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机器人系统
来源: | 作者:百度百科 | 发布时间: 1197天前 | 5491 次浏览 | 分享到:
机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同构成的整体,其中包括机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四大部分。机器人是一种自动化的机器,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。

(2)按机器人的控制方式分类

按照控制方式可将机器人分为非伺服机器人和伺服控制机器人两种。

1)非伺服机器人。非伺服机器人工作能力比较有限,它们往往涉及那些叫做“终点”、“抓放”或“开关”式机器人,尤其是“有限顺序”机器人。

2)伺服控制机器人。伺服控制机器人比非伺服机器人有更强的工作能力,因而价格较贵,而且在某些情况下不如简单的机器人可靠。伺服控制机器人又可分为点位伺服控制和连续路径(轨迹)伺服控制两种。

(3)按机器人控制器的信息输人方式分类

在采用这种分类法进行分类时,对于不同国家也略有不同,但它们能够有统一的标准。这里主要介绍日本工业机器人协会(JIRA)、美国机器人协会(RIA)和法国工业机器人协会(AFRI)所采用的分类法。

1)JIRA分类法。日本工业机器人协会将机器人分为六类:手动操作手、定序机器人、变序机器人、复演式机器人、程控机器人和智能机器人。其中,智能机器人能够采用传感信息来独立检测其工作环境或工作条件的变化,并借助其自我决策能力,成功地进行相应的工作,而不管其执行任务的环境条件发生了什么变化。

2)RIA分类法。美国机器人协会将JIRA分类法中的后四种机器当做机器人。

(4)按机器人的智能程度分类

1)一般机器人。不具有智能,只具有一般编程能力和操作功能。

2)智能机器人。具有不同程度的智能,又可分为:

a.传感型机器人。具有利用传感信息(包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等)进行传感信息处理,实现控制与操作。

b.交互型机器人。机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人机对话,实现对机器人的控制与操作。

c.自立型机器人。在设计制作之后,机器人无需人的干预,能够在各种环境下自动完成各项拟人任务。

(5)按机器人的用途分类

1)工业机器人或产业机器人。应用在工农业生产中,主要应用在制造业,进行焊接、喷漆、装配、搬运、检验、农产品加工等作业。

2)探索机器人。用于进行太空和海洋探索,以及地面和地下的探险与探索。

3)服务机器人。一种半自主或全自主工作的机器人,其所从事的服务丁作可使人类生存得更好,使制造业以外的设备工作得更好。

4)军事机器人。用于军事目的,或进攻性的,或防御性的。它又可分为空中军用机器人、海洋军用机器人和地面军用机器人。或简称为空军机器人、海军机器人和陆军机器人。

(6)按机器人移动性分类

1)固定式机器人。固定在某个底座上,整台机器人(或机械手)不能移动,只能移动各个关节。

2)移动机器人。整个机器人可沿某个方向或任意方向移动。这种机器人又可分为轮式机器人、履带式机器人和步行机器人,其中后者又有单足、双足、四足、六足和八足行走机器人之分。 [1] 


应用与发展趋势

工业环境下,简单化与低成本是设计执行器的准则,因此,诸如开闭夹持器之类的简单设备应用非常普遍。这种情况使得多年来一些专用设备已经发展为只能执行单一的特定操作而不适用于其他任务。此时,灵巧型多指机器人手由于其可靠性、复杂性和成本等问题尚未被应用与任何主要的生产领域。

另一方面,如今越来越多的操作被设计成由人类操控的机器人在特定的工作环境下工作,娱乐、维修、空间探测、帮助残疾人都是机器人系统应用的典型例子,这些例子中,机器人需要操作为人设计的工具或物体(或者人类自身)。这种情况下,机器人必须能抓取并熟练操作尺寸、形状、质量等不同的物体,因此,具有合适数目手指及高度拟人化外表的机器人手是最佳的选择。

此时,一系列致力于研发高度拟人化机器人的工程已经相继启动。其中较为著名的有NASA/JPLE的Robonaut(见图2),DLR的设备以及许多正在开发的拟人机器人。 [3] 


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