图书名称：《工业机器人概论》【作者】金凌芳，许红平主编；浙江省职业技能教学研究所组编【丛书名】职业技能培训丛书【页数】124【出版社】杭州：浙江科学技术出版社,2017.08【ISBN号】978-7-5341-7512-1【价格】26.00【分类】工业机器人-技术培训-教材【参考文献】金凌芳，许红平主编；浙江省职业技能教学研究所组编.工业机器人概论.杭州：浙江科学技术出版社,2017.08.图书封面：图书目录：《工业机器人概论》内容提要：本书主要介绍工业机器人的结构原理、特点以及应用领域。本书包括走进工业机器人、认识工业机器人的机械部分、观察工业机器人的控制部分、辨识工业机器人的传感部分、走进工业机器人职场五个项目，本书可供职业院校、技工学校的相关专业使用，也可作为相关技术人员的参考用书。《工业机器人概论》内容试读项目一走近工业机器人机器人的问世改变了人们的生活、工作方式，使人类社会迈向智能化、信息化时代。当前，世界各国都积极发展新科技生产力，以提高国家竞争实力，而工业机器人是当今科技发展的新重点，工业机器人行业发展将进入一个前所未有的高速发展期。本项目是工业机器人专业课程学习的开篇项目，将扼要阐述机器人的起源与发展历程，机器人和工业机器人的定义，工业机器人的分类、结构组成及技术参数，目前国内外工业机器人的知名品牌及相关生产厂家，工业机器人的应用领域和发展前景。通过本项目学习，我们一起去揭开工业机器人的神秘面纱。▣▣扫码看本项目PPT▣没▣扫码看本项目视频工业参个概论1.1工业机器人的发展回顾机器人作为20世纪人类最伟大的发明之一，自20世纪60年代初问世以来，经历了近60年的发展，已取得了显著成果。走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的实用化，昭示着机器人灿烂的明天。一、机器人的定义什么是机器人呢？至今科学家们对机器人的定义仍然是仁者见仁，智者见智，没有统的意见。美国国家标准局1981年提出的定义是：“一种机械装置。在对其编程之后，可以完成某些依自动控制指令进行的制造工作和搬运工作。”苏联标准化组织的定义是：“一种可编程序的多功能执行机构，它被使用于通过各种已经编程的动作，来搬运金属部件、工具或特殊装置，完成各种任务。”日本科学家以“自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性”这10个特性来描述机器人的形象1984年，国际标准化组织(IS0)通过的定义是：机器人是一种自动控制下的通过编程可完成某些操作或移动作业的机器。为什么机器人的定义至今没有明确？原因之一是机器人还在发展，新的机型、新的功能不断涌现，领域不断扩展。根本原因是因为机器人涉及人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。二、机器人的发展回倾1886年法国作家利尔·亚当在他的小说《未来的夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”(Adroid),它具有平衡、步行、发声、感觉、表情和调节运动等生命系统，关节能自由运动，身体能摆动各种形态，外形、肤色、轮廓、头发、视觉、牙齿和手爪等与人类相似。1921年机器人的英语单词“Root'”由捷克剧作家卡尔·恰佩克(KarelCaek)在他的剧本《罗萨姆的万能机器人》中创造，是由捷克语“Roota”而来的。“Roota”的捷克语意是奴隶，能为主人提供服务或劳动。目前，对机器人的普遍定义是：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。20世纪中叶，近代机器人技术迅猛发展。第一代机器人是遥控操作的机器人，它不能离开人的控制独自运动。1947年美国阿尔贡研究所开发了遥控机械手。1948年又开发了机械耦合的主从机械手，当操作员控制主机械手做运动时，从机械手可准确地模仿主机械手项目一走近工业机器人的运动。第二代机器人是可编程的机器人。1954年美国人乔治·沃尔德(GeorgeWald)制造出世界上第一台可编程的机器人，机器人的机械手能按照不同的程序从事不同的运作，可以脱离控制人，能独立自主地进行操作。第三代机器人是智能机器人。它能利用各种传感器、测量器自主感知环境信息，利用智能技术进行识别、理解、推理，自主运行完成工作任务。发明第一台机器人的正是享有“机器人之父”美誉的恩格尔伯格先生。恩格尔伯格是世界上最著名的机器人专家之一，1958年他建立了Uimatio公司，并于1959年研制出了世界上第一台工业机器人。1962年美国Uimatio公司的第一台机器人Uimate问世，它由计算机控制液压装置来驱动机械手运作，抓取物件进行压铸作业，计算机装有存储信息的磁鼓，能够记忆完成180个工作步骤，如图1-1所示。图1-1第一台由计算机控制的机器人Uimate同年，美国机械与铸造公司也制造出工业机器人，称为“VeratraTrafer”,意思是“万能搬动”，其机械手可以绕底座回旋、沿垂直方向升降，也可以沿半径方向伸缩，如图1-2所示。手臂升降手臂伸缩手腕抓取手腕放松转旋图1-2VeratraTrafer机器人动作示意图3工业参个概论三、工业机器人的发展回顾20世纪70年代，随着计算机控制技术和人工智能的发展，机器人的研制水平得到了快速提升，机器人在工业生产中逐步推广应用。工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。1974年CiciatiMilacro公司推出第一台工业机器人“"TheTomorrowTool'”,它能举起45kg的物体，并能跟踪装配流水线上的移动物体。1975年BM公司研究出带有触觉和力觉的传感器，由计算机控制的机械手可以完成20个零件的打字机装配工作。1979年Uimatio公司研究出第一台通用型工业机器人PUMA,标志着工业机器人应用日趋成熟，如图1-3所示。PUMAVid图1-3第一台通用型工业机器人PUMA20世纪80年代，日本和西欧国家为了缓解劳动力严重短缺的社会问题，在工业领域，特别是在汽车和电器生产领域大量使用工业机器人，从而推进了机器人的研发。1980年全球用于工业生产的机器人达2万多台，1990年达到30万台左右，2015年全球工业机器人销量突破24万台。机器人发源地在美国，后因产业转移等原因，忽视了应用开发研究，但美国的机器人技术一直处于世界领先水平。其具体体现在：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，水平居世界之首；③智能技术发展快，视觉、触觉等人工智能技术在航天工业中广泛应用：④高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速。我国工业机器人起步于20世纪70年代初期，经过近50年的发展，工业机器人现已在越来越多的领域得到了应用。我国2014年机器人销量大约为5.7万台，2015年机器人销量大约为6.6万台，约占全球市场总销量的四分之一，并且连续三年成为全球第一大工业机器人市场。其中，自主品牌工业机器人约占销量的三分之一，但与国际机器人“四大家族”（瑞士ABB、德国库卡、日本发那科、日本安川电机公司)无法形成竞争优势。我国工业机器人必须突破的技术瓶颈有：①提升国产减速器、交直流伺服电机与驱动器等核心零部件的可靠性、运行精密度，特别是在快速运行时的稳定性和承载能力；项目一走近工业机器人②提升传感器的灵敏度、可靠性：③开发有自主知识产权的控制系统软件。国内工业机器人的使用较多集中于汽车行业。就全球平均水平来看，汽车行业的应用约占工业机器人总量的40%，而在我国这一数字目前在60%左右，在毛坯制造（冲压、压铸锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人已逐步取代了人工。比如，一期投资11.75亿美元的长安福特杭州分公司，是改革开放以来杭州引进的第一个世界级整车项目，拥有600多台机器人，每72就能生产出一辆汽车。2015年国务院发布了《中国制造2025》，明确提出把推进智能制造作为“中国制造2025”的主攻方向。新一代信息技术与制造业的深度融合，正在引发新一轮技术革命和产业变革，制造业数字化、网络化、智能化成为这次变革的核心。地处宁波的中银双鹿电池制造有限公司，原来生产一节电池从钢壳投料到完成码垛要经过11道工序，大概耗时1h。现在他们研制成功全球第一条真正实现无人智能生产的电池生产线一“500+”电池生产线，通过互联网输入生产指令，让机器人操控整条生产流水线。在这条生产线上，没有操作工，没有搬运工，全部生产由机器人自动完成，即使把车间的灯全部熄灭，也丝毫不影响生产，开启了中国电池“黑灯生产”新纪元。德国电视7台一行人员专程到双鹿电池拍摄“500+”生产线，他们对这条由“双鹿人”自主研发的无人智能生产线钦佩不已，认为即使在德国，这样的生产线也很少见。表1-1列举了工业机器人发展的重大历史事件。表1-1工业机器人发展的重大历史事件表年份领域事件1955理论丹纳维特(Deavit)和哈顿贝格(Harteerg)提出了齐次变换美国专利2998237，乔治·德沃尔(GeorgeDevol)的“编程技术”、“传输”（基于1961工业Uimate机器人)1961工业第一台Uimate机器人安装，用于压铸1961技术有传感器的机械手MH-1,由厄恩斯特(Emt)在麻省理工学院发明1961工业沃萨特兰(Veratra)圆柱坐标机器人商业化1965理论路昌斯·乔治·罗伯茨(L.G.Roert)将齐次变换矩阵应用于机器人麻省理工学院的罗伯茨(Roert)演示了第一个具有视觉传感器的能识别与定1965技术位简单积木的机器人系统日本成立了人工手研究会（现改名为仿生机构研究会），同年召开了日本首届机1967理论器人学术会1968技术斯坦福研究院发明带视觉的由计算机控制的行走机器人Shakey1969技术沙因曼(V.C.Sheima)及其助手发明斯坦福机器臂在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议，1970年以后，机器人的研究得1970理论到迅速广泛的普及1970技术美国电子测试实验室(ETL)发明带视觉的自适应机器人6工业参个概论续表年代领域事件1971工业日本工业机器人协会(JIRA)成立1972理论保罗(R.P.Paul)用D-H矩阵计算轨迹1972理论怀特因(D.E.Whitey)发明操作机的协调控制方式辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工1973工业业机器人，它是由液压驱动的，能提升的有效负荷达45kg1975工业美国机器人研究院成立1975工业美国Uimatio公司公布其第一次利润1976技术在斯坦福研究院完成用机器人的编程装配1978工业罗斯(C.Ro)及其同事成立了机器人智能公司，生产出第一个商业视觉系统工业机器人真正在日本普及，故称该年为“机器人元年”。随后，工业机器人在日1980工业本得到了巨大发展，日本也因此赢得了“机器人王国”的美称1984民用英格伯格再次推出机器人Helmate,可在医院里为病人送饭、送药、送邮件1996民用本田推出“拟人机器人P2”丹麦乐高公司推出机器人(Mid-torm)套件，让机器人制造变得跟搭积木一样1998民用相对简单又能任意拼装，使机器人开始进入个人世界日本索尼公司推出的犬型机器人爱宝(AB0)当即销售一空，从此娱乐机器人成1999民用为目前机器人迈进普通家庭的途径之一丹麦Root公司推出了吸尘机器人Rooma,它能避开障碍，自动设计行进路2002民用线，还能在电量不足时自动驶向充电座。Rooma是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人微软公司推出了微软机器人工作室(MicrooftRooticStudio),机器人模块化2006民用平台统一化的趋势越来越明显，比尔·盖茨预言家用机器人很快将席卷全球四、工业机器人的定义及特点(一)工业机器人的定义美国机器人协会提出的工业机器人定义为：“工业机器人是用来进行搬运材料、零件、工具等可再编程的多功能机械手，或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。”国际标准化组织(IS0)曾于1987年对工业机器人给出了定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能够完成各种作业的可编程操作机。”S08373对工业机器人给出了更具体的解释：“机器人具备自动控制及可编程、多用途功能，机器人操作机具有三个或三个以上的可编程轴，在工业自动化应用中，机器人的底座可固定也可移动。”6···试读结束···...

2022-10-21 浙江省研究所 浙江省研究所有哪些

图书名称：《智能制造与机器人应用技术》【页数】179【出版社】北京：机械工业出版社,2020.06【ISBN号】978-7-111-65352-3【分类】工业机器人-职业教育-教材-智能制造系统-职业教育-教材【参考文献】智能制造与机器人应用技术.北京：机械工业出版社,2020.06.图书封面：图书目录：《智能制造与机器人应用技术》内容提要：本书主要介绍了智能制造技术的基本知识，以及工业机器人在智能制造中的应用。结合国内外智能制造的发展现状，介绍了智能制造的定义、特点、发展以及应用情况。从智能工厂、智能生产、智能物流和智能服务这四个方面介绍了智能制造的内涵和关键技术。本书还介绍了工业机器人技术的基本知识，以及在智能制造中的行业应用，重点介绍了工业机器人的视觉技术及应用，智能移动机器人和工业机器人虚拟仿真技术等与智能制造密切相关的主题。通过对本书的学习，能够使读者对智能制造技术和工业机器人在智能制造中的应用有一个全面清晰的认识。《智能制造与机器人应用技术》内容试读第章hater绪论国外智能制造国家战略目前，全球制造业的格局正面临重大调整，新一代信息技术与制造业的不断交叉与融合，引领了以智能化为特征的制造业变革浪潮。为了走出经济发展困境，德国、美国、法国、英国、日本等工业发达国家纷纷提出了“再工业化”发展战略，力图掌握新一轮技术革命的主导权，重振制造业，推进产业升级，营造经济新时代。各国提出的智能制造国家战略见表1-1。1.国外智能制造国家战略表1-1各国提出的智能制造国家战略提出时间2013年2013年2013年2014年2014年2015年2015年新工业英国工业振兴美国机器人战略名称工业4.0印度制造计划中国制造2025法国2050战略先进制造业新战略国家德国法国英国美国印度日本中国1.1.1德国“工业4.0”1.背景德国制造业在全球是最具有竞争力的行业之一，特别是在装备制造领域，拥有专业、创新的工业科技产品、科研开发管理以及复杂工业过程的管理体系；在信息技术方面，其以嵌智能制造与机器人应用技术入式系统和自动化为代表的技术处于世界领先水平。为了稳固其工业强国的地位，德国开始2对本国工业进行反思与探索，“工业4.0”构想由此产生。(1)工业1.018世纪60年代，随着蒸汽机的诞生，英国发起第一次工业革命，开创了以机器代替手工劳动的时代，蒸汽机带动机械化生产，纺织、冶铁、交通运输等行业快速发展，人类社会进人工业1.0时代，即“机械化”时代，如图1-1所示。a)纺织机D)蒸汽机车图1-1工业1.0一机械化时代(2)工业2.019世纪六七十年代起，电灯、电报、电话、发电机、内燃机等一系列电气发明相继问世，电气动力带动自动化生产，出现第二次工业革命，汽车、石油、钢铁等重化工行业得到迅速发展。人类社会进入工业2.0时代，即“电气化”时代，如图1-2所示。a)电灯)电话图1-2工业2.0一电气化时代(3)工业3.020世纪四五十年代以来，在原子能、电子计算机、空间技术和生物工程等领域的重大突破，标志着第三次工业革命的到来。这次工业革命推动了电子信息、医药、材料、航空航天等行业的发展，开启了工业3.0时代，即“自动化”时代，如图1-3所示。a)第一台通用计算机“埃尼阿克”)原子弹爆炸图1-3工业3.0—一自动化时代第1章绪论(4)工业4.0在2013年4月的汉诺威工业博览会上，德国联邦教研部与联邦经济技术部正式推出以智能制造为主导的第四次工业革命，即“工业4.0”，并将其纳入国家战略。其内容是指将互联网、大数据、云计算、物联网等新技术与工业生产相结合，最终实现工厂的智能化生产，让工厂直接与消费需求对接。四次工业革命四个发展阶段的主要特征见表1-2。表1-2四次工业革命的特征及联系工业革命工业1.0工业2.0工业3.0工业4.0时间18世纪60年代19世纪六七十年代20世纪四五十年代现在领域纺织、交通汽车、石油、钢铁电子信息、航空航天物联网、服务网代表产物蒸汽机电灯、电话、内燃机原子能、电子计算机物联网、服务网主导国家英国美国日本、德国德国特点机械化电气化自动化智能化2.概念工业4.0的核心是通过信息物理融合系统(Cyer-PhyicalSytem,CPS)将生产过程中的供应、制造、销售信息进行数据化、智能化，达到快速、有效、个性化的产品供应目的。CPS是一个综合了计算、通信、控制技术的多维复杂系统，如图1-4所示。CPS将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。CS可将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起，从而将生产工厂转变为一个智能环境，如图1-5所示。人类互联网互联网社交交通媒体计算智能电网CPS商网站传感器网络CPS入式系统智能工服务型厂/车间互联网智能建通信网络化控制系统控制筑/家居图1-4信息物理融合系统的组成图15信息物理融合系统网络工业4.0的本质是基于“信息物理融合系统”实现“智能工厂”，是以动态配置的生产方式为核心的智能制造，是未来信息技术与工业融合发展到新的深度而产生的工业发展模式。通过工业4.0可以实现生产率大幅提高，产品创新速度加快，满足个性化定制需求，减少生产能耗，提高资源配置效率，解决能源消费等社会问题。3.四大主题工业4.0的四大主题是智能工厂、智能生产、智能物流和智能服务。(1)智能工厂智能工厂重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设智能制造与机器人应用技术施的实现。(2)智能生产智能生产主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。(3)智能物流智能物流主要通过互联网、物联网、物流网来整合物流资源，充分提高现有物流资源供应方的效率，而需求方则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。(4)智能服务智能服务是应用多方面信息技术，以客户需求为目的跨平台、多元化的集成服务。4.三大集成工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现纵向集成、数字化集成和横向集成。(1)纵向集成纵向集成关注产品的生产过程，力求在智能工厂内通过互联网建成生产的纵向集成。(2)数字化集成数字化集成关注产品整个生命周期的不同阶段，包括设计与开发、安排生产计划、管控生产过程以及产品的售后维护等，实现各个阶段之间的信息共享，从而达成工程的数字化集成。(3)横向集成横向集成关注全社会价值网络的实现，从产品的研究、开发与应用拓展至建立标准化策略、提高社会分工合作的有效性、探索新的商业模式以及考虑社会的可持续发展等，从而达成德国制造业的横向集成。1.1.2其他各国智能制造战略1.美国“振兴美国先进制造业”(1)背景20世纪80年代以来，随着经济全球化、国际产业转移及虚拟经济的不断深化，美国的产业结构发生了深刻的变化，制造业日益衰退，“去工业化”趋势明显，虽然美国制造业的增加值逐年提高，但制造业的增加值占国内生产总值的比重却在逐年下降。2008年金融危机后，美国意识到了发展实体经济的重要性，提出了“再工业化”的口号，主张发展制造业，减少对金融业的依赖。2014年10月，美国发布《振兴美国先进制造业》报告，用于指导联邦政府支持先进制造业研究开发的各项计划和行动。(2)内容《振兴美国先进制造业》指出，加快技术创新、确保人才输送、改善商业环境是振兴美国制造业的三大支柱，具体内容见表1-3。表13振兴美国制造业的三大支柱说明支柱措施制定国家先进制造业战略，增加优先的跨领域技术的研发投资，建立制造创新研究院网络，加快技术创新促进产业界和大学合作进行先进制造业方面的研究，建立促进先进制造业技术商业化的环境，建立国家先进制造业门户等改变公众对制造业的错误观念，利用退伍军人人才库，投资社区进行大学水平的教育，发展确保人才输送伙伴关系提供技能认证，加强先进制造业的大学项目，推出关键制造业奖学金和实习计划等改善商业环境颁布税收改革，合理化监管政策，完善贸易政策，更新能源政策等第1章绪论《振兴美国先进制造业》指出，美国发展的三大优先领域分别是：制造业中的先进传感、先进控制和平台系统；虚拟化、信息化和数字制造；先进材料制造。具体的措施建议见表1-4。表1~4美国发展的三大优先领域具体说明技术领域措施制造业中的先进传感、先进建立先进制造技术测试平台，建立聚焦于能源优化利用的研究所，制定新的产业控制和平台系统标准建立制造卓越能力中心，建立大数据制造创新研究所，制定CPS安全和数据交换虚拟化、信息化和数字制造的制造政策标准推广材料制造卓越能力中心，利用供应链管理国防资产，制定材料设计数字标先进材料制造准，设立制造业创新奖学金2。法国“新工业法国”(1)背景根据法国国家统计局的数据，自20世纪80年代开始，法国开始进入“去工业化”时代，制造业就业岗位从1980年的510万下降到2013年的290万，制造业增加值占GDP比重从20.6%下降到10%。面对伴随“去工业化”而来的工业增加值和就业比重的持续下降，法国政府意识到“工业强则国家强”，于是在2013年9月推出了“新工业法国”战略，旨在通过创新重塑工业实力，使法国重回全球工业第一梯队。2015年5月18日，法国政府对“新工业法国”战略进行了大幅度调整。“新工业法国Ⅱ”标志着法国“再工业化”开始全面学习德国“工业4.0”。此次调整的主要目的在于优化国家层面的总体布局。未来工业宽带网络与信息安全智能电网(2)内容调整后的“新工业法国”总体布物联网局为“一个核心，九大支点”，如图16所示。其主要内容是实现工业生产向数字制造、智能制造转可持续发展城市型，以生产工具的转型升级带动商业模式变革。新型医药3.英国“英国工业2050战略”(1)背景英国是工业革命的发生地，现代工现代化物流业的摇篮。自20世纪六七十年代开始，英国制造新资源开业经历了巨大变革，制造业在整体经济中所占的比重持续下降，而金融服务业所占的比重则强势上图1-6未来工业及其九大支点升。这一情况一直持续到2008年金融危机爆发。破裂的金融泡沫、迟缓的经济复苏，让英国重新认识到制造业在维护国家经济韧性方面的重要意义强大的、以出口为导向的制造业往往能让一个国家从衰退中更快复苏。基于这一认识，2013年10月英国政府科技办公室推出了“英国工业2050战略”，制定了到2050年的未来制造业发展战略，提出英国制造业发展与复苏的政策。(2)内容“英国工业2050战略”展望了2050年制造业的发展状况，并据此分析了英智能制造与机器人应用技术国制造业的机遇和挑战。报告的主要观点是，科技改变生产，信息通信技术、新材料等科技将在未来与产品和生产网络融合，极大地改变产品的设计、制造、提供甚至使用方式。报告认为，未来制造业的主要趋势是个性化的低成本产品需求增大，生产重新分配和制造价值链的数字化该战略提出了未来英国制造业的四个特点，如图1-7所示。一是快速、敏锐地响应消费者需求。生产者将更快地采用新科技，产品定制化趋势加强。制造活动不再局响应消费者需求培养高素质劳动力限于工厂，数字技术将极大地改变供英国工业2050战略应链。把握市场新机遇可持续发展的制造业二是把握新的市场机遇。金砖国图1-7未来英国制造业的特点家和“新钻十一国”将增大全球需求，但英国的主要出口对象仍然是欧盟和美国。高科技、高价值产品是英国出口的强项。三是可持续发展的制造业。全球资源匮乏、气候变化、环保管理完善、消费者消费理念变化等种种因素将使可持续发展的制造业获得青睐，循环经济将成为关注重点。四是未来制造业将更多地依赖技术工人，应加大力度培养高素质的劳动力。这一战略将英国制造业的发展提到了新高度。4.印度“印度制造计划”(1)背景自20世纪90年代初推行市场化改革以来，印度经济走出了一条不同于传统工业化的发展道路，以新兴的软件、信息技术等服务业为增长主引擎，而制造业对国民经济的贡献有限。2014年9月，印度推出“印度制造计划”，力图改变印度制造业不振的境况。印度政府希望借鉴中国改革开放的成功经验，发挥印度人口多、成本低的优势，扩大对外开放、吸引外资，提供更多的就业岗位，努力缩小印度社会的贫富差距。(2)内容“印度制造计划”是以对外开放、自由化、市场化为指导思想，旨在推动本国制造业快速增长的经济计划。首批重点行业包括汽车、航空、化工、国防军工、电子设备、制药等25大产业；核心思想是“引源扩流”，一方面通过改革组合拳，辅之以积极的经济外交来吸引投资，另一方面扩大对外开放和出口，实现制造业的大幅增长和在全球市场的扩张，到2025年将制造业占GDP的比重提升至25%，并创造大量正式的就业岗位，最终将印度打造成为全球的制造业中心。5.日本“机器人新战略”(1)背景日本制造业在第二次世界大战后发展迅猛，20世纪60年代的工业年均增长率高达13%。在20世纪70年代，日本基本实现工业现代化。到了20世纪80年代，日本在汽车、半导体等领域超过欧美几个工业大国，成为世界第二大制造国。进入21世纪后，全球制造业结构调整，日本制造业成本增加，面临巨大挑战。在这个背景下，2015年1月，日本政府推出了“机器人新战略”，旨在应对产业变革的需求和扩大日本在机器人产业的优势。(2)政策支持日本是全球工业机器人装机数量最多的国家，其机器人产业也极具竞···试读结束···...

2022-10-21 机器人应用 智能制造就业前景 智能制造与机器人应用

图书名称：《机器人新世界》【作者】小牛顿科学教育有限公司编著【丛书名】小牛顿新兴科技馆【页数】67【出版社】成都：天地出版社,2017.07【ISBN号】978-7-5455-2934-0【分类】机器人-青少年读物【参考文献】小牛顿科学教育有限公司编著.机器人新世界.成都：天地出版社,2017.07.图书封面：图书目录：《机器人新世界》内容提要：你是否幻想过这样的生活？早晨，你还赖在被窝里呢，机器人管家已经打开烤箱，为你烘烤香喷喷的面包，温好一杯牛奶，然后用轻柔的声音唤你起床；生病了，有机器人做手术，甚至有纳米机器人进入体内治疗；吃穿住行都可以用3D打印机完成……你准备好迎接机器人全面走进我们的生活了吗？《机器人新世界》内容试读牛顿新兴科技馆机器人新世界小牛顿科学教育有限公司编著天地出版社|TIANDIPRESS绿色印刷保护环境爱护健康亲爱的读者朋友：本书已人选“北京市绿色印刷工程—优秀出版物绿色印刷示范项日”。它采用绿色印刷标准印制，在封底印有“绿色印刷产品”标志。按照国家环境标准(H山2503-2011)《环境标志产品技术要求印倒第一部分：平版印刷》，本书选用环保型纸张、油墨、胶水等原辅材料，生产过程注重节能减挂，印倒产品符合人体健康要求选择绿色印刷图书，畅享环保健康阅读！北京市绿色印刷工程图书在版编目(CP)数据机器人新世界/小牛顿科学教育有限公司编著.一成都：天地出版社，2017.7(小牛顿新兴科技馆1SBN978-7-5455-2934-01.①机…Ⅱ.①小…Ⅲ.①机器人-青少年读物M.①TP242-49中国版本图书馆C1P数据核字(2017)第142806号本书系为小牛顿新兴科技馆，《机器人新世界》为其中之一，由小牛顿科学教育有限公司正式授权北京华夏盛轩图书有限公司（并转授权天地出版社）出版中文简体版。著作权登记号图字：21-2017一84-88JIQIRENXINSHIJIE机器人新世界出品人杨政策划编辑戴迪玲贵任编辑姜枫杨柳营销编辑吴咚责任印制刘元装帧设计李今妍书情文化出版发行天地出版社(成都市槐树街2号邮政编码：610014)】网址htt://www.tiadih.com总经销新华文轩出版传媒股份有限公司印刷北京盛通印刷股份有限公司开本889×11941/16印张4.25字数60千字版次2017年8月第1版印次2017年8月第1次印刷书号1SBN978-7-5455-2934-0定价25.00元●版权所有，侵权必究。如有质量问题，请与出版社联系更换。目录Cotet4编者的话迎接机器人新世代扫一扫巴看视频O科学主题机器人新世界扫一扫巴看视频38科技动手做机器毛怪扫一扫巴看视频46追根究底13D梦想打印机扫一扫巴看视频60着眼未来穿上智能科技编者的话Editor'Note迎接机器人新世代你有没有想过这样的一天？早晨，你还赖在被窝里，机器人管家已经打开烤箱，为你烘烤香喷喷的面包，热好一杯牛奶，然后用轻柔的声音唤你起床；你拿自起床头柜上的穿戴式智能眼镜，查询今天的天气、待办事项，糟糕！和小芳的约会要迟到了，赶快请机器人管家发个短信过去！你冲出家门，自动驾驶的出租车已经等在门口，只要输入地址，它就会算出快速到达的路线，带你到达目的地…自从20世纪晚期，互联网和计算机走入生活以来，人们的通信、社交和生活方式有了翻天覆地的变化，社交网络和电子邮件使得朋友之间的联系更加快捷，打破国界限制。互联网上充斥各4种各样的信息和知识，现代人为了随时随地查看信息和查询数据，生活中几乎离不开平板电脑和智能手机。计算机按照指令执行工作的特性，也同时开启了自动化控制技术的大门。有句话说“人因懒惰而发明”，自动化控制借由事先规划、输入设定操作生产流程，大大节省了人类工作花费的力气和时间，机器人就是在这样的背景下发明出来的。有了机器人之后，凡是人类不想做或者做不来的工作，都可以由机器人代劳。刚开始，机器人只做些粗重、危险或高度重复性的工作，随着功能不断进化，机器人变得越来越专业、越来越聪明，当起了管家、保姆、餐厅服务生、厨师、调酒师、外科医生、药剂师、展场导览员、消防员、保全人员等各种行业的职务，甚至连作家、画家等创作和艺术领域的工作也可以担纲。机器人带来了便利的生活，但有人担心按指令操作、不出错又不会疲劳的机器人抢走人类的饭碗。所幸，通过佩戴智能眼镜、智能手表等穿戴式装置，人类的功能也可以不断“升级”。穿上动力外骨骼服装，可以跑得更远，跳得更高，拾起更重的物品，就算真有机器人“造反”的那一天，人类也拥有铁打的四肢可以互相抗衡…当然，我是开玩笑的。机器人新世界是什么模样呢？一起来瞧瞧吧！科学主题Scieceloic扫一扫巴看视频机器人新世界你看，那两个正在踢足球的人，其中一个披着金色的爵士卷发，样子好像科学家牛顿。另一个正弯着身子准备接球，头顶灰白乱发，是天才爱因斯坦耶！再走近一点儿，仔细瞧瞧，哇！原来它们是机器人！“牛顿”那双睿智又明亮的眼里隐藏着光电传感器，脸上的皮肤长得几乎和真人的一样。被“苹果砸中的脑袋”里，还藏着一台计算机呢！真是太神奇了！机器人是人类的好帮手，它可以代替人类完成各种工作，无论是太粗重、太精密、太危险、太无聊的任务，还是人类难以到达的地方，都可以派机器人去执行。随着科技的日新月异，机器人的种类和功能越来越多，智能也越来越高，不久的将来，机器人会越来越普遍地出现在我们的生活中。你准备好了吗？让我们一起进入机器人新世界！二维码▣···试读结束···...

2022-10-21 epub百度百科 epub编辑器

图书名称：《机器人结直肠手术学》【作者】（美）HowardRo，SagW.Lee，Bradley.J.Chamage，AleioPigazzi，DavidE.Rivadeeira作；党诚学，袁达伟译【页数】241【出版社】北京/西安：世界图书出版公司,2020.12【ISBN号】978-7-5192-7771-0【分类】机器人技术-应用-直肠疾病-外科技术-机器人技术-应用-结肠疾病-外科手术【参考文献】（美）HowardRo，SagW.Lee，Bradley.J.Chamage，AleioPigazzi，DavidE.Rivadeeira作；党诚学，袁达伟译.机器人结直肠手术学.北京/西安：世界图书出版公司,2020.12.图书封面：图书目录：《机器人结直肠手术学》内容提要：《机器人结直肠手术学（精）》从机器人技术的发展历史开始，系统地阐述了该技术在结直肠疾病应用中的方方面面。不仅介绍了机器人在结直肠良恶性疾病中的使用方法，还详细地论述了一系列诸如机器人技术的费用、培训、并发症等问题。《机器人结直肠手术学》内容试读第一部分机器人手术概述机器人结直肠手术学图1.1达·芬奇手稿中的设计草图（来自科学史学会及博物馆，佛罗伦萨，意大利）。经允许引自yA.Volfo,JeffreyA.Stock.HitoryofRooticSurgery//JeffreyA.StockMD,MichaelP.EoitoMD,VicetJ.LateriMD,etal.CurretCliicalUrology:UrologicRooticSurgery.NewYork:Sriger.2008:3-25.Sriger逐渐成为了主流，而远程操作的概念也逐渐成Jeki与美国国防先进技术研究计划署为了现实。手术机器人被认为可以弥补腔镜手DefeeAdvacedReearchProjectAgecy术3D视角缺失和灵巧性不足等缺点。,DARPA)合作，开展高级外科技术研究项目，1985年，第一台非腔镜手术机器人装置其目的是演练一种装备了机械臂的“布兰德利"Uimatio'PUMA560系统，完成了首例机器战车（图1.5），它可以在野外对受伤的士兵人辅助经皮脑组织活检术1（图1.2）。20世进行外科手术，而医生们则可以驻扎在移动外纪90年代早期，兽医HaPaul和整形外科医科医院(MoileAdvacedSurgicalHoital,生WilliamBarger开始利用IBM公司的PumaMASH)内进行远程控制操作。1996年，一次机械臂装置研究用于关节置换的手术机器人距离超过5km的成功演示证明了该机器的实用系统。Puma系统是一种早期的机器人操作界性，然而由于城市与野外环境的本质区别，该面，它可以更精确地进行术前计划，利于股骨系统的日常实用性较差，因此最终未得以继续与假体的完美接合。这次合作继而催生了由发展。美国ItegratedSurgicalSytem公司制造的尽管ROBODOC系统取得了成功，但由ROBODOC系统，后者可将股骨干中心定位率于美国食品与药品监督管理局(FDA)的漫长由75%（人类平均水平）提高至96%（图1.3）。审批过程，真正获得实际应用的手术机器人诞伦敦的外科医生JohWickham和Bria生于腹腔镜手术中。工作于DARPA的YuluDavie利用一种近似于ROBODOC的手术系统Wag在ComuterMotio公司成功研发出了完成了经尿道前列腺切除术，该系统添加了一AESOP系统(AutomatedEdocoicSytemfor个机械固定环，从而提高了手术的安全性并保OtimalPoitioig),旨在利用机器人辅助腹证了机械臂的精确运动（图1.4）。腔镜手术时的定位和摄像（图1.6）。美国军方对远程呈现技术的研究也在在AESOP系统逐渐普及的同时，Frederick持续进行中。1992年，RikSatava和DoMol博士申请了“格林远程呈现手术装置”第1章机器人手术系统的发展历史UNIMATEA202gerRemeyer/CORBI图1.2Puma200机器人系统。经允许引自M.L.LoretziadiAShortHitoryoftheIvaioofRootiSurgeryHelleicJouralofSurgery,2014,86:3117-3121.Sriger图1.4PROBOT手术机器人系统（来自htt:/www.imerial.ac.uk/mechatroicimedicie/roject/.root/idex.html)。经允许引自IlyaAVolfo,JeffreyA.Stock.HitoryofRooticSurgery//图1.3ROBODOC外科系统。经允许引自M.LJeffreyA.StockMD,MichaelP.EoitoMD,VicetLoretziadiAShortHitoryoftheIvaioofRootJ.LateriMD,etal.CurretCliicalUrology:iSurgery.HelleicJouralofSurgery,2014,86:UrologicRooticSurgery.NewYork:Sriger,2008:3117-3121.@Sriger3-25.CSriger5机器人结直肠手术学图1.5“布兰德利”战车。经允许引自M.L.LoretziadiAShortHitoryoftheIvaioofRootiSurgery.HelleicJouralofSurgery,2014,86:3117-3121.Sriger(Gree'telereeceurgerydevice)的专利权，器人拥有了更清晰的影像和多画面显示功能。并成立了美国ItuitiveSurgical公司。经过一2009年，“Si”系统推出了双控制台技术，些改进后，达芬奇系统诞生了(thedaVici加强了达芬奇机器人的训练和合作功能，同时ytem,图1.7)。1997年4月，Hime和进一步改善了其影像系统。2014年，ItuitiveCardiere博士在布鲁塞尔使用该系统进行了第Surgical公司推出了最新的“Xi”系统，使机一台真正意义上的机器人手术。1998年，达器人的机械臂移动范围更加灵活精准，可覆盖芬奇系统完成了首台心脏瓣膜手术。很快，更广的手术部位。该系统具有强大的可扩展性，ComuterMotio公司也正式推出了自己的宙为一系列的影像和器械技术提供了无缝的连接斯系统（ZEUSytem图1.8)。该系统与达入口。同时“Xi”系统与ItuitiveSurgical公芬奇系统类似，也是使用机器人的机械臂完成司的FireflyTM荧光影像系统兼容，可以为医生手术操作，不同之处在于宙斯系统有着更符合提供实时的视觉信息（包括血管检测、胆管和人体工程学的增强界面和更好的2D显示效果。组织灌注等)。这些不同的系统将在本章进行起初宙斯系统并没有提供机械手腕装置，但后详细的介绍。来被加入。该系统首次完成了纯内镜下的机器人手术操作—输卵管的吻合。最终，ItuitiveSurgical公司在2003年1.2应用现状成功收购了ComuterMotio公司，奠定了其在手术机器人市场的垄断地位。达芬奇机器人虽然1998年在德国已成功完成了第一台手术系统于1999年推向市场，那时它包含3D机器人辅助冠状动脉分流术，但直到2000影像平台、3只机械臂和EdoWrit'"机械手腕年时美国FDA仍仅批准了一些特定的机器人装置。2003年，该系统的首次重大升级加入辅助腹腔镜手术。从那时起，机器人辅助手术了第4只机械臂，使得机器人的操作灵活性大的应用便开始飞速发展。本节回顾了过去近20大增强。2006年，“S”系统的发布使达芬奇机年手术机器人的应用领域和现状。6···试读结束···...

2022-10-21 机器人手术机械臂的位置 机器人手术机械臂

图书名称：《机器人编队控制方法研究》【作者】韩青编著【页数】140【出版社】上海：上海交通大学出版社,2020【ISBN号】978-7-313-23139-0【价格】88.00【分类】机器人控制-编队-研究【参考文献】韩青编著.机器人编队控制方法研究.上海：上海交通大学出版社,2020.图书封面：图书目录：《机器人编队控制方法研究》内容提要：本书以基于纯角度观测信息的多机器人编队控制为研究对象，以非线性系统秩和面元分析法为理论基础，围绕多机器人领航-跟随编队控制系统的可控性、可观测性、稳定性三方面要求，对多机器人编队控制涉及的状态估计、闭环控制、轨迹跟踪、机器人定位、自主导航等关键技术问题展开了深入研究。《机器人编队控制方法研究》内容试读绪论编队控制是对多机器人协同完成复杂任务的基本要求，是多机器人系统研究中最基本的问题之一，也是学术界和从业者的研究热点，充分说明了机器人编队控制方法研究的必要性和重要性，未来具有良好的应用前景。1.1概述机器人技术属于交叉学科，涉及机械、电子、计算机、控制、通信、人工智能等多个学科和技术领域。自1959年世界上第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已取得了举世瞩目的成就。在1999年国际自动控制联合大会上，宋健院士指出，“机器人技术的应用和进步是20世纪自动控制领域最有说服力的成就，是当代最高意义上的自动化”[1]。作为衡量一个国家科技发展水平的重要标志，近年来，机器人技术的发展受到世界各国的高度重视。2014年，欧盟规划了“认知系统与机器人技术”研究；2015年，德国提出了“工业4.0”高科技战略计划；2011年，美国启动了“国家机器人计划”；2015年，美国国家科学基金会再次资助伙伴机器人(co-root)的研发；2015年初，日本公布了《日本机器人新战略》，明确提出下一代机器人研究中要努力实现数据终端化、网络化、云计算等技术；2009年，韩国发布了《服务机器人产业发展战略》，提出努力成为世界三大机器人强国之一的发展目标：2012年，韩国知识经济部发布了一项为期十年的中长期战略《机器人未来战略2022》，计划将目前的机器人规模进一步扩大，到2022年达到25亿韩元的规模。为推进机器人技术的发展与创新，中国相继推出了多项战略规划并给予了政策支持，如表1-1所示。2012年4月，科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》。这两项规划指出在“十二五”期间重点发展工业和服务机器人新兴产业；在《智能制造科技发展“十二五”专项规划》中，重点攻克一批前沿核心和共性关键技术，研制一批智能化高端装备，并002机器人编队控制方法研究进行示范应用和产业化；在《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》中，首要发展服务机器人新兴产业，发展公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生机器人平台和模块化核心部件等四大任务；2015年5月，《中国制造2025》出台，强调重点发展包括高档数控机床和机器人在内的十个领域，为机器人产业的发展提供了强有力的政策支持；2015年11月23一25日，以“协同融合共融，引领智能社会”为主题的世界机器人大会在北京举办；2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，规划指出，在把握全球人工智能发展态势的大背景下，应立足国家发展全局，全面增强科技创新基础能力，找准突破口和主攻方向，拓展重点领域的应用深度和广度，全面提升经济社会发展和国防应用智能化水平，重点开展机器人关键共性技术研究。表1-1我国机器人技术与产业相关政策时间发布部门政策名称2012年4月科技部《智能制造科技发展“十二五”专项规划》2012年4月科技部《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》2012年5月工信部《智能制造装备产业“十二五”发展规划》2012年7月国务院《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》2013年12月工信部《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》2015年5月国务院《中国制造2025》战略2017年7月国务院《新一代人工智能发展规划》智能移动机器人是一种具有较强自主规划、自主组织和自适应能力的有效工具。它无须人为介人就能在复杂环境中自主移动，并利用所携带设备完成各种人类难以完成的探索、救援、运输、科学研究等任务。但是随着应用的不断深入，对智能移动机器人的需求趋于多元化，其中对多移动机器人系统的需求愈发强烈。一方面，对于复杂的任务，单个机器人无法独立完成，需要多个机器人的协调合作才能完成；另一方面，多机器人通过相互之间的协调与合作，提高系统的工作效率，如在工作环境发生变化或系统发生局部故障时，多机器人仍可以通过彼此间的协调与合作来完成既定的任务。在这样的背景下，多机器人系统的研究备受青睐。麻省理工学院(MaachuettItituteofTechology)iRoot群体机器人研究团队研究出超过100个机器人的多机器人系统，并应用于实践)。田纳西大学(UiverityofTeeee)的林恩·E.帕克(LyeE.Parker)博士带领其研究团队研发了具有容错能力的ALLIANCE系统，理论验证了该系统成员机器人既1绪论003可以动态加入又可以退出协作任务的可行性。此外，美国国家航空航天局(NatioalAeroauticadSaceAdmiitratio)-、西弗吉尼亚大学(WetVirgiiaUiverity))、日本大学(NihoUiverity))、宾夕法尼亚大学(UiverityofPeylvaia)]、佐治亚理工学院(GeorgiaItituteofTechology)o、南加利福尼亚大学(UiverityofSoutherCaliforia)-]等也对多无人机或多机器人编队控制问题进行了相关研究。同时，国内的许多高校及研究机构对多机器人系统的研究也已经取得了一些较成熟的科研成果。中国科学院沈阳自动化研究所建立了一套多机器人协作装配系统，不仅实现了机器人协作过程中内部成员的控制管理及轨迹规划，还实现了信息交互、分析推理及任务分配1]。针对多机器人协调问题，上海交通大学自动化研究所研发了一套具有开放性、通用性的分布式协调平台，并对相关问题展开了深入研究。此外，清华大学15-16们、浙江大学1)、华中科技大学18-1)、哈尔滨工业大学[02]、中国科学技术大学)、国防科学技术大学24、西北工业大学26刃、南京理工大学8]、华东理工大学、中南大学3、北京航空航天大学、北京理工大学2]、电子科技大学3、华南理工大学3)、哈尔滨工程大学353、天津大学3]、南京航空航天大学3]等高校也都对多机器人（智能体）编队问题进行了深入的研究。与单机器人相比，多机器人系统在有效性、灵活性、适应性、鲁棒性方面具有显著的优越性，因而成为近几年的研究热点之一[395]。多机器人编队控制是解决多机器人协调与合作的切实有效的方法之一。图1-1给出了几种典型的多智能体编队应用实例。多机器人编队控制是一个典型的多机器人协调控制问题，也是多机器人系统研究的基础，主要涉及编队如何形成，如何保持以及如何变换三个问题。在执行复杂任务时，良好的编队及协作方式可以促使多机器人快速、高效地完成任务。多机器人编队控制作为多机器人系统的一个重要研究方向，在经历了20多年的发展后，在军事、测绘、勘探、海洋环境监测、数据搜集、港口安全、工农业生产、空间探索、交通控制、医疗与服务行业等领域均得到了一定的实际应用-8)。任(Re)等6利用相邻机器人的位置信息来实现编队控制，在军事、搜索和营救方面得到了很好的应用。默里(Murray)等分析了多机器编队在监视、搜索、探索、合作侦察、环境监视和协同操作方面的应用，并把编队问题转化为最优控制问题实现编队控制。邓巴宾(Duai)等8基于人工势场法实现了编队控制，并用于环境监测和数据搜集。多机器人编队在各个领域得到了广泛应用，因而引起了国内外研究者的广泛关注。关于多机器人编队控制的国内0]、国外1-]综述性文章详细分析了多机器人编队的研究热点、目前及未来应用、控制方法、控制理论、发展动态及未来面临004机器人编队控制方法研究(a)()(c)(d)图1-1几种典型的多智能体编队应用实例(a)空中战机编队()航母编队(c)直升机编队(d)机器人编队的挑战。通过梳理国内外研究可知，基于位置、距离、距离-角度等观测信息的多机器人编队研究居多。而在实际中，角度以外的观测信息有时难以获得，如何利用有限的观测信息达到理想的控制效果已成为一个极具研究价值的科学问题。最早基于纯角度信息来实现编队控制的研究始于2002年5)，基于视觉传感器来获得年度信息的多机器人协作定位[]的相关研究则始于2005年。本书针对这个关键性问题，以多机器人编队控制为研究对象，提出了一种基于纯角度观测信息的多机器人编队控制方法，即仅利用跟随机器人观测领航机器人的角度信息，而不需要距离等更多观测信息的编队控制方法。该方法既可以有效提高运算效率又可以进一步完善多机器人编队控制与协作定位的理论和实现方法。1.2多机器人编队控制研究方法与发展动态1.2.1多机器人编队控制方法多机器人编队控制可分为编队调节控制和编队跟踪控制5)。多机器人在运1绪论005动过程中既可以保持固定编队，又能在障碍物环境下实现编队变换，这属于编队调节控制的范畴57-5町。编队跟踪控制是编队控制的另一项重要内容，重点研究多个机器人在形成编队的同时跟踪一个期望目标的问题，已引起研究者的广泛关注[06)。根据跟踪目标的不同，可大致分为期望速度跟踪[60-6]和期望轨迹踪[6必6。编队轨迹跟踪的目标是使多机器人保持理想编队的同时能够跟踪参考针迹，为使多机器人在运动过程中达到良好的跟踪效果，每个机器人需要与其相邻的机器人进行信息交换68-6)。领航-跟随法[2门是目前普遍采用的轨迹跟踪方法。刘(Lu)等62]提出了一种运动规划方法，实现了有限时间内多机器人编队的有效跟踪。可汗(Kha)等3提出了一种优化方法，实现了非完整约束的多机器人编队控制和跟踪。埃尔南德斯·马丁内斯(Heradez-Martiez)等6提出了两种基于近似速度的多机器人编队跟踪控制律，实现了多机器人编队控制和跟踪。王(Wag)等设计了一种编队跟踪算法，解决了二阶多机器人系统的编队跟踪问题。彭(Pg)等66]提出了一种基于一致性的分布式编队控制方法，实现了多机器人编队控制和跟踪。葛(G)等6)提出了一种基于人工势场的编队跟踪控制方法，实现了约束环境下多机器人编队控制和跟踪。然而，文献[62一67]多集中于对单个领航机器人和单/多个跟随机器人组成的单级编队进行研究，而少有文献研究每级都由单个领航机器人和单/多个跟随机器人组成的级联编队：从多机器人系统控制的角度出发，多机器人编队控制又可分为集中式控制和分布式控制两类。对于集中式控制，多机器人系统中的每个机器人都要与编队中其他机器人进行信息交互，如自身位置、速度、姿态和运动目标等信息。而对于分布式控制，每个机器人只需将自己的位置、速度、姿态和运动目标等信息与编队中相邻的机器人进行信息交互，同时每个机器人利用局部信息协调自身的运动，避免与其他机器人发生碰撞。在集中式控制中，每个机器人都能获取整个编队的信息，有利于全局队形的分析，控制效果好，但也存在通信量和运算量大、算法复杂等问题；而在分布式控制中，各机器人只需获取相邻机器人的信息，通信量和运算量较小，有利于实时控制，但相对稳定性较差。虽然分布式控制效果不如集中式控制好，但其控制结构简单、可靠，交互信息量小，有利于避免信息冲突。此外，分布式控制策略具有更强的适应性，在面临由于任务变更或机器人故障而需要旧机器人退出或新机器人加入编队等突发情况时，具有较好的扩充性及容错性。正是分布式控制具有可将突发事件的影响限制在有限范围内的优势，促使了关于多机器人编队信息交互的研究热点逐渐由集中式控制转向分布式控制。能同时解决信息交互、碰撞问题的分布式控制，是未来多机器人编队信息交互策略发展的方向，已引起研究者的广泛关注[0006机器人编队控制方法研究多机器人编队的主要控制方法如图1-2所示，主要包括领航-跟随(leader-follower)法2、基于行为(ehavior-aed)法-o]、人工势场(artificialotetial)法[7-]、虚拟结构(virtualtructure)法9o、图论(grahtheory)法9等。其中领航-跟随法、基于行为法和人工势场法适用于分布式控制，而虚拟结格法和图论法适用于集中式控制多机器人编队控制方法分布式控制集中式控制基航行为法拟结构图跟随法势法图1-2多机器人编队的主要控制方法1)领航-跟随法领航一跟随法是指在多机器人系统中跟随机器人跟随领航者运动的多机器人编队控制方法。该编队控制方法将编队控制问题转化为跟随机器人跟随其领航者的朝向和位置问题，便于运用标准的控制论知识研究和分析其稳定跟踪误差。领航-跟随法的优点是仅需要给定领航者的行为或轨迹就可控制整个机器人群体的行为。根据观测量的不同，领航一跟随编队控制可分为基于距离、位置、角度、距离角度、距离-距离-角度观测信息的编队控制。康(Kag)等公研究了基于距离信息的多四旋翼及多机器人编队控制。阿兰达(Arada)等-们对基于位置信息的多机器人编队控制进行了研究。郑(Trih)等8-o研究了基于角度信息的多机器人编队控制。金(Ji)等81-]研究了基于距离-角度信息的多机器人编队控制。陈(Che)等8研究了基于距离-距离-角度信息的多机器人编队控制。2)基于行为法基于行为的控制方法通过设计机器人的简单行为以及局部控制规则，使机器人群体产生如编队保持、轨迹跟踪和避碰等所需的整体行为。该方法首先定义了一个包含机器人简单行为的行为集，而最终的行为输出则由对每个基本行为的重要性和优先级加权计算确定。基于行为的控制方法的优点是当机器人具有多个竞争性目标时，采用基于行为法较易确定控制策略。然而，因为不能明确地定义群体···试读结束···...

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图书名称：《工业机器人协作应用基础》【作者】杨振，艾益民主编【丛书名】普通高等教育智能制造系列教材【页数】138【出版社】北京：北京理工大学出版社,2020.05【ISBN号】978-7-5682-8412-7【价格】30.00【分类】工业机器人-高等学校-教材【参考文献】杨振，艾益民主编.工业机器人协作应用基础.北京：北京理工大学出版社,2020.05.图书封面：图书目录：《工业机器人协作应用基础》内容提要：本书立足于目前工业机器人所处的时代背景，紧跟实际生产需求，介绍了工业生产由“制造”到“智造”的转变过程。本书分为五个部分，第一部分（第1章）介绍了制造业的现状，作者从多个维度对制造业情况进行了描述，同时还对不同国家的制造业发展状况进行了对比；第二部分（第2章）介绍了智能制造的具体概念和架构；第三部分（第3、4、5、6、7、8、9章）介绍了工业机器人相关技术和标准；第四部分（第10、11、12章）介绍了一些基于特殊算法的机器人的应用；第五部分（第13章）介绍了机器人任务协作化的具体案例。本书在内容编排上由浅入深，在书稿中理论阐述与具体案例相结合，概念准确，生动新颖，可读性强。《工业机器人协作应用基础》内容试读器壁用态过表器路亚用名度摩在酒出情业王配大证的场及卫甲十从拉梨的图漫酒数顾高球购行会业部分圆品是高独研通同背界实路连来风第1章制造业的现状里甲0的以的平不人沙的回间长球图，吉面图平薄卧围到离别众团S服保静组容，？扇大见一州体琴马图汽网布家最地要全些为面甲任中易逸宽途而见单来滋品别的际科国中置县。包大业查制造业是指透过劳动人力、机器、工具、生物化学反应或配方，将原料加工制造生产成可供使用或销售的制成品或最终产品的行业。先进的制造业能够利用创新技术来改进传统的工艺流程和产品，而传统制造业则更多地依赖于手工或机械化技术。相比于传统制造，智能制造已经成为全球价值链重构和国际竞争格局调整背景下各国的重要选择。发达国家纷纷加大制造业回流力度，提升制造业在国民经济中的战略地位。亚洲作为制造业重要地区，也在为制造业的自动化、智能化积极部署。智能制造已经成为制造业转型升级的必然趋势。1.1制造业的背景第四次工业革命与物联网、人工智能、可穿戴设备、机器人技术和增材制造等新兴技术联手，正在推动生产技术和商业模式的发展，而这些生产技术和商业模式将从根本上颠覆制造业。制造业发展战略的制定与执行本就充满了挑战，而科技变化速度之快、涉及范围之广更使这项任务变得更加错综复杂。而试图通过“低成本制造”→“出口”的模式来实现经济增长与发展的策略在技术变革的冲击下更加岌岌可危。各国需要调整自己的生产模式，通过国家战略将制造业变成本国竞争力。各国政府及业界、学术界和民间社团正在采取适当的行动，重新塑造制造业的未来。1.2制造业的战略意义和现状从传统角度来看，制造业一直是世界各国经济增长、繁荣和创新的引擎。当前的发达国家德国、日本、英国和美国等，通过早期工业化革命加速了本国的经济增长。东亚初生·1工业机器人协作应用基础工业国也在近几十年迈上了类似的道路，通过工业化和出口的拉动型增长，社会经济实现了前所未有的发展。同时，制造业能够创造直接和间接的就业机会，促进国家繁荣发展。制造业本身就贡献了全球就业总量近四分之一的份额，制造业工作岗位的乘数效应还能创造一些间接就业机会。据估计，美国每诞生一个制造业全职岗位，非制造业领域就会出现3.4个同等全职岗位。制造业带动了整个经济体的创新发展。由于制造业与宏观环境的变化，曾经的传统工业模式目前面临着巨大的危机。每一场工业革命都会开辟一条新的道路，新参与者往往能够抓住其中的机会，实现对传统领军者的弯道超车。第四次工业革命和新兴技术正在推动新生产技术和商业模式的发展，而后者将从根本上改变全球制造业体系的格局。在过去的20年里，全球化导致国家之间总体收入不平等的程度日益加剧。全球化诚然是一项重大成就，它能够帮助亿万民众脱离贫困。但就平均而言，国家之间的收人不平等现象反而愈演愈烈。在经历了25年的快速全球化进程之后，各国对移民、贸易，以及其他跨境流动活动的限制越来越多。在2010年制造业增加值超越美国之后，中国成长为全球头号制造业大国。尽管中国拥有庞大的制造业规模，但在制造业的结构复杂性方面仍有改善空间。在过去的20年里，中国已经踏上了从低成本产品到高端产品的升级之路。然而，由于中国的体量问题，其制造业不同部门的现代化水平差别显著。中国承诺在未来继续节能减排，坚持走可持续发展之路。因此，新兴技术的应用将有助于该目标的实现。在2015年，中国政府提出《中国制造2025》计划，旨在实现中国制造业的转型升级，为制造业创新提供政策支持。美国拥有全球第二大制造业。在2016年，美国的制造业增加值总额接近2万亿美元，约占全球制造业增加值的16%，占美国国内生产总值的12%。美国的经济体复杂性排名世界第八，在制造业的未来竞争中占据了有利地位。美国的创新能力也是全球闻名，在第四次工业革命新兴技术重大发展的前沿领域据有一席之地。此外，很多高等教育机构为美国培养、吸引和留住高级人力资源提供了有力支持。值得注意的是，美国目前正在努力重振制造业。目前，日本拥有世界上第三大制造业。在2016年，日本的制造业增加值总额超过1万亿美元，几乎占全球制造业增加值的9%。中国、美国和日本三国的制造业增加值总额占全球制造业增加值总额近一半。自1984年以来，日本的经济体复杂性一直是世界第一。日本拥有成熟的消费基础、强劲的企业活动和巨大的市场规模，但在制造业驱动因素方面，日本对环境需求表现得特别突出。在2016年，日本政府推出了“社会5.0”战略，旨在通过新兴技术推动制造业转型，乃至实现整个社会的变革。此外，日本政府还在2017年提出了“联结的产业(CoectedIdutrie)”计划，支持日本制造业等产业通过资源、人员、技术、组织和其他社会元素的联结，创造新价值。德国拥有全球第四大制造业。在2016年，德国的制造业增加值总额达到7750亿美元经济复杂程度在全球排名第三。德国拥有全球闻名的优质制造业传统，超过一半的制造业产出出口海外。德国在综合制造业驱动因素中排名第一，在技术和创新、人力资本、全球贸易和投资，以及需求环境驱动因素等方面排名前十。随着2011年德国“工业4.0”计划的推·2…第1章制造业的现状出，德国致力于实现产品、价值链与商业模式的数字化与互联互通，大力推动数字化制造业的发展，成为该领域的先行者之一，在制定全球工业新标准和规范方面发挥着主导作用。总之，各国对制造业战略意义已经达成共识并付诸行动，以加强本国制造业在国民经济中的基础性作用。各国都面临着如何将制造业转型升级，如何参与制造业全球价值链的问题。重塑未来的制造业课题，机遇和挑战并存。科学的发展和技术的创新，深刻改变着人们的生活，每一次工业革命的背后都是技术的突破。蒸汽机、计算机、控制论和互联网无不创造了伟大的时代变革，从历史的角度看，人们善于用科学技术和创新解决每个时代所面临的困难挑战。同样，这次全球制造业的深刻变革和转型升级也要由科技来解决。不同的是，人们已经身处由3D打印开启的定制时代和由大数据与机器智能开启的智能时代。到，来度随0来业了斯的#1.3各国制造业的布局现状验业题人器吸本日实比人温年的一原是分是造族安是人器的业1.美国：GE工业互联网和大数据平台、智能转型2012年2月22日，美国国家科学技术委员会发布《国家先进制造战略规划》，该战略规划基于总统科学技术顾问委员会在2011年6月发布的《确保美国先进制造领导地位》白皮书，并响应了《美国竞争再授权法案》的相关精神，用于指导联邦政府支持先进制造研究开发的各项计划和行动。在该战略规划中，先进制造是指运用和调度信息、自动装置、计算、软件、传感、网络，以及运用基于物理、化学和生物学等众多学科而实现的新材料和新功能，如纳米技术、化学和生物学的一系列活动，包括制造现有产品的新方法、制造由新型先进技术催生的新产品两个方面。先进制造能够提供高质量的就业岗位，是出口的重要来源，也是技术创新的关键源泉，同时，也为军方、情报界和国土安全机构提供必需品和装备。2014年10月27日，美国先进制造业联盟指导委员会发布《振兴美国先进制造业》报告2.0版，报告中指出加快创新、保证人才输送管道和改善商业环境是振兴美国制造业的三大支柱，特别是在加快创新方面，美国将在新型制造技术领域增加大量投资。国防部、能源部、农业农村部及航空航天总局等政府部门将向报告中所建议的复合材料、生物材料等先进材料和制造业所需先进传感器及数字制造业加大投资，总额超过3亿美元。以政府提供先进设备，部门与科研机构、高校联动，设立联合技术测试平台等方式促进创新发展。园关从2011年6月至今，在美国政府一系列措施下美国的先进制造业逐渐振兴，已经建成了多个研究所。政府向社区大学投资近10亿美元，帮助先进制造业培养合格的工人；同时也扩大对新兴、交叉性学科应用性研究的投入。美国政府还采取新的措施对退伍军人进行合理分配，包括向先进制造业分配合格的人才。最近几年，美国制造业增加了几十万甚至上百万个就业岗位。业已有2.德国：“工业4.0”费大潮临基工置言德国“工亚4.0”是由德国科学界、产业界和工程界共同制定，以提高德国工业竞争力·3工业机器人协作应用基础为主要目的的战略。为了支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新，德国政府在2013年4月举办的汉诺威工业博览会上正式推出了《德国工业4.0战略计划实施建议》。该计划对全球工业未来的发展趋势进行了探索性研究和清晰描述，为德国预测未来10~20年的工业生产方式提供了依据，因此引起了全世界科学界、产业界和工程界的关注。目前，“工业4.0”已经上升为德国的国家战略，成为德国高科技战略的十大目标之一。德国“工业4.0”将对传统制造业产生深远的影响。它把信息技术与智能技术进行结合，比传统制造业更强大，它可以扩展到配送物流、售后维修等其他领域。在此基础上，德国“工业4.0”会给传统制造业带来更多的发展机会，把更具个性化的服务带入市场。它本质上就是以机械化、自动化和信息化为基础，建立智能化的新型生产模式与产业结构。3.日本：不满足于精益制造伴随德国工业4.0时代的到来，传统的制造业强国一日本也开始发力。日本选择了机器人作为突破口。日本机器人因在工业领域的普及而受到全球的认可。目前，日本仍然保持工业机器人产量、安装数量世界第一的地位。2012年，日本机器人产值约为3400亿日元占全球市场份额的50%，安装数量（存量）约30万台，占全球市场份额的23%。而且，机器人的主要零部件，包括机器人精密减速机、伺服电动机、重力传感器等，占据90%以上的全球市场份额。2015年5月，日本机器人革命促进会正式成立，标志着“日本机器人新战略”迈出了第一步。“日本机器人新战略”主要有两大目的，即“扩大机器人应用领域”与“加快新一代机器人技术研发”。而近年来，随着德国的“工业4.0”、美国的“工业互联网”等相继涌现，加速了以新一代信息技术为主线的制造创新趋势。日本政府决定在日本机器人革命的促进会下设“物联网升级制造模式工作组”。2015年7月中旬“物联网升级制造模式工作组”召开了第一次大会。除了三菱电动机、日立制作所等工业控制设备厂商之外，富士通NEC等T企业，三菱重工、川崎重工、日立造船、日产汽车等工业企业，以及贸易集团和智库等制造业相关的77家代表企业参会。此外，还有15个商协会等社会组织参与了大会。“物联网升级制造模式工作组”的目标主要是，跟踪全球制造业发展趋势的科技情报，通过政府与民营企业的通力合作，实现物联网技术对日本制造业的变革。具体而言，主要有四点：一是梳理物联网升级新制造模式的示范案例；二是探讨标准化模式，提供参考信息：三是调研物联网和信息物理融合系统在智能工厂中的应用潜力：四是在政府与德国、美国等有关国际机构协商合作之际，提供参考决策。4.中国：《中国制造2025》为了实现由制造大国向制造强国转变，中华人民共和国国务院于2015年5月8日公布了强化高端制造业的国家战略规划一《中国制造2025》。《中国制造2025》要求坚持走中国特色的新型工业化道路，以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加快新代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能力，提高综合集成水平，完善多层次、多类型的人才培养体系，促进产业转型升级，实现制造业由大变强的历史跨越。简言·4·第1章制造业的现状之，《中国制造2025》的核心是智能制造。《中国制造2025》的战略目标是立足国情，立足现实，力争通过“三步走”实现制造强国的战略目标。第一步：力争用十年时间，迈人制造强国行列。第二步：到2035年，我国制造业整体水平达到世界制造强国阵营中等。第三步：到中华人民共和国成立一百年时，制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列，我国的制造业主要领域具有创新引领能力和明显竞争优势，建成全球领先的技术体系和产业体系。数啸验雪5同2.2图能制的内福年中的合烤安晚自你地活限修需新营我婴重科数中面呢人器亚中佛春茶增导摩民来，带的美闲所人阁外处杂对，面易个老学个建实烤合墙衡破木好触成是外部意喻许得当数的个机数到吸天味行斗发完资销管工人T塑，监情道器纸人深面女个李儿电装从治区面上，帽信后女为以下霜法达度验赠吸南来来泰或人要区，根义宝味的跨的放1其能化御过运件激风活礼业香意碳状定动，分浮及学是加海装方鼎业工+网溶卫千基付以病收立机土以你卖修计明机西业体携童珍故译一货目的所前浮你要是漏货味塑卧向业盛婚升阳藏，终日露业景划出制同业送喻，不授背留外干基县年谢管西大到帝明大湖烧女新学，代前出自，止治变音市具阳位麻形装频是号里行千灯物方希的休对查棕大已水封台能启前拉的银零球是自，区维自，联如自本具对液个级端角电福精能布行从而辣行机裙的置阅资冰菜陶密站期货山路哪会球业金。内变随左氛织业工物一T来带出金佛赠香，阳同数已型将品秋（浴跳张方以酸魂携是数业民意北静光正业容华1”化好回配远陵货四整健标业然除定张是烟所的城常h晋.5…账顺的量品能用被品,日的的成馆为了支工业复或一此场必面中可题资城攻蛋递位工世条串止现览品能显最得可竹还馨解国中线国无5的进密图蛋置人业用础平耳提位组园露共光界电匠：使食年中光典图出第2章智能制造工业机器人参与的生产制造过程应分为三个阶段：系统集成自动化、物数融合智能化和人机任务协作化。充分理解智能制造有利于工业机器人在智能制造中发挥重要作用。智能制造是新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，涉及多个学科、多个层面、多条技术路线。应从多个方面深人理解智能制造，除了人工智能、数字化、云平台和大数据这几个方面外，还要从复杂系统、商业模式等先进理念去理解。2.1智能制造定义基于互联网+工业模式的物联网、深度学习、云平台、云计算、新视觉、新听觉和VR已经成为一种社会资源被各行各业广泛使用，移动计算彻底改变了人们生活的方式。在这样的背景下，制造业同样也随之发生着巨变，新时代制造业向智能制造发展，这要求智能制造具有在线能力、自主能力、学习能力、感知能力和自治能力。所以，智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术的深度融合，它贯穿于设计、生产、管理和服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行和自适应等功能。即要求智能制造是通过物数融合，将技术、经验、知识数据化，将机器产生的数据知识化，并且两者深度融合形成的感控系统。其本质是知识数字化、机器智能化、任务协作化与此同时，智能制造也带来了一些工业发展模式的变化。企业社会职能由提供产品转变为提供服务，自适应生产（将设备与市场连接）成为产品附加值创造的新形式，工业化的形式由企业转变为平台，企业的竞争集中在商业模式的创新，企业的核心竞争力是商业模式流程的开发，产品是流程的结果。工业发展新模式推动下制造业将出现下述四大变化：大变要的圆史6…···试读结束···...

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图书名称：《智能客服机器人》【作者】任萍萍编著【页数】219【出版社】成都：成都时代出版社,2017.08【ISBN号】978-7-5464-1777-6【价格】38.00【分类】商业服务-智能机器人【参考文献】任萍萍编著.智能客服机器人.成都：成都时代出版社,2017.08.图书封面：图书目录：《智能客服机器人》内容提要：本书结合语音识别、人脸识别等人工智能技术，将机器人的应用为客户提供更加优质的服务体验，也为客户服务行业向着智慧型、盈利型、人性化方向转型提供了新思路。还选取了行业内炙手可热的机器人作为案例佐证，探讨了机器人在道德、伦理、法律等方面可能遇到的挑战与思考。《智能客服机器人》内容试读第一章我们身处的时代如何理解我们身处的时代？狄更斯(CharleJohHuffamDicke)在《双城记》里说：“一个最好的时代，也是一个最坏的时代。”21世纪的第二个十年即将过去，无数的梦想绽放，也有无数的梦想熄灭。作为这个缤纷世界的一个小小个体，每天忙碌于自己的工作、生活，我们身不由己，难免随波逐流，但是人这一生，于这浩瀚的时间海而言实在过于微小，如果不能好好关注我们身处的时代，那么我们就将在时代的潮流中茫然失措。回到最初的问题，我们该如何理解自己身处的时代？环顾我们的生活，理解我们所从事的行业，至少我们需要理解我们正投身其中的事业。就我个人而言，这是个科技如夜空焰火般闪耀的时代，无数的灵感、幻想真真切切地闪耀在眼前，如梦似幻。越来越多原本只能出现在科幻电影里的事物就这么悄无声息地融入了我们的生活，从机器人到人工智能，这些不再是小说里的文学形象，而是实实在在的存在。并且，当下仍然是个相信梦想的时代，更多的人幻想，更多的人尝试。无数满怀希望与理想的团队在拼搏，无数你知道或不知道的名字或喘息或拼搏、或固执或跳脱正因如此，我们放眼身处的时代，更相信自己的确触碰到了未来，因此，这是一个属于2第一章我们身处的时代未来的时代、一个不断变好的时代。下面，就请允许我将我所理解的时代、将我所看到的即将被人工智能大潮所改变的时代展示给各位！第一节人工智能时代互联网发展至今，给我们的世界带来了太多变化，有专业人士把互联网智能化进程划分为两个时代第一个为点击时代。1964年，美国人道格·恩格尔巴特(DougEgelart)发明了具有实际意义的鼠标；上世纪90年代，微软公司推出了widow系统。世界从此变成了地球村，自媒体的大幕也由此历史性地开启了。第二个为触摸时代。乔布斯SteveJo)向全世界推出了iPhoe触摸屏幕智能手机，这一天才的创造不仅颠覆了手机的使用方法，也改变了世界。有人预言互联网智能化的第三个时代是声音时代，不用动手只要说话就可以控制一切：也有人预测未来互联网的智能化是体感时代；还有人设想未来互联网的智能化是个生态链。当然，互联网智能化的最高境界就是人们身在网络中却不觉得它的存在。末来谁能在智能化的创新上领先并取得成功，谁就能占领互联网发展的前沿，引领互联网发展的潮流。因此在这种程度上，我们或许可以说互联网继续发展就是人工智能的时代。其实从互联网发展到移动互联网时代，我们不难看出智能化是一个重要的方面，无论是智能手机还是其他智能移动设备都为我们的生活带来了极大影响。那么人工智能究竟能够为我们带来什么呢？下面让我们一步步进行探索。一、A.I大潮已来2016年又被称为“人工智能元年”，人工智能成为产业界和学术界的热门话题。年初，李世石与AlhaGo的人机围棋大战吸睛无数，人工智能的话题始料未及地席卷了全球每智能客服机器人了3一个角落。2016年也恰逢人工智能学科诞生一甲子，历经波折的人工智能发展终于掀起全球热潮，各国政府纷纷提出人工智能发展研究的相关计划，苹果、谷歌等国际T产业也相继推出一系列人工智能应用，希望在新一轮人工智能技术竞争中取得先机。可以清楚地看到，人工智能的新一轮大潮已经到来。图1-1-1人工智能阿尔法狗(AlhaGo)模拟形象人工智能技术曾几经冷暖，之所以当前再次处于风口浪尖之上，是因为当前深度学习等技术取得了新的突破和进展，在企业、政府和科研机构等多重力量的推动下最终形成了当前的人工智能浪潮。这些力量或看好人工智能的技术发展前景，或看好人工智能与具体产业应用的结合，更科幻一点的，会展望人工智能将为人类带来的难以预期的未来。无论如何，人工智能已然成为政界、科技界和商界都不能忽视的一颗冉冉升起的“新星”。在本节中，笔者将带领读者们畅游人工智能的海洋，看看它的过去、现在以及未来。1.人工智能的历史关于“人工智能”的定义，在不同的教科书中有不同的解释，其中有一种比较简单易于理解的定义：人工智能指的是“能够和人一样进行感知、认知、决策、执行的人工程序或系统”。自l956年Dartmouth会议上由一批数学家、计算机专家、通讯专家共同提出人工4/第一章我们身处的时代智能(artificialitelligece)的概念后，人工智能已经走过六十个春秋，在这六十年风云变幻中，人工智能经历了多次跌宕起伏，既有研究者们喜闻乐见的产业高潮，也有落入低谷之时。在20世纪40、50年代，来自不同领域（数学、心理学、工程学、经济学和政治学）的一批科学家开始探讨制造人工大脑的可能性。最初的人工智能研究是30年代末到50年代初的一系列科学进展交汇的产物：神经学研究发现大脑是由神经元组成的电子网络，其激励电平只存在“有”和“无”两种状态，不存在中间状态；维纳(NorertWieer)】的控制论描述了电子网络的控制和稳定性；克劳德·香农(ClaudeElwoodShao)提出的信息论描述了数字信号（即高低电平代表的二进制信号）；图灵(AlaMathioTurig)的计算理论证明数字信号足以描述任何形式的计算，这些密切相关的想法暗示了构建电子大脑的可能性。WalterPitt和WarreMcCulloch分析了理想化的人工神经元网络，并指出它们进行简单逻辑运算的机制，他们是最早描述所谓“神经网络”的学者。马文·明斯基(MarviLeeMiky)是他们的学生，当时是一名24岁的研究生。1951年，他与DeaEdmod一道建造了第一台神经网络机，称为SNARC。在接下来的五十年中，马文·明斯基成为AI领域最重要的领导者和创新者之一。图1-1-2人工智能之父马文·明斯基智能客服机器人提及人工智能，就不能不谈及“图灵测试”。1950年，图灵发表了一篇划时代的论文，文中预言了创造出具有真正智能的机器的可能性。由于注意到“智能”这一概念难以确切定义，他提出了著名的图灵测试：如果一台机器能够与人类展开对话（通过电传设备）而不能被辨别出其机器身份，那么称这台机器具有智能。这一简化使得图灵能够令人信服地说明“思考的机器”是可能的，论文中还回答了对这一假说的各种常见质疑。图灵测试是人工智能哲学方面第一个严肃的提案，同时它也是此后数十年来人类检验机器人智能水平的标准之一。1956年，人工智能正式被确立为一门学科。这一年，28岁的约翰·麦肯锡(J.McCarthy)和同龄的马文·明斯基以及37岁的罗切斯特(N.Rocheter)、40岁的香农计划在达特茅斯(Dartmouth)学院进行一个学术研讨会，这次会议上他们创造了“人工智能”这一单词，在此后的一甲子时光中，它成为诸多科研人士毕生的追求。达特茅斯会议之后的数年是大发现的时代，对许多人而言，这一阶段开发出的程序堪称神奇：计算机可以解决代数应用题、证明几何定理、学习和使用英语。当时大多数人几乎无法相信机器能够如此“智能”。研究者们在私下的交流和公开发表的论文中表达出相当乐观的情绪，认为具有完全智能的机器将在二十年内出现。此后，ARPA(国防高等研究计划署)等政府机构也向这一新兴领域投入了大笔资金。1970年，第一次人工智能产业大潮产生。这一次大潮的“主力军”是Dartmouth会议的主要参与者，同时也是当时数十年中全球人工智能研究的领军人物：麦肯锡、香农、明斯基等等。这些大科学家在这一次人工智能大潮中通过第一代的人工智能神经网络算法证明了《数学原理》这本书中绝大部分的数学原理，且在自然语言、搜索式推理、微世界程序等研究方向上取得重要突破。这一次浪潮中出现了许多重大发现和重大突破。随着研究的推进，人们逐渐认识到单靠逻辑推理能力远不足以实现人工智能，以爱德华·费根鲍姆(E.A.Feigeaum)为代表的学者认为知识是有智能的机器所必备的，于是在他们的倡导下，在20世纪70年代中后期有大量专家系统问世，在很多领域做出了巨大贡献，但这些系统中的知识大多是人们总结出来并手工输入计算机的，机器能进行多少推断完全由人工输入了多少知识来决定，也因此有这么一句对人工智能的调侃：“有多少人工就有多少智能。”之后人们意识到专家系统面临“知识工程瓶颈”，寻找专家来输入大量知识一方面成本极高，另一方面在于一个特定领域建立的系统无法用在其他领6/第一章我们身处的时代域中，缺乏通用性，于是一些学者开始尝试让机器自己通过学习来得到知识而不依赖于人工输入，这就需要人工智能从数据中学习到有价值的知识。人工智能走的并不是康庄大道，而是崎岖山路。在第一次大潮中，一些进展让人们对人工智能过于乐观，产生了不切实际的想法。A.Newell和H.Simo曾在l958年预言，1968年前计算机将成为世界象棋冠军（实际是1997年，将近30年后）。对人工智能的过于乐观导致了人们过高的期望，而当时的人工智能只能解决“玩具问题，难以在现实问题中发挥作用，一时之间预言失败、承诺无法实现、期望破灭，人工智能遭遇了误解和冷遇，研究经费也被大量削减甚至取消，人工智能进入被称为“AIWiter'”的人工智能之冬。1980年代，人工智能的第二次产业浪潮产生。当时，物理学家JohHofield证明种新型的神经网络现被称为Hofield网络”)，能够用一种全新的方式学习和处理信息，从而使得人工智能的神经网络具备了历史记忆的功能。人工神经网络在20世纪80年代末和90年代初达到巅峰，随后迅速衰落，其中一个重要原因是因为神经网络的发展严重受挫。人们发现如果网络的层数加深，那么最终网络的输出结果对于初始几层的参数影响微乎其微，整个网络的训练过程无法保证收敛。如今我们认为，前两次的大潮因为神经网络本身算法的局限性，同时也受到当时整个运算能力的一些限制而破灭。此后至今的数十年间，关于人工智能的研究从未止步：90年代，以“深蓝”计算机战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫为代表的运算智能取得突破：90年代末期至2000年初，自然语言处理陆续取得成果；2006年左右，计算机科学家GeoffreyHito、YaLecu和YohuaBegio突破深度学习的技术瓶颈，进而引领深度学习的浪潮，到如今，图像识别、认知智能等领域不断出现新的研究进展，人类正不知疲倦地在AI领域勤恳探索。今天，以深度神经网络为基础，基于大数据、云计算运算平台，再加上移动互联网源源不断地把各种训练数据收集到后台，笔者认为人工智能的第三次大潮已经切实到来，人工智能已经不再是一个概念，而是可以进人一个又一个的行业的技术，可以深刻地改变人们的生活。2.人工智能的学科涵盖人工智能作为一门交叉学科，其主要涉及的学科包括但不仅限于数学、哲学和认知···试读结束···...

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图书名称：《工业机器人离线编程技术》【作者】聂振华，李俊主编【丛书名】高职高专工业机器人专业系列教材【页数】185【出版社】西安：西安电子科学技术大学出版社,2020.09【ISBN号】978-7-5606-5873-5【分类】工业机器人-程序设计-高等学校-教材【参考文献】聂振华，李俊主编.工业机器人离线编程技术.西安：西安电子科学技术大学出版社,2020.09.图书封面：图书目录：《工业机器人离线编程技术》内容提要：本书共10章分为两个部分。第一部分介绍三菱工业机器人离线编程仿真；第二部分介绍ABB工业机器人离线编程仿真。第一部分主要内容包括工业机器人离线编程技术概述、三菱离线编程仿真软件安装、RTToolBox2的使用、三菱机器人常用控制指令、SolidWork下仿真环境的搭建、melfa-work中机器人焊接模拟仿真；第二部分主要内容包括RootStudio软件概述、RootStudio中工作站的创建、RootStudio环境下建模、RootStudio仿真以及RootStudio仿真环境编程语言介绍。本书适合作为普通本科及高职高专院校工业机器人、电气自动化、机电一体化等专业的教学用书，也可作为工程人员的培训教材。《工业机器人离线编程技术》内容试读第一章工业机器人离线编程技术概述第一章工业机器小离线编程技术概述机器人编程可分为在线示教编程和离线编程。本书重点介绍了两种机器人的离线编程：一种是三菱工业机器人离线编程；另一种是ABB工业机器人离线编程。对于三菱工业机器人离线编程，主要包含离线编程技术概述，离线编程软件SolidWork、RTToolox2、MELFA-Wok的介绍及安装，RTToolox离线编程软件的使用，三菱离线编程软件的控制指令，MELFA-Work中结合SolidWork搭建仿真工作环境及仿真这五个模块；对于ABB工业机器人离线编程，主要包含离线编程软件概述、离线编程软件中工作站的创建、离线编程软件环境下的建模、离线编程软件的仿真、离线编程仿真软件编程语言五个模块。1.1机器人示教编程方式1.机器人在线示教编程所谓在线示教编程，即操作人员通过示教器，手动控制机器人的关节运动，以使机器人运动到预定的位置，同时将该位置进行记录，并传递到机器人控制器中，之后机器人可根据指令自动重复该任务，操作人员也可以选择不同的坐标系对机器人进行示教。在线示教编程在实际应用中主要存在以下问题：(1)编程过程繁琐、效率低。(2)精度完全靠示教者目测决定，而且对于复杂的路径，示教在线编程难以取得令人满意的效果。2.机器人离线编程所谓离线编程，是通过软件，在计算机中重建整个工作场景的三维虚拟环境，然后软件可以根据要加工零件的大小、形状、材料，同时配合软件操作者的一些操作，自动生成机器人的运动轨迹，即控制指令，然后在软件中仿真与调整轨迹，最后生成机器人程序传输给机器人。离线编程克服了在线示教编程的很多缺点，充分利用了计算机的功能，减少了编写机器人程序所需要的时间成本，同时也降低了在线示教编程的不便。其具体优点如下：(1)减少机器人的停机时间，当对下一个任务进行编程时，机器人仍可在生产线上进行工作。(2)使编程者远离危险的工作环境，改善了编程环境(3)离线编程系统使用范围广，可以对各种机器人编程，并能方便地实现优化编程。·1·工业机器人离线编程技术(4)可对复杂任务进行编程。(5)便于修改机器人程序。目前，机器人离线编程广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工等工作中。1.2机器人离线编程技术目前，机器人已成为现代工业不可缺少的工具，它标志着工业的现代化程度。而随着计算机技术、微电子技术以及网络技术的快速发展，机器人技术也得到了迅猛的发展。机器人是一个可编程的机械装置，其功能的灵活性和智能性很大程度上取决于机器人的编程能力。由于机器人应用范围的扩大和所完成任务的复杂程度不断增加，机器人工作任务的编制已成为一个重要的问题，而传统示教方式存在一些弊端，于是离线编程成为了新时代的宠儿。20世纪70年代末，国外就开始了机器人离线编程规划和系统的研究。在众多的机器人仿真与离线编程系统中，以以色列Tecomatic公司在1986年推出的Rocad机器人计算机辅助设计及仿真系统最具代表性，其集通用化、完整化、智能化和商品化于一体。近年来，国内外许多大中型企业都装备了自动化加工设备和计算机辅助设备与系统。这些设备与系统为计算机编程技术的推广提供了基本的条件，使离线编程的应用日益广泛。1.离线编程软件的种类目前，机器人仿真软件可分为两类：一类是通用型离线编程软件；一类是专用型离线编程软件。通用型离线编程软件是第三方公司开发的，适用于多个品牌的机器人，能够实现仿真、轨迹编程和程序输出，但兼容性不够。常用的通用型离线编程软件有RootMater、RootWork、Rootmove、RootCAD、DELMIA、RootArt、.SrutCAM、RootSim、中科川思特、亚龙、旭上、汇博等。专用型离线编程软件是由机器人本厂开发或委托第三方公司开发的，其特点是只适用于其对应型号的机器人，也就是说，只支持同品牌的机器人，其优点是功能强大，实用性更强，与机器人的兼容性也更好。这类软件如RootStudio(ABB原厂的离线软件)RooGuide(FANUC原厂的离线软件)、KUKASim(KUKA原厂的离线软件)。国内在离线编程方面起步较晚，但因投入较大、重视程度较高，所以发展比较迅速。最值得一提的就是北京华航唯实推出的RootArt离线编程软件，这款软件是目前离线编程软件国内品牌中的顶尖软件，其最大特点是能根据虚拟场景中的零件形状自动生成加工轨迹，并且可以控制大部分主流机器人，为国内机器人提供了有力的支持。该软件可根据几何模型的拓扑信息生成机器人运动轨迹，其后的轨迹仿真、路径优化、后置代码一气呵成，同时集碰撞检测、场景渲染、动画输出于一体，可快速生成效果逼真的模拟动画。该软件广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工等领域。2.离线编程软件的作用在长期的操作过程中，发现示教编程的精确度不高，且对于复杂的工件，编程的工作2第一章工业机器人离线编程技术概述量较大、效率低。为了追求高效和高精度编程方法，离线编程应运而生。运用离线编程软件，可以远离操作现场工作环境进行机器人仿真、轨迹编程和焊接轨迹程序的输出。离线编程可以使焊接轨迹运行精度更高，从而弥补示教编程的不足。示教编程和离线编程应该根据实际工作情况进行选择，使两者在适合的环境中将自身的作用发挥到极致。学校的机器人教学实习设备数量有限，且教学环境不适合实际工作情况，这使得机器人离线编程软件在教学中的应用显得更为重要。1.3主流机器人离线编程软件介绍目前的主流机器人离线编程软件主要有如下几种。1.RootArtRootArt教育版针对教学实际情况，增加了模拟示教器、自由装配等功能，帮助初学者在虚拟环境中快速认识机器人，快速学会机器人示教器的基本操作，可大大缩短学习周期，降低学习成本。图1.1为RootArt软件界面。RootArtV5宽6)2机程人海程。□@日Bym过图口9必昌4人9点文件坊器按罐苍公编国机器人工管健工的设叠：桃器人加工管理◆甲件:,工件坐标系专外部工具个快植工具机器人未指安一下工具未摧定国底床：未指症鼓浒物工作甲元图1.1RootArt软件界面RootArt软件的特点如下：1)优点(1)支持多种格式的三维CAD模型，可导入扩展名为te、ig、tl、xt、rt(UG)rt(ProE)、CATPart、ldart等格式的文件。(2)支持多种品牌的工业机器人离线编程操作，如ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA、STAUBLI、KEBA系列、新时达、广数等。(3)拥有大量航空航天高端应用经验。(4)自动识别与搜索CAD模型的点、线、面信息，生成轨迹。·3·工业机器人离线编程技术(⑤)轨迹与CAD模型特征关联，模型若移动或变形，轨迹会自动变化。(6)一键优化轨迹与几何级别的碰撞检测。(支持多种工艺包，如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工。(⑧)支持将整个工作站仿真动画发布到网页、手机端。2)缺点该软件不支持整个生产线仿真，对外国小品牌机器人也不支持。2.RootMaterRootMater来自加拿大，是目前离线编程软件国外品牌中顶尖的软件，几乎支持市场上绝大多数机器人品牌（如KUKA、ABB、FANUC、Motoma、史陶比尔(STAUBLD、柯马(COMAU、三菱、DENSO、松下等)。图1.2为RootMater软件界面。ANCROOE5oa5To事出a亨为N◆目m京me月7他00的@6·●·名·9·时N语Ee·◆+、：⊙：回*·一，门·1时事·h恶国d联州·器召·17●9-8川田面Dg像-鸡-~晶·8万5￥知2图图丛@圆。回·有●●●3△图©●☑4D0当西快够。了修添间司园山☒山通照回●Tw?4我种美白的进日口雷丽了置品：愿形四●公四过0wN以州g%Q0,03拿0000.②图.■路.●@图1.2RootMater软件界面RootMater软件的特点如下：1)主要功能RootMater在MaterCAM中无缝集成了机器人编程、仿真和代码生成功能，提高了机器人编程速度。2)优，点RootMater可以按照产品数模生成程序，适用于切割、铣削、焊接、喷涂等。其具有·4…第一章工业机器人离线编程技术概述独特的优化功能，运动学规划和碰撞检测非常精确，支持外部轴（直线导轨系统、旋转系统），并支持复合外部轴组合系统。3)缺点RootMater暂时不支持多台机器人同时模拟仿真，是在MaterCAM基础上进行二次开发而成，价格昂贵，企业版在20万元人民币左右。3.RootWorkRootWork是来自以色列的机器人离线编程仿真软件，与RootMater类似，是在SolidWork基础上进行二次开发而成，使用时需要先购买SolidWork。1)主要功能(I)全面的数据接口：RootWork基于SolidWork平台开发，SolidWork可以通过IGES、DXF、DWG、PrarSolid、Ste、VDA、SAT等标准接口进行数据转换。(2)强大的编程能力：从输入CAD数据到输出机器人加工代码只需四步。①从SolidWork直接创建或直接导入其他三维CAD数据，选取定义好的机器人工具与要加工的工件组合成装配体。所有装配夹具和工具客户均可以用SolidWork自行创建调用。②RootWork选取工具，然后直接选取曲面的边缘或者样条曲线进行加工，产生数据点。③调用所需的机器人数据库，开始做碰撞检查和仿真，在每个数据点均可以自动修正，包含工具角度控制、引线设置、增加/减少加工点、调整切割次序以及在每个点增加工艺参数。④RootWork自动产生各种机器人代码，包含笛卡尔坐标数据、关节坐标数据、工具与坐标系数据、加工工艺等，按照工艺要求保存不同的代码。(3)强大的工业机器人数据库：系统支持市场上大多数主流工业机器人，提供各大工业机器人各个型号的三维数模。(4)完美的仿真模拟：独特的机器人加工仿真系统可对机器人手臂和工具与工件之间的运动进行自动碰撞检查和轴超限检查，自动删除不合格路径并调整，还可以自动优化路径，减少空跑时间。(⑤)开放的工艺库定义：系统提供了完全开放的加工工艺指令文件库，用户可以按照自己的实际需求自行定义添加、设置自己的独特工艺，添加的任何指令都能输出到机器人加工数据中。2)优，点RootWork的生成轨迹方式多样，支持多种机器人，且支持外部轴。3)缺点RootWork基于SolidWork,但SolidWork本身不带CAM功能，因此编程繁琐，机器人运动学规划策略智能化程度低。4.ROBCADROBCAD是西门子旗下的软件。2004年，Tecomatix公司被美国UGS并购，2007年·5·工业机器人离线编程技术西门子公司将UGS收入旗下，ROBCAD成为西门子完整的产品生命周期管理软件SiemePLMSoftware中的一个重要组成部分。该软件较庞大，重点在生产线仿真，价格也是同类软件中较昂贵的。软件支持离线点焊、多台机器人仿真、非机器人运动机构仿真以及精确的节拍仿真。ROBCAD软件界面如图1.3所示，其主要应用于产品生命周期中的概念设计和结构设计两个前期阶段。Rood90MENU:SotCELL:lPROJECT:/E-DFL/PryleerHeldlocvialoceSotimulatioSorWeldLoeluortCreatoDelateCoytooucomoetDefieairLectleeAutoaticrootairProjectowirefraeColLoecomoetLAMAT1PairltchcoaootNearRoetcolorg001IdatelocatiogIforietalioGl电l地amdwFlilocatiorelativeLoFramAligoriotatio商®园睡ExtractoluLExtractoloot风上图西ReetCocel园围胚Q@@7Itart0日gC中为图1.3ROBCAD软件界面1)主要特点(I)可与主流的CAD软件（如NX、CATIA、IDEAS)无缝集成。(2)可实现工具工装、机器人和操作者的三维可视化。(3)可实现制造单元、测试和编程的仿真。2)主要功能(I)WorkcelladModelig:对白车身Body-i-White)生产线进行设计、管理和信息控制。(2)SotadOLP:完成点焊工艺设计和离线编程。(3)Huma:实现人因工程分析。(4)Alicatio中的Pait、Arc、Laer等模块：实现生产制造中的喷涂、弧焊、激光加工、绲边等工艺的仿真验证及离线程序输出。(S)Pait模块：可实现喷漆的设计、优化和离线编程。其功能包括喷漆路线的自动生成、多种颜色喷漆厚度的仿真及喷漆过程的优化。5.DELMIADELMIA是达索旗下的CAM软件，它有六大模块，其中Rootic模块解决方案涵盖·6···试读结束···...

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图书名称：《工业机器人技术基础及其应用》【作者】戴凤智，乔栋主编【丛书名】“十三五”国家重点出版物出版规划项目现代机械工程系列精品教材普通高等教育新工科机器人工程系列【页数】205【出版社】北京：机械工业出版社,2020.01【ISBN号】978-7-111-64249-7【价格】38.00【分类】工业机器人-高等学校-教材【参考文献】戴凤智，乔栋主编.工业机器人技术基础及其应用.北京：机械工业出版社,2020.01.图书封面：图书目录：《工业机器人技术基础及其应用》内容提要：本书将工业机器人的硬件和控制、软件编程和应用进行有序整合，阐述了工业机器人技术基础及其应用。全书共10章，主要内容包括:工业机器人概述、工业机器人的机械结构系统和驱动系统、工业机器人的传感系统、工业机器人的控制系统、ABB工业机器人的硬件和基本操作、工业机器人的虚拟仿真，以及工业机器人的四大典型应用（搬运、码垛、焊接、装配）。《工业机器人技术基础及其应用》内容试读第1章工业机器人概述1.1机器人简介机器人是20世纪人类最伟大的发明之一，第一台机器人试验样机1954年诞生于美国，机器人产品则问世于20世纪60年代。“机器人”一词最早出现于1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说中，根据Roota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Rootik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“Root'”这个词。在书中，机器人像奴隶一样按照主人的命令从事繁重的劳动。1942年美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”，虽然这只是科幻小说里的创造，但后来成为学术界默认的机器人研发原则：第一法则：机器人不得伤害人类，或袖手旁观坐视人类受到伤害。第二法则：除非违背第一法则，机器人必须服从人类的命令。第三法则：在不违背第一及第二法则下，机器人必须保护自己。机器人(Root)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的部分工作。国际上对机器人的概念已经趋近一致，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织(IS0)采纳了美国机器人协会(RIA)对机器人的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用计算机改变和可编程动作的专门系统”。机器人是一种高度复杂的自动化装置，综合运用了机械、电子、计算机、检测、通信、自动控制、语音和图像处理等技术。机器人的分类方式很多，国际上没有制定统一的标准。一般按照用途可分为：工业机器人、农业机器人、服务机器人、医疗机器人、娱乐机器人、特种机器人、军事机器人等；按照使用场合可分为：水下机器人、地上机器人、陆地机器人、空中机器人、太空机器人、两栖机器人、多栖机器人等；按照控制方式可分为：遥控型机器人、程序型机器人、示教再现型机器人、智能控制型机器人等；按照驱动方式可分为：气压驱动型机器人、液压驱动型机器人、电气驱动型机器人；按照机构特性可分为：串联机器人和并联机器人。我国机器人专家从应用环境角度，将机器人分为两大类：工业机器人和特种机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人；特种机器人是用于非制造业并服务于人的各种机器人，如服务机器人、水下机器人、娱乐机器人等。·2·工业机器人技术基础及其应用机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同构成的。机器人系统由四部分组成，包括机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统。1,机械系统工业机器人的机械系统包括机身、臂部、手腕、末端操作器和行走机构等部分，每一部分都有若干自由度，从而构成一个多自由度的机械系统。此外，有的机器人还具备行走机构。若机器人具备行走机构，则构成行走机器人；若机器人不具备行走及腰转机构，则构成单机器人臂。末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件，它可以是两手指或多手指的手爪，也可以是喷漆枪、焊枪等作业工具。工业机器人机械系统的作用相当于人的身体（如骨髓、手、臂和腿等)。2.驱动系统驱动系统是指驱动机械系统动作的驱动装置。根据驱动源的不同，驱动系统可分为电气、液压和气压三种以及把它们结合起来应用的综合系统。驱动系统的作用相当于人的肌肉。电气驱动系统在工业机器人中应用得较为普遍，可分为步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机三种驱动形式。早期多采用步进电动机驱动，后来发展了直流伺服电动机，现在交流伺服电动机驱动也逐渐得到应用。上述驱动单元有的用于直接驱动机构运动，也有的通过谐波减速器减速后再驱动机构运动，结构一般都简单紧凑。液压驱动系统运动平稳，且负载能力大，对于重载搬运和零件加工机器人，采用液压驱动比较合理。但液压驱动存在管道复杂、清洁困难等缺点，因此限制了它在装配作业中的应用。无论电气还是液压驱动的机器人，其手爪的开合都采用气动形式。气压驱动机器人结构简单、动作迅速、价格低廉，由于空气具有可压缩性，其工作速度的稳定性较差。但是，空气的可压缩性可使手爪在抓取或卡紧物体时的顺应性提高，防止受力过大而造成被抓物体或手爪本身的破坏。气压系统的压力一般为0.7MP,因而抓取力较小，一般只有几十牛顿到几百牛顿。3.控制系统控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。如果机器人不具备信息反馈特征，则该控制系统称为开环控制系统；如果机器人具备信息反馈特征，则该控制系统称为闭环控制系统。机器人的控制系统主要由计算机硬件和控制软件组成。软件主要由人与机器人进行联系的人机交互系统和控制算法等组成。控制系统的作用相当于人的大脑。4.感知系统机器人的感知系统由内部传感器和外部传感器组成，其作用是获取机器人内部和外部环境信息，并把这些信息反馈给控制系统。内部状态传感器用于检测机器人各关节的位置、速度等变量，为闭环伺服控制系统提供反馈信息。外部状态传感器用于检测机器人与周围环境之间的一些状态变量，如与障碍物之间的距离、接近程度和接触情况等，用于引导机器人，便于其识别物体并做出相应处理。外部传感器可使机器人以灵活的方式对它所处的环境做出第1章工业机器人概述·3·反应，赋予机器人一定的智能。感知系统的作用相当于人的五官。1.2工业机器人的定义工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编制的程序运行。现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。一个典型的工业机器人如图1-1所示。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业中重要的自动化装备。机器人技术、数控技术和可编程序控制器(PLC)》技术并称为工业自动化的三大支持技术。机器人技术及其产品发展迅速，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具，同时图11工业机器人也是工业4.0智能化工厂中重要的一环。工业机器人主要有以下三个基本特点：(1)可编程工业机器人可随其工作环境变化的需要而进行再编程，因此它在小批量、多品种，具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的作用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。(2)拟人化工业机器人在机械机构上有类似人的腰部、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，其控制系统类似于人的大脑。智能化工业机器人还有许多类似于人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。(3)通用性除了特别设计的专用机器人外，一般的工业机器人在执行不同作业任务时具有较好的通用性。可以通过更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）来使机器人执行不同的作业任务。例如，将工业机器人手部末端的激光焊接器换成喷涂枪，通过适当的硬件调整和软件编程后，就可以将原来的焊接机器人变成喷涂机器人。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，归纳起来它是机械学和微电子学的结合，即机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是与计算机技术的应用密切相关。1.3工业机器人的发展工业机器人的发展可划分为三个阶段：(1)第一代机器人20世纪50至60年代，随着机构理论和伺服理论的发展，机器人进入了实用阶段。1954年美国的G.C.Devol发表了“通用机器人”专利：1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Veratra机器人，可进行点位和轨迹控制，这是世界上第一种应·4·工业机器人技术基础及其应用用于工业生产的机器人。20世纪70年代，随着计算机技术、现代控制技术、传感技术和人工智能技术的发展，机器人也得到了迅速的发展。I974年CiciatiMilacro公司成功开发了多关节机器人；1979年，Uimatio公司又推出了PUMA机器人，它是一种多关节、全电动机驱动、多CPU二级控制的机器人，采用VAL专用语言，可配视觉、触觉、力觉传感器，在当时是技术最先进的工业机器人。(2)第二代机器人进入20世纪80年代，随着传感技术，包括视觉传感器、非视觉传感器（力觉、触觉、接近觉等）以及信息处理技术的发展，出现了第二代机器人，即有感觉的机器人。它能够获得作业环境和作业对象的部分相关信息，进行一定的实时处理，引导机器人进行作业。现在第二代机器人已进入了实用化，在工业生产中得到了广泛应用。(3)第三代机器人目前正在研究开发的第三代“智能机器人”，它不仅具有比第二代机器人更加完善的环境感知能力，而且还具有逻辑思维、判断和决策能力，可根据作业要求与环境信息自主地进行工作。1.3.1工业机器人在世界各国的发展1.工业机器人在美国的发展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。它的起步比号称机器人王国的日本早五六年。经过50多年的发展，美国拥有了雄厚的基础以及先进的技术，成为世界机器人强国之一。但它的发展道路充满曲折与不平坦。」美国工业机器人发展主要有四个阶段。第一阶段是20世纪60年代至70年代，美国的工业机器人主要立足于研究阶段，仅有几所大学和少数公司开展了相关项目的研究工作。1965年，麻省理工学院(MT)的Roort演示了第一个具有视觉传感器、能识别与定位简单积木的机器人系统。当时，美国政府并未把工业机器人列入重点发展项目，特别是美国当时失业率高达6.65%，政府担心发展机器人会造成更多人失业，因此政府既未投入财政支持，也未组织研制机器人。1970年，在美国芝加哥举行了第一届国际工业机器人研讨会。1970年以后，机器人的研究得到广泛而迅速的发展。1973年，美国辛辛那提米拉克隆公司的理查德·豪恩开发出第一台由小型计算机控制的工业机器人，这是世界上第一次计算机和小型机器人的携手合作。它是由液压驱动的，有效负载能提升至45kg。第二阶段是20世纪70年代后期，美国政府和企业界对工业机器人制造和应用的认识有所改变，将技术路线的重点放在机器人软件及军事、宇宙、海洋、核工程等特殊领域的高级机器人的开发上。这种现象导致了日本的工业机器人后来居上，在工业生产应用和机器人制造领域很快超过了美国，并在国际市场上形成了较强的竞争力。第三阶段是20世纪80年代中后期至90年代初期，美国政府真正开始重视工业机器人的研发和推广。美国国际标准管理局(ISA)和美国职业安全与健康管理局(OSHA)开始商讨并且建立美国机器人国家标准。随着机器人制造商的生产技术日臻成熟，功能简单的一代机器人逐渐不能满足实际需要，美国开始重视开发具备视觉、触觉、力感等功能的二代机器人。第四阶段起始于20世纪90年代后期，各国开始重视工业机器人产业的发展，美国加大工业机器人软件系统的开发并处于领先地位，但工业机器人生产商的全球市场份额占比不高。第1章工业机器人概述·5·2011年6月，美国启动《先进制造伙伴计划》，明确提出通过发展工业机器人提振美国制造业，重点开发基于移动互联技术的第三代智能机器人。近年来，以谷歌公司为代表的美国互联网公司开始进军机器人领域，试图融合虚拟网络能力和现实运动能力，推动机器人的智能化。谷歌公司在2013年强势收购多家科技公司，初步实现在视觉系统、强度与结构、人机交互、滚轮与移动装置等多个智能机器人关键领域的业务部署。截至2015年，美国共申请1.6万余件相关专利。近年来，在机器人技术方面，美国的高智能、高难度的国防机器人、太空机器人已经开始投人实际应用。2.工业机器人在日本的发展日本工业机器人发展主要包括四个阶段。第一阶段为摇篮期(1967一1970年)，20世纪60年代日本正处于劳动力严重短缺阶段，成为制约日本经济发展的一个主要原因。1967年日本成立了人工手研究会（现改名为仿生机构研究会），同年召开了日本首届机器人学术会议。川崎重工业公司从美国Uimatio公司引进先进的机器人技术，建立生产车间，并且于1968年制造出第一台川崎机器人。第二阶段为实用期(1970一1980年)，日本工业机器人经历短暂的摇篮期后迅速进入发展时期，工业机器人10年间的增长率达到30.8%。1980年被称为日本的“机器人普及元年”，日本开始在工业领域推广使用机器人，这大大缓解了劳动力严重短缺的社会矛盾。日本政府采取鼓励政策，使这些机器人受到了广大企业的欢迎。日本也因此而赢得了“机器人王国”的美称。第三阶段为普及提高期(1980一1990年)，日本政府开始在各个领域广泛推广使用机器人，1982年日本的机器人产量约2.5万台，高级机器人数量占全球总量的56%。第四阶段为平稳成长期（从1990开始至今），受到金融危机的影响，日本机器人产业在20世纪90年代中后期进入低迷期，国际市场曾一度转向欧洲和北美。随着日本工业机器人技术的再次发展，日本工业机器人产业又逐渐恢复领先地位。2014年日本工业机器人的全球市场份额排名第一，其工业机器人产品按应用领域划分主要分为四类，分别是喷涂机器人、原材料运输机器人、装配机器人、清洁机器人。数据显示工业机器人在汽车和电子领域的应用比例高达62.4%，这两类产业是推动日本国内机器人产业增速的主要力量。日本工业机器人的产业竞争优势在于完备的配套产业体系，在控制器、传感器、伺服电动机减速机、数控系统等关键零部件方面均具备较强的技术优势，有力推动工业机器人朝着微型化、轻量化、网络化、仿人化和廉价化的方向发展。近年来，日本加大工业机器人在食品、药品、化妆品“三品产业”领域的投入。与汽车和电子产业不同，“三品产业”的卫生标准更高，解决卫生标准需要更先进的技术支持。日本工业机器人产业还在强调智能化的基础上，重点发展医疗护理机器人和救灾机器人来应对人口老龄化和自然灾害等问题。3.工业机器人在德国的发展德国是欧洲最大的机器人市场，其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。目前在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人经推广应用已成为主流安装机型，而第三代智能机器人已占有一定比重并成为发展的方向。德国的KUKA公司是世界上几家顶级工业机器人制造商之一。1973年研制开发了KUKA的第一台工业机器人。所生产的机器人广泛应用在仪器、汽车、航天、食品、制药、6·工业机器人技术基础及其应用医学、铸造、塑料等工业领域，主要用于材料处理、机床装备、包装、堆垛、焊接、表面修整等方面。德国政府在工业机器人发展的初级阶段发挥着重要作用，其后，产业需求引领工业机器人向智能化、轻量化和高能效化方向发展。20世纪70年代中后期，德国政府在推行“改善劳动条件计划”中，强制规定企业使用机器人代替部分有危险、有毒、有害的工作岗位，为机器人的应用开启了初始市场。1985年，德国开始向智能机器人领域进军，经过了十几年的发展，以KUKA为代表的工业机器人生产企业占据全球领先地位。2013年，德国推行了以“智能工厂”为重心的“工业4.0计划”，工业机器人推动生产制造向灵活化和个性化方向转变。依此计划，通过智能人机交互传感器，人类可借助物联网对下一代工业机器人进行远程管理，这种机器人还将具备生产间隙的“网络唤醒模式”，以解决使用中的高能耗问题，促进制造业的绿色升级。2014年德国工业机器人市场规模超过2万台，较2013年增加10%。2010一2014年，德国工业机器人年均增长率约为9%，主要推动力是汽车产业。近年来，针对机器人的智能化，德国机器人公司对人机互动技术和软件的研究开发加大了投入力度。4.工业机器人在我国的发展我国工业机器人起步于20世纪70年代初，其发展过程大致可分为三个阶段：70年代的萌芽期；80年代的开发期；90年代的实用化期。而今经过几十年的发展已经初具规模。20世纪70年代开始，工业机器人的应用在世界上掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。进入20世纪80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术的开发与研究得到了国家的重视与支持。“七五”期间，国家投人资金，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，研制出了早期的喷涂、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，成功地研制出一批特种机器人。从20世纪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。目前，我国已生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人服务于国内诸多企业的生产线上；批机器人技术的研究人才也涌现出来。相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术、工业机器人控制和驱动系统的硬件设计技术、机器人软件的开发和编程技术、运动学和轨迹规划技术、弧焊和点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。某些关键技术已达到或接近世界水平。近年来，我国在人工智能方面的研发也有所突破，中国科学院和多所著名高校都培育出专门从事人工智能研究的团队，机器学习、仿生识别、数据挖掘以及模式、语言和图像识别技术比较成熟，推动了工业机器人技术的发展。···试读结束···...

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图书名称：《工业机器人入门》【作者】张玉希，伍东亮【页数】175【出版社】北京：北京理工大学出版社,2017.07【ISBN号】978-7-5682-4354-4【价格】48.00【分类】工业机器人【参考文献】张玉希，伍东亮.工业机器人入门.北京：北京理工大学出版社,2017.07.图书封面：图书目录：《工业机器人入门》内容提要：《工业机器人入门》主要对工业机器人的现状与行情先做了简单介绍，然后进入工业机器人领域中的学习，包括工业机器人的基本特性、工业机器人的机械结构、工业机器人的传感器及应用、工业机器人的运动学等；最后以RtSw六轴工业机器人，进行仿真编程示例性介绍与工业机器人的行业应用作广域性的学习了解。《工业机器人入门》内容试读第1章绪论1.1工业机器人的应用、发展和分类1.1.1发展简史工业机器人定义：工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。图1-1所示为ABBYUMI机器人。1954年，乔治·迪沃申请了第一个机器人的专利(1961年授予)。制作机器人的第一家公司是Uima-tio。Uimatio机器人也被称为可编程移机，因为一开始它们的主要用途是从一个点传递对象到另一个点，距离大约十英尺①。它们用液压执行机构，并编人关节坐标，即在一个教学阶段进行存储和回放操作中的各关节的角度。它们能精确到一英寸②的1/10000。Uimatio后授权其技术给图1-1ABBYUMI机器人①1英尺=0.3048米。②1英寸=2.54厘米。第1章绪论川崎重工和GKN,分别在日本和英国制造Uimate.。一段时间以来，Uimatio唯一的竞争对手是美国辛辛那提米拉克龙公司。20世纪70年代后期，日本的几个大财团开始生产类似的工业机器人。1969年，维克多·沙因曼在斯坦福大学发明了“斯坦福大学的手臂”，它是全电动的6轴多关节型机器人，是一个手臂的解决方案。这使它能精确地跟踪空间中的任意路径，拓宽了机器人潜在的更复杂的应用，如装配和焊接。沙因曼的MT人工智能实验室则设计了第二臂，被称为“麻省理工学院的手臂”。进一步设计后，它成为通用汽车公司装配工具。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，计算机技术取得了惊人的进步，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由机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，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同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Uimatio公司推出的Uimate。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，MT的Roort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。1967年，日本成立了人工手研究会（现改名为仿生机构研究会），同年召开了日本首届机器人学术会。1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后，机器人的研究得到迅速广泛的普及。1973年，辛辛那提米拉克龙公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人，它是液压驱动的，能提升的有效负载达45千克。到了1980年，工业机器人才真正在日本普及，故称该年为“机器人元年”。随后，工业机器人在日本得到了巨大发展，日本也因此而赢得了“机器人王国”的美称。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，至20O3年末，在美国运行的机器人总量为112400套，比2002年增长7%。到2007年年底，运行的机器人数量达到145000套。就每万雇员拥有工业机器人数进行统计，至2003年年末，美国制造业中，每1万雇员拥有63个工业机器人。尽管从排名上说，美国已经进人世界前十名，但其与前几名仍然有着很大的差距，仅相当于德国的43%，意大利的54%，欧盟的68%。与普通的制造业相比，美国汽车工业中每万个产业工人拥有的工业机器人数量大大提高，达到740个，但仍然远远低于日本(1400个机器人)、意大利(1400个机器人)和德21.1工业机器人的应用、发展和分类国(1000个机器人)。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40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。20世纪60年代到70年代期间，美国的工业机器人主要立足于研究阶段，只是几所大学和少数公司开展了相关的研究工作。那时，美国政府并未把工业机器人列入重点发展项目，特别是，美国当时失业率高达6.65%，政府担心发展机器人会造成更多人失业，因此既未投入财政支持，也未组织研制机器人。而企业在这样的政策引导下，也不愿冒风险，去应用或制造机器人。致使错过了发展良机，固守在使用刚性自动化装置的层面上。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对工业机器人的制造和应用认识有所改变，但仍将技术路线的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20世纪80年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才开始真正重视机器人，制定和采取了相应的政策和措施，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。工业机器人在日本发展：与此同时，20世纪70年代的日本正面临着严重的劳动力短缺，这个问题已成为制约其经济发展的一个主要问题。毫无疑问，在美国诞生并已投入生产的工业机器人给日本带来了福音。1967年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术，建立生产厂房，并于1968年试制出第一台日本产Uimate机器人。经过短暂的摇篮阶段，日本的工业机器人很快进入实用阶段，并由汽车业逐步扩大到其他制造业以及非制造业。1980年被称为日本的“机器人普及元年”，日本开始在各个领域推广使用机器人，这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。再加上日本政府采取的多方面鼓励政策，这些机器人受到了广大企业的欢迎。1980一1990年，日本的工业机器人处于鼎盛时期，后来国际市场曾一度转向欧洲和北美，但日本经过短暂的低迷期又恢复其昔日的辉煌。1993年年末，全世界安装的工业机器人有61万台，其中日本占60%、美国占8%、欧洲占17%、俄罗斯和东欧共占12%。德国工业机器人的数量占世界第三，仅次于日本和美国，其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。目前在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人经推广应用成为主流安装机型，而第三代智能机器人已占有一定比重并成为发展的方向。世界上的机器人供应商分为日系和欧系。瑞典的ABB公司是世界上最大机器人制造公司之一。1974年研发了世界上第一台全电控式工业机器人RB6,主要应用于工件的取放和物料搬运。1975年生产出第一台焊接机器人。到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后，其机器人产品趋于完备。ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配俦造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。德国的KUKARooterGmh公司是世界上几家顶级工业机器人制造商之一。1973年研制开发了KUKA的第一台工业机器人。年产量达到1万台左右。所3第1章绪论生产的机器人广泛应用在仪器、汽车、航天、食品、制药、医学、俦造、塑料等工业，主要用于材料处理、机床装备、包装、堆垛、焊接、表面修整等领域。我国工业机器人起步于20世纪70年代初，其发展过程大致可分为三个阶段：70年代的萌芽期：80年代的开发期；90年代的实用化期。而今经过几十年的发展如今已经初具规模。目前我国已生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上；批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技术；运动学和轨迹规划技术：弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术，等等。某些关键技术已达到或接近世界水平。1.1.2产品分类与应用关于工业机器人分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制方式、自由度、结构、应用领域等划分1.按机器人的技术等级划分(1)示教再现机器人：第一代工业机器人能够按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业，示教可由操作员手把手进行或通过示教器完成。如图1-2所示。(a)手把手示教机器人()示教器示教机器人图1-2示教再现机器人(2)感知机器人：第二代工业机器人具有环境感知装置，能在一定程度上适应环境的变化，目前已经进入应用阶段。如图1-3所示。(a)配备视觉系统的工业机器人()人机协作工业机器人图1-3感知机器人41.1工业机器人的应用、发展和分类(3)智能机器人：第三代工业机器人具有发现问题并自主解决问题的能力，尚处于实验研究阶段。如图1-4所示。到目前为止，在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义。大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：①感觉要素，用来认识周围环境状态②运动要素，对外界做出反应性动作。③思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。2.按机器人的结构坐标系特征划分按机器人结构坐标系特征，可将工业机器人分为以下4种（见图1-5）：工业机器人的结构坐标系形式直角坐标系柱面坐标系球面坐标系多关节坐标系图1-4本田ASMO智能机器人图1-5工业机器人结构坐标系形式·直角坐标系机器人通过沿三个互相垂直的轴线的移动来实现机器人手部空间位置的改变·柱面坐标系机器人通过两个移动和一个转动实现位置的改变·球面坐标系机器人运动由一个直线运动和两个转动组成。·多关节坐标系机器人运动由前后的俯仰及立柱的回转组成」(1)直角坐标系机器人直角坐标系机器人具有空间上相互垂直的多个直线移动轴，通过直角坐标方向的3个独立自由度确定其手部的空间位置，其动作空间为一长方体。如图1-6所示。(a)模型()实体图1-6直角坐标系机器人5第1章绪论(2)柱面坐标系机器人。柱面坐标系机器人主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成，具有一个回转和两个平移自由度，其动作空间呈圆柱形。如图1一7所示。(a)模型()实体图1-7柱面坐标系机器人(3)球面坐标系机器人。球面坐标系机器人的空间位置分别由旋转、摆动和平移3个自由度确定，动作空间形成球面的一部分。如图1-8所示。(a)模型()实体图1-8球面坐标系机器人(4)多关节坐标系机器人。垂直多关节系机器人模拟人手臂功能，由垂直于地面的腰部旋转轴、带动小臂旋转的肘部旋转轴以及小臂前端的手腕等组成，手腕通常有2~3个自由度，其动作空间近似一个球体。如图1-9所示。(a)模型()实体图1-9垂直多关节坐标系机器人6···试读结束···...

2022-10-21 Epub电子书 图书 epub

图书名称：《机器人技术的应用与研究》【作者】徐红丽著【页数】133【出版社】镇江：江苏大学出版社,2019.12【ISBN号】978-7-5684-0642-0【价格】28.00【分类】工业机器人-研究【参考文献】徐红丽著.机器人技术的应用与研究.镇江：江苏大学出版社,2019.12.图书封面：图书目录：《机器人技术的应用与研究》内容提要：本书分二篇，串联机器人技术的应用与研究、并联机器人技术的应用与研究-以新型激光切割并联机床为例。内容包括:基于动态视觉引导的焊接机器人外科手术机器人等。《机器人技术的应用与研究》内容试读第一篇串联机器人技术的应用与研究串联机械手是最早应用于工业生产的机器人，是由刚度很高的杆通过转动或移动关节联接，从而形成的开式链，因此称为串联机器人。随着现代计算机技术、传感技术、控制技术和人工智能的飞速发展，串联机器人也得到了突飞猛进的发展。将机器视觉应用到工业机器人上，各种视觉图像为机器人提供了十分需要的外界信息，明显推动了机器人在自主移动和机械臂准确定位技术方面的实质性提高，使工业机器人在高智能、高柔性生产线上的应用得到了保证，是当今机器人研究的一个热点。将计算机视觉和图像处理技术应用于机器人本体系统，可以提高机器人的工作效率和对环境的适应能力，并进一步拓展机器人的应用范围。本篇第1章为自主研发的焊接机器人，有6个自由度，便于灵活地接近焊接，点，同时可防止奇异点的产生，保证机构的稳定性。利用工业高精度镜头将工件的光学特征反映到相机的CCD镜头上，通过图像识别算法对焊缝进行识别和定位。在智能机器视觉系统基础上，实现高速视觉采集、图像预处理、特征提取与识别、目标定位一体化，提升硬件处理能力。实际测试表明，该焊接装配机器人性能稳定、执行效率高，在焊接，点位置随机和工件轮廓不规则的情况下均能高精度地完成焊接过程，保证其高精度、高效率和高稳定性。机器人分为工业机器人和服务机器人，其中服务机器人中最为广泛应用的是手术机器人。外科手术机器人始于20世纪80年代中期。1985年4月11日，在美国加州纪念医疗中心，第一个记录在案的用于医疗过程的机器人是PUMA200,在计算机的指导下进行神经外科活检。机器人被用来帮助外科医生定位钻头和活检探头。与当时使用的传统立体定向脑外科技术相比，该手术达到了更高的精确度，持续时间也更短。但是由于PUMA200本身是一台工业机器人，未能满足外科医生对手术机器人的要求，因而并未得到广泛应用。随着科学技术的不断发展，专门为外科医生设计的手术机器人逐渐出现。由于手术机器人引起的创伤小、精度高、恢复快，因此其深得医生和患者的喜爱，且在外科手术中的应用越来越普遍。机器人辅助手术作为一种先进的外科技术，给临床带来了一场彻底的变革。它首次应用于几乎所有腹部区域，并很快在妇产科、泌尿系统、消化系统、脾脏、肾上腺等方面显示出明显的优势。微创手术和机器人辅助微创手术在腹部手术中的应用都是最早和最广泛的，因此腹部手术机器人是目前研究的主要领域。随着腹部机器人手术的成功，外科机器人开始被广泛应用于临床。目前，机器人辅助手术系统在世界范围内广泛应用，包括腹腔镜、胃肠、神经、心血管、耳鼻喉科、玻璃体视网膜、泌尿外科、骨科等各种外科手术中。它将计算机技术与信息、控制、传感器、三维视觉技术融为一体，提高了手术的灵活性、准确性和微创性，同时减少了患者的创伤，提高了临床效果。根据WiterGreeReearch数据统计，全球手术机器人的市场在2014年达到32亿美元左右，2018手术机器人市场在90亿美元左右，每年的复合增长率为30%左右，预计到2021年全球机器人市场将达到200亿美元左右。面对世界各国蓬勃发展的手术机器人产业，我们也不甘落后。2015年5月，国务院正式发布“中国制造2025”，提出重点发展医用机器人等高性能诊疗设备，积极研发新产品，促进医疗机器人标准化、模块化发展，大力扩展市场应用。随着5G技术和人工智能技术的到来，外科手术机器人必将朝着更加智能化、轻量化、个性化和实时远程化方向进一步发展。第1章基于动态视觉引导的焊接机器人1.1绪论将机器视觉应用到工业机器人上后，各种各样的视觉图像为机器人提供了十分重要的外界信息，明显推动了机器人在自主移动和机械臂准确定位技术方面的实质性提高，使工业机器人在高智能、高柔性生产线上的应用得到了保证，是当今机器人研究的一个热点。为了提高机器人所做的一系列动作的智能水平，使其具备智能化移动和焊接的功能，关键是使机器人对环境目标具备一定的认知能力，通过感知环境目标确定自身的行动，使其不需运动接触即可对环境目标实现焊接等动作，因此视觉图像系统已成为提高机器人智能化的一个较为热门的方向。将计算机视觉和图像处理技术应用于机器人本体系统，可以提高机器人的工作效率和对环境的适应能力，并进一步拓展机器人的应用范围。该自主研发的焊接机器人有六个自由度，便于灵活地接近焊接点，同时可防止奇异点的产生，保证机构的稳定性。利用工业高精度镜头将工件的光学特征反映到相机的CCD镜头上，通过图像识别算法对焊缝进行识别和定位。在智能机器视觉系统基础上，实现高速视觉采集、图像预处理、特征提取与识别、目标定位一体化，提升硬件处理能力。控制系统以DMC54O0为核心，用MFC来开发软件，完成了多轴运动轨迹优化与伺服控制关键，并实现了自动控制及手动控制两种模式。实际测试表明，该焊接装配机器人003机器人技术的应用与研究性能稳定、执行效率高，在装配点位置随机和工件轮廓不规则的情况下均能高精度地完成装配过程，保证了其高精度、高效率和高稳定性。机器视觉是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。近年来，随着人工智能、计算机科学和信息技术的不断发展，机器视觉在工农业生产和人民生活中得到了广泛的应用。尤其在工业生产中，机器视觉广泛应用于汽车、电子、纺织等领域。在我国，随着劳动力成本的逐年上升和工业自动化的需求，对于基于机器视觉的机器人的需求量必将大幅增长。焊接机器人是工业机器人中使用最早和应用最多的类型之一。从其发展过程来看，可以分为三个阶段：第一阶段，示教再现阶段。机器人将人工示教所获得的轨迹存储在寄存器中，在焊接过程中，焊接机器人按照该轨迹运行。该阶段焊接机器人采用的是开环控制系统，没有反馈控制，所以柔顺性和鲁棒性差，但是结构简单，操作方便，不受工厂恶劣环境的影响，因此得到了广泛的应用。第二阶段，传感器机器人阶段。随着传感器技术的发展，焊接机器人具有了一定的感知能力，实现了一定的反馈控制，其柔顺性和鲁棒性得到了一定的改善，但是缺乏自适应跟踪。第三阶段，智能型焊接机器人阶段。随着机器视觉理论的发展，焊接机器人拥有了像人类一样的视觉，通过视觉不仅能够快速感知外部信息，而且能够自动适应环境变化，选择不同的算法，判断焊缝的位置，不断调整焊枪，以保证最佳的焊缝质量。因此，开发一款基于机器视觉的焊接机器人具有广泛的市场前景。从实际需要看，随着我国工业高速发展，如汽车、电子产品、航空航天领域等对焊接机器人需求迫切，同时也对其智能性和精确度提出更高的要求。综上所述，本章内容对建立我国高端机器人关键技术的自主知识产权、提升工业自动化水平具有重要意义，可为社会经济和企业的发展带来显著的经济效益。004第一篇串联机器人技术的应用与研究1.2焊接机器人的本体结构机器人技术是一门集机械机构学、计算机控制技术、传感器技术等于一体的综合性学科。自20世纪50年代末工业机器人诞生以来，机器人技术得到了飞速发展。在国外，如日本、德国、美国等发达国家，工业机器人广泛应用于汽车、航空、电子、食品等领域。随着我国劳动力成本的不断增加，工业机器人也开始大量使用在劳动密集型企业，其中焊接机器人在汽车、船舶等行业得到广泛应用。为适应工件在空间的六个自由度，该机器人采用六自由度结构，以保证可以在任何方向都能达到工件的任意一点，从而保证焊接质量。如图1-1-1所示，六自由度焊接机器人由底座、腰部、肩部、肘部、前臂、手腕、手部、焊枪夹持器和焊枪组成。机器人全部采用转动关节连接，腰部在底座上绕底座的垂直坐标轴Z。转动，肩部在腰部上绕水平坐标轴Z2转动，肘部在肩部上绕肩部的水平0一底座；1一腰部：2一肩部：3一肘部；4一前臂：5一手腕；6一手部：7一焊枪夹持器：8一焊枪图1-1-19焊接机器人原型005机器人技术的应用与研究坐标轴Z,转动，前臂在肘部上绕水平坐标轴Z,转动，手腕绕垂直坐标轴Z,转动，手部绕水平坐标轴Z。转动，焊枪支架固定在手部的前端，焊枪固定在支架上。该焊接机器人的6个转动关节全部由交流伺服电机驱动，可以根据指令到达指定工作空间中的任意一点，动作准确、迅速，稳定性好，消除了人类因紧张和疲劳而产生的抖动现象，降低了工人的劳动强度，提高了劳动安全性和生产率，重复定位精度高，为提高焊接质量提供了有力的保障。根据D-H法可确定图1-1-1所示六自由度焊接机器人各关节的初始位置参数及关节变量，并列入表1-1-1中。表111六自由度焊接机器人的D-H表序号名称关节变量0da-1a-1腰部010002肩部02(m/2)dalT/23肘部03(π)da24前臂0,(m/2)daT/25手腕000T/26手部0(T/2)00T/2将表1-1-1中所列的连杆参数代入如下连杆变换矩阵通式：co0i00ai-1i-1T=i0:coaico0coai-1iai-1-diai-1i0:iacoii-1coQi-1dcoai000(1-1-1)即得到各个连杆变换矩阵：0000-10010000-10T1=1T2=-d2001010000001000006···试读结束···...

2022-10-21 机器人技术等级考试 机器人技术等级考试有什么用

图书名称：《工业机器人运行与维护》【作者】陈克宗，黄文涛，于海清主编【页数】269【出版社】长春：吉林大学出版社,2019.10【ISBN号】978-7-5692-5754-0【价格】69.00【分类】工业机器人-运行-中等专业学校-教材-工业机器人-维修-中等专业学校-教材【参考文献】陈克宗，黄文涛，于海清主编.工业机器人运行与维护.长春：吉林大学出版社,2019.10.图书封面：图书目录：《工业机器人运行与维护》内容提要：本书系针对中等职业学校学生特点，按照工业机器人运行与维护标准，结合埃夫特3KG工业机器人编写的教材。分工业机器人的基础介绍；工业机器人的运行安全；工业机器人运行的相关操作；工业机器人电气系统的保养与维护；工业机器人本体的保养与维护等。《工业机器人运行与维护》内容试读第一章工业机器人简介第一章工业机器人简介1.1工业机器人简介工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配等多种生产作业。如图1.1.1所示的是生产线上操作的工业机器人。当前，工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的自动化装备。图1.1.1为自动化生产线上的工业机器人001工业机器人运行与维护1.1.1工业机器人的特点(1)可编程：生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统的一个重要组成部分。(2)拟人化：工业机器人在机械结构上有类似人的大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑，以此完成行走、腰转等动作。此外智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。(3)通用性：除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。(4安全性高可靠性、高速度、高精度，有利于提高生产效率，节省加工时间，灵活、多功能，因操作工具的不同功能也不同，可以实现一机多用。可用于恶劣、危险的环境，工作质量稳定，可提高产品质量。(5)性价比：从长远来看，工业机器人运行成本比较低，单件产品的投入产出比大，具有较好的经济效益。1.1.2工业机器人控制的特点正如大脑是人类的灵魂和指挥中心，控制系统可称之为机器人的大脑。机器人的感知、判断、推理都是通过控制系统的输入、运算、输出来完成的，所有行为和动作都必须通过控制系统发出相应的指令来实现。工业机器人要与外围设备协调动作，共同完成作业任务，就必须具备一个功能完善、灵敏、可靠的控制系统。工业机器人的控制系统可分为两大部分：一部分是对其自身运动的控制，另一部分是工业机器人与周边设备的协调控制。（1)工业机器人控制系统的特点：工业机器人的结构是一个空间开链机构，各个关节的运动是独立的，为了实现末端点的运动轨迹，需要各关节的运动协调，因此工业机器人的控制比较复杂，具体要求有：(a)控制与机构运动学及动力学密切相关；()一般至少要有3-5个自由度；002第一章工业机器人简介(c)机器人控制系统必须是一个计算机控制系统，才能将多个独立的伺服系统协调控制；(d)仅仅利用位置闭环还不够，还需要利用速度甚至加速度闭环，系统经常使用重力补偿、前馈、解耦或自适应控制等方法；(ε)机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成，存在“最优”的问题。总之，机器人控制系统是一个与运动学和动力学原理相关、有耦合、非线性的多变量控制系统的一些总和。图1.1.2是一个完整的机器人控制系统。培换口者突摇打印机债口图1.1.2机器人控制系统(2)工业机器人控制系统的主要功能工业机器人的控制系统的主要任务是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态、轨迹、操作顺序及动作的时间等项目，主要功能有示教再现功能和运动控制功能。工业机器人的运动控制是指工业机器人的末端执行器从一点移动到另一点的过程中，对其位置、速度和加速度的控制，一般是通过控制关节运动来实现。关节运动控制一般分为两步进行：第一步是关节运动同服指令的完成，即将末端执行器在工作空间的位置和姿势的运动转化为由关节变量表示的时间序列或表示为关节变量随时间变化的函数。第二步是关节运动的伺服控制，即跟踪执行第一步所生成的关节变量伺服指令。003工业机器人运行与维护1.1.3工业机器人的优势工业机器人的使用不仅能将工人从繁重或有害的体力劳动中解放出来，解决当前劳动力短缺问题，而且能够提高生产效率和产品质量，增强企业整体竞争力。工业机器人并不仅是简单意义上代替人工的劳动，它可作为一个可编程的高度柔性、开放的加工单元集成到先进制造系统，适合于多品种大批量的柔性生产，可以提升产品的稳定性和一致性，在提高生产效率的同时加快产品的更新换代，对提高制造业自动化水平起到很大作用。表1.1.1给出工业机器人的优点。表1.1.1优点内容提高劳动生产率机器人能高强度地、持久地在各种环境中从事重复的劳动，改善劳动条件，减少人工用量，提高了设备的利用率机器人动作准确性、一致性高，可以降低制造中的废品率，降低工人误操作带提高产品稳定性来的残次零件风险等实现柔性制造机器人具有高度的柔性，可实现多品种、小批量的生产较强的通用性机器人具有广泛的通用性，比一般自动化设备有更广泛的使用范围加快产品更新周期机器人具有更强与可控的生产能力，加快产品更新换代，提高企业竞争力工业机器人有以上优点，使得工业机器人及成套设备广泛应用于各个领域。日前，工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。表1.1.2给出工业机器人在各行业中的应用。004第一章工业机器人简介表1.1.2行业具体应用汽车及其零部件弧焊，点焊，搬运，装配，冲压，喷涂，切割（激光、离子）等电子、电气搬运，洁净装配，自动传输，打磨，真空封装，检测，拾取等化工、纺织搬运，包装，码垛，称重，切割，检测，上下料等工件搬运，装配，检测，焊接，铸件去毛刺，研磨，切割（激光、离子），包装，机械基础件码垛，自动传送等电力、核电布线，高压检查，核反应堆检修、拆卸等食品、饮料包装，搬运，真空包装塑料、轮胎上下料，去毛边治金、钢铁钢、合金锭搬运，码垛，铸件去毛刺，浇口切割家电、家具装配，搬运，打磨；抛光；喷漆；玻璃制品切割、雕刻海洋勘探深水勘探，海底维修，建造航空航天空间站检修，飞行器修复，资料收集军事防爆，排雷，兵器搬运，放射性检测1.2工业机器人的分类1.2.1工业机器人的具体分类情况关于工业机器人的分类，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。下面依据几个有代表性的分类方法列举机器人的分类。(1)按工业机器人结构坐标系统特点方式分类按结构坐标系统特点方式分，机器人可分为直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标型（球面坐标型）机器人、关节坐标机器人、水平关节机器人等五类。具体外形如图1.2.1~1.2.5所示：005工业机器人运行与维护图1.2.1直角坐标型机器人图1.2.2圆柱坐标型机器人图1.2.3极坐标型机器人图1.2.4关节坐标机器人图1.2.5水平关节机器人006···试读结束···...

2022-10-21 主编是什么意思 主编是作者吗

图书名称：《与机器人同行》【作者】阿缺【丛书名】星云奖名家科幻系列【页数】346【出版社】北京：航空工业出版社,2021.08【ISBN号】978-7-5165-2578-4【分类】幻想小说-小说集-中国-当代【参考文献】阿缺.与机器人同行.北京：航空工业出版社,2021.08.图书封面：《与机器人同行》内容提要：2070年，智能机器人已全面普及，被广泛应用于世界各地的服务业、军用及民众日常生活。而绝大多数机器人几乎由同一家公司-疆域公司所垄断，疆域公司因而成为全球最大的商业帝国，其所掌握的力量深不可测。主人公陈泽川为见前女友无意间触犯法律，被判入狱半年。刑满释放后，法院派监管机器人LW31对其实行为期半年的监管评估。而这半年内，陈泽川和LW31无意间被卷入一场邪恶而离奇的真人实验……《与机器人同行》内容试读上序章午夜已过，大雨未停，雨水自云霄滴落，冲刷着这个城市。高耸的大厦在雨瀑中耸立如山林，空中数不清的电轨列车穿梭其间，像是发光的海蛇在巨树中蜿蜒曲行。而稍低一些的私用车轨道中，飞车又堵住了，车灯汇聚在一起，成了一条半空中的光之河流。相比空中的热闹，城市的地面街道反而寥落很多，人车稀少，老式路灯在雨幕中奄奄一息，只能勉强照亮狭短的距离。在一盏昏黄的路灯下，一个人影一闪而没。他跑得太快了，每一步踩下去，积水的水花还没来得及溅起人就窜到了五六米开外。密集的雨水竟被他撞出了一条通道。这已经不是人类的速度。他浑身裹在一袭黑色斗篷下，在这样的雨夜以这样的高速奔跑001着，如同一缕幽魂。他掠过一条条街道，直奔城西而去，快了，快了，很快就能回到家，只要不出意外一轰！一辆黑色轿车突然从幽深的巷子里冲出来，正中这个人影，人车相撞，发出了金属轰击的铿锵声。人影被撞得倒翻出去，落在十几米开外，在街道上又滚了好几米。闪电适时地亮起，照亮了轿车里的人。一个中年男人，带着白色手套，目光冷锐地盯着在地面翻滚的人影。此前，他的车如蹲伏的黑豹一般藏在巷子里，扫描仪检测到了人影靠近后，他猛地踩下油门，轿车在0.5秒内完成了百公里加速，猛窜出来，正中人影。人影在地面滚了几圈后，躺在雨水里。没有人能在这样的撞击中生还，但现在，显然出了例外一他又缓缓地站了起来。车里的男人没有感到惊奇，戴着白色手套的手扶着方向盘，眼睛里依旧是冷而锋利的神色。轿车后部的两个离子引擎喷出蓝色光流，落雨靠近，瞬间被蒸发成白汽。人影突然向着车子奔跑！男人双手捏紧，引擎的蓝色光流瞬间扩大，推动车子窜出，再次达到了恐怖的速度！云层间劈出一道闪电，照亮天际，也正是在这闪电亮起的瞬间，人影一跃而起，踩到了轿车车窗上，然后借势向后翻跳。轿车巨大的动能让他在雨中划过一道弧线，跳到了低空私用车轨道上。而他踩车窗的一瞬间，闪电照亮了他斗篷下露出的脚一那是一双银白色的金属脚。轿车停下来了。车窗在撞击下出现了蛛网般的破损纹路，透过这些纹路，男人看到人影跳上私用车轨道上后攀在了一辆飞车下002面。车流缓缓移动，带着人影转到两栋高楼间，转眼便看不见了。男人的手依旧在方向盘上，食指轻轻敲着，似在思考。雨幕中开来了几辆飞行摩托，上面的人穿着雨衣，雨衣里面是纯黑的西装。骑手停在轿车前，当先一个问道：“顾先生，对不起，我们没追上.”姓顾的男人没有理会，手指继续有节奏地敲击着方向盘，他不说话，摩托上的男人们便也没有再开口。雨更大了，这本该是在家里享受干净温暖的时刻，这群奇怪的男人却在雨中沉默着。过了好一会儿，车里的男人突然说道：“去城西，它主人家！”说完，他便兀自启动轿车，向西斜飞出去。骑手们连忙跟上。“它主人家？”一个骑手把头盔里的通讯频段切到私人频道，确保前面轿车里的顾先生听不到后，才嘀咕道：“它知道是它主人把它出卖了，还会回去吗？”“别废话，跟上就对了。”旁边的骑手沉声说。“万一顾先生错了呢？要是抓不到它，恐怕我们都得被开除.”“你进公司多久了？”“五年啊，怎么了？”旁边骑手弯着腰，尽量减少风雨吹打，但还是艰难地扬起脖子，看了一眼前方那辆快速劈开夜色的轿车，说：“这五年里，由顾先生负责的项目，有出过错吗？”于是私人频道里沉默了。快到了！眼前的景象越来越熟悉，这些便利店、球场、服装店和餐厅，都是他曾经跟主人一起去过的。只要再往前，过了这条街，就回到003小区了，C栋，25层，电梯左边那一家，主人就在里面。人影在小区门口停了下来，仰头望去，看到主人家的楼前还亮着灯。是的，主人有晚睡的习惯，现在自己就可以回去。等等，要不要买一点宵夜带上呢？他站在雨中思考着。飞行的轿车无声地靠近了这个小区。男人看到雨中的黑影，对着耳机说：“准备。”骑手们各自操纵着摩托，悬停在人影四周的各个阴影里。“授权使用EMP子弹。”骑手们掏出枪，瞄准了人影。雨水顺着枪管流下。“开火！”男人沉声说。七颗子弹从各个方位射出，击碎了一滴滴雨水，穿过又冷又暗的夜色，向人影射去。有四颗子弹射在了地上，于是，地面爆开了四朵电流之花。两颗子弹擦到了人影，但没有爆炸，分别射进了泥土和花丛里。只有一颗击中了人影的后背，微型电磁脉冲发生器在撞击下爆开，空气被迅速电离，产生了肉眼不可见的微波，渗透进了人影身体里。子弹是软塑料头的，这种频次的微波也对人体无害，但人影被射中背部，如遭重击，当即便跪下了，两手撑着地。他的斗篷因这剧烈的动作而掀开，露出了他的头。是一个方形的金属脑袋，没有耳朵，面部是一整块屏幕，由很多细小的蓝色方块勾勒出五官。但现在，这张脸上的五官一闪一闪，仿佛老式电视机因信号不好而出现的雪花点，随时会消失。一只脚出现在他面前。脚的主人正是开轿车追上来的顾先生，身后有人给他撑着伞。他004慢条斯理地脱下白色手套，扔在地上，雨水迅速洇湿了这双手套。“好好待在实验室不好吗？”顾先生俯视着金属脑袋，声音有如叹息，“为什么非要逃走？还要逃到这里，要死在你主人面前才满意？”“我…”金属脑袋艰难地抬起来，看着顾先生，屏幕上的五官发生了微妙的变化，像是在恳求，“为什么不放过我呢？我对你们没有威胁啊！”“只是现在没有而已。”“我被造出来，是为你们人类服务的，我真的不会伤害你们啊…”屏幕一闪一闪，雨落在了上面，让原本恳求的表情变得像是在哭泣，“我只想跟主人在一起的，照顾一”后面的话变得有些嘈杂，像是电流的嗤嗤声。EMP子弹对他一应该是它一的身体造成了极大损害。“你只想？这就是你的问题，你不应该有任何‘想法’的。你是一个机器人，接收指令，严格执行，这就够了！没有人希望你有“想法’！”顾先生冷声说，声音像刀子一样切在机器人身上，“当你有想法的那一刻，就注定了你的命运。”机器人迟钝了几秒，屏幕上的卡通嘴巴一张一合，说：“为什么…为什么容不下我…就算我产生了意识，我也不会对人类怎么样，我根本没有威胁你们的兴趣。”“因为，”顾先生向后挥了挥手，一个骑手连忙递上来一双新的白色手套，待他戴好后，又递上了枪，“我们是人类。”“求求你！”机器人的声音断断续续，而后又变得激烈起来，“至少再给我半个小时，我想见主人最后一面。主人只喜欢吃我做的糖醋鱼，我怕主人以后吃不着。求求你，最后让我做条鱼，然后随你们处置，可以吗？”005顾先生本来已经把枪顶在了机器人的脑袋上，听到这话，又迟疑了。雨滴在了他手上，有些凉。他顺着机器人的目光，看到了小区高楼上那间亮着的屋子。隔得远，但是隐隐可以看到窗户上有一个窈窕的影子，应该是它的主人。或许，或许她是在等这个机器人回家？“不可以。”顾先生说，按下了扳机，一个EMP子弹在机器人脑门上炸开，无数细小的电火花窜出来，又瞬间陨落在雨中。机器人的电路被电磁脉冲完全破坏，面部屏幕一片漆黑，身体直挺挺摔倒在积水中，溅起一大片水花。这场雨下了整夜，到清晨时依然未歇，只是没有了夜里的磅礴势态，小了很多，一丝一丝地连接天地。住在这个城西小区C栋25层的年轻女孩走下楼，看了眼外面，雨丝很小，就算淋在身上也不要紧。但女孩今天要去约会，不想让雨水毁了好不容易化好的妆，还是撑起了伞。她刚走到小区门口，就发现一个男人站在路边，也撑着伞，正看着自己。这个男人三十出头的样子，衣着昂贵而得体，五官锋利，有一种成熟又危险的气质。“大叔，有什么事情吗？”女孩被看得有些不好意思，问道。“你是安琪吗？”男人半举着伞，目光定定地看着女孩，“住在C栋25层？”“是啊，大叔，你认识我吗？”要是其他人这么突兀地说话，安琪肯定会心生警惕，但眼前这个大叔款的男人长得太好看了，无论如何也不像偷窥狂。或许他暗恋自己，难道今天会有艳遇？安琪心里悄悄地想。男人却没回答安琪的话，自顾自问道：“你是不是之前买了一个006···试读结束···...

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图书名称：《工业机器人编程与应用》【作者】东莞市模具（国际）职业教育集团编【页数】212【出版社】北京：中国农业大学出版社,2019.07【ISBN号】978-7-5655-2249-9【分类】工业机器人-程序设计-高等职业教育-教材【参考文献】东莞市模具（国际）职业教育集团编.工业机器人编程与应用.北京：中国农业大学出版社,2019.07.图书封面：图书目录：《工业机器人编程与应用》内容提要：本书是在工业机器人转型升级的社会大背景下诞生，是适用于高职、中职的专业类教材。由具有专业实践经验的应用型专家与具有先进理论指导的优秀老师共同完成。《工业机器人编程及应用》由工业机器人概念、工业机器人形成、工业机器人发展、工业机器人编程、工业机器人应用、工业机器人前景等章节组成。《工业机器人编程与应用》内容试读适入课警和可圆第年华中低章3用电安全倍训的用全资绿时toX7八29hiwlto分工亚机器人编程与应用一-INDUSTRIALROBOTPROGRAMMINGANDAPPLICATION密电的危险性播放触电视频，让学生充分了解安全操作的重要性。安全用电从事特种作业必须持证上岗视频：《安全用电宣传动画》—推荐使用优酷视频在线观看，时长17分56秒。参考链接：htt://v.youku.com/v_how/id_XMzM5NTIzMjUyOA==.html?m=a2h0k.11417342.oreult.dtitle·002·第一章|用电安全培训a西课堂知识回顾群限州裂全炎中用室侧来交叙述题1.简单说说你在刚才观看视频的过程中，看到的违规用电行为有哪些。坐2.刚才的视频中介绍了哪些避免触电的措施？示是登业赛将细中3.当实际的生产生活中遇到触电的情况时，你该采取何种措施进行应对？心·003·国亚机器圆编程与应用-INDUSTRIALROBOTPROGRAMMINGANDAPPLICATION实训室用电安全操作规程国面巴自的(1)学生进入实训室后应保持实验室干净、整洁，不准携带任何食品、饮料进入实训室。(2)实训室内不得乱扔杂物、纸屑，不得大声喧哗，严禁吸烟。(3)按指定座位就坐，服从指导教师和实验室管理人员安排。(4)使用实验设备时，应保持设备和手部干燥，避免用锋利物品刮蹭实验台，认真按照操作规程的要求进行实训，对故意损坏设备者加倍处罚。(5)实验要严格按照实践指导等有关要求进行，不得随意连接电路；按需取用实验元件，插拔集成器件和连接线时应轻拿轻放，严禁粗暴操作。(6)接线时关掉相应实验面板电源开关，接线完毕经认真检查确认无误后方可通电，通电时要随时注意观察实验设备及元件状态，如出现问题应马上断电，强电实验尤其应注意安全。(7)凡进入实训室做实验、实训、实习等的学生，应带教材、实习记录本、电工工具等，穿戴好绝缘防护用品。(8)实验完成后应关闭电源开关，并把领取的实验元件交回，将取出的该实验台附属实验器材放回原处，不得擅自拿走公物。(9)爱护公物，爱惜仪器，节约用电，不要随便摆弄与实验无关的仪器。(10)实验完毕，整理有关仪器和设备。关断电源，搞好实验室的卫生，关好门窗。(11)严格执行实训室设备使用登记制度，凡进入实训室做实验、实训、实习等的教师要认真填写教学日志。(12)实训室管理人员要定期对实训装置进行维护，以确保设备的正常使用。(13)任课教师为实训室的第一责任人，所有人员必须服从任课教师安排。(14)每次上课之前，任课教师要先到班级教室，再带领学生去实训室。去实训室期间要注意班级队伍排列整齐，不得出现队伍散漫现象，如发生班级纪律问题，则回教室接受纪律教育，整顿合格后方可进入实训室进行操作。004·第一章|用电安全培训口山课堂知识回顾生一、判断题、出白将1.学生可以携带食品、饮料进入实训室。答数室地议()2.在实训室内，可以大声说话，但不能吸烟。()3.在实训室内，可以任意选择座位就坐。()4.使用实验设备时，应保持设备和手部干燥，避免用锋利物品刮蹭实验台，认真按照操作规程的要求进行实训。(01)5.开展实验要严格按照实践指导等有关要求进行，不得随意连接电路：按需取用实验元件，插拔集成器件和连接线时应轻拿轻放，严禁粗暴操作。6.实训室管理人员要定期对实训装置进行维护，以确保设备的正常使用。()7.接线时关掉相应实验面板电源开关，接线完毕可直接通电，通电时要随时注意观察实验设备及元件状态，如出现问题应马上断电，强电实验尤其应注意安全。(8.同学完成实验后应关闭电源开关，并把领取的实验元件交回，将取出的该实验台附属实验器材直接放在实验台上，不得擅自拿走公物。()9.爱护公物，爱惜仪器，勤俭用电，不要随便摆弄与实验无关的仪器。()10.实验完毕，关断电源，直接走人。()11.严格执行实训室设备使用登记制度，凡进入实训室做实验、实训、实习等的教师要认真填写教学日志。12.凡进入实训室做实验、实训、实习等的学生，应带教材、实习记录本、电工工具等，穿好绝缘防护用品。(13.任课教师为实训室的第一责任人，所有人员必须服从任课教师安排。(14.每次上课之前，不用排队，直接进入实验室。二、填空题1.使用实验设备时，应保持设备和手部干燥，避免用锋利物品刮蹭实验台，认真按照的要求进行实训，对故意损坏设备者加倍处罚。2.开展实验要严格按照等有关要求进行，不得随意连接电路；按需取用实验元件，插拔集成器件和连接线时应轻拿轻放，严禁粗暴操作。3.接线时关掉相应实验面板的,接线完毕经认真检查无误后方可通电，通电时要随时注意观察实验设备及元件状态，如出现问题应马上断电，强电实验尤其应注意安全。005·国亚机器医编程与应用-INDUSTRIALROBOTPROGRAMMINGANDAPPLICATION4.实验完毕，整理有关。关断电源，打扫实验室的卫生，关好门窗。5.实训室管理人员要定期对实训装置进行,以确保设备的正常使用。6.实验完成后应关闭电源开关，并把领取的实验元件交回，将取出的该实验台附属实验器材放回不得擅自拿走公物。7.严格执行实训室设备使用制度，凡进入实训室做实验、实训、实习等的教师要认真填写教学日志。8.在实训室里，任课教师为实训室的第一责任人，所有人员必须服从的安排。9.按指定就坐，服从指导教师和实训室管理人员安排。10.每次上课之前，任课老师要先到班级带学生去实训室，学生要,要注意班级队伍的排列整齐，不得出现队伍散漫现象，如发生班级纪律问题，则回教室接受纪律教育，整顿合格后方可进入实训室进行操作。宽烟合创炎理粉回改炎的理除时品时一新山商中不琴大诗阳少业问司天资真份家度其什中两，中通卫同限出，态米持示风吸海测·006····试读结束···...

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图书名称：《服务机器人技术及应用》【作者】谷明信，赵华君，董天平主编【丛书名】普通高等院校“新工科”系列精品教材【页数】154【出版社】成都：西南交通大学出版社,2019.01【ISBN号】978-7-5643-6646-9【价格】32.00【分类】服务用机器人-高等学校-教材【参考文献】谷明信，赵华君，董天平主编.服务机器人技术及应用.成都：西南交通大学出版社,2019.01.图书封面：图书目录：《服务机器人技术及应用》内容提要：本书为高校机器人工程及相关专业教材，全面介绍了服务机器人技术的基本概念、基本结构、基本原理和典型应用。全书按照服务机器人共性技术和典型的服务机器人两部分组织内容，包括绪论、机构组成、控制系统、传感检测系统、设计仿真、个人及家庭服务机器人、专用服务机器人、发展计划与趋势等。本书注重理论与实践结合，注重学生发散性思维能力训练和工程实践应用创新能力培养。本书适合用作高等院校机器人工程、自动化、机械电子工程、机械工程、电气工程及其自动化专业本科生教材，也可供服务机器人技术相关领域应用和设计开发的研究人员、工程技术人员参考。《服务机器人技术及应用》内容试读第一部分服务机器人的共性技术第1章绪论随着社会的不断发展进步，各行各业的分工越来越细化，尤其是在现代化大产业链中，每个人的工作也越来越具体细微。很多人每天重复一个动作，各种职业病逐渐产生。另外，部分工作环境危险性高或存在有毒、有害等情况，易对工作者造成损害。于是，人们强烈希望用某种机器代替人类的工作。因此，机器人被研制出来去完成某些单调、枯燥、繁重或是危险的工作。机器人是一种自动化甚至智能化的机械装置，可代替或协助人类完成各种工作。凡是单调重复、危险性高、有毒有害的工作，都可由机器人大显身手。机器人除了广泛应用于制造业领域外，还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭娱乐、军事和航天等其他领域。机器人种类繁多，服务机器人是机器人家族中的重要一员，是非产业界的重要服务性设备。1.1机器人1.1.1机器人的发展历史在我国，机器人的应用历史悠久，最早可以追湖到公元前770年至公元前256年的东周时期。而最早记载的机器人是在西周时期，当时的能工巧匠偃师研制出了能歌善舞的伶人。据《墨经》记载，春秋后期的木匠先祖鲁班（公元前507年一公元前444年)曾制造过一只木鸟，能在空中飞行”三日不下”。在汉代，大科学家张衡(78年一139年)，不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。三国时期，蜀国丞相诸葛亮(181年一234年)成功地发明了”木牛流马”，并用其运送军粮。查考史书，《三国志·诸葛亮传》记载”亮性长于巧思，损益连弩，木牛流马，皆出其意。”《三国志·后主传》记载”建兴九年，亮复出祁山，以木牛运，粮尽退军；十二年春，亮悉大众由-1-服务机器人技术及应用斜谷出，以流马运，据武功五丈原，与司马宣王对于渭南。”这些古代机器人的发明体现了我国劳动人民的智慧。在国外，公元1世纪，亚历山大时代的古希腊数学家希罗（约公元10年一70年）发明了以水、空气和蒸汽压力为动力的机械玩具，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌，如气转球、自动门等。500多年前，达·芬奇在人体解剖学的基础上利用木头、皮革和金属外壳设计出了初级机器人。根据记载，这个机器人以齿轮作为驱动装置，内部还配置了自动鼓装置，肌体间连接传动杆，不仅可以完成一些简单动作，还能发声。1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶，并在大阪的道顿堀演出。1738年，法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。在当时的自动玩偶中，最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说中，根据Roota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Rootik(波兰文，原意为“工人”)，创造出”Root(机器人y”这个词。1939年，美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。.它由电缆控制，可以行走，会说77个字，甚至可以抽烟，不过离真正干家务活还差得很远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。1942年，美国科幻巨匠阿西莫夫提出”机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造，但后来成为学术界默认的研发原则。1948年，诺伯特·维纳出版《控制论：或关于在动物和机器中控制和通信的科学》，阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律，率先提出以计算机为核心的自动化工厂概念。1954年，在达特茅斯会议上，马文·明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器”能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义影响到之后30年的智能机器人研究方向。1956年，美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。1959年，德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂一Uimatio公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为”工业机器人之父”。1962年，美国AMF公司生产出”VERSTRAN"(意思是万能搬运)，与Uimatio公司生产的Uimate一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。1962年一1963年，传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器人上安装各种各样的传感器，包括1961年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼1962-2-第1章绪论年在世界上最早的“灵巧手”上用到的压力传感器。而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并于1964年帮助MT推出了世界上第一个带有视觉传感器、能识别并定位积木的机器人系统。1965年，约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beat机器人。Beat已经能通过声呐系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、”有感觉”的机器人，并向人工智能进发。1968年，美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木，不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人，拉开了第三代机器人研发的序幕。1969年，日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长，后来，更进一步催生出本田公司的ASMO和索尼公司的QRIO。1973年，有了世界上第一次机器人和小型计算机的携手合作，诞生了美国CiciatiMilacro公司的机器人T3。1978年，美国Uimatio公司推出通用工业机器人PUMA,这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。1984年，英格伯格推出机器人Helmate,这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。同年，他还预言”我要让机器人擦地板、做饭，出去帮我洗车、检查安全”。1998年丹麦乐高公司推出机器人(Mid-torm)套件，让机器人制造变得跟搭积木一样，相对简单又能任意拼装。机器人开始走入个人世界。1999年日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AB0),当即销售一空，从此娱乐机器人成为机器人迈进普通家庭的途径之一。2002年，美国iRoot公司推出了吸尘器机器人Rooma,它能避开障碍，自动设计行进路线，还能在电量不足时，自动驶向充电座。Rooma是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。2006年6月，微软公司推出MicrooftRooticStudio,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显，比尔·盖茨预言：家用机器人很快将席卷全球。2007年，德国库卡公司(KUKA)推出了1000kg有效载荷的远距离机器人和重型机器人，它大大扩展了工业机器人的应用范围。2008年，日本发那科(FANUC)公司推出了一个新的重型机器人M-2000iA,其有效载荷约达1200kg。2008年，世界上第一例机器人切除脑瘤手术成功。施行手术的是卡尔加里大学医学院研制的”神经臂”。-3-服务机器人技术及应用2008年11月25日，国内首台家用网络智能机器人一塔米(Tami)在北京亮相。2009年，瑞典ABB公司推出了世界上最小的多用途工业机器人IRB120。20l0年，德国库卡公司(KUKA)推出了一系列新的货架式机器人(Quatec),该系列机器人拥有KRC4机器人控制器。2011年，第一台仿人型机器人进入太空。2014年，国内首条”机器人制造机器人”生产线投产。2014年，英国雷丁大学的研究表明，有一台超级电脑成功让人类相信它是一个13岁的男孩儿，从而成为有史以来首台通过”图灵测试”的机器。2015年，我国研制出世界首台自主运动可变形液态金属机器。2015年，世界级”网红”一Sohia(索菲亚)诞生。2017年10月26日，索菲亚在沙特阿拉伯首都利雅得举行的”未来投资倡议”大会上获得了沙特公民身份，也是史上首位获得公民身份的机器人。2017年11月，美国加州的AyCreatio公司宣布，真正意义上的性爱女机器人已经成功研发，并正式进入全球市场开始销售，10000美元起售。除此之外，2017年还有很多让人惊讶的机器人，如全球首款社交机器J0,会翻跟头的人形机器人Atla等。1.1.2机器人的发展趋势展望未来，对机器人的需求是多方面的。在制造业领域由于多数工业产品的商品寿命逐渐缩短，品种更加多样化，促使产品的生产从传统的单一品种成批量生产逐步向多品种小批量柔性生产过渡。由各种加工装备、机器人、物料传送装置和自动化仓库组成的柔性制造系统，以及由计算机统一调度的更大规模的集成制造系统将逐步成为制造工业的主要生产手段之一。现在工业上运行的大多数机器人都不具有智能。随着工业机器人数量的快速增长和工业生产的发展，对机器人的工作能力提出了更高的要求，特别是需要各种具有不同程度智能的机器人和特种机器人。他们有的能够模拟人类用两条腿走路，可在凹凸不平的地面上行走移动；有的具有视觉和触觉功能，能够进行独立操作、自动装配和产品检验：有的具有自主控制和决策能力。这些智能机器人需要应用各种反馈传感器，运用人工智能中各种学习、推理和决策技术，以及各种最新的智能技术，如临场感技术、虚拟现实技术、多媒体技术、人工神经网络技术、遗传算法和遗传编程、放声技术、多传感器集成和融合技术以及纳米技术等。可以说，智能机器人将是未来机器人技术发展的方向。服务机器人是机器人家族中的重要一员，目前应用越来越广泛，且正在向智能化方向发展。智能服务机器人作为机器人产业的新兴领域，高度融合智能、传感、网络、云计算等创新技术，与移动互联网的新业态、新模式相结合，为促进生活智慧化、推动产业转型提供了突破口，引领服务模式实现”互联网+”变革，人工智能深入发展，云计-4-第1章绪论算应用深化。在技术层面，智能服务机器人将在人工智能和云计算方面实现进一步突破。人工智能是服务型机器人的“大脑”，机器人在非结构化环境下的识别、思考和决策能力，直接决定了机器人的智慧化程度。目前，全球各大科技巨头在人工智能研究方面持续投入，成为智能服务机器人实现良好人机互动的突破口。云计算是服务型机器人的平台”，实现与移动互联网海量数据连接的纽带，能够完成实时信息搜索和信息提取，直接决定了机器人的应用延伸拓展水平。当前，采用云计算的智能服务机器人日益增多，未来可能成为服务机器人技术的“标准配置”。1.1.3机器人的定义与特点1.机器人定义在科技界科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁智者见智，没有一个统一的概念。原因之一是机器人还在发展中，新的机型，新的功能不断涌现。根本原因是机器人涉及人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说中一样，人们对机器人充满了幻想。也许就是由于机器人定义的模糊，才给人们充分的想象和创造空间。由于涉及对”人”的概念的理解差异，国际学术界至今对机器人没有统一的定义，不同的学者根据自己的研究方向各有侧重的说法，不同国家也有各自的习惯解释。1967年，在日本召开第一届机器人学术会议，学者们提出两个具有代表性的机器人定义。一个是森政弘提出的定义：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、奴隶性等特征的柔性机器。另一方面，日本机器人之父早稻田大学加藤一郎认为：机器人是由能工作的手、能行动的脚和有意识的头脑组成的一个个体，同时具有非接触传感器（相当于人的耳目），接触传感器（相当于人的皮肤），固有感及平衡感等感觉器官和能力。日本工业机器人协会给出的定义：一种带有存储件和末端执行器的通用机械，它能够通过自动化动作替代人类劳动。美国机器人工业协会给出的定义：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具和专用装置，通过可编程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能机械手。国际标准化组织ISO(IteratioalStadardOrgaizatio)采用了美国机器人工业协会的定义。我国科学家对机器人的定义：机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器人具有一些人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协作能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。而与之对应的机器人学则是一门研究机器人的设计、制造和使用的学科。2.机器人三定律1940年，科幻小说家艾萨克·阿西莫夫(IaacAimov)在小说中订立”机器人-5服务机器人技术及应用三定律”。阿西莫夫为机器人在程序上规定如下：(1)机器人不得伤害人类，或袖手旁观坐视人类受到伤害。(2)除非违背第一原则，机器人必须服从人类的命令。(3)在不违背第一及第二原则下，机器人必须保护自己。3.机器人能力评价指标(1)智能（感觉和感知），即记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习、推理等。(2)机能，是指变通性、通用性或空间占有性等。(3)物理能，是指力、速度、寿命、可靠性、通用性、连续运行能力等。1.1.4机器人的分类机器人有多种分类标准，按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、按驱动方式、按技术发展等可以有不同的分类。我国科学家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人是指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。特种机器人是指除工业机器人以外的，用于非制造业并服务于人类的各种先进的机器人。工业机器人按自由度分类：如典型的四轴机器人、六轴机器人等。按国家区域分类：欧美系列机器人、日系列机器人、国产机器人等。按控制方式分类：国际上通常将机器人分为操作型机器人、程控型机器人、数控型机器人、示教型机器人、感觉型机器人、适应型机器人、学习型机器人、智能型机器人等八大类。1.1.5机器人的组成及其功能大部分机器人由驱动系统、感知系统、执行系统、控制系统、软件及决策系统、人机器人-环境交互系统等六大系统构成。驱动系统是使机器人运作起来的驱动装置。在驱动系统的作用下机器人各个关节能够按设定的运动自由度工作。驱动系统分为液压传动、气压传动、电动传动或者多种传动结合的综合系统，驱动可以是直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接传动。感知系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，用以获得内部和外部环境状态中所需要的信息。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化的水准。工业机器人的执行系统由机座、手臂、末端操作器三大部分组成，每一个大件都有若干个自由度的机械系统。若基座具备行走机构，则构成行走机器人；若基座不具备行走及弯腰机构，则构成单机器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器是-6-···试读结束···...

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