机器人技术及应用课件

机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制 系统等组成。
检测系统
外部传感器
慎思反应层
任务 控制系统 驱动装置 执行机构 环境
内部传感器
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2 机器人的结构—控制系统
控制系统有两种方式。一种是集 中式控制，即机器人的全部控制 由一台微型计算机完成。另一种 是分散（级）式控制，即采用多 台微机来分担机器人的控制，如 当采用上、下两级微机共同完成 机器人的控制时，主机常用于负 责系统的管理、通讯、运动学和 动力学计算，并向下级微机发送 指令信息。
机器人是可以自动执行工作的复杂的机电综合装置。 机器人可接受人类指挥，也可以执行预先编排的程序，也 可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。
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1 机器人的概念
1.3 机器人的定义
4）国际标准化组织（ISO）定义：
联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人 下的定义：“是一种为了执行不同的任务而具有可改变 和可编程动作的专门系统。” 。
•竞步机器人； •趋光机器人； •避障机器人。
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考核方式和评分标准
考核方式
平时作业和表现（30%）+考试（70%）
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机器人基础
机器人行业是二十一世纪最具有前景和挑战的行业.
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机器人的概念
2
机器人的结构
3
机器人发展方向
4
机器人相关大赛
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1 机器人的概念
1.1 机器人是什么？ 1.2 机器人是什么样子的？ 1.3 机器人谁先发明的？ 1.4 为什么要发明机器人？
操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有多个自由度
可固定或运动，用于相关自动化系统中。
程控型机器人：按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械
动作。
示教型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输
入工作程序，机器人则自动重复进行作业。
智能机器人： 以人工智能决定其行动的人。
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2 机器人的结构
指 南 车
西 周 伶 人
春 秋 木 鸟
希 腊 自 Biblioteka 机记 里 鼓 车木 牛 流 马
自 动 机 器 玩 偶
法 国 机 器 鸭
写 字 机 器 人
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1 机器人的概念
1.4 机器人的发展史
2) 现代机器人
1920 1939 1942
1948 1954 1968 1998 1999 2002
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1.5 机器人的分类
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1 机器人的概念
1.3 机器人的定义
现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。 一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自 身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
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1 机器人的概念
1.4 机器人的发展史
1) 古代机器人
机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近 几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年 的历史。人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完 成各种工作。
实验 制作寻迹机器人底盘
第4周
2
讲课
机器人控制系统
第4周
2
实验 设计机器人控制器
第5周
4
讲课
机器人传感器系统一
第6周
2
讲课
机器人传感器系统二
第6周
2
实验 机器人传感器认知实验
第7周
4
讲课
机器人控制策略及算法研究
第8周
2
讲课
机器人各项赛事
第8周
2
5
考试 组装调试机器人
开放性实验
地点：嘉园204 内容： 学生可以单独或者合作（最多3人）完成一个简单的机器人案例， 可从下面的命题中选取，也可自己设计题目。
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1 机器人的概念
1.3 机器人的定义
1）美国机器人协会（RIA）定义：
一种为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作 的专门系统。”
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1 机器人的概念
1.3 机器人的定义
2）日本机器人协会（JIRA）定义：
“机器人就是任何高级的自动机械”
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1 机器人的概念
1.3 机器人的定义
3）中国机器人定义：
机器人技术及应用
2020/5/11
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联系方式
主讲教师 李富强
办公室 嘉园408
QQ
309738614
电话
邮箱
2
课程目的
➢ 本课程介绍了机器人的前沿技术和发展趋势， 重点讲述了机器人的执行机构、驱动系统、控制 系统和检测系统。
➢ 采用理论学习和实践并重的教学方法，着重培 养学生的实际动手能力，通过熟悉机器人的开发 流程与设计方法，使学生能够简易机器人制作的 基本方法。此外在控制系统中增加了人工智能和 路径规划等算法应用，使得基础较好的同学能够 获得进一步的机器人设计的实践机会。
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2 机器人的结构—检测系统
检测系统的作用是实时检测机器人的运动及工作情况，根据需 要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调 整，以保证机器人的动作符合预定的要求。
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学时分配
课程属性： 专业选修课
总学时数： 32
课内学时： 32
讲课学时数：24
实验学时数：8
学分：
2
4
课程大纲（约32学时）
课次 第1周 第1周
学时 2 2
形式 讲课 讲课
内容 机器人概述 机器人本体设计
第2周
2
讲课
机器人能源系统
第2周
2
讲课
机器人驱动系统一
第3周
2
讲课
机器人驱动系统二
第3周
2
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机器人的概念
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1 机器人的概念
1） 机器人是骑车机器人. 2） 骑车机器人是由合金、橡胶等材料做成的. 3） 骑车机器人是当代控制领域的顶峰. 4） 骑车机器人是为了研究控制算法用的. 5） 骑车机器人首先应用于研究领域.
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1 机器人的概念
1.2 机器人的共同点
共同点： 代替人进行工作； 像人一样使用工具； 由各种各样的复合材料制成； 使用各种能源为系统驱动；
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机器人的概念
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1 机器人的概念
1） 机器人是指南车. 2） 指南车是木头做的. 3） 指南车在我国黄帝期间就有了. 4） 指南车是为了满足指示方向用的. 5） 指南车首先应用于军事领域.
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机器人的概念
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1 机器人的概念
1） 机器人是火星车. 2） 火星车是由合金、橡胶等材料做成的. 3） 火星车是当代遥控机器人的顶峰. 4） 火星车是为了探索火星地质用的. 5） 火星车首先应用于探索领域.
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机器人的概念
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1 机器人的概念
1） 机器人是双足竞步机器人. 2） 竞步机器人是由铝合金等材料做成的. 3） 竞步机器人是当代类人机器人的先驱. 4） 竞步机器人是为了模仿人类行走设计的. 5） 我院的竞步机器人国内领先.
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机器人的概念
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1 机器人的概念
1） 机器人是机械大狗. 2） 机械大狗由镁铝合金等材料做成的. 3） 机械大狗是柴油发动机驱动的. 4） 机械大狗是为了运输战时物资用的. 5） 火星车首先应用于军事领域.