"这份文档是关于机器人技术基础的期末复习资料,涵盖了机器人组成系统、主要研究内容、驱动方式、行走机构、定义、分类、工作空间形式、机器人三原则、位姿概念、坐标变换、运动学方程以及相关参数等多个方面。"
在机器人技术中,机器人通常由四个主要部分构成:机构部分,负责机器人的物理结构;传感器组,用于感知环境信息;控制部分,处理来自传感器的数据并决定机器人的动作;信息处理部分,处理和分析数据以实现智能化决策。机器人的研究内容主要包括研究机器人与环境之间的交互控制。驱动方式有液压、气动和电动等,每种方式都有其特性和应用场景。
机器人的行走机构多样化,包括足式(如步行机器人)、蛇形式(适用于狭窄空间)、轮式(高效移动)和履带式(适合粗糙地形)。机器人的定义强调了它们的可编程运动、末端执行器和对外界物体的操作能力。根据应用领域,机器人可以分为工业机器人、极限环境作业机器人和医疗福利机器人等类型。
操作臂的工作空间形式多样,包括直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式、SCARA(选择性装配机器人手臂)和关节式机器人。机器人三原则是由阿西莫夫提出的伦理准则,规定了机器人在行动时不得伤害人类、必须服从人类命令(除非命令违反第一原则)以及保护自身安全(除非与前两条原则冲突)。
位姿是描述刚体在空间中的位置和姿态,而RPY角和欧拉角都是用来描述三维旋转的方式,两者在旋转顺序和角度上具有对应关系。矩阵的左乘和右乘分别表示相对于固定坐标系和运动坐标系的变换,齐次变换矩阵用于描述坐标系之间的转换,包括位置和姿态信息。运动学方程则涉及连杆间的位移、速度和加速度的关系,运动学反解方法包括反变换法、几何法和Pieper解法,用于求解关节变量。
连杆参数包括连杆长度、旋转半径、连杆轴线和连杆偏移等,这些参数对于理解机器人的运动学至关重要。灵活空间和可达空间是评估机器人操作范围的重要概念,灵活空间表示机器人可以到达的任意方位目标点,而可达空间则是机器人至少能以一个固定方位到达的目标点集合。
这份复习资料全面地介绍了机器人技术的基础知识,包括机械结构、控制系统、运动学理论和伦理规范,对于理解和掌握机器人技术的基础概念非常有帮助。