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机器人技术导论,报告内容概要,什么是机器人?为什么要使用机器人?机器人的历史机器人的应用,什么是机器人呢?,R2-D2,Star Wars,3PO,终结者,世界上第一台工业机器人样机(1954)，两年后，被称为机器人之父的Joseph Engelberger创立了第一家机器人公司,世界上第一台实验室机器人样机(1960)，美国斯坦福大学,我国自主研制的20公斤点焊机器人,一汽“红旗”轿车机器人焊接线,机器人的定义,目前还没有一个统一的有关机器人定义 一般来说我们认为机器人是计算机控制的可以编程的能够完成某种工作或可以移动的自动化机械，这是美国工程师协会制定的一个定义 日本和其他国家也对机器人有不同的看法，他们认为从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器,在1967年日本召开的第一届机器人学术会议提出两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人：具有脑、手、脚等三要素的个体；具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器；具有平衡觉和固有觉的传感器。,1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为：“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法作为研究对象”。 1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：“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。” 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，所不同的是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”。,机器人的分类,关于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。,机器人是怎样产生的呢？,1920年，有一个捷克斯洛伐克作家叫卡佩克，他写了一本科幻小说，叫罗萨姆的机器人万能公司。这本小说中他构思了一个和幻想了一个机器人，它的名字叫罗伯特，也就是我们英文中的Robot，它可以不吃饭，它能够不知疲劳的，不知疲倦地进行工作。在1920年前后，第一次世界大战以后，是各国工业发展比较迅速的时期，电影摩登时代，卓别林主演的人变成了机器人，在生产线中天天的进行劳动。人们在这种烦躁的体力劳动中就幻想有一种能代替人完成这样工作的想像、一种需要。,这个小说在1924年和1927年的时候被纷纷传到了日本、法国和欧洲国家，还变成了一种当时的木偶剧和一些话剧，所以这样的一个机器人的名词就向全世界铺展开来，当时人们还认为是一个科幻小说，还没有把它跟我们日常的学习工作和生产结合起来。但通过这样一个小说，一个罗伯特(Robot)这样一个名词，它体现了人类长期的一种愿望，这种愿望就是创造出一种机器，能够代替人进行各种工作。这种想法是机器人产生的一种客观的要求。,真正机器人的发展是在1947年，美国橡树岭国家实验室在研究核燃料的时候，大家知道核燃料，它有X射线对人体是有伤害的，必须有一台机器来完成像搬运和核燃料的处理这样的工作。在1947年产生了世界上第一台主从遥控的机器人,1947年以后，是计算机电子技术发展比较迅速的时期，因此各国已经开始利用当时的一些现代的技术，进行了机器人研究。,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。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。,1962年美国研制成功PUMA通用示教再现型机器人，那么这就标志着机器人走向成熟应该说第一台可用的机器人在1947年产生，真正意义的机器人在1962年产生。,为什么要使用机器人？,机器人有三个方面是我们必要去发展的理由:一个是机器人干人不愿意干的事，把人从有毒的、有害的、高温的或危险的环境中解放出来；机器人可以干不好干的活，比方说在汽车生产线上我们看到工人天天拿着一百多公斤的焊钳,一天焊几千个点，就重复性的劳动，一方面他很累，但是产品的质量仍然很低；机器人干人干不了的活，这也是非常重要的机器人发展的一个理由，比方说人们对太空的认识，人上不去的时候，叫机器人上天，上月球，以及到海洋，进入到人体的小机器人，以及在微观环境下，对原子分子进行搬迁的机器人，都是人们不可达的工作。上述方面的三个问题，也就是说机器人发展的三个理由。,世界各国机器人发展现状,自从60年代机器人进入工业领域以来，世界各国历年累计销售机器人总台数达到约万台，其中包括日本装备的专用工业机器人。然而早期的许多机器人现在已经退役，因此实际装备机器人的数量较低，估计全世界实际装备工业机器人的数量为万台。日本占世界实际装备机器人总数的一半以上，主要是因为日本的数字中包括了各种工业机器人，但是它所占的比例不断下降，而欧盟及美国工业机器人的数量分别增加了11及14，各为17.6万台和9.3万台，而我国仅为000台。,美国,美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，比起号称机器人王国的日本起步至少要早五六年。经过30多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。综观它的发展史，道路是曲折的，不平坦的。,美国政府从60年代到70年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。对于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财政支持的情况下，宁愿错过良机，固守在使用刚性自动化装置上，也不愿冒着风险，去应用或制造机器人，加上当时美国失业率高达6.65，政府担心发展机器人会造成更多人失业，因此不予投资，也不组织研制机器人，这不能不说是美国政府的战略决策错误。 70年代后期，美国政府和企业界虽有所重视，但在技术路线上仍把重点放在研究机器人软件及军事、宇宙、海洋、核工程等特殊领域的高级机器人的开发上，致使日本的工业机器人后来居上，并在工业生产的应用上及机器人制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。,进入80年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才对机器人真正重视起来，政策上也有所体现，一方面鼓励工业界发展和应用机器人，另一方面制订计划、提高投资，增加机器人的研究经费，把机器人看成美国再次工业化的特征，使美国的机器人迅速发展。 80年代中后期，随着各大厂家应用机器人的技术日臻成熟，第一代机器人的技术性能越来越满足不了实际需要，美国开始生产带有视觉、力觉的第二代机器人，并很快占领了美国60的机器人市场。,尽管美国在机器人发展史上走过一条重视理论研究，忽视应用开发研究的曲折道路，但是美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很强。具体表现在：（1）性能可靠，功能全面，精确度高；（2）机器人语言研究发展较快，语言类型多、应用广，水平高居世界之首；（3）智能技术发展快，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用；（4）高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速，主要用于扫雷、布雷、侦察、站岗及太空探测方面。,俄罗斯,在前苏联（主要是在俄罗斯），从理论和实践上探讨机器人技术是从50年代后半期开始的。到了50年代后期开始了机器人样机的研究工作。1968年成功地试制出一台深水作业机器人。1971年研制出工厂用的万能机器人。早在前苏联第九个五年计划（1970年一1975年）开始时，就把发展机器人列入国家科学技术发展纲领之中。到1975年，已研制出30个型号的120台机器人，经过20年的努力，前苏联的机器人在数量、质量水乎上均处于世界前列地位。国家有目的地把提高科学技术进步当作推动社会生产发展的手段，来安排机器人的研究制造；有关机器人的研究生产、应用、推广和提高工作，都由政府安排，有计划、按步骤地进行。,日本,日本在60年代末正处于经济高度发展时期，年增长率达11。第二次世界大战后，日本的劳动力本来就紧张，而高速度的经济发展更加剧了劳动力严重不足的困难。为此，日本在1967年由川崎重工业公司从美国Unimation公司引进机器人及其技术，建立起生产车间，并于1968年试制出第一台川崎的“尤尼曼特”机器人。,正是由于日本当时劳动力显著不足，机器人在企业里受到了“救世主”般的欢迎。日本政府一方面在经济上采取了积极的扶植政策，鼓励发展和推广应用机器人，从而更进一步激发了企业家从事机器人产业的积极性。尤其是政府对中、小企业的一系列经济优惠政策，如由政府银行提供优惠的低息资金，鼓励集资成立“机器人长期租赁公司”，公司出资购入机器人后长期租给用户，使用者每月只需付较低廉的租金，大大减轻了企业购入机器人所需的资金负担；政府把由计算机控制的示教再现型机器人作为特别折扣优待产品，企业除享受新设备通常的40%折扣优待外，还可再享受 13的价格补贴。另一方面，国家出资对小企业进行应用机器人的专门知识和技术指导等等。,这一系列扶植政策，使日本机器人产业迅速发展起来，经过短短的十几年，到80年代中期，已一跃而为“机器人王国”，其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法：“日本机器人的发展经过了60年代的摇篮期，70年代的实用期，到80年代进人普及提高期。”并正式把1980年定为“产业机器人的普及元年”，开始在各个领域内广泛推广使用机器人。 日本政府和企业充分信任机器人，大胆使用机器人。机器人也没有辜负人们的期望，它在解决劳动力不足、提高生产率、改进产品质量和降低生产成本方面，发挥着越来越显著的作用，成为日本保持经济增长速度和产品竞争能力的一支不可缺少的队伍。,日本在汽车、电子行业大量使用机器人生产，使日本汽车及电子产品产量猛增，质量日益提高，而制造成本则大为降低。从而使日本生产的汽车能够以价廉的绝对优势进军号称“汽车王国”的美国市场，并且向机器人诞生国出口日本产的实用型机器人。此时，日本价廉物美的家用电器产品也充斥了美国市场这使“山姆大叔”后悔不已。日本由于制造、使用机器人，增大了国力，获得了巨大的好处，迫使美、英、法等许多国家不得不采取措施，奋起直追。,中国,有人认为，应用机器人只是为了节省劳动力，而我国劳动力资源丰富，发展机器人不一定符合我国国情。这是一种误解。在我国，它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济效益，而且将为我国的宇宙开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出卓越的贡献。,我国已在“七五”计划中把机器人列人国家重点科研规划内容，拨巨款在沈阳建立了全国第一个机器人研究示范工程，全面展开了机器人基础理论与基础元器件研究。十几年来，相继研制出示教再现型的搬运、点焊、弧焊、喷漆、装配等门类齐全的工业机器人及水下作业、军用和特种机器人。目前，示教再现型机器人技术已基本成熟，并在工厂中推广应用。我国自行生产的机器人喷漆流水线在长春第一汽车厂及东风汽车厂投入运行。1986年3月开始的国家863高科技发展规划已列入研究、开发智能机器人的内容。就目前来看，我们应从生产和应用的角度出发，结合我国国情，加快生产结构简单、成本低廉的实用型机器人和某些特种机器人。,发展过程总结,总结一下，机器人有三个发展阶段，习惯于把机器人分成三类：一种是第一代机器人，那么也叫示教再现型机器人，它对于外界的环境没有感知，操作力的大小，工件存在不存在，焊的好与坏，它并不知道，那么实际上这种从第一代机器人，也就存在它这种缺陷，因此，20世纪70年代后期，人们开始研究第二代机器人，叫带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比，有了各种各样的感觉，在机器人抓一个物体的时候，它实际上力的大小能感觉出来，它能够通过视觉，能够去感受和识别它的形状、大小、颜色。第三代机器人，机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段，叫智能机器人，只要告诉它做什么，不用告诉它怎么去做，目前的发展还是相对的只是在局部有这种智能的概念和含义，但真正完整意义的这种智能机器人实际上并没有存在，而只是科学技术的发展，智能的概念越来越丰富，它内涵越来越宽。,如何理解机器人的功能？,以美国歌唱演员麦当娜为原型的机器人,视觉功能,在人的感觉器官中，视觉是最重要的。据不完全统计，人的视觉细胞数量约在数量级10的8次方，比听觉细胞多二三千倍，是皮肤触觉细胞的一百多倍。因而可以说，人类从外界获取的信息有80是依靠眼睛得到的。人的视觉主要有以下功能：1、立体感觉能力。对于立体物体，人眼能根据它的各立体面所反射光线的差别进行辨识，再通过大脑神经将视网膜得到的各面图像自动组合成立体形象。2、测定物体大小及其所在位置远近的能力。3、自动跟踪和观察运动目标对象的能力。4、人的视神经有快速接受和传输视觉信息的能力。例如当人刚睡醒睁开眼时，就能一眼把满视野环境中的一切物体尽收入眼底，并传输给大脑，其信息量之大，处理速度之快，是难以比拟的。5、感觉色彩的能力。视神经具有全色的功能，因而正常人的眼睛不但能分辨出各种颜色，而且能分辨出同类色彩中的细微的变化。,机器人视觉系统主要应用于以下三方面： 1、用视觉进行产品检验，代替人的目检。包括：形状检查和测量零件几何尺寸、形状和位置；缺陷检验检查零件是否损坏，划伤；齐全检验检查零件是否齐全。 2、在机器人进行装配、搬运等工作时，用视觉系统对一组需装配的零、部件逐个进行识别，并确定它在空间的位置和方向，引导机器人的手准确地抓取所需的零件，并放到指定位置，完成分类、搬运和装配任务。 3、为移动机器人进行导航。利用视觉系统为移动机器人提供它所在环境的外部信息，使机器人能自主地规划它的行进路线，回避障碍物，安全到达目的地，并完成指令的工作任务。,听觉功能,听觉传感器是机器人的耳朵。若仅仅要求它对声音产生反应，作为一个开关量输出形式的听觉传感器是比较简单的，只需用一个声电转换器就能办到。但若让家用机器人能够听懂主人的语言指令，根据指令去打扫房间，开关房门，倒垃圾那就很困难了。而若进一步要求机器人能与主人对话，区别主人和其他人的声音，从而只执行主人的命令，那就是困难重重了。 现在的研究水平只是通过语音处理及辨识技术识别讲话人，还可以正确理解一些极简单的语句。由于人类的语言非常复杂、词汇量相当丰富，即使是同一个人，其发音也会随环境及身体状况变化而变化。因此，要使机器人的听觉系统具有接近人耳的功能，除了扩大计算机容量和提高其运算速度外，还需人们在其他方面做大量、艰苦的研究、探索工作。,嗅觉功能,给机器人装上鼻子就要用到嗅觉传感器，使它能感受各种气味，从而用来识别其所在环境中有害气体，并测定有害气体的含量。目前还做不到让机器人像人一样闻出多种气味的机器鼻子。 常用的嗅觉传感器是半导体气体传感器，它是利用半导体气敏元件同气体接触，造成半导体的物理性质变化，借以测定某种特定的气体成分及其含量的。大气中的气味各种各样，而目前研制出的气体传感器只能识别像H2、C2、CO、NO等少数气体。因此除特殊需要安装探测特定气体的气体传感器外，一般的机器人基本上没有嗅觉。,触觉功能,触觉是接触、滑动、压觉等机械刺激的总称。多数动物的触觉器是遍布全身的，像人的皮肤位于人的体表，依靠表皮的游离神经末梢能感受温度。痛觉、触觉等多种感觉 ，因此，对人来说，除了视觉以外，触觉接受外界的信息量最多。但是昆虫或甲壳类动物的触觉器官却集中在头部的触角中。像蟋蟀与虾的触须有身体长度的253倍。依靠长触须可确认远处物体所在的位置 ，判别其大小 。要使机器人具有动物那样敏感的触觉是相当困难的，机器人装上触觉传感器的目的是检测机器人的某些部位（如手或足）与外界物体是否接触，识别物体的形状和在空间的位置，保证机器人的手能牢固地抓住物体，或保证其足能稳稳地踩在地面上。虽然这些事情大多数都可以用视觉传感器来解决，但视觉系统造价昂贵，控制复杂，特别是在暗处，或者障碍物存在于视觉传感器和对象物之间，就无法获得视觉信息。与视觉系统相比，触觉系统要简单得多，价钱也便宜得多，这就是广泛使用触觉传感器的原因所在。因此，给机器安装上恰当的触觉传感器，使机器人具有一定的触觉知能，就有更重要的意义了。,机器人的触觉集中在手上，因为它主要是用手指来接触物体的。要想获得较多的触觉信息，最好在手指表面大范围地分布相同的触觉传感器；用像人的皮肤那样柔软而富有弹性的材料制作机器人的手，藉以增大与物体的接触面，牢固地握住物体。此外，还希望触觉传感器形体小、重量轻、灵敏度高、集成度高、可靠性高。,接近觉功能,接近觉传感器是机器人用以探测自身与周围物体之间相对位置和距离的传感器。接近觉原本不是人的专门感觉，故没有专司其职的接近觉器官。人是依靠自己各种感觉器官的综合感觉能力来感觉自己和周围物体之间的相对位置和距离的大致感觉的。因此，在仿照人的功能来使机器人具有接近觉，其复杂程度可想而知，而利用一些特定的物理现象来研制专门的接近觉传感器，相对而言就显得简单易行了。机器人安装接近觉传感器主要目的有以下三个：其一，在接触对象物体之前，获得必要的信息，为下一步运动做好准备工作；其二，探测机器人手和足的运动空间中有无障碍物。如发现有障碍，则及时采取一定措施，避免发生碰撞；其三，为获取对象物体表面形状的大致信息。,目前使用的接近觉传感器主要有光电式、超声波式和涡流式三种。 1、光电式接近觉传感器是一种比较简单有效的传感器，把它装在机器人手（或足）上，能够检测机器人手臂（或腿）运动路线上的各种物体。它用红外发光二极管作发送体，向物体发射一束红外光，红外光通过透镜照射于物体上；物体反射红外光。 2、超声波是人耳听不见的一种机械波，频率在20KHZ以上。人耳能听到的声音，振动频率范围只是20HZ20000HZ。超声波因其波长较短、绕射小，而能成为声波射线并定向传播，机器人采用超声传感器的目的是用来探测周围物体的存在与测量物体的距离。一般用来探测周围环境中较大的物体，不能测量距离小于30mm的物体。,3、电涡流传感器主要用于检测由金属材料制成的对象物体。它是利用一个导体在非均匀磁场中移动或处在交变磁场内，导体内就会出现感应电流这一基本电学原理工作的。这种感应电流称为电涡流。通过电涡流的大小可以检测物体的有无和距离，电涡流传感器的尺寸小，检测精度高，能检测到0.02mm，工作可靠，价格便宜。缺点是作用距离小，一般不能超过13mm。,语言功能,计算机控制机器人要用语言来实现人与机器人的联系。由于机器人工作的特殊性，它不但要面对工作对象，而且要面对工作对象和自身的所在的环境。因此，机器人系统不但要对来自各方动作顺序和方式，而且须为以后的活动来存储环境的详细情况及其他附加的功能。这是一般的计算机所用的高级语言不能做到的。为此，人们设计了机器人专用语言。但是用机器人语言写的程序，计算机不能直接理解，因而就无法用计算机去控制机器，必须像处理用高级语言写的程序一样，先将机器人语言写的程序转换成计算机的机器人语言，这就需要语言处理软件。综上所述，机器人语言包括语言本身、语言处理系统和环境模型三部分，实际上是一个语言系统。,机器人手臂功能,要使机器人的手臂具有人臂一样的功能，最基本的条件就是要像人一样具有腕、肘及肩关节等类似的动作。人臂从肩部到腕部（不包括手掌及手指）共有7个自由度。另外，处在自由状态下的任何物体都具有6个自由度，即沿着3个直角坐标轴的移动和绕着3个坐标轴的转动。移动决定了物体在空间某一点的位置，转动则决定了该物体在空间某位置上的方向，或称姿态。机器人的上肢主要是为了拿物体，或拿了工具去加工工件。换句话说，只要机器人的手臂能在空间某位置以及与物体方向相吻合的姿态去拿到物体就达到了目的。根据这一原则，机器人的手臂只须有相对应的6个自由度就可以了。,目前工业机器人的人口数约占机器人总人口数的7080，而工业机器人的手臂自由度数目前一般最多不超过6个。有时为了降低制造成本，在满足生产要求动作的情况下，反而适当地减少l2个自由度。从技术观点出发，把机器人手臂的6个自由度分成两部分，即臂部确保3个自由度，腕部为l3个自由度。这样的分法，符合了前面提到的臂部3个自由度决定它在空间的位置，腕部3个自由度决定它的姿态的要求。机器人臂部3个自由度可以由移动自由度和转动自由度不同型式组合而成，而这种组合型式决定了机器人手臂的运动坐标型式，同时也决定了机器人手臂在空间运动范围的不同形状。各种不同坐标型式的臂部运动即运动范围分为以下几种,机器人手,人手由手掌和五个手指组成，其中包含了14个关节。手指和手掌配合起来可以做各种灵巧而复杂的动作。机器人的手只是为了代替人手的部分劳动，因而没有必要，也不可能做得像人手那样灵巧。尤其是工业机器人的手主要的功能动作是夹、抓、提、举，一般都没有手掌，全靠手指抓取、夹持物体，因此，工业机器人的手与其说是“手”，还不如说是“夹钳”。人手夹持物体一般利用拇指和食指或中指对向运动把物体牢牢夹住。例如拿毛笔写字就是拇指和食指、中指对夹。相比之下，无名指和小指作用不大，仅起辅助作用。机器人的手设计时要求简单、实用、易造，所以一般多用对置的两个手指。,为了能够抓取不同形状、大小、重量和材质的物体，机器人的手指可以做成不同形状和大小。一般夹持圆棒形及方形物体可用外夹式两指手，；而夹持大尺寸的空心管状或方形物体，常用向外撑开取物的内撑式两指手；钩形手指适用于类似中空的物体，可以又提又勾地运送。大型板材、显像管等不宜夹持的物体，常采用气体吸盘或电磁吸盘。用气体吸盘吸引的物体必须平整无凹槽，否则会造成漏气，吸不住物体，而电磁吸盘只适用于提取磁性材料。,机器人下肢,人的下肢主要功能是承受体重和走路。对于静止直立时支承体重这一要求，机器人还容易做到，而在像人那样用两足交替行走时，平衡体重就存在着相当复杂的技术问题了。首先让我们分析一下人的步行情况。走路时，人的重心是在变动的，人的重心在垂直方向上时而升高，时而下降；在水平方向上亦随着左。右脚交替着地而相对应地左、右摇动。人的重心变动的大小是随人腿迈步的大小、速度而变化的。当重心发生变化时，若不及时调整姿势，人就会因失去平衡而跌倒。人在运动时，内耳的平衡器官能感受到变化的情况，继而通知人的大脑及时调动人体其他部分的肌肉运动,巧妙地保持人体的平衡.而人能在不同路面条件下(包括登高、下坡、高低不平、软硬不一的地面等）走路，是因为人能通过眼睛来观察地面的情况，最后由大脑来决策走路的方法，指挥有关肌肉的动作。从而可以看出，要使机器人能像人一样，在重心不断变化的情况下仍能稳定的步行，那是困难的。同简化人手功能制造机器人的上肢的方法一样，其下肢没有必要按照人的样式全盘模仿。只要能达到移动的目的，我们可以采取多种形式：用足走路是一种形式，还可以像汽车、坦克那样用车轮或履带（以滚动的方式）来移动。,人类为了开发宇宙、开发海洋，需要在没有人工道路的自然环境中行走，使用轮子就会遇到很多困难，有时甚至无法移动。这就迫使人们去研究开发拟人和仿生物足的步行机器人。由于双腿走路，机器人首先必须解决随时平衡身体重心的难题，所以一开始是从开发仿生物的多足步行机构着手的。这类仿生腿大都采用连杆机构，一般有三四个自由度，具有够关节、膝关节和踝关节。这类步行机器人有许多只腿，其中一部分腿用来平衡支撑机器人的重心，另一部分腿迈步移动；两部分腿的交替工作过程，就是机器人迈步行走的过程。,工业机器人的应用,复合式直径6.14米盾构掘进机,自动无轨堆垛机,自动摊铺机,农业机器人,服务机器人,地面遥控机器人,1966年美国海军的CURV机器人在大西洋海底打捞上一枚不慎失落的核弹，大大促进了水下遥控机器人在海洋开发,“探索者号”水下1000米机器人,水下6000米无缆自治机器人,空间机器人,美国的Surveyor月球遥操作器,前苏联的Lunakhod登月车,1981年在哥伦比亚航天飞机上安装的加拿大SPAR公司建造的20m长的遥控操作臂，它具有6个自由度，国际空间站内的宇航员可以通过两个3自由度手柄控制其进行空间站的装配与货物搬运等操作,NASA建造的飞行遥操作机器人FTS，它用来代替站在加拿大大臂末端的宇航员完成空间作业，后来FTS可以进行独立的自由飞行来完成空间任务,1993年德国宇航中心的空间机器人实验ROTEX（Space Robot Technology Experiment）计划在哥伦比亚号航天飞机上的空间实验室内顺利完成。一台多传感器机器人成功地进行了空间自主操作、由宇航员遥操作与地面控制中心进行的多种模式的遥操作实验,康复机器人,娱乐机器人,“汇童”仿人机器人,“汇童”身高1.60米，体重63公斤，全身共有32个自由度，配备力传感器、视觉传感器、加速度计、倾角计、编码器等各类传感器共44个，可模仿人类前进、后退、侧行、转弯、上下台阶等各种复杂动作,机器人体系结构,机械结构运动学模型动力学模型驱动器: 电、液、气、人工肌肉 控制器传感器通讯用户界面能量转换装置,机器人学交叉学科的研究领域机械设计计算机科学与工程电子工程认知学、感知学和神经学 有待进一步研究的问题操作机, 移动机控制, 导航人机交互学习 & 适应 (AI),谢谢大家，欢迎讨论!,