1.下列哪个机器人不是工业机器人？（6.0分）A.
焊
接
机
器
人
B.
娱
乐
机
器
人
C.
码
垛
机
器
人
D.
真
空
机
器
人
我的答案：B √答对
2.下列哪个机器人是服务机器人？（6.0分）A.
激
光
加
工
机
器
人
B.
喷
涂
机
器
人
C.
配
机
器
人
D.
厨
师
机
器
人
我的答案：D √答对
3.机器人技术是什么年代问世的？（6.0分）
A.20世纪
40年代
B.20世纪
50年代
C.20世纪
60年代
D.20世纪
70年代
我的答案：B ×答错
4.圆柱坐标型机器人的臀部不可以作哪些动作？（6.0分）A.
升
降
B.
回
转
C.
伸
缩
D.
俯
仰
我的答案：D √答对
5.以下哪个不是卡佩克提出的机器人的问题？（
6.0分）A.
破
坏
力
B.
全
C.
感
知
D.
自
我
繁
殖
我的答案：D ×答错
1.科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”，分别是（8.0分））
A.机
器人
不应
伤害
人类
B.机
器人
要保
护同
类
C.机
器人
应遵
守人
类的
命
令，
与第
一条
违背
的命
令除
外
D.机
器人
应能
保护
自
己，
与第
相抵
触者
除外
我的答案：ACD √答对
2.按程序输入方式分类，机器人可以分类为两类，分别为（8.0分））A.
工
业
机
器
人
B.
编
程
输
入
型
机
器
人
C.
示
教
输
入
型
机
器
人
D.
特
种
机
器
人
我的答案：BC √答对
3.加藤一郎提出的机器人应具有的三个条件为（8.0分））
A.具
有
脑、
手、
B.具
有非
接触
传感
器和
接触
传感
器
C.具
有平
衡觉
和固
有觉
的传
感器
D.具
有底
座
我的答案：ABC √答对
4.我国机器人专家将机器人分为哪两大类？（8.0分））A.
串
联
机
器
人
B.
并
联
机
器
人
C.
工
业
机
器
人
D.
特
种
器
人
我的答案：CD √答对
5.法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”，它由哪四部分组成？（8.0分））
A.
生
命
系
统
B.
人
造
肌
肉
C.
生
殖
系
统
D.
人
造
皮
肤
E.
造
型
材
料
我的答案：ABDE √答对
1.机器人技术不是20世纪人类最伟大的发明之一。（6.0分）
我的答案：错误√答对
2.串联机器人的一个轴运动不影响另一个轴的坐标原点。（6.0分）
我的答案：错误√答对
3.国际上通常将机器人分为工业机器人和服务机器人两大类（6.0分）
我的答案：正确√答对
4.机器人学术界一直将机器人三原则作为机器人开发的准则（6.0分）
我的答案：正确√答对
5.工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。（
6.0分）
我的答案：正确√答对
《我看机器人》 学院：理学院 学号：5502211005 姓名：黄志涵 班级：应用物理学111班
摘要：在21世纪，随着科学技术的发展，机器人的研究和发展也将会更进一步。机器人原本起源在美国，但其在美国的发展速度远远不如日本。这里面主要的原因，可能是因为日本劳动力短缺，大部分需要劳动力的工厂得不到劳动力，所以日本政府大力发展机器人产业，用机器人代替短缺的劳动力资源。本文通过三部分简要阐述有关机器人一些发展和应用，以及未来机器人更大的应用前景。 关键词：机器人，机器人发展史，关键技术，分类，应用 正文： 第一部分：机器人的发展史 从1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据Robota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“机器人”这个词。机器人历史有了如下的发展：1939年美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。它由电缆控制，可以行走，会说77个字，甚至可以抽烟，不过离真正干家务活还差得远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。 1942年美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造，但后来成为学术界默认的研发原则。 1948年诺伯特·维纳出版《控制论》，阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律，率先提出以计算机为核心的自动化工厂。 1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。 1956年在达特茅斯会议上，马文·明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器“能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义影响到以后30年智能机器人的研究方向。 1959年德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为“工业机器人之父”。 1962年美国AMF公司生产出“VERSTRAN”(意思是万能搬运),与Unimation 公司生产的Unimate一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。 1962年-1963年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器人上安装各种各样的传感器，包括1961年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼1962年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并在1965年，帮助MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统. 1965年约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人，并向人工智能进发。 1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木,不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人，拉开了第三代机器人研发的序幕。 1969年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。日本专家
9．神奇的机器人 普陀区长征中心小学侯奕佩 学校地址：吉镇路259号邮编：200333 [教学目标] 1、能在阅读中自主识字。掌握“骋”“弋”的字形，读准字音，理解、积累“大显身手、用武之地、才华横溢、披星戴月、能歌善舞、驰骋万里、耕云播雨”等词语。 2、能正确流利地朗读课文，认识机器人，并理解、感悟机器人的神奇，科学的神奇，激发学生的创造精神。 3、展开想象，模仿课文写一段话。 [教学重点和难点] 了解机器人的功能，并通过重点词语的理解，感悟机器人的神奇，科学的神奇，激发学生的创造精神。 [教学准备] 教师：机器人的图片。 学生：预习课文，能借助字典学习生字，圈出不理解的词语，读不懂的地方打上问号，并尝试解决问题。 [教学设计] 一、激趣导入，揭示课题 1、示机器人的图片，大家看，这是什么？ 2、师：看过星球大战的小朋友对机器人更不会陌生了，这个机器人能维修战舰，翻译各国语言，本领可大着呢。或许有人会说，这只是科幻片中人类美好的想象，可事实上，随着科学技术不断进步，一个个的机器人从科学家们的手中诞生了。 3、机器人到底是什么呢？出示句子，生齐读。 （机器人是具有一定智能的机器，它能模仿人的眼、耳、口、鼻、手等感觉器官，按照人的指令做出各种各样的动作，因而被人们誉为“千里眼”“顺风耳”“飞毛腿”“铁胳膊”。） 4、揭题：机器人又到底有些什么样的本领呢？“神奇的机器人”这一课，将带领我们走进机器人的世界，感受机器人的神奇。 （说明：对于机器人，学生并不陌生，观看图片，教师的导语都是为了焕发学生已有的认知体验，激发学生的阅读兴趣。）
二、初读课文，了解内容 1、检测预习情况 1）形近字组词： 弋（）骋（） 戈（）聘（） 2）找出文中的四字词语读一读 2、边读边思考，机器人在哪些地方能发挥作用，能否用上“大显身手”或者“用武之地”来说一说。 3、交流： （说明：这一练习的设计，有两个用意。第一，检测学生在预习的过程中是否已真正理解了这两个词语，在理解的基础上是否能正确使用这两个词语。如发现学生在使用词语时，语句不够规范，应注重随机指导。第二，这篇课文条理清楚、结构严谨，通过这一练习，检测学生是否已读懂本文的写作顺序，如果学生没有抓住文章的线索，对于“茫茫的宇宙、浩瀚的海洋、工厂、农村、社会”这几个关键的词语有遗漏，教师应注重当堂的点拨，帮助学生掌握这类体裁课文的的写作规律。） 三、再读课文，体会机器人的神奇 1、师：机器人在各个地方大显身手，再仔细读读课文的2——6小节，机器人为人类做什么事情，让你觉得它是那样的神奇，谈谈你的感受。 2、生自读课文。 3、交流并指导朗读： （说明：课文举了许多例子来说明机器人在不同的领域发挥了巨大的作用，但是，这些例子并没有具体的展开，学生在交流时，如果能穿插有关的资料来表示机器人的神奇，教师应给与肯定。学生在交流的时候不一定会按照课文的写作顺序来，此时，教师要及时引导，帮助学生归类，渗透说明文的特点、表达方法，并引导学生通过重点词语的理解、感悟，体会到机器人的神奇。） 1）在茫茫宇宙…… （在学生交流的基础上，引导学生理解“先驱”，感受到作者用举例的方法来表现机器人能代替人类进行探险，为人类不断揭开宇宙的奥秘的神奇之处。） 2）在浩瀚的海洋…… （通过学生的交流，明白什么是“探宝藏、擒油龙、找黑匣”，如学生对此有疑
人工智能机器人学导论 (1) 简介: (1) 作者简介 (2) 机器人控制器与程序设计 (3) 简介: (3) 机器人制作入门篇 (6) 简介: (6) 作者简介 (6) 机器人智能控制工程 (8) 简介: (8) 人工智能机器人学导论 作者：Ricky 文章来源：本站原创更新时间：2006年05月03日打印此文浏览数：2370 Slides for Second Edition (Beta) Chapter 1: What are Robots?. ppt slides and the pdf version (good a quick look) Chapter 2: Telesystems. the pdf version Chapter 3: Biological Foundations of the Reactive Paradigm. ppt slides and pdf version Chapter 5: The Reactive Paradigm Chapter 6: Selecting and Combining Behaviors Chapter 7: Common Sensors and Sensing Techniques Chapter 8: Designing a Behavior-Based Implementation Chapter 9: Multi-Agents Chapter 10: Navigation and the Hybrid Paradigm Chapter 11: Topological Path Planning Chapter 12: Metric Path Planning Chapter 13: Localization and Mapping Chapter 14: Affective Robots Chapter 15: Human-Robot Interaction Chapter 16: What Can Robot Do and What Will They Be Able to Do? 简介: 本书系统地介绍了人工智能机器人在感知、导航、路径规划、不确定导航等领域的主要内容。全书共分两大部分。第一部分共八章，它定义了什么是人工智能机器人，并介绍了为什么需要人工智能。重点介绍了人工智能机器人中智能组织的三个主要结构范式：慎思式、反应式及慎思/反应混合式。这部分还专门介绍了反应式行为的感知和编程技术，以及多智能体群体之间的协调和控制等问题。第二部分共四章，其中三章讲述了定性和定量导航、路径规划技术和在不确定性管理方面的工作。最后一章总结性地介绍了计算机视觉方面的最新技术在机器人中的应用，以及移动机器人在各个领域应用的发展展望。本书每章后均附有参考文献和习题。许多章节还列举了一些实例，用以说明本书讲述的概念和方法在实际机器人中的应用。本书内容丰富，反映了智能机器人学的基础和先进的理论和技术。本书可作为计算机、电子及自动化等专业本科高年级学生和研究生的教材或参考书，也可供从事智能机器人方面研究的教师和研究人员学习参考。
机器人课程介绍
第1课机器人简介 目的意义概述：本课以科普的形式介绍机器人的发展及应用，并在此基础上初步给出机器人的定义；机器人的分类和机器人的基本组成；最后向学生介绍了款教学机器人。 1．1什么是机器人？ 本节以科普的形式机器人的诞生及其广泛应用，并简单地给出了“机器人的定义”。教学中让学生在自学的基础上，通过上网了解更多的机器人诞生的背景，目前的应用范围以及科学家目前的努力方向。关于机器人的定义目前国际上还没有准确的定义，因此让学生理解什么是机器人，机器人与普通机器人的主要区别是什么就可以了。 1．2 机器人的分类 与计算机的分类一样，机器人按照不同的分类方式有着多种不同类别的机器人，教材中介绍了多种分类机器人。同样建议在教学中采用自学和上网探究的学习方式，主要是了解各种不同类型的机器人的应用情况，以及在我国现阶段机器人工业机器人、服务机器人以及仿人型机器人主要有哪些方面的应用。 1．3常见教学机器人简介 教材在介绍各种教学机器人的基础上，主要介绍了乐高机器人和纳英特机器人的特点。有条件的情况下，一定要向学生展示和演示教学机器人完成任务的过程，以提高学生的感性认识，激发学生的学习兴趣。 1．4机器人的基本组成
本节教学中应让学生明白，机器人系统与计算机系统一样，包括硬件和软件两部份。机器人硬件包括思维器官、动作器官和感应器官，而软件系统包括操作系统和高级计算机语言编程系统。 同时应让学生明白机器人学习中，主要是学习科学家是如何分析问题，并针对问题设计和搭建机器人来解决问题的。重点应落实到分析问题和解决问题的方法上。上学生树立信心：随着机器人的技术的不断提高，设计和制作自己的机器人是完全可行的。 第2课机器人的编程系统 目的意义概述：本课通过实际操作纳英特机器人和乐高机器人了解和学习机器人的编程系统。教学时可根据学校的实际，选用一种类型的教学机器人实施教学，教师应尽可能的创造条件让学生有机会亲自操作，至少应能给同学演示。本课的重点是机器人与机器人的连接方法、为机器人下载操作系统。学生的兴奋点在如何让“机器人前进”的任务上。 概述：首先让同学明确，机器人的微处理器实际是一台微型计算机，它只懂得机器语言，不同类型的机器人一般都有自己专门的操作系统。另外，由于机器人的微处理器体积小，功能简单，一般不提供直接编程。因为大多数情况下人们都需要在计算机上为机器人编写程序，再通用下载线将程序下载到机器人内存中，以便控制机器人的行为。 2．1纳英特机器人编程系统 本节重点介绍纳英特机器人编程环境，纳英特机器人与计算机的连接方式以及如何为纳英特机器人下载操作系统和程序，最后通过一个简单的实例——让机
1.下列哪个机器人不是工业机器人？（6.0分）A. 焊 接 机 器 人 B. 娱 乐 机 器 人 C. 码 垛 机 器 人 D. 真 空 机 器 人 我的答案：B √答对 2.下列哪个机器人是服务机器人？（6.0分）A. 激 光 加 工 机 器 人 B. 喷 涂 机 器 人 C.
配 机 器 人 D. 厨 师 机 器 人 我的答案：D √答对 3.机器人技术是什么年代问世的？（6.0分） A.20世纪 40年代 B.20世纪 50年代 C.20世纪 60年代 D.20世纪 70年代 我的答案：B ×答错 4.圆柱坐标型机器人的臀部不可以作哪些动作？（6.0分）A. 升 降 B. 回 转 C. 伸 缩 D. 俯 仰 我的答案：D √答对 5.以下哪个不是卡佩克提出的机器人的问题？（ 6.0分）A. 破 坏 力 B.
全 C. 感 知 D. 自 我 繁 殖 我的答案：D ×答错 1.科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”，分别是（8.0分）） A.机 器人 不应 伤害 人类 B.机 器人 要保 护同 类 C.机 器人 应遵 守人 类的 命 令， 与第 一条 违背 的命 令除 外 D.机 器人 应能 保护 自 己， 与第
相抵 触者 除外 我的答案：ACD √答对 2.按程序输入方式分类，机器人可以分类为两类，分别为（8.0分））A. 工 业 机 器 人 B. 编 程 输 入 型 机 器 人 C. 示 教 输 入 型 机 器 人 D. 特 种 机 器 人 我的答案：BC √答对 3.加藤一郎提出的机器人应具有的三个条件为（8.0分）） A.具 有 脑、 手、
机器人的概论 摘要：机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。因此，可以说机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具，可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。 关键字:机器人，人类，智能机器人 正文：如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明。 中国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。 随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。 在人们感到自己在不断异化，各种职业病逐渐产生，于是人们强烈希望用某种机器代替自己工作，因此人们研制出了机器人，用以代替人们去完成那些单调、枯燥或是危险的工作。由于机器人的问世，使一部分工人失去了原来的工作，于是有人对机器人产生了敌意。“机器人上岗，人将下岗。”不仅在中国，即使在一些发达国家如美国，也有人持这种观念。其实这种担心是多余的，任何先进的机器设备，都会提高劳动生产率和产品质量，创造出更多的社会财富，也就必然提供更多的就业机会，这已被人类生产发展史所证明。任何新事物的出现都有利有弊，只不过利大于弊，很快就得到了人们的认可。比如汽车的出现，它不仅夺了一部分人力车夫、挑夫的生意，还常常出车祸，给人类生命财产带来威胁。虽然人们都看到了汽车的这些弊端，但它还是成了人们日常生活中必不可少的交通工具。英国一位著名的政治家针对关于工业机器人的这一问题说过这样一段话：“日本机器人的数量居世界首位，而失业人口最少，英国机器人数量在发达国家中最少，而失业人口居高不下”，这也从另一个侧面说明了机器人是不会抢人饭碗的。美国是机器人的发源地，机器人的拥有量远远少于日本，其中部分原因就是因为美国有些工人不欢迎机器人，从而抑制了机器人的发展。日本之所以能迅速成为机器人大国，原因是多方面的，但其中很重要的一条就是当时日本劳动力
机器人技术在工业和日常生活中的应用 因为兴趣，所以我选择了机器人概论这门课，虽然只有十多节课，但还是学习、了解不少知识。 研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动，以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业，因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。随着机器人技术的不断发展，工业领域的焊接、喷漆、搬运、装配、铸造等场合，己经开始大量使用机器人。另外在军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业甚到服务娱乐行业，也都开始使用机器人。从机器人的用途来分，可以分为两大类：军用机器人和民用机器人。军用机器人主要用于军事上代替或辅助军队进行作战、侦察、探险等工作。根据不同的作战空间可分为地面军用机器人、空中军用机器人(即无人飞行机)、水下军用机器人和空间军用机器人等。在民用机器人中，各种生产制造领域中的工业机器人在数量上占绝对多数，成为机器人家族中的主力军；其它各种种类的机器人也开始在不同的领域得到研究开发和应用。 机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。而传感器作用尤为重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。加之器件集成度的提高，控制柜日渐小巧，采用模块化结构，似的机器人的功能越来越强，系统的可靠性提高了、易操作性变得简单而且可维修性变强。而控制方式一般有自主操控式、半自主操控式、遥控式等多种方式。 服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员，目前处于开发及普及的早期阶段。 大楼清洗机器人是以爬壁机器人为基础开发出来的，它只是爬壁机器人的用途之一。爬壁机器人有负压吸附和磁吸附两种吸附方式，大楼擦窗机器人采用的是负压吸附方式。磁吸附爬壁机器人也已在我国问世，并已在大庆油田得到了应用。 帮助残障人行走的机器人轮椅已逐渐成为热点。机器人轮椅主要有口令识别与语音合成、机器人自定位、动态随机避障、多传感器信息融合、实时自适应导航控制等功能。机器人轮椅关键技术是安全导航问题，采用的基本方法是靠超声波和红外测距，个别也采用了口令控制。超声波和红外导航的主要不足在于可控测范围有限，视觉导航可以克服这方面的不足。在机器人轮椅中，轮椅的使用者应是整个系统的中心和积极的组成部分。对使用者来说，机器人轮椅应具有与人交互的功能。这种交互功能可以很直观地通过人机语音对话来实现。尽管个别现有的移动轮椅可用简单的口令来控制，但真正具有交互功能的移动机器人和轮椅尚不多见，也是有待研究。 作为一项前沿的高新技技术，机器人还有广阔的发展空间。我们要发展他，掌握他，领导他的发展，但我们绝不能依赖他，他只是服务于我们，使我们的生活更美好的工具。
机器人学 A B i I d i R b i A Basic Introduction to Robotics战强 航航机究 北京航空航天大学机器人研究所 课程简介 本课程为机械电子工程专业、机械设计及理论专业硕士研究 课程的目的与地位生的专业必修课。通过本课程的学习,学生可以了解机器人的发展状况和基本概念,掌握机器人位姿的数学描述、坐标变换、运动学建模、正运动学方程、逆运动学求解、静力学分析动力学建模与分析机器人运动控制的基本原理为分析、动力学建模与分析、机器人运动控制的基本原理,为深入研究机器人的运动学和动力学控制打下基础。 第一章机器人概论 3
课程主要章 3 学时第二章机器人的位姿描述与坐标变换 5 学时第三章机器人运动学 12 学时 4 节学时分配第四章机器人静力学 4 学时 第五章机器人动力学 4 学时 第六章机器人运动控制 4 学时 考核方式考试 1、吴瑞祥,机器人技术与应用, 北京航空航天大学出版社主要参考书 2、吴广玉等,机器人工程导论,哈尔滨工大出版社 3、熊有伦,机器人学, 机械工业出版社 第一章第章机器人概论 机器人学研究的是如何综合运用机械、传感器、驱动器和计算机来实现人类某些方面的功能— 1、机器人(ROBOT 的定义 ★ Robot 来源于捷克作家 Karel Capek 年的剧本《罗沙姆的万能机器人公司》, Capek 把捷克语“ Robota (奴隶”写成
了“ Robot” 该剧描写了 Karel Capek (1890—1938 了 Robot ,该剧描写了 Robot 从只会劳 动没有思维的奴隶发展到消灭人类,后又进化为人类的社会悲剧进化为人类的社会悲剧。 ★ 为了防止机器人伤害人类,科幻作 家阿西莫夫 (Asimov于年发表的 作品《 Runaround 》提出了机器人的伦 ”
“机器人概论”公共选修课思考题 开场白：机器人综述 1．开发机器人的使命是什么？延伸人类在智力、感觉、操作及运动方面的能力。 2．机器人发展经过了哪三代？主从式机器人；示教再现型机器人；智能机器人 3．经过机器人发展的螺旋式上升，现在非结构化环境下工作的实用化机器人有什么特点？ 人参与控制加局部自制结合起来 第一讲工业领域的机器人应用 一．机器人化机器的进化 1.工业生产组织上的两次革命性变革是什么？互换性技术的采用，生产流水线的采用； 2.机器人化生产设备的进化主要体现在什么设备的发展上？有哪些新设备和设计、加工方法出现？机床 和工业机器人的发展上；全自动机床，信息化机床，并联机床；堆积法加工，虚拟现实辅助产品设计，工业仿真设计 3.你能举出机器人用堆积法加工的两个应用实例吗？塑料产品成型以及房屋建造 4.由并联机器人发展而来的数控机床在结构和控制技术上具有什么特点？结构简单，刚度高，自由度好， 控制算法复杂。 二．工业机器人（机械臂）应用原理 1．机器人一般从事3D（Dirty、Dangerous、Dull）工作，请你举出工业中机器人应用最广泛的四个工种。 喷漆，焊接，装配，搬运，加工 2．美国机器人协会对工业机器人定义是什么？工业机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能操作机。 3．了解工业机器人一般组成结构和控制数据信号转换过程。输入位置（xyz..——反解——Q1Q2 Q3——伺服电机—（驱动）—机器人定位） 4．工业机器人具有基本空间直线、平面圆弧、点定位等轨迹加工能力，对于复杂轨迹（空间直线、空间曲面）如何加工？曲面变成曲线集的加工——无数直线段的加工 5．目前工业机器人技术发展趋势是什么？智能化机器人，配备丰富的传感器再加上自主决策系统 第二讲形形色色的机器人 一．请举出8种服务型机器人的应用事例吗？简单介绍它能做的工作。导盲机器人，机器护士，手术机器人，爬墙机器人，智能吸尘器，消防机器人，家用机器人，智能汽车驾驶器 二．目前水下机器人有几种运行方式？有缆型机器人和自由无缆型机器人 三．目前常用农林业机器人可从事哪些作业？摘水果，嫁接，伐木 四．仿人形机器人 1．目前进行人形机器人研究的躯体领先者是哪个国家？日本
《自动化概论》习题讲解 自动控制原理是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置或控制器，使机器，设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 课题组1 向新同学介绍： 1-1自动化、自动控制及控制论三者的区别和联系，并具体说明自动化专业是一个口径宽、适应面广的专业。 1-2科学家和工程师有哪些本质区别，科学家/工程师各应该具备什么样的基本素质，并简述你在大学期间准备如何提高自己的个人素质的体会。 1-3自动化的概念，自动化的研究内容以及自动化与新技术革命的关系。 课题组2 科普文章： 2-1 我国自动化的发展。简述控制和自动化的发展，我国古代发明的重要自动装置，介绍指南车用途和原理、候风地动仪原理、宋代水运仪象台观察天 文现象的原理等。 2-2 计算机与自动控制。列举5种你认为对人类生产和生活最有影响的自动化技术或系统，以此说明计算机技术和自动控制或自动化技术的密切关系。 2-3 社会经济系统工程。介绍社会经济系统工程的主要研究内容，讨论系统工程和自动化的关系。 课题组3 讨论发言稿： 3-1 发言题目：经典控制理论与现代控制理论分析、设计方法 向同学们介绍经典控制理论时期分析和设计自动控制系统的主要方法，现 代控制理论分析和设计自动控制系统的主要方法。 3-2 发言题目：综合自动化 向同学们介绍综合自动化，电子计算机在自动化技术中所起的作用，计算 机控制的特点。 课题组4 你到一个高职学校去求职，就以下内容准备试讲稿： 4-1 试比较自适应控制和自校正控制的异同，智能控制与普通控制的主要区别。4-2 自动控制系统有哪几个基本环节（元件），何谓自动控制系统的“负反馈”。 介绍恒值自动调节系统、程序自动控制系统、随动系统的功能和特点。
军用移动机器人结构设计 摘要：军用移动机器人是军用机器人中的一种。本文在分析国内外移动机器人研究现状的基础上，设计了一种新型移动机器人结构——将轮式驱动系统和步行式运动机构相结合，在两个电机的驱动下，通过一些简单的传动机构，使机器人可以实现单方向的步态行走。同时配合车轮运动，使机器人不仅具有一般轮式机器人移动速度快、控制简单的特点，还具有较好的越障能力。 关键词：军用移动机器人；步行机构；运动学分析 第一章绪论 移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统，移动机器人具有移动功能，在代替人从事危险、恶劣(如辐射、有毒等)环境下作业和人所不及的(如宇宙空间、水下等)环境作业方面，比一般机器人有更大的机动性、灵活性。随着科技的进步，人类对未知世界进行探索的愿望越来越强烈，移动机器人的发展也日新月异[1]。在对移动机器人的研究中，人们提出了许多新的或挑战性的理论与工程技术课题，引起越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣，更由于移动机器人在军事侦察、扫雷排险、防核化污染等危险、恶劣环境以及民用中的物料搬运上具有广阔的应用前景，使得对它的研究在世界各国受到更为普遍的关注[2]。 国外对于移动机器人的研究起步较早，日本是开发机器人较早的国家，并成为世界上机器人占有量最多的国家，其次是美国和德国。进入90年代，随着技术的进步，移动机器人开始在更现实的基础上，开拓各个应用领域，向实用化进军。前苏联曾经在移动机器人技术方面居于世界领先的地位，俄罗斯作为前苏联的继承者，在机器人技术领域依然具有相当雄厚的技术基础，ROVER科技有限公司把在开发空间机器人中获得的经验应用于开发地面机器人系统，如极坐标平面移动车、爬行移动机器人、球形机器人、工作伙伴平台以及ROSA-2移动车等，最近的突出成果是2003年发射的火星漫游机器人一一“勇气”号与“机遇”号。虽然国内有关移动机器人研究的起步较晚，但也取得了不少成绩[3]。2003年国防科技大学贺汉根教授主持研制的无人驾驶车采用了四层递阶控制体系结构以及机器学习等智能控制算法，在高速公路上达到了130 Km/h的稳定时速，最高时速170 Km/h，而且具备了自主超车功能，这些技术指标均处于世界领先的地位[1]。但是我国在机器人的核心及关键技术的原创性研究、高性能关键工艺装备的自主设计和制造能力、高可靠性基础功能部件的批量生产应用等方面，同发达国家相比，我国仍存在较大的差距。未来研究热点是将各种智能控制方法应用到移动机器人的控制[4-7]。 本课题主要是针对在不同的路况环境下，机器人的运动能够适应不同的路径和环境而提出的，要求机器人能在平坦的直行路面以较快的速度行走，在复杂环境下能完成爬越斜坡、台阶，实时避障等任务，具有更广的道路通过性和灵活性，也可以为机器人的运动和控制提供一个很好的研究平台。
工业机器人技术概论 制造是现代人类所有经济活动的基石，是人类历史发展和文明进步的动力。机器人的诞生，就如同人类直立行走一样代表着人类社会的进步，工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，将人们从这些繁重的工作中解脱出来，这是人类文明的又一次飞跃。随着人类工业文明的不断进步，科学技术的迅猛发展，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人的发展史 “机器人”一词出自捷克文，意为劳役或苦工。1920年，捷克斯洛伐克小说家、剧作家卡雷尔·查培克在他写的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据Robota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“机器人”这个词。此后被欧洲各国语言所吸收而成为专门名词。 机器人首先是被工厂所使用的。工业机器人的使用可以追溯到20世纪50年代末。在第二次世界大战中，武器专家发明了武器瞄准用的司服系统，直到这个时候，人们才拥有制造机器人所需的技术。二战结束后不久，发明家约瑟夫·恩格尔贝格（Joseph F.Englberger）意识到这种技术能应用于机器人的研制，于是，他与另一位发明家乔治·德沃尔(George Devol)共同开发了的一台工业机器人——“尤尼梅特”（Unimate）,并于1961年在通用汽车公司的工厂里启用。它的构造相当的简单，功能也只是把零件拿起来，然后放到传送带上，不能对它所处的环境做出反应，只能按预先设定的程序精确的重复同一动作。但是，“尤尼梅特”的应用向人们预示了工业机械化的美好前景，具有十分重要的意义。机器人在许多工厂出现后，不但没有遭到拒绝，而且许多脏活、累活都由机器人来干，受到了工人们的欢迎。 20世纪60年代可谓是工业机器人的黎明期，机器人的许多功能得到了进一步的发展。像传感器的应用提高了机器人的可操作性，人们试着在机器人上安装各种各样的传感器，包括恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡则开始在机器人中加入视觉传感系统，并帮助MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统；声纳系统、光电管等技术的应用，使机器人可以根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人，并向人工智能进发。 20世纪70年代，随着计算机和人工智能技术的发展，机器人进入了实用化时代。像日立公司推出的具有触觉、压力传感器，7轴交流电动机驱动的机器人；美国Milacron公司推出的世界第一台小型计算机控制的机器人，由电液司服驱动，可跟踪移动物体，用于装配和多功能作业；适用于装配作业的机器人还有像日本山梨大学发明的SCARA平面关节型机器人等；70年代末期，由美国Unimation 公司推出的PUMA系列机器人，为多关节、多CPU二级计算机控制，全电动，有
课程主要内容 1）概述（Xia） 2）机器人系统结构与分类（Xia）3）机器人运动学与动力学 4）机器人驱动与控制 5）机器人轨迹规划与离线仿真 6）机器人工业应用（Xia） 7）机器人系统集成技术（Xia）
参考书目 ?1刘极峰主编《机器人技术基础》， 高等教育出版社，2006年5月第一版，2011年8月第9次印刷?2蔡自兴著《机器人学》， 清华大学出版社，2000年9月第1版?3柳洪义、宋伟刚编著《机器人技术基础》， 冶金工业出版社，2002年11月第1版?4林尚扬等编著《焊接机器人及其应用》， 机械工业出版社，2000年7月第1版?5张福学《机器人技术及其应用》， 电子工业出版社，2000年1月第1版 2
第一讲机器人概述 1. 机器人由来及发展 2. 机器人定义 3.机器人相关理论与技术 4.机器人应用概况 3
1 机器人由来及发展 4 ?我国西周时代（公元前1066年－前771年），流传有关巧匠偃师献给周穆王歌舞机器人/艺伎的故事；?公元前3世纪，古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯； 1.1 古代机器人
?春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国劳动人民的聪明智慧。 ?公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人－自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。 ?1800年前的汉代，我国东汉时期（公元25－220年），大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。而张衡发明的指南车是世界上最早的机器人雏形。 5
课程考试复习题及参考答案 一、名词解释题： 1.自由度： 2.机器人工作载荷： 3.柔性手： 4.制动器失效抱闸： 5.机器人运动学： 6.机器人动力学： 7.虚功原理： 8.PWM驱动： 9.电机无自转： 10.直流伺服电机的调节特性： 11.直流伺服电机的调速精度： 12.PID控制： 13.压电元件： 14.图像锐化： 15.隶属函数： 16.BP网络： 17.脱机编程： 18.AUV： 二、简答题： 1.机器人学主要包含哪些研究内容？ 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些？ 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义？ 4.机器人控制系统的基本单元有哪些？ 5.直流电机的额定值有哪些？ 6.常见的机器人外部传感器有哪些？ 7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。 8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成？ 9.为什么要做图像的预处理？机器视觉常用的预处理步骤有哪些？ 10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。 11.从描述操作命令的角度看，机器人编程语言可分为哪几类？ 12.仿人机器人的关键技术有哪些？ 三、论述题： 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 5.机器人单关节伺服控制中，位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的？ 6.试论述工业机器人的应用准则。 四、计算题：（需写出计算步骤，无计算步骤不能得分）： 1.已知点u的坐标为[7,3,2]T，对点u依次进行如下的变换：（1）绕z轴旋转90°得到点v；（2）绕 y轴旋转90°得到点w；（3）沿x轴平移4个单位，再沿y轴平移-3个单位，最后沿z轴平移7个单位得到点t。求u, v, w, t各点的齐次坐标。
机器人概论 一、问答题： 1、仿人机器人的定义：指具有两手、两足、头部和躯干等人类外形特征，能用双足进行移动和其它类人功能的人形机器人。 特点：外观与人相似，引入步态分析的理论，能模仿人类行走，可以完成人指定或预先设定的工作，能够适应人的生活和工作环境。 2、生物生产机器人开发的三大推动力：电子技术、生物技术、机械技术。 3、机械控制中的内部传感器主要测量对象：轴向和径向的位置移动，部件的三维移动和位置移动。 内部传感器中代表性的传感器包括：接近开关，位置开关，旋转编码器等。 4、生物生产机器人的性能和组成与工业机器人相比的不同：性能方面生物生产机器人一般精度要求要比工业机器人低，功率和载荷要求也低，还需要有相应的视觉系统进行图像的采集与处理。在组成上二者采用的动力元件不同，生物生产机器人的结构设计较简单，成本较低。 5、微机器人的概念：微机器人是在微细加工技术和微型机械电子产品基础上迅速发展起来的一个多学科交叉的前沿研究领域，是微机电系统(MEMS)的重要分支，是微机电系统发展的高级形式。 应用场合：(1)微执行器技术；(2)检测技术；(3)能源供给；(4)控制技术。 6、仿生机械研究的主要领域：仿生机械研究的主要领域有生物力学、控制体和机器人。生物力学研究生命的力学现象和规律，包括生体材料力学和生体流体力学，生体机械力学和生体流体力学。控制体和机器人是根据从生物了解到的知识建造的工程技术系统。其中用人脑控制的称为控制体(如肌电假手、装具)；用计算机控制的称为机器人。仿生机械学的主要研究课题有拟人型机械手、步行机、假肢以及模仿鸟类、昆虫和鱼类等生物的各种机械。 二、论述题： 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。 主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 三、综合题： 观看了各种机器人展示的视频，有机器人表演的，有工业机器人作业的，有餐厅和家用仿人机器人为人服务的，甚至还有军事机器人的研究等等。 科技是第一生产力，随着科技的发展，机器人发展越来越多样化，机器人种类也变得更加繁多，随之机器人的应用变得越来越广泛。现如今可知的机器人应用包括工业、农业、服务业、商业、医疗、军事、航天航海等领域。在不远的将来，机器人在我们国家将变得更加普遍化，机器人技术的应用将对我们的生活产生很大的影响。最突出的工业机器人将对世界制造业做出巨大的贡献，能最大限度的弥补社会人口老龄化带来的劳动力缺乏问题。 不同种类的机器人在不同领域的发展与应用所带来的作用不尽相同，但是机器人的普遍应用是社会发展的必然，机器人技术的高速发展无疑对提高社会生产水平和人民生活质量具有很大的促进作用。未来机器人的发展也需要我们所有人更多的学习和探索。
《机器人学导论》课程复习资料 一、名词解释： 1.自由度 2.机器人工作载荷 3.柔性手 4.制动器失效抱闸 5.机器人运动学 6.机器人动力学 7.虚功原理 8.PWM驱动 9.电机无自转 10.直流伺服电机的调节特性 11.直流伺服电机的调速精度 12.PID控制 13.压电元件 14.图像锐化 15.隶属函数 16.BP网络 17.脱机编程 18.AUV 二、简答题： 1.机器人学主要包含哪些研究内容？ 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些？ 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义？ 4.机器人控制系统的基本单元有哪些？ 5.直流电机的额定值有哪些？ 6.常见的机器人外部传感器有哪些？ 7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。 8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成？ 9.为什么要做图像的预处理？机器视觉常用的预处理步骤有哪些？ 10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。 11.从描述操作命令的角度看，机器人编程语言可分为哪几类？ 12.仿人机器人的关键技术有哪些？ 三、论述题： 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 5.机器人单关节伺服控制中，位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的？ 6.试论述工业机器人的应用准则。 四、计算题：（需写出计算步骤，无计算步骤不能得分）： 1.已知点u的坐标为[7,3,2]T，对点u依次进行如下的变换：（1）绕z轴旋转90°得到点v；（2）绕y 轴旋转90°得到点w；（3）沿x轴平移4个单位，再沿y轴平移-3个单位，最后沿z轴平移7个单位得到点t。求u, v, w, t各点的齐次坐标。
机器人学概论论文机器人发展与应用 南昌大学机电工程 材料成型及控制工程102班 唐小龙5901210098 2012/5/10
机器人发展 一、机器人发展的简介与展望 阿西莫夫提出的“机器人三定律”：第一，机器人不得伤害人，也不得在人造受伤害时袖手旁观；第二，机器人必须服从人的命令，除非该命令与第一定律相抵触；第三，机器人必须保护自己，除非保护行为与上述两定律相抵触。这三条定律明确规定了人与机器人的主从关系和相互制约关系，几十年来已成为公认的研制和使用机器人必须遵循的基本准则。[1] 机器人通常可以分为三代：第一代，可编程机器人，从上个世纪60年代后半期开始投入使用，这也是当代工业机器人中主要的类型，这类机器人一般可以根据操作员所编写的程序，完成一些重复性操作。第二代，自适应机器人，或感知机器人，具有不同程度的感知能力，这归功于近些年来各种传感器的广泛应用。第三代，智能机器人，具有感知，识别，推理，规划和学习等诸智能机制，主要处于试验阶段。[2] 由于人类的需求，随着科技的发展，依靠信息的交流，现代科技界对机器人发展提出了展望，主要沿着三个方向发展：一是让机器人具有更强的智能和功能；二是让机器人更具人形，也就是更像人；三是微型化，让机器人可以做更多细致的工作。[3]这些都可以让机器人更有能力并更好的为人类服务。而，我认为这些都需要人类在信息技术方面有更好的提高。 二、机器人发展离不开信息技术 人类对机器人需求呈现越来越多的趋势，例如人们要求生产工业型机器人、军事型机器人、生活型机器人、医疗型机器人等。由于机器人的发展涉及到机械、电子、控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的综合集成，故而机器人的不断发展必然会对科技提出越来越高的要求，因此对有关机器人的科技也就要求日益精进了。 而，信息技术无疑是其中比较重要乃至不可或缺的一部分。因为随着机器人技术的不断发展，必然会逐渐向以人为中心的个人化方向发展，并将服务于人类生活的各个领域，因而必然会对机器人的网络化和智能化提出更高的要求，而这些就必然会要求信息技术得到更好的发展以满足人类的要求。 例如，伺服驱动的数字化和高度集成化、智能化技术，要满足这一技术的要求就必须实现软件伺服控制，从而使在在伺服系统中应用现代控制理论的先进算法（如：最优控制、人工智能、模糊控制、神经元网络等）成为可能，而这无疑要求信息技术方面有更好的突破。 而，实际上，机器人的所有动作都需要信息技术的支持，因为一个机器人如果要发生一些行为，就要控制多个关节（或说是部件），并要检测多个传感器的信息，需要很强的处理信息的能力，然后才能更好地应对不同的工作环境，做出更有效率的工作行为。这无疑显示了机器人的发展离不开信息技术的发展，尤其要为机器人建立相关的信息系统，并进行信息管理。因为机器人的控制系统必然要求信息技术的嵌入，而控制系统好比机器人的中枢神经，其重要性不言而喻。 三、机器人发展对社会的影响 机器人的出现并高速发展是社会和经济发展的必然，是为了提高社会的生产