提
机器人课程ppt课件(2024)
当前面临挑战分析
01 02
技术瓶颈
机器人技术涉及多个领域，如机械、电子、计算机等，技术集成度高， 目前仍存在许多技术瓶颈，如机器视觉、语音识别等方面的准确性问题 。
法规政策
机器人产业的法规政策尚不完善，涉及安全、隐私等方面的法律法规缺 失，给产业发展带来一定的不确定性。
03
市场应用
机器人市场应用广泛，但不同领域的需求差异大，定制化程度高，如何
国外研究现状
日本、美国、欧洲等发达国家在机器人领域的研究处于领先 地位，拥有众多知名的机器人企业和研究机构。这些国家在 工业机器人、服务机器人、特种机器人等领域都有较为成熟 的应用和产业化经验。
发展历程及未来趋势
发展历程
机器人的发展历程经历了从第一代示教再现型机器人到第二代感觉型机器人，再到第三 代智能型机器人的演变。随着人工智能技术的不断发展，机器人的智能化水平不断提高
02
03
内部传感器
检测机器人自身状态，如 位置、速度、加速度等。
外部传感器
检测外部环境信息，如距 离、温度、声音、光线等 。
传感器融合技术
将多个传感器的信息进行 融合处理，提高检测精度 和鲁棒性。
控制技术
开环控制
根据预设的指令或程序， 对机器人进行精确控制。
闭环控制
通过反馈机制，实时调整 机器人的行为，以达到预 期目标。
校企合作
与企业合作，引入先进技术和资源，为学生提供更多实践机会和就业渠道
社区互动
利用社区资源，开展线上线下交流活动，拓宽学生视野和交际圈
优秀案例展示和评价标准探讨
案例一
学生自主研发智能小车，实现自动寻 迹、避障等功能
案例二
学生利用Python编程实现人脸识别系 统，应用于校园安全管理
机器人课程PPT课件
•
医疗方面发挥作用。
43
微型飞行器：被认为是未来战场上的重要侦察和攻击武器，能以可接受的成本执行某一有价值的任务。这种飞行器必须能够传输实时图像或执行其它功能，有足够小的尺寸（小于20厘米）、足够的巡航范围（如不小于5公里）和飞行时间（不小于15分钟）。
微型战术无人机：可用于战争危险估计、目标搜索、通信中继，监测化学、核或 生物武器，侦察建筑物内部情况。可适 用于城市、丛林等多种战争环境。因为 其便于携带，操作简单，安全性好的优
62
•
应用领域的进一步扩大
机器人在制造业中的发展是成功的，正逐步涉足非制造业。随着人类改造大自然要求的提高，以及机器人适应特殊环境能力的增强，农业、林 业、军事、海洋勘探、太空探索、生物医学工程 等行业将是机器人崭露头角的新领域。深入日常生活在人们的日常生活中，各种服务机器人也将向我们走来，娱乐机器人将给我们的生活增添无限乐趣。清洁机器人将减轻我们繁重的家务。保健机器人可为老人和残疾人提供保健帮助，是人
10
即分为示教－存储－再现-操作四
•
示教－再现步进行。
示教：方式有两种：(1) 直接示教－手把手；(2) 间接示教－示教盒控制。存储：保存示教信息。再现：根据需要，读出存储的示教信息向机器人发出重复动作的命令。
7.12.13 控制
顺序信息：各种动作单元（包括机械手和外围设备）按动作先后顺序的设定、检测等。位置信息：作业之间各点的坐标值，包括手爪在该点上的姿态，通常总称为位姿（ POSE）。时间信息：各顺序动作所需时间，即机器人完成各个动作的速度。
•
执4 行机构：机器人的足、腿、手、臂、腰及关节等，它是机器人运动和完成某项任务所必不可少的组成部分。
5 控制器：是机器人的核心，它负责对机器人的运动和各种动作控制及对环境的识别。现代工业机器人的控制器都是由计算机控制系统组成，控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。
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。
《认识机器人》课件
按应用领域分类
医疗机器人
这类机器人主要用于医疗 领域，如手术助手、康复 训练等。它们通常具有高 精度、高稳定性的特点。
农业机器人
这类机器人主要用于农业 生产，如种植、施肥、采 摘等。它们能够提高农业 生产效率和质量。
军事机器人
这类机器人主要用于军事 领域，如侦查、攻击等。 它们通常具有高机动性和 防护能力。
交互系统
总结词
交互系统是机器人的“语言”，负责与人类或其他设备进行交流。
详细描述
交互系统包括语音识别与合成、图像识别、通信接口等，使机器人能够理解人类的指令、回答问题、传递信息等 。交互系统提高了机器人的可用性和便利性，使人与机器人能够更好地协同工作。
03
机器人的分类
按功能分类
服务型机器人
这类机器人主要用于提供服务， 如送货、清洁、陪伴等。它们通 常具有较高的自主性，能够在一 定程度上自主导航和完成任务。
02
机器人的构成
感知系统
总结词
感知系统是机器人的“感官”，负责接收和识别外部信息。
详细描述
感知系统包括各种传感器，如触觉、视觉、听觉传感器等， 用于检测机器人周围的环境、物体的形状、大小、位置等信 息。感知系统是机器人实现自主导航、物体识别、人机交互 等功能的基础。
运动系统
总结词
运动系统是机器人的“肌肉”，负责执行机器人的动作。
这类机器人通常具有多个 轮子，能够在平坦的地面 上快速移动。它们通常用 于巡逻、运输等场景。
履带式机器人
这类机器人通常具有履带 结构，能够适应复杂的地 形和环境。它们通常用于 军事、救援等场景。
仿人型机器人
这类机器人模仿人类的形 态和动作，具有较高的自 主性和灵活性。它们通常 用于服务、娱乐等场景。
ABB机器人培训教材.ppt11
青岛康平ABB机器人培训资料
主讲人：李志强
1、IRC5P 控制柜按钮功能介绍：
• • • 主电源开关：控制机器人系统主电源的开关。 LED 指示灯面板：显示控制系统的信息与警告。 用于故障排除。 维修接口：连接维修用PC 机的以太网接口以及 程序与参数备份用的USB 接口。 紧急按钮：按下/ 拉出按钮可在任一操作模式 下使机器人立即停止运行。要重启电机，必须 拉出按钮。然后必须按电机上电按钮。 电机开关：用于接通（1）或切断（0）机械手 轴电机的电源。电源接通时，上电按钮的指示 灯点亮。电机上电开关还可用于紧停链复位， 及在手动模式下启动运行链。 吹扫正常指示灯：启动时一个吹扫序列结束、 机器人准备运行时，向用户给出相关提示的指 示灯 模式选择开关：用于将机器人锁定在下列三个 操作模式之一：
编制Rapid 指令
着手编制Rapid 指令时，点击Instruction （指令）软键。 屏幕左栏会显示指令选用表。
•
Instructions （指令）软键被标记为选中， Rapid 程序中的黄线指示新指令的插入位置。用上/ 下箭头找到所需的Rapid 指令，然后Enter （确定）选择。需删除选用表并退出插入模式时，再一 次按Instructions （指令）软键
在生产中加载队列外作业 可从生产菜单加载程序、材料和漆刷表。该功能用于试验或维修时需要脱离作 业队列操作或需要忽略作业队列的场合。点击生产菜单中的Queue按钮（如下图红色方框） 队列参数设置如新添队列一样
状态栏
使能装置
队列按钮
•
可使用使能装置这组软键启用或禁用材料供应和喷涂装置。启 用后，软键变为有色，状态栏上的图标动态反映各装置的状态。
Shape(扇形）
漆刷测试
7、生产（队列添加）
主讲人：李志强
1、IRC5P 控制柜按钮功能介绍：
• • • 主电源开关：控制机器人系统主电源的开关。 LED 指示灯面板：显示控制系统的信息与警告。 用于故障排除。 维修接口：连接维修用PC 机的以太网接口以及 程序与参数备份用的USB 接口。 紧急按钮：按下/ 拉出按钮可在任一操作模式 下使机器人立即停止运行。要重启电机，必须 拉出按钮。然后必须按电机上电按钮。 电机开关：用于接通（1）或切断（0）机械手 轴电机的电源。电源接通时，上电按钮的指示 灯点亮。电机上电开关还可用于紧停链复位， 及在手动模式下启动运行链。 吹扫正常指示灯：启动时一个吹扫序列结束、 机器人准备运行时，向用户给出相关提示的指 示灯 模式选择开关：用于将机器人锁定在下列三个 操作模式之一：
编制Rapid 指令
着手编制Rapid 指令时，点击Instruction （指令）软键。 屏幕左栏会显示指令选用表。
•
Instructions （指令）软键被标记为选中， Rapid 程序中的黄线指示新指令的插入位置。用上/ 下箭头找到所需的Rapid 指令，然后Enter （确定）选择。需删除选用表并退出插入模式时，再一 次按Instructions （指令）软键
在生产中加载队列外作业 可从生产菜单加载程序、材料和漆刷表。该功能用于试验或维修时需要脱离作 业队列操作或需要忽略作业队列的场合。点击生产菜单中的Queue按钮（如下图红色方框） 队列参数设置如新添队列一样
状态栏
使能装置
队列按钮
•
可使用使能装置这组软键启用或禁用材料供应和喷涂装置。启 用后，软键变为有色，状态栏上的图标动态反映各装置的状态。
Shape(扇形）
漆刷测试
7、生产（队列添加）
机器人的基础知识ppt课件
5. 4种坐标机器人的机构简图
机器人的机构简图是描述机器人组成机构的直观图形表达 形式，可以将机器人的各个运动部件用简便的符号和图形表达 出来，此图可用上述图形符号体系中的文字与代号表示。
图2-2 4种坐标机器人的机构简图
三、机器人的图形符号表示
2. 机器人运动原理图
机器人运动原理图是描述机器人运动的直观图 形表达形式，是将机器人的运动功能原理用简便的 符号和图形表达出来，此图可用上述图形符号体系 中的文字与代号表示。
连杆是机器人中的重要部件，它连接着关节，其作用是将一 种运动形式转变为另一种运动形式，并把作用在主动构件上的力 传给从动构件，以输出功率。
一、机器人的基本术语
3. 刚度
刚度（stiffness）是机器人机身或臂部在外力作用下抵抗变 形的能力。它是用外力和在外力作用方向上的变形量（位移）之 比来度量的。在弹性范围内，刚度是零件载荷与位移成正比的比 例系数，即引起单位位移所需的力。刚度的倒数称为柔度，即单 位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。
3）圆柱关节
圆柱关节又称回转移动副、分布关节， 是使连接两杆件的组件中的一件相对于另 一件移动或绕一个移动轴线转动的关节， 两个构件之间除了做相对转动之外，还同 时可以做相对移动。
一、机器人的基本术语
4）球关节
一、机器人的基本术语
2. 连杆
连杆（link）指机器人手臂上被相邻两关节分开的部分，是 保持各关节间固定关系的刚体，是机械连杆机构中，两端分别与 主动和从动构件铰接，以传递运动和力的杆件。例如，在往复活 塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。连杆多为 钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装 有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
机器人的机构简图是描述机器人组成机构的直观图形表达 形式，可以将机器人的各个运动部件用简便的符号和图形表达 出来，此图可用上述图形符号体系中的文字与代号表示。
图2-2 4种坐标机器人的机构简图
三、机器人的图形符号表示
2. 机器人运动原理图
机器人运动原理图是描述机器人运动的直观图 形表达形式，是将机器人的运动功能原理用简便的 符号和图形表达出来，此图可用上述图形符号体系 中的文字与代号表示。
连杆是机器人中的重要部件，它连接着关节，其作用是将一 种运动形式转变为另一种运动形式，并把作用在主动构件上的力 传给从动构件，以输出功率。
一、机器人的基本术语
3. 刚度
刚度（stiffness）是机器人机身或臂部在外力作用下抵抗变 形的能力。它是用外力和在外力作用方向上的变形量（位移）之 比来度量的。在弹性范围内，刚度是零件载荷与位移成正比的比 例系数，即引起单位位移所需的力。刚度的倒数称为柔度，即单 位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。
3）圆柱关节
圆柱关节又称回转移动副、分布关节， 是使连接两杆件的组件中的一件相对于另 一件移动或绕一个移动轴线转动的关节， 两个构件之间除了做相对转动之外，还同 时可以做相对移动。
一、机器人的基本术语
4）球关节
一、机器人的基本术语
2. 连杆
连杆（link）指机器人手臂上被相邻两关节分开的部分，是 保持各关节间固定关系的刚体，是机械连杆机构中，两端分别与 主动和从动构件铰接，以传递运动和力的杆件。例如，在往复活 塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。连杆多为 钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装 有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
机器人基础知识培训ppt课件精选全文完整版
半个世纪以来，机器人主要经历了三个发展阶段：
第一代：示教再现型机器人 该种机器人没有装备任何传感器，对环境无感知能力，智能按照人类编写的 固化程序工作。世界上第一台机器人即属此类。
第二代：感觉型机器人 此种机器人拥有简单的传感器，可以感知外部参数变化，有部分适应外部环 境的能力。即可以根据外部环境的不同改变工作内容。
2.虚实结合 机器人不是孤立的，通过大量仿真、虚拟现实，把虚拟现实与车间实际 加工过程有机结合起来。
3.人机融合 人、机器和机器人如何有机融合？这值得业界深入思考。
10
机器人三大原则
第一条：机器人不得危害人类。此外，不可因 为疏忽危险的存在而使人类受害。
第二条：机器人必须服从人类的命令，但命令 违反第一条内容时，则不在此限。
17
18
竞赛机器人
目前最大型的机器人竞赛是机器人世界杯。机器人世界 杯(RoboCup)是一个国际合作项目，为促进人工智能、 机器人和相关领域。它为人工智能机器人研究提供了广 泛的技术标准问题，能够被综合和检验。该机器人项目 的最终目标是到2050年，开发完全自主仿人机器人队， 能赢得对人类足球世界冠军队。为了真正作为一个团队 进行机器人足球比赛，必须包含各种技术，包括：智能 体自主设计、多智能体协作、策略获娶实时推理、机器 人和传感器融合。
第三代：智能机器人 这种智能机器人可以认识周围环境和自身状态，并能进行分析和判断，然后 采取相应的策略完成任务。目前这种机器人大部分还是用于军事领域。
8
机器人发展的三大趋势
1、软硬结合 2、虚实结合 3、人机融合
9
1.软硬融合 机器人软件更重要，因为人工智能技术体现在软件上，数字化车间的轨 迹规划、车间布局、自动化上料都需要软硬件相结合，只开发硬件还不 够，还需要大量的软件开发人员。因此，现在做智能制造，既要懂机械， 又要懂信息技术，尤其是机器人的控制技术。
第一代：示教再现型机器人 该种机器人没有装备任何传感器，对环境无感知能力，智能按照人类编写的 固化程序工作。世界上第一台机器人即属此类。
第二代：感觉型机器人 此种机器人拥有简单的传感器，可以感知外部参数变化，有部分适应外部环 境的能力。即可以根据外部环境的不同改变工作内容。
2.虚实结合 机器人不是孤立的，通过大量仿真、虚拟现实，把虚拟现实与车间实际 加工过程有机结合起来。
3.人机融合 人、机器和机器人如何有机融合？这值得业界深入思考。
10
机器人三大原则
第一条：机器人不得危害人类。此外，不可因 为疏忽危险的存在而使人类受害。
第二条：机器人必须服从人类的命令，但命令 违反第一条内容时，则不在此限。
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竞赛机器人
目前最大型的机器人竞赛是机器人世界杯。机器人世界 杯(RoboCup)是一个国际合作项目，为促进人工智能、 机器人和相关领域。它为人工智能机器人研究提供了广 泛的技术标准问题，能够被综合和检验。该机器人项目 的最终目标是到2050年，开发完全自主仿人机器人队， 能赢得对人类足球世界冠军队。为了真正作为一个团队 进行机器人足球比赛，必须包含各种技术，包括：智能 体自主设计、多智能体协作、策略获娶实时推理、机器 人和传感器融合。
第三代：智能机器人 这种智能机器人可以认识周围环境和自身状态，并能进行分析和判断，然后 采取相应的策略完成任务。目前这种机器人大部分还是用于军事领域。
8
机器人发展的三大趋势
1、软硬结合 2、虚实结合 3、人机融合
9
1.软硬融合 机器人软件更重要，因为人工智能技术体现在软件上，数字化车间的轨 迹规划、车间布局、自动化上料都需要软硬件相结合，只开发硬件还不 够，还需要大量的软件开发人员。因此，现在做智能制造，既要懂机械， 又要懂信息技术，尤其是机器人的控制技术。
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
ABB机器人培训ppt课件
、IRB 2600等
YuMi系列
双臂协作机器人，适用于小件 装配、检测等任务
单臂协作机器人
如IRB 910SC，适用于轻量级 协作应用
专用机器人
针对特定应用场景设计的机器 人，如喷涂、焊接、切割等
ABB机器人的优势与特点
高速度
优化的机械结构和控制系统， 使机器人具有高速度和高加速 度
易用性
提供直观的编程界面和丰富的 软件功能，降低使用难度和提 高生产效率
机器人事故应急处理预案
立即停止机器人运行，切断电源 及时报告上级领导和相关部门
保护现场，防止事故扩大 配合事故调查和处理，提供必要的信息和资料
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
按应用环境分类
工业机器人和特种机器人；
按控制方式分类
非自主型和自主型；
按运动形式分类
直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节型等。
机器人的发展历程
第一代机器人
示教再现型机器人，主要由机器 手控制器和示教盒组成，可按预 先引导动作记录下信息重复再现
执行。
第二代机器人
感觉型机器人，如具有视觉、触觉 、听觉等外部传感器，能实际检测 工作环境变化的情况，反馈信息到 控制电脑作出相应控制。
机器人智能算法与集成应用
智能算法概述
介绍机器人智能算法的基本原 理、常用方法及其在工业自动 化领域的应用，如机器学习、 深度学习等。
智能算法在机器人中的应 用
详细讲解智能算法在ABB机器 人中的应用实例，如路径规划 、自主导航、语音识别等。
机器人智能控制系统设计
阐述如何设计基于智能算法的 机器人控制系统，包括系统架 构、算法实现及优化等。
利用机器人控制系统中的故障诊断软 件，对机器人进行在线或离线诊断， 快速定位故障点。
YuMi系列
双臂协作机器人，适用于小件 装配、检测等任务
单臂协作机器人
如IRB 910SC，适用于轻量级 协作应用
专用机器人
针对特定应用场景设计的机器 人，如喷涂、焊接、切割等
ABB机器人的优势与特点
高速度
优化的机械结构和控制系统， 使机器人具有高速度和高加速 度
易用性
提供直观的编程界面和丰富的 软件功能，降低使用难度和提 高生产效率
机器人事故应急处理预案
立即停止机器人运行，切断电源 及时报告上级领导和相关部门
保护现场，防止事故扩大 配合事故调查和处理，提供必要的信息和资料
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按应用环境分类
工业机器人和特种机器人；
按控制方式分类
非自主型和自主型；
按运动形式分类
直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节型等。
机器人的发展历程
第一代机器人
示教再现型机器人，主要由机器 手控制器和示教盒组成，可按预 先引导动作记录下信息重复再现
执行。
第二代机器人
感觉型机器人，如具有视觉、触觉 、听觉等外部传感器，能实际检测 工作环境变化的情况，反馈信息到 控制电脑作出相应控制。
机器人智能算法与集成应用
智能算法概述
介绍机器人智能算法的基本原 理、常用方法及其在工业自动 化领域的应用，如机器学习、 深度学习等。
智能算法在机器人中的应 用
详细讲解智能算法在ABB机器 人中的应用实例，如路径规划 、自主导航、语音识别等。
机器人智能控制系统设计
阐述如何设计基于智能算法的 机器人控制系统，包括系统架 构、算法实现及优化等。
利用机器人控制系统中的故障诊断软 件，对机器人进行在线或离线诊断， 快速定位故障点。
工业机器人应用技术培训教材(共163张PPT)
一、机器人控制系统的特点
(3)具有较高的重复定位精度，系统刚性好。除直角坐标机器 一旦进入投人入状外态，，移机动机器器人人的关准备节就完上成的了。位置检测元件不能安装在末端执行器上，而
另一类作业是机器人末端与外界环境发生接触，在作业过程中，末端有一个或几个自由度不能自由运动，并要求末端在某一个或几个
方二向、上 机与器工人应件经（典安环力境控装）制在保方持式各给定自大的小的驱力，动如轴机器上人完，成构旋曲成柄、位上置螺钉半、擦闭玻环璃、系精密统装。配和但打毛机刺器等作人业。的重复
图5-7 ABB工业机器人模式选择按钮
一、机器人定控制位系统精的度结构较高，一般为±0.1 mm。此外，由于机器人运行时要求
一、机器人控制系统的特点
(5)需采用加（减）速控制。过大的加（减） 速度会影响机器人运动的平稳性，甚至使机器人 发生抖动，因此在机器人起动或停止时采取加 （减）速控制策略。通常采用匀加（减）速运动 指令来实现。此外，机器人不允许有位置超调， 否则将可能与工件发生碰撞。因此，要求控制系 统位置无超调，动态响应尽量快。
一、机器人控制系统的特点
(6)工业机器人还有一种特有的控制方式—— 制方式。当要工业机器人完成某作业时，可预先移动工业机器人 的手臂来示教该作业顺序、位置及其他信息，在此过程中把相关 的作业信息存储在内存中，在执行任务时，依靠工业机器人的动 作再现功能，可重复进行该作业。此外，从操作的角度来看，要 求控制系统具有良好的人机界面，尽量降低对操作者的要求。因 此，多数情况要求控制器的设计人员不仅要完成底层伺服控制器 的设计，还要完成规划算法的编程。
(3)与外围设备的联系功能。机器人控制器设置有输入/输出接 口、通信接口、网络接口和同步接口，并具有示教盒、操作面板及 显示屏等人机接口。此外，还具有多种传感器接口，如视觉、触觉、 接近觉、听觉、力觉（力矩）传感器等多种传感器接口。
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，
《机器人》课件ppt
教学内容
机器人机械结构
介绍机器人的机械结构、特点和应用等。
机器人基础知识
包括机器人的定义、分类、组成和原理等。
机器人控制系统
讲解机器人的控制系统、传感器和控制器等。
机器人实际应用
介绍机器人在企业、医疗和家庭等领域的应用案例，并进行分析和讨论。
机器人编程语言
教授主流的机器人编程语言和方法，如ROS、MoveIt等。
医疗机器人是一种高精度、高灵活性和高洁净度的机器人，包括手术、康复、护理等多种类型。
军事机器人是一种具有高度自主性和智能性的机器人，用于执行侦查、攻击和防御等多种任务。
服务机器人是一种具有人机交互功能的机器人，用于提供咨询、教育、清洁和娱乐等多种服务。
机器人的种类
机器人的应用场景
04
机器人可以用于自动化生产线，负责组装、加工、检测等环节，提高生产效率和产品质量。
自动化生产线
机器人可以用于自动化仓库的搬运、装卸、运输等工作，提高物流效率和准确性。
物流运输
在高温、低温、辐射等危险环境下，机器人可以代替人类进行作业，保障生产安全。
危险环境作业
工业生产领域
机器人在手术中具有精准度高、操作稳定、对手术医生的疲劳程度低等优点，可用于协助手术操作。
手术协助操作
医疗服务领域
社会影响
伦理挑战
课程总结
07
Robot发展概况
Robot的构成
编程语言和开发环境
主要教学内容回顾
Robot的构成和分类，各种机器人的特点和应用场合。
机器人程序开发的流程和编程语言，图形化编程软件的使用方法。
利用传感器实现机器人的简单自适应能力，实现简单机器人的制作和调试。
学生需要掌握的主要知识点
机器人学数学基础ppt课件
机器人技术数学基础
Mathematic Preparation for Robotics
• 2.1 位置和姿态的表示 • 2.2 坐标变换 • 2.3 齐次坐标变换 • 2.4 旋转矩阵
2.1 机器人位置和姿态的描述
• 机器人可以用一个开环关节链来建模
• 由数个驱动器驱动的转动或移动关节串联而成
• 一端固定在基座上，另一端是自由的，安装工具，用以 操纵物体
用矩阵表示为:
Px
Py
Pz
ix
jy
kz
i i i
ix jv jy jv kz jv
Pu
u
图2-4
ix jy kz
kw kw kw
P Pv Pw
（2-7）
ix
i
定义 旋转矩阵为：R jy i
kz i
ix jv jy jv kz jv
ix
kw
jy kw
kz
杆件参数
关节角
运动学正问题 杆件参数
末端执行器
关节角
运动学正问题
研究的对象
• 机器人从机构形式上分为两种，一种是关节式 串联机器人，另外一种是并联机器人。
PUMA560
Fanuc manipulator
Hexapod
这两种机器人有所不同： – 串联机器人：工作空间大，灵活，刚度差，负载小，误 差累积并放大。
P点在ΣO´uvw中是不变的仍然 成立，由于ΣO´uvw回转，则：
Pw P
v
o
Pv
y
Px Puvw ix ix (Pu iu Pv jv Pw kw )
(O')
Py Puvw jy jy (Pu iu Pv jv Pw kw ) x Pz Puvw jz jz (Pu iu Pv jv Pw kw )
Mathematic Preparation for Robotics
• 2.1 位置和姿态的表示 • 2.2 坐标变换 • 2.3 齐次坐标变换 • 2.4 旋转矩阵
2.1 机器人位置和姿态的描述
• 机器人可以用一个开环关节链来建模
• 由数个驱动器驱动的转动或移动关节串联而成
• 一端固定在基座上，另一端是自由的，安装工具，用以 操纵物体
用矩阵表示为:
Px
Py
Pz
ix
jy
kz
i i i
ix jv jy jv kz jv
Pu
u
图2-4
ix jy kz
kw kw kw
P Pv Pw
（2-7）
ix
i
定义 旋转矩阵为：R jy i
kz i
ix jv jy jv kz jv
ix
kw
jy kw
kz
杆件参数
关节角
运动学正问题 杆件参数
末端执行器
关节角
运动学正问题
研究的对象
• 机器人从机构形式上分为两种，一种是关节式 串联机器人，另外一种是并联机器人。
PUMA560
Fanuc manipulator
Hexapod
这两种机器人有所不同： – 串联机器人：工作空间大，灵活，刚度差，负载小，误 差累积并放大。
P点在ΣO´uvw中是不变的仍然 成立，由于ΣO´uvw回转，则：
Pw P
v
o
Pv
y
Px Puvw ix ix (Pu iu Pv jv Pw kw )
(O')
Py Puvw jy jy (Pu iu Pv jv Pw kw ) x Pz Puvw jz jz (Pu iu Pv jv Pw kw )
《机器人课程介绍》PPT课件
务。
机器人应用领域
医疗服务
手术协助、康复训 练、护理等。
家庭服务
清洁、陪伴、教育 等。
工业制造
自动化生产线、焊 接、装配等。
军事应用
侦察、排雷、作战 等。
其他领域
农业、航空航天、 水下探测等。
03
核心技术与应用实例
传感器技术及应用
03
传感器类型
传感器原理
应用实例
介绍常见的机器人传感器，如红外传感器 、超声波传感器、陀螺仪等。
及时记录
详细记录实验过程和结果，便于分 析和总结
基础实验项目举例
实验目的
掌握机器人基本运动控制方法
实验内容
编写程序实现机器人前进、后退、转弯等基本动作
基础实验项目举例
实验目的
了解并掌握机器人常用传感器的使用 方法
实验内容
利用传感器采集环境信息，如温度、 湿度、距离等
基础实验项目举例
实验目的
实现机器人自主定位和导航功能
控机等），并考虑其处理速度、存储容量、通信接口等性能指标。
02 03
驱动器选型
根据执行机构的类型和需求，选择合适的驱动器类型（如伺服驱动器、 步进驱动器、直流驱动器等），并考虑其驱动能力、控制精度、调速范 围等性能指标。
传感器选型
根据机器人需要感知的环境信息类型，选择合适的传感器类型（如红外 传感器、超声波传感器、摄像头等），并考虑其测量范围、精度、稳定 性等性能指标。
系统架构设计
设计机器人的整体架构，包括硬件组成、软件框架和通 信协议等
项目总结与展望
对项目成果进行总结评价，提出改进意见和未来发展方 向
07
课程总结与展望
回顾本次课程重点内容
机器人应用领域
医疗服务
手术协助、康复训 练、护理等。
家庭服务
清洁、陪伴、教育 等。
工业制造
自动化生产线、焊 接、装配等。
军事应用
侦察、排雷、作战 等。
其他领域
农业、航空航天、 水下探测等。
03
核心技术与应用实例
传感器技术及应用
03
传感器类型
传感器原理
应用实例
介绍常见的机器人传感器，如红外传感器 、超声波传感器、陀螺仪等。
及时记录
详细记录实验过程和结果，便于分 析和总结
基础实验项目举例
实验目的
掌握机器人基本运动控制方法
实验内容
编写程序实现机器人前进、后退、转弯等基本动作
基础实验项目举例
实验目的
了解并掌握机器人常用传感器的使用 方法
实验内容
利用传感器采集环境信息，如温度、 湿度、距离等
基础实验项目举例
实验目的
实现机器人自主定位和导航功能
控机等），并考虑其处理速度、存储容量、通信接口等性能指标。
02 03
驱动器选型
根据执行机构的类型和需求，选择合适的驱动器类型（如伺服驱动器、 步进驱动器、直流驱动器等），并考虑其驱动能力、控制精度、调速范 围等性能指标。
传感器选型
根据机器人需要感知的环境信息类型，选择合适的传感器类型（如红外 传感器、超声波传感器、摄像头等），并考虑其测量范围、精度、稳定 性等性能指标。
系统架构设计
设计机器人的整体架构，包括硬件组成、软件框架和通 信协议等
项目总结与展望
对项目成果进行总结评价，提出改进意见和未来发展方 向
07
课程总结与展望
回顾本次课程重点内容
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2009 09
“永恒的少女 “娱乐机器人
这款机器人能唱能跳，还会接吻，取名“E.M.A.”
2009 09
斟酒机器人
这款机器人能识别商标、品酒并推荐哪道小菜适 合那种酒。
2009 09
看家机器人BANRYU-T73S
用户可以通过移动电话控制这款机器人的移动。它配有一个内置摄像头， 能拍下周围环境的照片，在家或办公室看门护院。
2009 09
最后，研究人员决定进行一次大胆尝试。他们将 跑步机电源关闭。这样猴子就不再行走了，但它 仍然把机器人的脚当成了它自己的一部分，它的 大脑仍在不停地发出信号，而靠着这些脑波的指 挥，机器人继续走了3分钟。这一实验充分说明， 灵长类是可以利用脑波让机器人做出某些动作的。 如果将这一发现进一步完美，这项技术可以用在 瘫痪病人身上，帮助他们恢复运动能力。当然， 要实现这一目标还有很长的一段路要走，因为在 人脑里植入电极，手术的安全性仍无法保证。
2009 09
这具机器人名叫Cbi(Computational Brain interface的缩写)，155厘米，85公斤，有51 度的移动自由度。研究人员发现，部分神经元在 猴子实际运动时会发出信号，部分则在脚接触地 面时才有反应，另一部分则是在预测下一步动作 时才有活动。结合脑部活动及录像画面，科学家 将资料转为电脑可判读的形式，而数据库最后可 以在它实际行动前3到4秒预测出90%的动作。
2009 09
研究人员首先训练两只猴子学会以直立的方式在 跑步机上行走，然后在猴子脑部主管腿部运动的 部位植入电极，在它们行走的同时，记录250到 300个神经元的变化情况；并在它脚踝、膝盖、 臀部涂上萤光物质，以高速摄影机捕捉它的行动 方式，然后据此预测它们的腿关节的位置。再将 预测的结果通过互联网发送到日本京都，并在那 里用于控制一个机器人。实时的录像信号再反馈 到猴子那里。
Motoman系列的最新版
2009 09
美国猴子通过互联网远程遥控日本机器人
2009 09
美国和日本的科学家联手完成一项远距离实验： 在美国获取的一只猴子的大脑发出的信号，通过 互联网传输，并成功地用这些信号对一个机器人 进行了控制。 这是世界上第一个脑波摇控机器人实验。虽 然这项结果目前仅限于动物实验，但未来如果能 用于人类，医生可以帮助肢体严重瘫痪的病人恢 复肢体活动能力，也有助开发更像人的机器人。
2009 09
动作模仿机器人
2009 09
用电池驱动的“Twendy-One” 仿真机器 人 早稻田大学机械工程系的Shigeki Sugano教授研制
2009 09
技术培训机器人
培训牙医的机器人 培训带小孩子技巧的机器人
2009 09
特护机器人
抱主人到床上
协助做饭
2009 09
信息技术应用前沿科技--------机器人
在日本东京举行的“国际食品机械和技术展览会”上，一 款“煎饼”机器人正在进行表演，它能够制作四种日本传 统的面饼。这台机器人名叫"摩托曼(Motoman)"，由 日本安川电机公司研发，型号为SDA10。 它拥有灵活的双臂，能够在人们的工作场所自主运行。 机器人高135厘米，重220公斤，共有15个活动关节， 每个胳膊上各7个，还有一个关节在躯干上。这种设计保 证了机器人有足够大的运动幅度和范围。现场表演时，机 器人首先在碗中搅动原料，并询问用户需要用什么调料， 在原料准备完毕后，它会将这些准备好的材料放在加热板 上，然后用炒菜铲将面饼翻面，几分钟后一张香喷喷的面 饼就制作完成了，整个过程进行地非常轻松自如。
2009 09
信息技术应用前沿科技--------机器人
日本发明能做煎饼机器人 可灵巧用铲子.摩托曼做煎饼的第一步：在碗中搅动原 料，再将其倒在加热板上
2009 09
信息技术应用前沿科技--------机器人
摩托曼能正确的利用铲子
2009 09
机器人甚至能根据你的口味来制作煎饼
09
打鼓机器人
2009 09
1月10日，研究人员开始正式测试，学会了在跑 步机上行走的猴子被送上美国北卡罗莱纳州的一 个跑步机，它开始步行后，脑部活动及影像经过 电脑处理后将信号发送到远在日本京都的机器人。 猴子前方是一块大荧幕，清晰地显示出猴子后脚 的活动状态，如果它能让机器人跟它同步前进， 研究人员就给食物奖励。结果显示，当猴子和机 器人同步移动时，猴子的神经元不仅对自己的动 作有反应，对机器人的动作也有反应，这表明它 已经认定机器人的脚也是它身体的一部分。