第一章 机器人概述
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机器人技术手册第一章机器人概述随着科技的飞速发展,机器人技术成为了人们生活中不可忽视的一部分。
机器人作为一种智能化的机械设备,可以执行各种任务,从工业生产到日常生活,甚至探索未知的太空领域。
本手册将为您介绍机器人技术的相关知识和应用。
第二章机器人的组成和结构机器人由多个部件组成,包括机械结构、传感器、控制系统、电源等。
机械结构决定了机器人的形态和动作能力,传感器负责获取环境信息,控制系统则对机器人进行指令和决策。
第三章机器人的运动与定位机器人的运动是基于其机械结构和控制系统实现的。
常见的机器人运动包括步行、爬行、飞行等。
定位技术对机器人的导航和位置确定至关重要,主要采用的方法有GPS定位、惯性导航和视觉识别等。
第四章机器人的人机交互人机交互是机器人技术发展的一个重要方向,旨在让机器人能够更好地理解和响应人类指令。
语音识别、图像处理和自然语言处理等技术的应用,使得机器人能够实现智能对话和情感交流。
第五章机器人的应用领域机器人技术在各个领域都有广泛的应用。
在工业领域,机器人可以替代人力进行重复性或危险性的工作;在医疗领域,机器人可用于手术、康复和护理等;在军事领域,机器人可以执行侦查、救援和战斗任务。
第六章机器人的发展前景随着人工智能、大数据和云计算等技术的不断进步,机器人技术将会迎来更广阔的发展前景。
机器人的智能化和自主学习能力将大大提升其应用领域和工作效率。
结语机器人技术正在以惊人的速度改变着我们的生活和工作方式。
本手册致力于为读者提供机器人技术的相关知识和应用,希望能够对您的学习和工作有所帮助。
让我们共同期待机器人技术的未来!。
第一章概述1.1 机器人的由来与发展一、机器人的由来“机器人”(robot)一词来自1920年捷克作家卡雷尔·查培克的剧本《罗萨姆的万能机器人》。
剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人它的名字叫罗伯特,也就是我们英文中的Robot,作为人类生产的工业品推向市场,让它充当劳动力代替人类劳动的故事,引起了人们的广泛关注。
后来,这个故事就被当成了机器人的起源。
机器人学(robotics)出自1942年美国科幻作家Jsaac Asimov的科幻小说“Runaround”。
1942年,科学家兼作家Isaac Asimov首次提出了机器人三大定律:第一:机器人必须不危害人类,也不允许它眼看人将受危害而袖手旁观;第二:机器人必须绝对服从人类,除非这与第一原则矛盾;第三:机器人必须保护自身不受伤害,除非这与第一或第二原则相矛盾。
机器人一词虽出现得较晚,然而这一概念在人类的想象中却早已出现,人类希望制造一种像人一样的机器,以便替人类完成各种工作。
西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的具备有机器人概念的文字资料。
春秋后期,鲁班曾制造过一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”体现了我国劳动人民的聪明智慧。
东汉时代,著名科学家张衡不仅发明了地动仪、计里鼓车,而且发明了指南车,这些发明都是具有机器人构想的装置。
据记载,指南车行驶于前方,车厢正中间有个平放着的大齿轮,即一个四十八齿的轮子。
大齿轮中央有一平台,金童仙子立于此台上,左手拢于胸前,右手平平举起,指向正南方。
当车向左或向右转弯时,金童仙子也徐徐地转身,但右手所指的方向却始终不变。
张衡指南车是一种装有特殊的差速齿轮装置和指向器的单辕双轮车。
关于记里鼓车:计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。
原理是,车轱辘直径三尺二寸,张衡当时计算出的圆周率为3.1466,车轱辘转一周,所走路程是一丈,也就是民间说的两步。
自上古以来,里程就有明确的规定,三百步为一里,也就是一百五十丈,车轱辘转动一百五十圈就是一里。
第一章机器人简介第一节机器人概述一、机器人的定义目前,世界上还没有一个统一的、严格的、准确的机器人定义。
美国机器人协会(RIA)的机器人定义:“机器人是用以搬运材料、零件、工具的可编程序的多功能操作器或是通过可改变程序动作来完成各种作业的特殊机械装置。
”日本工业机器人协会(JIRA)的定义:“工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器( end effector)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。
”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机械手,这种机械手具有几个轴,能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行种种任务。
”机器人是虽然外表可能不像人,也不以人类的方式操作,但可以代替人力自动工作的机器。
机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,是人造机器的“终极”形式,它涉及到机械、电子、自动控制、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,因此它的发展与众多学科发展密切相关。
机器人技术的发展也是生产力发展的需求的必然结果,是人类自身发展的必然结果。
二、机器人的历史机器人的历史并不算长,1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始。
第一代机器人属于示教再现型,第二代则具备了感觉能力,第三代机器人是智能机器人,它不仅具有感觉能力, 而且还具有独立判断和行动的能力。
英格伯格和德沃尔制造的工业机器人是第一代机器人,属于示教再现型,即人手把着机械手,把应当完成的任务做一遍,或者人用“示教控制盒”发出指令,让机器人的机械手臂运动,一步步完成它应当完成的各个动作。
20世纪70年代,第二代机器人开始有了较大发展,第二代机器人则对外界环境实用阶段,并开始普及。
第二代是有感觉的机器人:它们对外界环境有一定感知能力,并具有听觉、视觉、触觉等功能。