第七章 机器人第一节 概述一、机器人的由来机器人是众所周知的一种高新技术产品，然而，“机器人”一词最早并不是一个技术名词，而且至今尚未形成统一的、严格而准确的定义。“机器人”最早出现在上个世纪 20年代初期捷克的一个科幻内容的话剧中，剧中虚构了一种称为 Robota（捷克文，意为苦力、劳役）的人形机器，可以听从主人的命令任劳任怨地从事各种劳动。实际上，真正能够代替人类进行生产劳动的机器人，是在 20 世纪 60 年代才问世的。伴随着机械工程、电气工程、控制技术以及信息技术等相关科技的不断进展，到 20 世纪 80 年代，机器人开始在汽车制造业、电机制造业等工业生产中大量采纳。现在，机器人不仅在工业，而且在农业、商业、医疗、旅游、空间、海洋以及国防等诸多领域获得越来越广泛的应用。经 过 几 十 年 的 进 展 ， 机 器 人 技 术 已 经 形 成 了 综 合 性 的 学 科 — — 机 器 人 学（Robotics）。 机器人学有着及其广泛的讨论和应用领域，主要包括机器人本体结构系统、机械手设计，轨迹设计和规划，运动学和动力学分析，机器视觉、机器人传感器，机器人控制系统以及机器智能等。尽管机器人已经得到越来越广泛应用，机器人技术的进展也日趋深化、完善，然而“机器人”尚没有一个统一的、严格而准确的定义。一方面，在技术进展过程中，不同的国家、不同的学者给出的定义不尽相同，虽然基本原则一致，但欧美国家的定义限定多一些，日本等给出的定义则较宽松。另一方面，随着时代的进步、技术的进展，机器人的内涵仍在不断进展变化。国际标准化组织（ISO）定义的机器人特征如下。：仿生特征：动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能；柔性特征：机器人作业具有广泛的适应性，适于多种工作，作业程序灵活易变；智能特征：机器人具有一定程度的人类智能，如记忆、感知、推理、决策、学习等；自动特征：完整的机器人系统，能够独立、自动完成作业任务，不依赖于人的干预。二、机器人的组成机器人是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、传感器、和驱动器等四部分组成。机械本体是机器人实施作业的执行机构。为对本体进行精确控制，传感器应提供机器人本体或其所处环境的信息，控制系统依据控制程序产生指令信号，通过控制各关节运动坐标的驱动器，使各臂杆端点根据要求的轨迹、速度和加速度，以一定的姿态达到空间指定的位置。驱动器将控制系统...
