• 我国的机器人技术起步较晚，约于20世纪 70年代末、80年代初开始。20世纪90年代中 期，6 000 m以下深水作业机器人试验成功， 目前已经达到7000米。以后的近10年中，在 步行机器人、精密装配机器人、多自由度关节 机器人的研制等国际前沿领域逐步缩小了与世 界先进水平的差距，
• 国内机器人方面的主要学术刊物《机器人》、 《机器人技术与应用》等。
现有的机器人差不多都采用这种控制方式。作 为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是 1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和 UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工 业机器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形 特征迥异，主要由类似人的手和臂组成。
1965年，MIT的Roborts演示了第一个具有视觉 传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。
中国工业机器人进展
• 我国于1972年开始研制自己的工业机器人。
•
进入80年代后，我国机器人技术的开发与研究得到
了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对
工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业 机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬 运机器人。
• 1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施， 智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的 研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种 机器人。
• 机器人一词虽出现得较晚，然而这一概念在人 类的想象中却早已出现。制造机器人是机器人技 术研究者的梦想，代表了人类重塑自身、了解自 身的一种强烈愿望。自古以来，就有不少科学家 和杰出工匠制造出了具有人类特点或具有模拟动 物特征的机器人雏形。
• 1，西周时期，偃师---能歌善舞的伶人； • 2，春秋后期，鲁班---木鸟，能在空中飞行“三日
•
从90年代初期起，我国的工业机器人又在实践中迈
进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、
搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批
机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国
机器人产业的腾飞奠定了基础。
我国机器人发展的瓶颈
• 主要是基础零部件的技术不过关： • 伺服电机，高精度减速器、高精度位置编
• 目前，对全球机器人技术发展最有影响的国家应该是美国和 日本。美国在机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，而
日本生产的机器人在数量、种类方面则居世界首位。机器人技术
的发展推动了机器人学的建立，许多国家成立了机器人协会，美 国、日本、英国、瑞典等国家设立了机器人学学位。
•
20世纪70年代以来，许多大学开设了机器人课程，开展了机
器人学的研究工作，如美国的MIT、RPI（美国伦斯勒理工学院
RENSSELAERPOLYTECHNICINSTITUTE ）、
• Stanford、Carnegie-Mellon、Conell、Purdue、Univ of
California等大学都是研究机器人学富有成果的著名学府。
• 随着机器人学的发展，相关的国际学术交流活动也日渐增多， 目前最有影响的国际会议是IEEE每年举行的机器人学及自动化 国际会议，此外还有国际工业机器人会议(ISIR)和国际工业机器 人技术会议(CIRT)等。出版的相关期刊有“Robot Today”、 “Robotics Research”、“Robotics and Automation”等多种。
而不下”。 • 3，地动仪、计里鼓车，指南车，木牛流马 ， • 4，1662年，日本的竹田近江---自动机器玩偶 ； • 5，1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊---机器鸭 ；
• …...
• 现代机器人的研究始于20世纪中期，其技术背景 是计算机和自动化的发展，以及原子能的开发利 用。
•
自1946年第一台数字电子计算机问世以来，
机器人技术基础
（工业机器人）
绪论
• 本章将主要介绍机器人的由来与发展、 机器人的定义、机器人技术的研究领域与 学科范围以及机器人的分类、应用、组成 与技术参数等。

• 0.1 概 述
• 0.1.1 机器人的由来与发展
• 1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本 《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器 人一词。剧中机器人(Robot)这个词的本意 是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外 表、特征和功能的机器，是一种人造的劳 力。
• 目前部分国家倾向于美国机器人协会所给出的定义：机器 人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过 可编程序动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械 手。这个定义实际上指的是工业机器人。
• 一般地说，可以定义机器人是由程序控制的，具有人或生物 的某些功能，可以代替人进行工作的机器。
背景下，美国原子能委员会的阿尔贡研究所于
1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械
式的主从机械手。
1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概 念，并申请了专利。
该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关 节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实 现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器 人。
计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、
低价格的方向发展。
• 大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进 展，其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与 数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器 人的开发奠定了基础。
•
另一方面，原子能实验室的恶劣环境要求某
些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求
码器、先进的运动控制系统； • 制约了我国的装备制造业的发展； • 所以，国家在基础部件的研究和开发方面
投入的力量比较大---国家的重大科研项目。
0.1.2 机器人的定义
• 机器人现在虽然已被广泛应用，且越来越 受到人们的重视，而机器人这一名词却还没有 一个统一、严格、准确的定义。不同国家、不 同研究领域的学者给出的定义不尽相同，虽然 定义的基本原则大体一致，但仍有较大区别。 欧美国家的定义限定多一些，日本给出的定义 宽松一些，这样就使得机器人的定义范围大小 不同，以至在统计机器人的数量时，由于定义 限定的差异，各种统计数字会有很大出入，故 经常要给予特殊说明。