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示教－再现 即分为示教－存储－再现-操作四步进行。
• 示教：方式有两种：(1) 直接示教－手把手；(2) 间接示教－示教盒控制。 • 存储：保存示教信息。 • 再现：根据需要，读出存储的示教信息向机器人发出重复动作的命令。
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机器人学基本概念----机器人系统结构
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机器人学基本概念----工业机器人的主要技术参数
工业机器人的技术参数是各工业机器人制造商在产品供货时所提供 的技术数据。 尽管各厂商提供的技术参数不完全一样，工业机器人的结构、 用途等有所不同， 且用户的要求也不同， 但工业机器人的主要技术 参数一般包括：
行为主义（actionism),又称进化主义或控制论学派：控制论和 感知－动作型控制系统。（控制论，感知－动作的进化，行为模 拟） 争论一直存在，研究并存，无明确ＡＩ定义。携手共存的时期。 （也许本质是一样的，只是从不同角度观察和表达不同而已）


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第二讲
机器人学基本概念
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第二讲

机器人学基本概念
机器人学
机器人偿还期理论 机器人系统结构 工业机器人的主要技术参数 机器人自由度、图形符号与典型机器人的自由度布置形式 机械误差、精度、定位精度（空间分辨度）与重复定位精度 主从控制与示教再现
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机器人学基本概念----机器人机械系统与其它机械系
统的区别

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机器人速度高、精度高、控制范围广，一般速度控制 比在１：１００００以上。 工业机器人不仅高速运动中突然停止时位置精度高， 而且还要精密跟踪时变的速度与空间轨迹，对加速度 和力也要进行高精度的控制。 机构多为串联结构，因此刚性差且具有多个固有振动 频率。 负载以及各构件对各个回转轴的转动惯量，随着机器 人的位形而变，其变化幅度很大，一般可达４－８倍。 摩擦、传动间隙、检测精度等对机器人的高速、高精 度的运动制约严重。 传统的单体控制方式不能满足要求。
简化公式：
Ｐ＝Ｉ／（Ｌ－Ｍ）

Ｐ－－偿还期（年） Ｉ－－机器人及其辅助设备的初期总投资 Ｌ－－每年所节省的劳动费（包括工资和津贴） Ｍ－－全年维修费
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机器人机械系统与其它机械系统的区别
机器人的控制系统与一般自动化控制系统的区别 人工智能的争论及其对机器人学的影响
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机器人学基本概念----机器人的控制系统与一般自动
化控制系统的区别

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(1) 机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。 经常要求正 向运动学和反向运动学的解, 还要考虑惯性力、 外力(包括重力)、 哥氏力及向心力的影响。
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自由度（Degrees of Freedom）
精度（Accuracy） 工作范围（Work Space）
速度（Speed）
承载能力（Payload）
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机器人学基本概念----机械误差、精度、定位精度
（空间分辨度）与重复定位精度
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5分
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机器人学基本概念----机器人偿还期理论

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以机器人及其辅助设备的初期总投资为一方面，以每年所节省的 劳动费（包括工资和津贴）加上材料费再减去年维修费为另一方 面，计算出应用机器人能够在多少年内收回成本。
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机器人学基本概念----机器人偿还期理论

详细计算公式：
Ｒ－－机器人售价 Ａ－－附属设备费用
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Ｐ＝（Ｒ＋Ａ＋Ｅ）－Ｃ／［（Ｌ＋Ｍ１－Ｍ２）＊Ｈ＊（１－ＴＲ）＋Ｄ＊ＴＲ］



Ｅ－－工程及安装费用
Ｃ－－税务信贷 Ｍ１－－材料费用 Ｍ２－－操作维修费用 Ｈ－－年运行小时数（２５０天，单班８） ＴＲ－－公司税率 Ｄ－－年折旧 对于单班、双班和三班，一般时间是３－４年，２－３年，１－２年 与国别区域有关人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成, 因此 存在一个“最优”的问题。 根据传感器和模式识别的方法获得 的工况, 自动选择最佳的控制规律。
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(2) 简单机器人至少要有3～5个自由度, 比较复杂的机器人有十 几个甚至几十个自由度。每个自由度包含一个伺服机构, 它们必 须协调 组成一个多变量控制系统。 (3) 机器人的协调控制以及“智能”, 只能由计算机来完成。 因 此, 机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。 (4) 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型, 随着 状态的变化,参数也在变化, 变量间存在耦合。因此还要利用速度 甚至加速度闭环。
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机器人学基本概念----工业机器人的主要技术参数
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机器人学基本概念----机器人自由度、图形符号与典
型机器人的自由度布置形式

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机器人的自由度是指机器人所具 有的独立坐标轴的运动数目，一 般不包括手爪的开合。（独立驱 动数目）一般６个，多了叫冗余
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机器人学基本概念----人工智能的争论及其对机器人
学的影响

人工智能的主要学派：
符号主义（symbolicism),又称逻辑主义，心理学派或计算机学 派：物理符号系统假设和有限合理性原理。（数理逻辑，认知基 元是符号，功能模拟）
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联结主义（connectionism),又称仿生学派或生理学派：神经网 络和学习算法。（仿生和人脑的研究，认知基元是神经元，结构 模拟）
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机器人学基本概念----机器人学

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机器人学是一个多学科的交叉的高技术领域,包含机器人理论和和机器人技术。 机器人理论： （1）机器人基础理论与方法：机构分析与综合、运动学和动力学建模、作业与 运动规划、优化设计、控制和智能。 （2）机器人仿生学：仿生运动和动力学、仿生机构学、仿生感知和控制理 论、仿生器件设计和制造。 （3）机器人系统理论：多机器人系统理论（例如ＭＡ）、机器人－人融合、 系统协调和交互。 （４）微机器人学：微机器人分析、设计和控制理论等。 （５）移动操作机器人理论：复杂多链空间机器人机构学、步态规划与稳定性、 多链协调与控制。 机器人技术： （1）机器人结构设计与制造技术。 （２）操作和执行技术； （３）检测与传感技术； （４）智能技术； （５）实验和评价技术； （６）人机交互和融合技术； （７）技术规范和标准。
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机器人学基本概念----机械误差、精度、定位精度
（空间分辨度）与重复定位精度
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定位精度（Positioning Accuracy）：是指机器人的手部实际指定位置与目标位 置之差。 重复定位精度（Repeatability Accuracy）：是指机器人重复定位其手部于同一 目标位置的能力，可以用标准偏差这个统计量来表示，它是衡量一列误差值的 密集度（重复度）