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第二章 机器人概述
2.1 机器人定义
至今还没有机器人的统一定义。关于机器人的定义,国际上主要有:
(1)英国简明牛津字典的定义:机器人是“貌似人的自动机,具有智力的和
顺从于人的但不具人格的机器”。
(2)美国机器人协会(RIA)的定义:机器人是“一种用于移动各种材料、
零件、工具或专用装置的,通过可编程序动作来执行种种任务的,并具有编程能
力的多功能机械手”。
(3)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”。
我国的科学家对机器人定义是:“机器人是一种自动化的机器,这种机器具备
一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,
是一种具有高度灵活性的自动化机器”。
2.2 机器人的构成与分类
现在的一个机器人系统,一般由机械手、环境、任务、控制器四个相互作用
的部分组成,其简化形式为下图 1 所示:
图 1 机器人系统框图
机器人的分类方法很多,按机械手的几何结构来分,机器人可分为:柱面坐
标、球面坐标、关节球面坐标机器人;若按机器人的控制方式来分,机器人可分
为:非伺服和伺服机器人两种。若按机器人控制器的信息输入方式分,可分为手
动、遥控、智能的机器人。
2.3 机器人的坐标变换
在描述物体(如零件、工具或机械手)间关系时,要用到位置矢量、平面和
坐标系等,例如用 3×1 的位置矢量来确定空间内任何一点的位置,即对于直角
坐标系{A},空间内任何一点 P 的位置可用 3×1 的阵列矢量表示:AP=[px py