有关机器人的知识问答题

1.有关机器人知识

20世纪的伟大发明

随着2001年新年钟声的敲响,人们迈着坚实的步伐跨进了21世纪。站在世纪之交的门槛,回顾过去,展望未来,我们心潮澎湃、思绪万千……

20世纪,人类取得了辉煌的成就,从量子理论、相对论的创立,原子能的应用,脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现,到信息技术的腾飞,人类基因组工作草图的绘就,世界科技发生了深刻的变革。信息技术、生物技术、新材料技术、先进制造技术、海洋技术、航空航天技术等都取得了重大突破,极大地提高了社会生产力。

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自60年代初问世以来,经历40年的发展已取得长足的进步。工业机器人在经历了诞生——成长——成熟期后,已成为制造业中不可少的核心装备,世界上有约75万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。特种机器人作为机器人家族的后起之秀,由于其用途广泛而大有后来居上之势,仿人形机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等各种用途的特种机器人纷纷面世,而且正以飞快的速度向实用化迈进。

人们常常会问为什么要发展机器人?我们说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水平和人类的生活质量,让机器人替人们干那些人干不了、干不好的工作。在现实生活中有些工作会对人体造成伤害,比如喷漆、重物搬运等;有些工作要求质量很高,人难以长时间胜任,比如汽车焊接、精密装配等;有些工作人无法身临其境,比如火山探险、深海探密、空间探索等;有些工作不适合人去干,比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等;这些都是机器人大显身手的地方。服务机器人还可以为您治病保健、保洁保安;水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆;工程机器人可以上山入地、开洞筑路;农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫;军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹……

现在社会上对机器人有很多迷惑,有人认为机器人无所不能。这些朋友是从电影、电视、小说中认识机器人的,他们眼中的机器人是神通广大的万能机器,当他们看到现实的机器人时,他们会认为现在的机器人太普通,不能称之为机器人。有人认为机器人是人,形状必须像人,不像人怎么能叫机器人,然而现实中绝大多数的机器人样子不像人,这使很多机器人爱好者大失所望。还有人认为机器人上岗,工人就会下岗,无形中把机器人当成了竞争对手,他们没有想到机器人会为人做许多有益的事情,会推动产业的发展,给人类创造更多的就业机会。

机器人的定义

在科技界,科学家会给每一个科技术语一个明确的定义,但机器人问世已有几十年,机器人的定义仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展,新的机型,新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。

2.关于机器人的知识

写字机器人 在当时的自动玩偶中,最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。

1773年,他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等,他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画,有的拿着鹅毛蘸墨水写字,结构巧妙,服装华丽,在欧洲风靡一时。

由于当时技术条件的限制,这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶,它制作于二百年前,两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐,现在还定期演奏供参观者欣赏,展示了古代人的智慧。

19世纪中叶自动玩偶分为2个流派,即科学幻想派和机械制作派,并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”;1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》;1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世;1886年《未来的夏娃》问世。

在机械实物制造方面,1893年摩尔制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。 进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世,1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,并在纽约举行的世界博览会上展出。

它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人不能走动。1959年第一台工业机器人(可编程、圆坐标)在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。

现代机器人 现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。 机器人汽车焊接生产线 自1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。

大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。

另一方面,原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下,美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手。

铆接机器人 1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。

这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。

作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。

1965年,MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。 机器狗 1967年日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会),同年召开了日本首届机器人学术会。

1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。

1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人,它是液压驱动的,能提升的有效负载达45公斤。 到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该年为“机器人元年”。

随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。 /z/q801485006.htm 详情请见后面的。

3.机器人基础知识

原发布者:WL课件库

工业机器人应用技术1模块二1机器人的基础知识机器人的基本属于与图形符号234机器人的主要技术参数机器人的举例分析机器人的工作原理与应用技术单元提要本模块主要介绍机器人的基础知识,包括机器人的基本术语与各类图形符号,机器人的主要技术参数等,并介绍了几种实际产品的技术规格和机构简图。学习要求学习完本模块的内容后,学生应熟练掌握机器人的基本术语和各类图形符号的含义;能够读懂并解释机器人技术规格书的内容,能够熟练绘制出机器人机构简图和各种机械结构的运动简图;掌握运动学和动力学的基本问题,理解机器人的位置与变量的关系,了解运动学、静力学和动力学的一般表示方法,能用上述所学解释机器人的位置、姿态和运动的关系。学习单元一机器人的基本术语与图形符号一、机器人的基本术语1.关节关节(joint)即运动副,是允许机器人手臂各零件之间发生相对运动的机构,是两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接,如图2-1所示。A、B两部件可以做互动连接。图1-13不同坐标结构的机器人一、机器人的基本术语高副(higherpair)机构简称高副,指的是运动机构的两构件通过点或线的接触而构成的运动副。例如,齿轮副和凸轮副就属于高副机构。平面高副机构拥有两个自由度,即相对接触面切线方向的移动和相对接触点的转动。相对而言,通过面的接触而构成的运动副称为低副机构。一、机器人的基本术语一

4.关于机器人的一些资料

机器人

robot

有独立的自动控制系统、可以改变工作程序和编程、能模仿人体某些器官的功能完成某些操作或移动作业的机器。机器人是中国对robot一词的意译。在生产中,要求机器人能替代工人上岗,从事高节奏的重复性劳动,因此机器人应有足够的重复精度,特别要有很高的可靠性。

简史 1954年美国人G.C.戴伏尔首次提出通用“重复操作机器人”的方案,60年代初美国公司推出Unimate球坐标型和Versatran圆柱坐标型第一代工业机器人产品。70年代,机器人逐渐为工业部门接受并在日本、美国、联邦德国等国家形成产业,在汽车等工业中迅速推广应用。80年代,高性能指标的机器人增多,继搬运机器人、喷漆机器人、点焊机器人和弧焊机器人之后,各种装配机器人和遥控作业机器人也迅速发展,带感觉的第二代机器人以装配机器人为先导,在电子工业中进入了实用阶段。80年代后期,机器人被列入中国国家七五攻关项目,有了较大发展。

构成和类型 主要由操作机或移动机构、驱动系统和控制系统所构成。操作机大多是由机座、立柱、大臂、小臂、腕部和手部用转动或移动关节串联起来的多自由度开式空间运动机构,其终端手部为抓持器,可夹持物料或安装工具,像人手那样在工作空间内执行多种作业。为了适应抓持器在三维空间内的任意的位置和姿态要求,操作机也即机器人的自由度一般为6,但有些工业机器人的自由度可为5或4,而对有高度灵活要求的冗余度机器人,可仿人臂具有多于6的自由度。在6自由度机器人中,抓持器的位置一般是由前3个手臂自由度确定,而其姿态则与后3个腕部自由度有关。按前3个自由度布置的不同工作空间,机器人可有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型及拟人臂关节坐标型4种不同结构。操作机的机座有时安装在移动机构上以增加机器人的工作空间。从事移动作业的机器人常称移动机器人,其中重要的是能适应恶劣场地和危害环境的步行机器人,有两足、四足和六足等。此外还有轮式和履带式等移动机器人。

机器人各主动关节的自由度是由驱动能源实现的。大多采用直流伺服电机、步进电机和交流伺服电机等电力驱动,也有的采用油缸的液压驱动和气缸的气压驱动。常借助齿轮、连杆、齿形带、滚珠丝杠、谐波减速器、钢丝绳等部件驱动各主动关节运动。

控制系统是机器人的大脑和心脏,是决定机器人性能水平的关键。主要作用是控制机器人终端运动的离散点位和连续路径或控制移动机器人的移动。现有机器人控制系统多由上一级多位计算机和下一级微处理器再加传感器和软件等构成。上一级按作业任务规划或给出各关节动作的指令,下一级则控制各关节伺服驱动系统执行上一级的动作指令,使机器人终端以一定精度完成作业任务。在某些经济型机器人中,步进电机或气缸的驱动系统采用非伺服的开关量控制结构。也有少量工业机器人的控制系统是在数控控制机基础上派生并附加软件组成的。很多机器人控制系统都有自己的编程语言,从汇编语言到高级专用语言。

在遥控机器人中,由于人要操持主手对从手动作始终进行控制和监视,控制系统的构成除有人这一要素外,还配有视觉和力觉等传感部分。

机器人按控制系统达到的水平大致分为3代。第一代机器人以示教再现式控制为主要特征,用示教盒、遥控手柄和手把手示教,应用最广。第二代机器人运用视觉、触觉等传感器、具有某些环境信息反馈的计算机直接控制。第三代机器人是装有多种传感器,能按作业命令、环境信息进行人工智能控制的自主机器人,简称智能机器人。有时也把基于传感器有初步智能的第二代机器人称为智能机器人。

机器人学 分析、设计、研究和发展机器人的学科,是一门涉及机构学、机械设计、自动控制、电子学、计算机、传感器、人工智能和仿生学等多学科交叉的综合性学科。内容广泛,主要包括:①机器人的结构组成。②机器人的运动学和动力学。③机器人的运动学控制、动力学控制和柔顺控制。④机器人的传感器。⑤机器人编程语言。⑥机器人基于知识的智能控制。⑦步行机的步态学等。

展望 机器人的出现和发展使人类由人—机器—自然界的传统生产模式逐步向人—机器人—机器—自然界的新生产模式发展,极大地提高了社会劳动生产率并改变人类的社会生活面貌。机器人不断朝着结构多样化、自控智能化和监控智能化方向发展。只在微米甚至纳米级微动的微型机器人的问世,将进一步开阔机器人的应用前景并对机器人定义及机器人学科的发展产生重要影响。

5.有关机器人的资料

本人已经有一个展项的完整资料、原型送达****,欢迎全球任何人免费仿制和改进,这个机器人供电方式,就是从数学分析的结果提出的工程结构,从工程应用上已经是完整的;不足之处是目前只能做到概率解,请观众在将来做出纯数学的解析解,目前一般的数学研究所和普通的数学博士还无法解答;有两项展项将向有关部门送审,看是否在保密限制之内,因为具备创新的军事用途。

现在的大学生上完实验课,你在实验室门口堵住他,向他借来实验教材,就这本教程的内容提问,只要是问题准确、细致,他们保准回答不上来,他刚才还懵懵懂懂的呀,问老师也是瞠目结舌;如果要他制造实验设备那就是八格牙鲁、死啦死啦地也没辙。现在的学校教学仪器都是从社会上采购来的,实验讲义的原稿是教学仪器供应商提供的,其他就可想而知了。到了研究生,就是在国外原版科技文献和数据库指导下的进口软件系统、硬件平台、市场上采购的模块以及专用集成电路和组件的系统集成,科技快餐,现代技术大拼盘。

现已向****免费提供的原型是机器人从平面、曲面、台阶上,用脚或轮子取得动力电源,就不必像日本本田机器人那样背后背负动力电池;清华大学毕业的机器人专业博士到北京交通大学工作后制造并在深圳高交会上展出的机器人还拖带供电电缆呢,又环保、又创新,还提出了四驱车竞赛的新方法;****就是爱国主义、国防军事、科学普及教育的展项;至于超越国外飞行模拟训练舱,能产生可控***的设备基础资料,都已经通知到****,在附近的企业就能制造出来,以本人的孤陋寡闻,尚未见识过同类装置。还可以指导在学学生撰写发明专利申请文件(大学知识产权课程和专利代理律师都不教你!),凡此种种,都是提高票价吸引观众的硬道理。

现在理工科学生的金工实习、电子元器件装配实习,都是在组装一样的基础零件和电路板,完成后请教师评分后就当废品扔掉;毕业论文、创新工程等等都丑陋的不堪入目,任由学生下载网上的资料初级模仿;***就在**中,应该为祖国的下一代提供实践的课题、充分使用学生的实验与教学经费,本人愿意义务指导他们制造各种创新展项,引导他们跨过书本内容与市场联系与参与社会竞争的门槛。

6.关于机器人编程要学习哪些知识

确实是属于工业自动化这一范畴,而且都是实践性很强的岗位要求,因此绝不是仅仅在电脑上敲敲打打,学习“编程”那么简单。单纯学习理论科目,不能解决这6个问题。当然,理论是基础,是能够快速进步的台阶。既然你是软件专业的,理论应该不缺什么。关键是要看一些技术课程或资料,比如PLC、现场总线PROFIBUS等书籍或资料,这些东西网上都有的。机器人资料网上也有的,比如KUKA,但是相对来说很少,而且很简单没有实际价值。学习PLC的人很多,因为应用普遍。但是对于工业机器人,受到公司规模、实力及应用的限制,接触的人比较少。

现在的机器人系统是和PLC紧密联系在一起来加以应用的,实践性非常强,比如焊接系统,喷涂系统,不同的应用对机器人有不同的要求,总线传输既有单一的PROFIBUS,也有混合系统及光纤传输。你所讲这几条,不具体接触机器人,不深入现场,基本上入门都算不上。比如第1至4条,我敢说很难找到这样的详细资料来帮助你具体解决安装、信号、调试、通讯、编程等等一系列复杂工程。我是从事汽车焊装和涂装机器人维修维护的,所有的资料直接来源于厂家,但是也很少。而在国内,这样的本土安装调试厂家凤毛麟角。比如他们从德国进的KUKA机器人,由德国人一手培训,资料也是德国人给的,外人很难获得。网上流传的版本,仅限于控制系统的介绍和示教器的使用说明,也有一些应用的介绍,基本上是概括性的,对一个实际工程应用来说,可以起到某些提示作用,但是没有什么具体帮助。

所以,如果没有机会接触工业机器人,没有厂家提供的深层次资料,想要如你所说的学好机器人,确实困难。除非,仅仅作为基本的了解。

7.我想做一个机器人,需要什么知识

1.感知技术核心的是传感基础,其中包括了:传感器(各类传感器,基于什么原理的都有)、信号处理(核心使用的技术是各类滤波、多传感器融合等)、模式识别(视觉、语音、运动捕捉等)等等。

2.认知是理解环境的部分,现在主流的核心手段是(基于认知科学的)机器学习技术。人机交互的理解部分一般也放在这里。

3.动作是从事的人最多的部分,机器人几乎所有问题都在这里面。动作首先包括了机械、电子(拖动)这些看得见的部分,然后还包括了于控制理论为核心的运动控制,规划理论为核心的运动规划,

4.协同是后来被补充进体系的(暂定,未普遍接受),主要包括了网络化和多机器人。网络化大部分问题是工程性质的。多机器人则主要研究如果每个机器人单独决策时,如何全局最优等问题。

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