机器人学引论.ppt

机器人学赵言正yzh-******@**********Date1机器人技术引论IntroductionofRobotics教材:机器人学蔡自兴主要内容:绪论、空间描述和变换(数学基础)、机器人运动学、动力学、控制、规划、编程、应用及展望以教材为主、补充国内外研究成果与进展、发展方向等理论讲解与专题介绍相结合加强实验课(6-8学时)考试方式:Date2周次日期讲课****题、课堂讨论、实验实****等作业备注内容上课时数内容上课时数17/9绪论1国内外工业机器人发展状况1赵言正9/9数学基础-位置姿态的表示、齐次变换1类人机器人研究进展1赵言正14/9数学基础-物体的变换及逆变换、--、机器鱼研究进展1赵言正28/“一”1自动烹饪机器人研究报告1言勇华19/10机器人控制“一”1空间太阳电池自动封装机器人研究报告1言勇华课程总结/复****1球面二自由度并联机构研究1赵言正Date3机器人学导论)东汉、张衡发明的指南车2)1768-1774,瑞士钟表匠制作的木偶机器人3)1920捷克剧作家KarelCapek首次提出Robota一词4)1950美国科幻作家Assimov,提出机器人三守则5)1954美国人乔治设计了第一台电子可编程机器人6)1962美国GM公司使用全球第一台机器人UnimateDate51920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。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