MATLAB的KUKA工业机器人运动学仿真+程序+图纸(2)

我们有三个方面的理由促使我们不得不发展机器人:首先是机器人可以去运作人类不想去做的事情,还可以去一些有毒的,对人体有害的,高温高压的或者


我们有三个方面的理由促使我们不得不发展机器人:首先是机器人可以去运作人类不想去做的事情,还可以去一些有毒的,对人体有害的,高温高压的或者危险的环境,代替人类去完成很多工作,让人类不用各种恶劣的环境中工作。第二点,机器人可以完成很多人类力所不能及做的事,举个例子,在汽车生产线上,工人每天都要拿着非常中的焊钳,然后每天都重复的要焊几千个焊点,如此重复性的劳动,不仅会使工人觉得身心俱疲,而且工作效率也不会很高;最后一点,在月球上因为真空环境还有辐射等待原因,人类都不适合长时间再月球逗留。但是机器人此刻就站出来了,这些对人类的约束条件,对机器人统统不管用。所以人们对太空的认识,有很大一部分功劳都要归功于机器人的发展。不只是月球,还有比如对深海探索,以及再微观世界,让微型机器人进入人体体内,对原子分子进行搬迁等等工作都是人类自身不能够完成的工作。综上三个原因,机器人是人类历史上不得不发展的一个重要里程碑。

机器人大体有三个特点:第一个特点就是机器人是模仿人的体型来制造的,打比方就是机器人可以和人一样根据所设定的程序自行完成一次作业:机器人也能根据安装的传感器具备感知功能,当然也能根据不同的设定完成行走,跳舞等功能。第二个特点是根据人的编程和一些特殊设定能自行完成一份工作,这个特点是机器人最具有代表性也是最显著的特点,就是通过编写不同的程序,从而改变他的工作、让他做出各种动作、让他自动识别出工作的对象还有自动认知到他在工作的时候一些要求。因为不管怎么说机器人始终只是人类制造的机器,并且机器人作为新兴的产业,目前还没有一个能够综述完整的概括机器人的严格定义,所以我们目前就是认为机器人是通过计算机控制的一种可以通过任意编程能够完成大部分工作的自动化机械,这是美国工程师协会的定义,但是其他国家各自都有对机器人的看法和定义,而且都略有差别,有的国家认为机器人的定义要用更加理性和长远的目光来看待,所以应该更强调机器人的智能,所以有的国家就提出来不同于美国工程师协会的机器人的定义是:对外界有逻辑思维能力的,可以从外界获取信息,对周围事物都能感知的智能机械称之为机器人。

在20世纪70年代到20世纪80年代初期,是工业机器人开始逐渐流行的时候。当工业机器人已经普遍的可以作为一个产品来销售和使用的时候,工业机器人就得到全世界认可。于是就有了很多开始致力于研究机器人的机构开始对第二代具有感知系统的机器人进行了研究。然后就有了瑞典的ABB公司,德国的KUKA机器人公司,日本的FUNAC公司,这些公司都是较早的发现了机器人的潜在市场和无限美好的前景。所以他们都在工业机器人方面都有很大的作为,同时通过各个公司的努力我们也能从中看到机器人的应用在不断的变宽泛,现在机器人已经不局限与工业了,他甚至可以用作服务行业,比如餐厅机器人,舞蹈机器人,还有太空机器人,海洋机器人,医疗机器人等等。

机器人在发展的漫漫长河中分为三个发展阶段,第一代机器人,叫示教再现型机器人。他的基本原理就是通过电脑对他编写一个程序,然后控制一个多自由度的机械体,然后通过示教来进行程序和信息的存储。当他工作的时候,再把需要的程序和信息读写出来,然后在对这样一个多自由度的机械体下达指令,从而就可以实现重复的根据程序和示教的结果来一直重复一个动作。举个例子,在生产汽车时都会用到一个叫点焊机器人的机械。这种点焊机器人,只要人类把点焊的起点终点以及轨迹示教给他,他就会一直重复这一个动作,所以可以减轻很大一部分人力,但是这也有坏处,那就是这种第一代机器人对于外界的环境完全没有感知,工件在哪里,操作时一个使用多大的力,焊接的好坏,这种焊接机器人并不知道,所以第一代机器人就存在着这么一个缺陷。随着人类对第一代机器人的缺陷越来越不满足,所以在20世纪70年代后期,人们开始研究带有感知功能的机器人,也就是第二代机器人。这种感知机器人通过人类放进去的压力传感器,红外传感器,声音传感器等等,从而获得对应的力角,触觉,视觉,听觉能力。举个例子,机器人在抓一个玻璃杯时,他先通过视觉感知到杯子的形状,大小,颜色以及杯子在哪里,然后触碰到之后,再根据力觉来确定要用多大的力气可以把杯子举起来而不会把玻璃杯捏碎。到了第三代机器人的时候,机器人此时已经发展到了机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段,所以第三代机器人也叫智能机器人。这种机器人只需要人类告诉它什么时候去哪里做些什么事情,然后他就能在那个时间去到那个地方完成那样工作,甚至不需要告知机器人完成这项工作的具体做法,他也能通过各种感知能力来完成工作。但是到目前为止真正完整意义的智能机器人还并不存在。随着人类科技发展的越来越快,智能的概念也在逐渐变宽泛,所以这种机器人的要求也越来越高,这种机器人的制造难度也在变高。但是到目前为止,用途最广泛,作用最大,发展最成熟的还是工业机器人。