服务机器人技术大纲20131015 下载本文

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<<服务机器人技术>>编写大纲

此稿为编写大纲初稿,请大家就自己负责的章节进行撰写,到11月15

号撰写20~30页的草稿! 第一部分 服务机器人的共性技术

第1章 绪论 (谷明信)

教学目的及要求 1.1机器人

1.1.1 机器人的发展历史

以时间为顺序,不同国家区域区分开,重点写各时期的典型机器人

1.1.2机器人的定义与概念

机器人,机器人学,工业机器人,服务机器人,机器人三定律,(自由度、定位精度、重复精度、工作空间),机器人定义的不同,典型的机器人定义,国际机器人协会对机器人的定义,我国对机器人的定义,机器人定义的核心内容,机器人能力评价指标

1.1.3 机器人的分类

机器人分类标准,按机器人负载及工作空间范围,按控制方式,按自由度,按应用领域,按国家区域,按机械结构坐标布置形式分类,按驱动方式,按技术发展等

1.1.4机器人的组成及其功能

三大部分6大系统。驱动系统、感知系统、执行系统、控制系统、软件及决策系统、人-机器人-环境交互系统等

1.1.5 机器人的发展趋势

机器人技术发展趋势,机器人应用领域发展 1.2 服务机器人

1.2.1服务机器人的发展历史

典型的服务机器人技术,典型的服务机器人

1.2.2服务机器人的定义与分类 服务机器人定义

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国际机器人联合会定义:服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人,它能完成有益于人类的服务工作,但不包括从事生产的设备。从广义上说服务机器人是指除工业机器人以外的各种机器人,主要用于服务业,包括室内机器人和室外机器人。

服务机器人应用领域分类

1.2.3服务机器人的构成及其功能 典型服务机器人构成,如家用清洁服务机器人

1.2.4服务机器人的研究现状

服务机器人技术、服务机器人市场、服务机器人产品,

服务机器人技术研究机构(国外:MIT、Stanford Uviversity、CMU、Gerorgia Institute of Technology、Weseda University、Honda、University of Tsukuba、德国宇航中心机器人研究室、德国 Fraunhofer Gesellschaft、Universitst de Girona;国内:哈尔滨工业大学、中科院沈阳自动化研究所、清华大学、北京航空航天大学机器人研究所、上海交大机器人研究所)

服务机器人企业(美国iRobot、Northrop Grumman、Intuitive Surgical外科手术机器人,英国ABP、Saab Seaeye水下机器人公司,德国Reis机器人集团,瑞士ABB,日本Yaskawa Electrics)

应将以上单位的网址、研究内容、最新成果简要写出。 服务机器人技术:产业发展共性关键技术和前沿创新技术

产业发展共性技术包括产品创新与性能优化设计和模块化/标准化体系结构设计,标准化、模块化、高性能、低成本的执行结构,智能传感与人机-交互系统,动力源/驱动/传动系统,系统集成与应用和性能测试规范与维护技术等;

前沿创新技术包括:仿生材料与结构一体化设计,精密微/纳操作,多自由度灵巧操作,执行机构与一体化设计,非结构环境下的动力学与智能控制,复杂环境下机器人动力学问题,生肌电激励与控制,非结构环境认识与导航规划,故障自诊断与自修复,人类情感与运动感知理解,智能认识与感知,人类语义识别与提取,记忆和智能推理,多模式人机交互,多机器人协同作业,自重构机器人,网络化交互及微纳系统等方面。

仿生皮肤、人工肌肉、结构驱动一体化是当前及未来服务机器人发展的重要

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课题。

服务机器人产业化发展的共性技术:自主移动机器人平台,机构与驱动(机器人的执行结构和驱动机构朝着微型化和一体化方向发展),感知技术,自主技术(任务规划、环境创建与自定位、路径规划、实时导航、目标识别等),交互技术,网络通信技术

1.3本章小结 言简意赅

习题 参考文献

第2章 服务机器人的机构组成 (李文江)

教学目的及要求

标准化、模块化、低成本的执行器

自主移动技术(包括地图创建、路径规划、自主导航) 2.1服务机器人的移动机构(服务机器人本体)

2.1.1末端夹具

夹钳式取料手、吸附式吸料手(气体吸附、磁吸附)、仿生手指、专用夹具

2.1.2手腕

自由度、驱动方式、典型机构

2.1.3服务机器人手臂

结构形式:单臂式、双臂式、悬挂式;运动形式:直线运动、回转运动、复合运动、俯仰运动

2.1.4服务机器人腿脚

固定基座、轮式、足式、履带、旋翼、混合机构 2.2 服务机器人的驱动传动系统 2.2.1 驱动传动结构 2.2.2 驱动传动方式

驱动方式:液压、气动、电动、机械、直接驱动 磁致伸缩驱动、形状记忆合金、静电驱动、超声波电机 2.2.3 驱动传动选取

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