文档介绍：从工业机器人到仿人机器人
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报告内容
一·机器人简介
发展
定义和分类
涉及的学科和技术
二·仿人机器人研究及系统开发
性能设计
结构方案
控制系统设计
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机器人简介

“Robot”的出现
1921,机器人(Robot)一词最早出现于捷克斯洛伐克剧作家Karel Capek的剧本《Rossum’s Universal Robots》“Robota”(农奴)写成“Robot”(机器人)
1942年,著名科普读物作家Isaac Asimov在科幻小说《流浪者》中提出了机器人学(Robotics)一词,预测了机器人所涉及的科学领域和存在的问题。
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1950年,Isaac Asimov在科幻小说《I Robot》中,不仅描写了机器人机械方面的具体内容,而且描述了它在智能方面的内容,如机器人如何进行选择、决策等。并提出了有名的“机器人三原则”:
机器人不可伤害人或眼看人将遇害而袖手旁观。
机器人必须服从人的命令,但若命令的内容违反1时,则不受此约束。
只要不违反上述两条,机器人必须自己保卫自己。
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机器人的起源
机器人起源于遥控操作器和数控机床
二战期间,为处理放射性材料研制出了遥控的主从式操作器(连杆机构)。
1949年,由于研制新型飞机时零件加工的需要,美国空军发起了对数控铣床的研制。
1953年,MIT研制出数控铣床(伺服技术与数字技术的结合) 。
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机器人的出现及发展
1954,e Devol( 美)提出机器人不一定要象人的样子,但要能做人的工作。他具体描述了如何建造能控制的机械手,并申请了专利
1961, e Devol研制出第一台采用伺服控制技术的工业机器人。它是一台将遥控操作器的连杆机构与数控技术结合起来的设备
60年代,工业机器人进入成长期,机器人开始向实用化发展,并被用于焊接和喷涂作业中
1967, 日本的川崎重工购买了美国的专利许可,机器人远渡重洋来到日本
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70年代,出现了更多的机器人商品,机器人进入实用化时代。日本成为“机器人王国”
1974年,Cincinati Milacron 推出了第一台计算机控制的工业机器人T3,它可以举起100磅重的物体,并可跟踪在装配线上的工件
80年代,工业机器人进入普及时代,开始在汽车、电子等行业得到大量使用,推动了机器人产业的发展。
1982年,研制出第一台示教再现机器人
90年代初,工业机器人的生产与需求进入高潮期。
1991年底世界上已有53万台工业机器人。
90年代还出现了具有感知、决策、动作能力的智能机器人,产生了智能机器或机器人化机器。随着信息技术的发展,机器人的概念和应用领域也在不断扩大
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2. (工业)机器人的定义
机器人是机构学、控制论、电子技术及计算机等现代科学综合应用的产物,目前尚处于发展阶段,关于机器人的一些概念、定义,仍处于不断充实、演变之中。
美国机器人协会(RIA)的定义机器人是“一种用于移动各种材料、零部件、工具或专用装置的,”。
国际标准化组织(ISO)的定义“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机。这种操作机具有多个轴,能够借助可编程操作来处理各种材料、零部件、工具和专用装置,以执行各种任务”。
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日本工业机器人协会的定义“工业机器人是在三维空间具有类似人体上肢动作机能及结构,并能完成复杂空间动作的、多自由度的自动机械”。
中国***部(1986)的定义“工业机器人是一种能自动定位、可重复编程的多功能、多自由度的操作机。它能搬运材料、零件或夹持工具,用以完成各种作业”。
智能机器人,“能根据感觉机能和认知机能来自行决定行动的机器人”
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总括起来可以认为,机器人是具有以下特点的机电一体自动装置:
具有高度灵活性的多功能机电装置,可通过改编程序获得灵活性。简单地更换端部工具实现多种功能。
具有移动自身、操作对象的机构,能实现人手或脚的某些基本功能。
具有某些类似于人的智能。有一定感知,能识别环境及操作对象。具有理解指令,适应环境,规划作业操作过程的能力。
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