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機器人技術發展綜述:瞭解機器人技術的研究領域

機器人是一種由主體結構、控制器、指揮系統和監測感測器組成的, 能 夠模擬人的某些行為、能夠自行控制、能夠重複程式設計、能在二維空間內完成一定工作的機電一體化的生產設備。 機器人技術是綜合了電腦、控制論、機構學、資訊傳感技術、人工智慧、仿生學等多學科而形成的高新技術。

研究領域

經過數十年的發展, 機器人技術已經發展成為一門新的綜合性交叉科學——機器人學(mb06cs), 它包括基礎研究與應用研究兩方面的內容, 其主要研究領域有:1機械手設計;2機器人運動學與動力學;3機器人軌跡規劃;4機器人驅動技術;5機器人感測器;6機器人視覺;7機器人控制語言與離線程式設計;8機器人本體結構;9機器人控制系統:10智慧型機器人等。

按機器人的發展程度分類機器人

第一代機器人:第一代機器入主要指只能以示教—再現方式工作的工業機器人, 稱為示教—再現型。 示教內容為機器人操作結構的空間軌跡、作業條件、作業順序等。

第二代機器人:第二代機器人帶有一些可感知環境的裝置, 通過回饋控制, 使機器人能在一定程度上適應變化的環境。

第三代機器人:第三代機器人是智慧型機器人,

它具有多種感知功能, 可進行複雜的邏輯推理、判斷及決策, 可在作業環境巾獨立行動;它具有發現問題且能自主地解決問題的能力。

機器人的發展趨勢

1、機械結構向模組化、可重構化發展。 探索新的高強度輕質材料, 進一步提高負 載/自重比。 例如關節模組中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化,

由關節模組、連杆模組用重組方式構造機器人整機;機器人軟體的模組化則簡化了程式設計, 發展了離線程式設計技術, 提高了機器人控制系統的適應性。

2、工業機器人控制系統向基於PC機的開放型控制器方向發展, 便於標準化、網路化;器件集成度提高, 控制櫃日見小巧, 且採用模組化結構;大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性

3、機器人中的感測器作用日益重要, 除採用傳統的位置、速度、加速度等感測器 外, 裝配、焊接機器人還應用了視覺、力覺等感測器, 而遙控機器人則採用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多感測器的融合技術來進行環境建模及決策控制,

多感測器融合配置技術在產品化系統中已有成熟應用

4、虛擬實境技術在機器人中的作用已從模擬、預演發展到用於程序控制, 如使遙控機器人操作者產生置身於遠端作業環境中的感覺來操縱機器人。

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