机器人机构学第一章

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1、机器人技术陶建国哈尔滨工业大学机电学院2005.2.2004/2005学年春季学期教学日历院系名称：机电工程学院课程名称：机器人技术总学时：36学分：2课程类别：XW授课起止周数：1~9适用学科、专业：机械设计及理论；机械制造及其自动化、机械电子工程等时间、地点方式时数教学(授课或讨论)内容教材页数及参考文献范围周序星期节次地点课堂讲授课堂讨论1二7~8D13√2机器人的定义、分类及发展概况蔡自兴<<机器人学>>蒋新松<<机器人学导论>>1四5~6D13√2机器人的组成、构型及性能要素蔡自兴<<机器人学>>蒋新松<<机器人学导论>>2二7~8D13√2机器人的驱动器与

2、传动系统，机器人的关节结构马香峰<<工业机器人的操作机设计>>费仁元<<机器人机械设计和分析>>2四5~6D13√2机器人的手部结构，机器人的平衡机构马香峰<<工业机器人的操作机设计>>费仁元<<机器人机械设计和分析>>3二7~8D13√2并联机器人的结构，机器人的移动机构柳洪义<<机器人技术基础>>费仁元<<机器人机械设计和分析>>3四5~6D13√2机器人的数学基础：位置与姿态描述，齐次坐标变换付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>4二7~8D13√2齐次变换矩阵及其几何意义，习题举例付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>22004/2005学年春季学

3、期教学日历4四5~6D13√2机器人的结构参数和坐标系的建立，Denavit-Hartenberg矩阵付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>5二7~8D13√2机器人运动学正解，机器人运动学逆解付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>5四5~6D13√2机器人的微分运动及变换，机器人雅可比矩阵付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>6二7~8D13√2机器人运动学习题举例，并联机器人运动学简介付京孙<<机器人学>>，黄真<<并联机器人机构学理论及控制>>6四5~6D13√2机器人的工作空间，机器人静态力学计算付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>7

4、二7~8D13√2机器人动力学研究内容及建模方法，拉格朗日方程付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>7四5~6D13√2拉格朗日方程的一般形式，牛顿—欧拉方程付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>8二7~8D13√2刚性机器人动力学方程举例，弹性机器人动力学简介付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>8四5~6D13√2机器人规划的作用与任务，机器人的轨迹规划付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>9二7~8D13√2机器人控制与感觉技术简介付京孙<<机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>9四5~6D13√2机器人控制与感觉技术简介，课程总结付京孙<<

5、机器人学>>蔡自兴<<机器人学>>3第一章绪论1.1机器人的定义、分类及发展概况1.1.1机器人的定义机器人问世已有几十年，但没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，另一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。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。美国机器人协会（RIA)：一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机（Manipulator）。美国家标准局：一种能够进行编程并在自动控制下完成某些操作和移动作业任务或动作的机械装置。41987年国际标准化组织

6、(ISO)对工业机器人的定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。日本工业标准局：一种机械装置，在自动控制下，能够完成某些操作或者动作功能。英国：貌似人的自动机，具有智力的和顺从于人的但不具有人格的机器。中国：我国科学家对机器人的定义是：“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”。5尽管各国定义不同，但基本上指明了作为“机器人”所具有的二个共同点：是一种自动机械装置，可以在无人参与下，自动完成多种操作或动作功能，即具有通用性

7、。可以再编程，程序流程可变，即具有柔性(适应性）。机器人集中了机械工程、材料科学、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。61.1.2机器人的发展历史1920年，捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。卡佩克在剧本中把捷克语“Robota”写成了“Robot”，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。1950年，美国作家埃萨克·阿西莫夫在他的科幻小说《I，Robot》中首次使用了“Robotics”，即“机器人学”。阿西莫夫提出了“