第一篇：機(jī)器人制造基礎(chǔ)學(xué)習(xí)日志

競(jìng)賽機(jī)器人制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)日志

這個(gè)學(xué)期，我們接觸了一門(mén)新課程，競(jìng)賽機(jī)器人制造技術(shù)基礎(chǔ)。今天是上課的第一天，很期待也有些許困惑，到底是一門(mén)什么樣的選修課能在周末的黃金時(shí)段占用我們一上午時(shí)間。

到了機(jī)器人基地，進(jìn)入這件將會(huì)陪伴我們?nèi)鄠€(gè)課時(shí)的大屋子，才發(fā)現(xiàn)這里有非常多的東西需要我們?nèi)フ莆蘸蛯W(xué)習(xí)。現(xiàn)在最多的事情還是疑問(wèn)。隨后，機(jī)器人中心的楊老師登場(chǎng)，正是由他給我們帶這門(mén)課。

首先進(jìn)行的內(nèi)容便是介紹這門(mén)課。是學(xué)院出于對(duì)卓越班能力的培養(yǎng)，為我們選了這門(mén)課程。在這里，我們可以提高動(dòng)手實(shí)踐的能力，利用難得的機(jī)會(huì)提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，了解機(jī)器人以及理工大的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)，拓寬自己的視野。

之后，便是楊老師為我們介紹機(jī)器人。我們總是能通過(guò)身邊的媒體了解到機(jī)器人，但是很多人對(duì)于機(jī)器人的好多概念是錯(cuò)誤的。以前的印象中，只有長(zhǎng)得像人一樣的智能機(jī)器才被稱(chēng)為機(jī)器人。這個(gè)理解是非常片面的的，這樣的機(jī)器人僅僅是機(jī)器人的一種，稱(chēng)為仿生機(jī)器人。真正能被稱(chēng)為機(jī)器人的機(jī)器還有很多，就像我們焊接專(zhuān)業(yè)的焊接機(jī)械手，為了功能的需要，完全沒(méi)有必要做成人形，仿生的部分僅僅是手臂。

以后我會(huì)稱(chēng)我們學(xué)習(xí)工作的地方叫中心。中心的多媒體設(shè)備還算豐富，這樣我們可以通過(guò)看一些視頻大概的了解機(jī)器人。理工大參加機(jī)器人競(jìng)賽已經(jīng)好多年了，從2008年至今，獎(jiǎng)項(xiàng)斬獲頗豐。我們?cè)跅罾蠋熤v解的同時(shí)觀看了一些中心的機(jī)器人在比賽時(shí)的視頻，有的霸氣十足，有的萌態(tài)百出。在我看來(lái)，中心的機(jī)器人大多數(shù)可以被劃分為智能車(chē)類(lèi)，是以輪式為主。

看過(guò)視頻后，我們?cè)谥行牡母鱾€(gè)場(chǎng)地先后觀看了五種功能不同的機(jī)器人的表演。它們分別是滅火機(jī)器人，擂臺(tái)挑戰(zhàn)機(jī)器人，反恐機(jī)器人，擂臺(tái)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人，在表演的同時(shí)，五個(gè)機(jī)器人的制造者，都會(huì)為大家細(xì)致地介紹各個(gè)機(jī)器人的工作原理、功能及其基本構(gòu)造。這個(gè)過(guò)程也是我們挑選機(jī)器人的過(guò)程，因?yàn)槲覀兯腥艘环峙涞讲煌臋C(jī)器人組，跟上助教學(xué)長(zhǎng)們學(xué)習(xí)機(jī)器人制作的最基本部分。

觀看完表演，分組的事情大概有了眉目，我也有一些想法。最后我的選擇是擂臺(tái)機(jī)器人。這是一個(gè)結(jié)構(gòu)要求較高的機(jī)器人，而編程工作相對(duì)較少。另外，這個(gè)組有一個(gè)繪圖軟件SolidWorks要學(xué)習(xí)，這個(gè)和我們的專(zhuān)業(yè)方向很貼近，也會(huì)很有用。

第一次課的學(xué)習(xí)，我們算是入門(mén)。對(duì)機(jī)器人更深入的認(rèn)識(shí)，了解本組機(jī)器人的基本原理和以后我們要進(jìn)行的工作。收獲還不敢說(shuō)有，但是期待下次課程的新內(nèi)容。

張?zhí)┝?/p>

2014年3月22日

周六

競(jìng)賽機(jī)器人制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)日志

今天是第二個(gè)課程日，也是正式進(jìn)入分組學(xué)習(xí)的第一次課。這次課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容是程序的編寫(xiě)。首先我們了解的是編程軟件的界面和簡(jiǎn)單的使用，寫(xiě)入方式等等，重點(diǎn)還是在程序本身的內(nèi)容上。擂臺(tái)機(jī)器人的程序主要包括爬坡函數(shù)，邊沿檢測(cè)函數(shù)，對(duì)敵檢測(cè)函數(shù)，對(duì)敵函數(shù)等幾個(gè)函數(shù)。

最基本的編程知識(shí)并不需要太多，助教用已經(jīng)寫(xiě)好的比較完美的程序?yàn)槲覀冎v解。在我看來(lái)，對(duì)于我們這些新手最困難的部分是函數(shù)的命名，每一部分語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)還是比較簡(jiǎn)單的，但是實(shí)現(xiàn)所需功能的函數(shù)需要我們自己去命名。已有的子函數(shù)定義就已經(jīng)挺多的，理解起來(lái)還是有一定困難的。將機(jī)器人上各個(gè)部分的硬件和程序相結(jié)合也重點(diǎn)，雖然這部分我理解起來(lái)并不是很難，但是對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)各種傳感器相當(dāng)于眼睛，眼睛接收到數(shù)據(jù)傳給芯片，芯片相當(dāng)于大腦，大腦再來(lái)給予各部分動(dòng)作。所以數(shù)據(jù)的處理是非常重要的事情。

時(shí)間畢竟太短，所以我們不可能獨(dú)立設(shè)計(jì)程序，但找不足還是有一定可行性的。所以我們的主要任務(wù)首先是對(duì)程序進(jìn)行詳細(xì)全面的學(xué)習(xí)，然后就是運(yùn)用我們的想法，找到程序的不足和相應(yīng)的對(duì)策。程序是經(jīng)過(guò)歷屆學(xué)長(zhǎng)們無(wú)數(shù)次修改的，機(jī)器人也經(jīng)受過(guò)多次戰(zhàn)火的洗禮，所以在有限的時(shí)間內(nèi)，我們以學(xué)習(xí)為主。當(dāng)然，若能做到錦上添花就更好不過(guò)了。

當(dāng)然，空想還是不行。所以助教學(xué)長(zhǎng)為我們播放了歷屆比賽中的一部分視頻，并且在播放視頻的同時(shí)，也為我們講解實(shí)際比賽的時(shí)候可能出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)情況，以及一些需要但還未解決或解決的不太好的問(wèn)題。

各種因素都是雙刃劍，例如速度。側(cè)面避敵時(shí)需要迅速躲避和改變姿勢(shì)，但是速度過(guò)快容易在慣性的作用下沖下擂臺(tái)。各種傳感器的精度和設(shè)定的判斷距離也會(huì)影響控制器的判斷和動(dòng)作。我的思路還是比較清晰，就是說(shuō)在非正常因素下出問(wèn)題時(shí)，給出解決方法。例如某些傳感器被敵方無(wú)意間破壞，設(shè)計(jì)一些冗余程序段來(lái)利用別的傳感器盡量替代這個(gè)被破換的傳感器，盡量維持機(jī)器人的戰(zhàn)斗力和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

這次課的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容是看視頻和學(xué)習(xí)編程，通過(guò)視頻我發(fā)現(xiàn)中心的機(jī)器人還是有許多優(yōu)勢(shì)的。今天的收獲主要是編程的思想，以及通過(guò)編程解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這樣可以開(kāi)闊我們的思維，因?yàn)榻鉀Q同一個(gè)問(wèn)題的編程方法多種多樣，這樣可以充分鍛煉和發(fā)揮我們的想象力。

張?zhí)┝?/p>

2014年3月30日

周日

競(jìng)賽機(jī)器人制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)日志

我們的工作和學(xué)習(xí)任務(wù)都可以說(shuō)是模塊化的。上周我們學(xué)習(xí)的是編程的基本內(nèi)容，主要以認(rèn)識(shí)為主，這次課程我們學(xué)習(xí)繪圖軟件SolidWorks的使用。我們組的機(jī)器人的硬件搭建，需要先由繪圖軟件將各部分零件繪制出來(lái)，并且裝配成一個(gè)整體，進(jìn)行這樣一個(gè)仿真過(guò)程。所以，熟練使用繪圖軟件SolidWorks是非常重要的一步。這一部分是和我們材料成型專(zhuān)業(yè)最貼近的一部分，并且我個(gè)人也十分喜歡學(xué)習(xí)研究零件、圖紙等等，所以我的興趣非常濃厚。

學(xué)習(xí)的過(guò)程其實(shí)比較簡(jiǎn)單，無(wú)非就是軟件如何使用。在我看來(lái)，軟件的使用不是教出來(lái)的，而是自己練出來(lái)。說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，各個(gè)按鈕怎么用，以及各個(gè)按鈕如何組合起來(lái)用，僅此而已。但是畢竟還是需要學(xué)長(zhǎng)帶我們，起到示范的作用，好比師傅領(lǐng)進(jìn)門(mén)。我們看韋學(xué)長(zhǎng)畫(huà)的過(guò)程，最終自己能操作出一樣的圖形就算是學(xué)會(huì)了，至于以后再遇到繪制其他的零件、裝配體等，就需要多加練習(xí)，摸索出適合自己繪圖的方法。

這是我第一次使用SolidWorks，以前只用過(guò)AutoCAD。兩個(gè)軟件最大的不同便是前者更有利于畫(huà)3D立體圖，而后者畫(huà)平面工程圖更細(xì)致。兩個(gè)軟件各有利弊，但是我使用起來(lái)沒(méi)有什么障礙，非常得心應(yīng)手。因?yàn)橹灰皇翘貏e復(fù)雜的步驟，我僅僅照著例子抄畫(huà)一遍就可以學(xué)會(huì)。兩種軟件的操作還是有很大的不同，新手還需要多加熟悉。

學(xué)習(xí)軟件的時(shí)間一共1.5個(gè)半天，肯定不能學(xué)到十分精通，但應(yīng)付機(jī)器人的內(nèi)容已經(jīng)夠

用了。還是時(shí)間的問(wèn)題，我不可能在短時(shí)間內(nèi)畫(huà)出機(jī)器人的裝配圖來(lái)，也算些許遺憾。通過(guò)今天學(xué)到的東西，我繪制了一個(gè)傳感器和一些用所學(xué)知識(shí)繪制的其他零件立體圖。

這次課程收獲還是很多的，為我學(xué)習(xí)這個(gè)軟件開(kāi)了一個(gè)好頭，我很期待我能精通的掌握這個(gè)軟件的使用。

張?zhí)┝?/p>

2014年4月2日 周六

競(jìng)賽機(jī)器人制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)日志

本次課程的學(xué)習(xí)可謂是承前啟后。

我們的第一個(gè)工作便是交流和解決使用SolidWorks軟件作圖時(shí)出現(xiàn)的一些問(wèn)題，并且再次熟悉軟件使用。至此，SolidWorks軟件使用的傳授便完成了，雖然沒(méi)有講太多新東西，但是學(xué)到的足以應(yīng)付很多繪圖任務(wù)了。

之后的工作便是詳細(xì)學(xué)習(xí)擂臺(tái)機(jī)器人的構(gòu)造。擂臺(tái)機(jī)器人是一個(gè)結(jié)構(gòu)性很強(qiáng)的機(jī)器人，我把它分成了三部分。

最下面是底盤(pán)，兩側(cè)分別裝有兩組動(dòng)力輸出單元，每組動(dòng)力輸出單元由一個(gè)電機(jī)，一個(gè)減速器還有一只輪子組成。兩側(cè)輪子同速則前進(jìn)或后退，輪子同速但反向時(shí)機(jī)器人原地打轉(zhuǎn)，輪子反向轉(zhuǎn)動(dòng)且不同速用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。機(jī)器人的自由度還是很高的。兩側(cè)前后兩個(gè)電機(jī)的控制線纜并聯(lián)連接，這樣兩側(cè)有兩個(gè)接口與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連。同時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還與電壓較大的一組18650鋰電池相連。

底盤(pán)的四周分布著各種紅外探測(cè)器以及輝度感應(yīng)器，用以檢測(cè)邊緣和敵人，它們均與位于中間層的控制器相連。另外，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器僅僅有很簡(jiǎn)單的排線與控制器相連，因?yàn)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)器這一層的電壓大，控制器的一層電壓小。控制器可以稱(chēng)為機(jī)器人的大腦，它通過(guò)電信號(hào)控制各部分的協(xié)同運(yùn)作，以保證機(jī)器人的動(dòng)作符合預(yù)定的要求。控制器中可以存放很多個(gè)用以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的程序，這些程序都是事先寫(xiě)好了的。函數(shù)中的一些子函數(shù)定義的取值可以直接來(lái)源于各種傳感器，這樣可以在控制器上實(shí)時(shí)修改，達(dá)到調(diào)整機(jī)器人姿態(tài)的目的，比起在電腦中修改參數(shù)要方便的多。控制器的電壓是由一塊體積稍小、電壓偏低的鋰聚合物電池供給的。

最上面一層是三個(gè)紅外傳感器和鏟子上的兩個(gè)輝度傳感器，用于檢測(cè)地面和敵人的鏟子或車(chē)身。整個(gè)機(jī)器人用金屬材料包圍以便于保護(hù)，但必須在殼體上給各個(gè)傳感器和線纜留出通道，殼體的設(shè)計(jì)也是很富有智慧的。

另外，在通過(guò)拆卸組裝認(rèn)識(shí)整車(chē)的同時(shí)，我們也在學(xué)長(zhǎng)的介紹下簡(jiǎn)單了解了一些用以組裝的小零件們，像排針以及各種接口。這些畢竟和我們專(zhuān)業(yè)方向差的太多，我只能了解個(gè)大概，知道一些零件的名字。

上面的工作占用了一半多時(shí)間，剩下不到一半的時(shí)間我們進(jìn)入了編程階段，詳細(xì)的學(xué)習(xí)編程的每一步，為下周的編程打基礎(chǔ)。

張?zhí)┝?/p>

2014年4月19日

周六

第二篇：機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)大綱A

《機(jī)器人基礎(chǔ)》教學(xué)大綱A 課程的基本描述

課程名稱(chēng)： 機(jī)器人基礎(chǔ) 課程編號(hào)： 0102E07W 課程性質(zhì)： 專(zhuān)業(yè)方向課

適用專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

The Basic of Robot Technology

教材選用： 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)，柳洪義編著，冶金工業(yè)出版社，2002 總 學(xué) 時(shí)： 30 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 6 學(xué)

分： 2

理論學(xué)時(shí)： 24 課程設(shè)計(jì)： 無(wú) 開(kāi)課學(xué)期： 7 前導(dǎo)課程： 高等數(shù)學(xué)、電工技術(shù)、電子技術(shù)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、工程測(cè)試與信息處理、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

后續(xù)課程： 計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù) 教學(xué)定位

2.1 能力培養(yǎng)目標(biāo)

《機(jī)器人基礎(chǔ)》是機(jī)械、控制、電氣和電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域相互交叉滲透的一門(mén)學(xué)科。主要內(nèi)容包括：機(jī)器人相關(guān)主要部件及子系統(tǒng)簡(jiǎn)介；物體空間位置的表示；機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正、逆解；機(jī)器人及作業(yè)的靜力學(xué)分析及力控制技術(shù)；機(jī)器人作業(yè)路徑規(guī)劃及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)等。

本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生對(duì)機(jī)器人技術(shù)有一個(gè)明確的概念。掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算及運(yùn)動(dòng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)有一般性的了解。了解機(jī)器人傳感器、機(jī)器人控制、機(jī)器人編程、機(jī)器人的應(yīng)用等，建立機(jī)器人系統(tǒng)的完整概念。

本課程注重理論聯(lián)系實(shí)際，在講清基本概念的同時(shí)，以適當(dāng)?shù)臋C(jī)器人系統(tǒng)實(shí)例，結(jié)合在工程應(yīng)用中的實(shí)際，通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手編制程序、操作和實(shí)驗(yàn)，掌握必要的知識(shí)，為學(xué)生將來(lái)運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)的理論和知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 課程的主要特點(diǎn)

本課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的選修課。機(jī)器人技術(shù)融合了機(jī)械、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)等多門(mén)學(xué)科，但由于教學(xué)對(duì)象是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，學(xué)時(shí)較少，教學(xué)內(nèi)容的取舍上應(yīng)盡可能結(jié)合機(jī)電控制的特點(diǎn)。故本課程是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)方向課，所涉及的知識(shí)面非常廣，要求學(xué)生對(duì)在此前所學(xué)知識(shí)有較綜合的理解及應(yīng)用能力，所以，學(xué)生對(duì)本課程應(yīng)予以足夠重視。

本課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，教學(xué)過(guò)程中，要注意理論聯(lián)系實(shí)際，重視實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容和安排。在時(shí)間允許的情況下，可以安排觀看機(jī)器人教學(xué)錄像片、到工廠或者實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀，了解工業(yè)機(jī)器人和智能機(jī)器人的真實(shí)使用情況，建立直觀的感性認(rèn)識(shí)。

2.3 教學(xué)定位

學(xué)生在進(jìn)入本課程學(xué)習(xí)之前，應(yīng)學(xué)過(guò)下列課程： 線性代數(shù)；

? 理論力學(xué)； ? 機(jī)械原理； ? 機(jī)械零件； ? 數(shù)字電子技術(shù)； ? 微機(jī)原理及應(yīng)用； ? 機(jī)電傳動(dòng)控制。

這些課程的學(xué)習(xí)將為本課程數(shù)學(xué)模型、力學(xué)模型、機(jī)構(gòu)及機(jī)器理論分析設(shè)計(jì)、接口電路及其控制以及驅(qū)動(dòng)電氣元器件傳動(dòng)控制等提供基礎(chǔ)。故本課程所涉及的知識(shí)面非常廣，要求學(xué)生對(duì)在此前所學(xué)知識(shí)有較綜合的理解及應(yīng)用能力，所以，學(xué)生對(duì)本課程應(yīng)予以足夠重視。

由于本課程是選修課，不屬于骨干課程，因此應(yīng)該以掌握概念和介紹應(yīng)用、拓寬視野和知識(shí)面為主。知識(shí)點(diǎn)與學(xué)時(shí)分配

3.1 機(jī)器人技術(shù)的基本概念

主要介紹機(jī)器人的基本概念、機(jī)器人的發(fā)展歷史、機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)、機(jī)器人的主要研究領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)。（理解和掌握，核心內(nèi)容）

共4學(xué)時(shí)

3.2工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

主要講述機(jī)器人的基本組成、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)副、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)型式、并聯(lián)機(jī)器人、機(jī)器人的腕、機(jī)器人末端執(zhí)行器。（理解和掌握，核心內(nèi)容）

共4學(xué)時(shí)

3.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)

首先介紹機(jī)器人位置與姿態(tài)的描述，然后重點(diǎn)講述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題，最后對(duì)機(jī)器人的Jacobian矩陣進(jìn)行介紹。（理解和掌握，核心內(nèi)容）

共4學(xué)時(shí)

3.4機(jī)器人控制技術(shù) 主要講述機(jī)器人的基本控制方法，介紹自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制、學(xué)習(xí)控制等。重點(diǎn)講述自適應(yīng)控制和變結(jié)構(gòu)控制。（了解，重要內(nèi)容）

共2學(xué)時(shí)

3.5 機(jī)器人傳感器與信息處理

主要講述傳感器的基本原理與分類(lèi)，重點(diǎn)介紹機(jī)器人內(nèi)部傳感器、外部傳感器、傳感器與計(jì)算機(jī)的接口設(shè)計(jì)、觸覺(jué)和視覺(jué)信息的處理。簡(jiǎn)單介紹機(jī)器人的語(yǔ)音信息的處理。（了解，重要內(nèi)容）

共2學(xué)時(shí)

3.6 機(jī)器人與人工智能

主要講授人工智能的基本概念、發(fā)展歷史和特點(diǎn)，人工智能的基本問(wèn)題，包括專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、自學(xué)習(xí)等。（了解，重要內(nèi)容）

共2學(xué)時(shí)

3.7 機(jī)器人編程

主要介紹機(jī)器人語(yǔ)言的特點(diǎn)與功能、機(jī)器人編程語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)、機(jī)器人的控制器、機(jī)器人的手持編程器，重點(diǎn)介紹機(jī)器人編程語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)。最后介紹機(jī)器人離線編程。（重點(diǎn)掌握，核心內(nèi)容）

共4學(xué)時(shí)

3.8 機(jī)器人在工程實(shí)際中的應(yīng)用

主要介紹七自由度搬運(yùn)機(jī)器人、醫(yī)用排牙機(jī)器人、汽車(chē)加油機(jī)器人和仿人機(jī)器人的研究和應(yīng)用實(shí)例。（了解，重要內(nèi)容）

共2學(xué)時(shí)

3.9其它學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)課(學(xué)時(shí)：6學(xué)時(shí))講授提示及方法

4.1機(jī)器人技術(shù)的基本概念

重點(diǎn)：機(jī)器人的基本概念、機(jī)器人的主要研究領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)。

難點(diǎn)：機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)。

講授提示與方法：結(jié)合機(jī)器人的工程實(shí)際應(yīng)用講解。

主要介紹、機(jī)器人的發(fā)展歷史、、。（理解和掌握，核心內(nèi)容）

4.2工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

重點(diǎn)：機(jī)器人的基本組成、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)副、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)型式、機(jī)器人末端執(zhí)行器。

難點(diǎn)：并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)。

講授提示與方法：結(jié)合具體的機(jī)器人實(shí)際結(jié)構(gòu)講解。4.3機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)

重點(diǎn)：機(jī)器人位置與姿態(tài)的描述、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題、機(jī)器人的Jacobian矩陣。

難點(diǎn)：機(jī)器人的Jacobian矩陣。

講授提示與方法：結(jié)合PUMA機(jī)器人等典型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)例講解，并通過(guò)一定數(shù)量的習(xí)題進(jìn)行練習(xí)。

4.4機(jī)器人控制技術(shù)

重點(diǎn)：機(jī)器人的自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制、學(xué)習(xí)控制。難點(diǎn)：機(jī)器人的變結(jié)構(gòu)控制。

講授提示與方法：結(jié)合圖形和具體的控制實(shí)例講解。

4.5機(jī)器人傳感器與信息處理

重點(diǎn)：傳感器的基本原理與分類(lèi)、機(jī)器人內(nèi)部傳感器和外部傳感器、傳感器與計(jì)算機(jī)的接口設(shè)計(jì)、觸覺(jué)和視覺(jué)信息的處理。

難點(diǎn)：觸覺(jué)和視覺(jué)信息的處理。

講授提示與方法：結(jié)合仿人智能機(jī)器人的傳感器的類(lèi)型、功能和特點(diǎn)進(jìn)行講解和介紹，使學(xué)生獲得直觀的理解，并建立系統(tǒng)的概念。

4.6 機(jī)器人與人工智能

重點(diǎn)：人工智能的基本概念、發(fā)展歷史和特點(diǎn)、人工智能的基本問(wèn)題（包括專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、自學(xué)習(xí)等）。

難點(diǎn)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、自學(xué)習(xí)。

講授提示與方法：結(jié)合仿人智能機(jī)器人的傳感器的類(lèi)型、功能和特點(diǎn)進(jìn)行講解和介紹，使學(xué)生獲得直觀的理解，并建立系統(tǒng)的概念。

4.7 機(jī)器人編程

重點(diǎn)：機(jī)器人語(yǔ)言的特點(diǎn)與功能、機(jī)器人編程語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)、機(jī)器人離線編程。

機(jī)器人的控制器、機(jī)器人的手持編程器，重點(diǎn)介紹機(jī)器人編程語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)。最后介紹專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理。

難點(diǎn)：機(jī)器人編程語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)和機(jī)器人離線編程。講授提示與方法：結(jié)合具體的控制程序，逐條介紹編程語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)。具體介紹Motoman機(jī)器人的離線編程軟件。

4.8 機(jī)器人在工程實(shí)際中的應(yīng)用

重點(diǎn)：七自由度搬運(yùn)機(jī)器人、醫(yī)用排牙機(jī)器人、汽車(chē)加油機(jī)器人和仿人機(jī)器人。難點(diǎn)：七自由度搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)。

講授提示與方法： 用PPT及機(jī)器人錄像，實(shí)現(xiàn)形象化的立體式教學(xué)效果。習(xí)題與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

5.1習(xí)題設(shè)計(jì)

由于本課程的內(nèi)容理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，因此在各部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)過(guò)程中，需要學(xué)生做一定數(shù)量的習(xí)題。除課堂講解各部分的典型例題外，根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)教材，對(duì)應(yīng)每一部分重點(diǎn)內(nèi)容來(lái)布置習(xí)題，目的是讓學(xué)生鞏固和加深理解課堂授課的重點(diǎn)內(nèi)容。

1、重點(diǎn)在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的正、逆問(wèn)題和機(jī)器人編程語(yǔ)言，這幾部分內(nèi)容要重點(diǎn)留習(xí)題，并安排一定的課堂時(shí)間講解比較難的典型習(xí)題。

2、安排一定數(shù)量的上機(jī)計(jì)算習(xí)題，使學(xué)生真正理解和掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)等數(shù)學(xué)公式的意義和使用方法。

通過(guò)學(xué)生完成作業(yè)的情況以及學(xué)生對(duì)作業(yè)的難易程度等的反饋，了解學(xué)生對(duì)課程的理解和學(xué)習(xí)情況，針對(duì)存在的問(wèn)題做進(jìn)一步的講解和啟發(fā)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠達(dá)到融會(huì)貫通的理解和掌握。

5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)共計(jì)6學(xué)時(shí)。

1、惠魚(yú)機(jī)器人裝配實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）；

2、惠魚(yú)機(jī)器人控制實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）；

3、用C語(yǔ)言進(jìn)行機(jī)器人坐標(biāo)變換計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）； 考核與成績(jī)記載

6.1 考核的方式及成績(jī)的評(píng)定。

1． 學(xué)生成績(jī)的構(gòu)成：平時(shí)成績(jī)（30%）、期末成績(jī)（70%）

2．平時(shí)成績(jī)的構(gòu)成：實(shí)驗(yàn)成績(jī)10分、出勤率10分、作業(yè)成績(jī)10分。3． 期末成績(jī)：閉卷筆試70分。

6.2 考題的設(shè)計(jì)

考試題大體上可以分為三種類(lèi)型，重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念，以及機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)算法和機(jī)器人編程語(yǔ)言的理解和掌握。

1、概念題型：

（1）基本形式有選擇、填空。約占20%。（2）簡(jiǎn)答題，約占20%。

2、計(jì)算和解釋題型：

機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正、逆問(wèn)題求解計(jì)算。約占40%。

3、程序編制：

用機(jī)器人語(yǔ)言，編制簡(jiǎn)單的機(jī)器人控制程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的操作和控制。約占20%。

第三篇：機(jī)器人基礎(chǔ)習(xí)題

1.簡(jiǎn)述國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)機(jī)器人的定義。

2.簡(jiǎn)述機(jī)器人的坐標(biāo)分類(lèi)并舉例。

3.簡(jiǎn)述機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用。

4.說(shuō)說(shuō)國(guó)際上主要的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)成家。

5.綜述自己感興趣的1—2個(gè)機(jī)器人。

1.查找資料，對(duì)一種或一類(lèi)機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.機(jī)器人關(guān)節(jié)的直接驅(qū)動(dòng)和間接驅(qū)動(dòng)各有何特點(diǎn)？

3.機(jī)器人的模塊化設(shè)計(jì)有何優(yōu)點(diǎn)？

4.舉一常用的工業(yè)機(jī)器人，說(shuō)明其總體設(shè)計(jì)。

1.請(qǐng)以“農(nóng)業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用”為題寫(xiě)一篇論文或做一次報(bào)告。

2.請(qǐng)以“工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用”為題寫(xiě)一篇論文或做一次報(bào)告。

3.請(qǐng)以“機(jī)器人柔順手腕及其應(yīng)用”為題寫(xiě)一篇科技論文或做一次報(bào)告。請(qǐng)自己查找相關(guān)資料。

4.陀螺儀是么？如何分類(lèi)？工作原理如何？應(yīng)用領(lǐng)域如何?

1.機(jī)器人手臂設(shè)計(jì)的基本要求有哪些？

2.機(jī)器人手臂材料應(yīng)該如何選擇？

3.機(jī)器人手臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式如何分類(lèi)？

4.機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)方式有哪些？如何實(shí)現(xiàn)？

5.機(jī)器人的典型機(jī)械臂結(jié)構(gòu)有哪些？

6.設(shè)計(jì)兩種機(jī)器人小臂相對(duì)于大臂的直線運(yùn)動(dòng)方案，動(dòng)力源為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，用示意圖表達(dá)。

1.機(jī)器人本體主要包括哪幾部分？以關(guān)節(jié)型機(jī)器人為例，說(shuō)明機(jī)器人本體的基本結(jié)構(gòu)和主要特點(diǎn)。

2.如何選擇機(jī)器人本體的材料？常用的機(jī)器人本體材料有哪些？

3.機(jī)身設(shè)計(jì)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？

4.簡(jiǎn)述機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的基本形式和特點(diǎn)。

5.簡(jiǎn)述兩足步行機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的工作原理。

6.簡(jiǎn)述管外機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)。

1.機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式有哪些？應(yīng)該如何選用？

2.參考《機(jī)電一體化技術(shù)》、《液壓與氣壓傳動(dòng)》等，說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)的主要構(gòu)成及工作原理。

3.說(shuō)一說(shuō)機(jī)器人的新型驅(qū)動(dòng)方式及其應(yīng)用領(lǐng)域。

1.工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)裝置有哪些？

2.繩傳動(dòng)主要應(yīng)用于哪些場(chǎng)合？有何優(yōu)缺點(diǎn)？請(qǐng)舉例說(shuō)明。

4.諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由哪些主要零件組成？工作原理如何？

3.機(jī)器人傳動(dòng)件都采用那些消隙的方法？

5.機(jī)器人傳動(dòng)件都采用那些定位的方法？

1.機(jī)器人傳感器常用的有哪幾種？

2.傳感器的主要性能參數(shù)有那幾個(gè)？

4.工業(yè)機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng)有哪些部分組成？各部分有啥作用？

3.工業(yè)機(jī)器人的觸覺(jué)傳感器有哪些？試舉例說(shuō)明觸覺(jué)傳感器的應(yīng)用。

5.試舉例說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人的位置和位移傳感器有哪些？說(shuō)明各自的特點(diǎn)。

4.試舉一例工業(yè)機(jī)器人說(shuō)明傳感器的應(yīng)用。

第四篇：機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)

1.機(jī)床上形成發(fā)生線的方法：軌跡法、成形法、相切法、展成法（范成法）

成形法：利用成形刀具來(lái)形成發(fā)生線，對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。相切法：由圓周刀具上的多個(gè)切削點(diǎn)來(lái)共同形成所需工件表面形狀的方法。展成法：利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動(dòng)來(lái)形成工件表面的方法。

2.切削用量：是切削速度vc、進(jìn)給量f、被吃刀量asp三者的總稱(chēng)。

正交平面參考系：基面∥刀桿的底面，基面：過(guò)切削刃上選定點(diǎn)并垂直于該點(diǎn)切削速度向量vc平面，正交平面Po：過(guò)切削刃上選定點(diǎn)⊥基面Pr，⊥切削平面Ps，法平面Pn：Ps⊥Pr，Ps⊥Pn，Pn不⊥Pr.3.切削方式：①自由切削與非自由切削；②直角切削與斜角切削

自由切削：刀具在切削過(guò)程中，如果只有一條直線切削刃參加切削工作

非自由切削：若刀具上的切削刃為曲線，或有幾條切削刃(包括副切削刃)都參加了切削，并且同時(shí)完成整個(gè)切削過(guò)程。直角切削（正交切削）：指刀具主切削刃的刃

傾角?s=0的切削。斜角切削：指刀具主切削刃的刃傾角?s≠0的切削

4.影響切削力的因素：①被加工材料的影響；被加工材料的物理機(jī)械性能、加工硬化能力、化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)等對(duì)切削力都有影響。②切削用量（被吃刀量（影響最大）、進(jìn)給量、切削速度）被吃刀量和進(jìn)給量增大都會(huì)使切削力增大，在無(wú)積削瘤的切削速度范圍內(nèi)，隨切削速度的增大切削力減小，影響程度③刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響；前角對(duì)切削力影響最大④刀具材料…；⑤切削液…；⑥刀具后面的磨損…

5.切削熱的產(chǎn)生（來(lái)源）：切削變形功和刀具前后面的摩擦功

車(chē)削（主要為切屑帶走的切削熱）、鉆削（工件）、磨削（工件）

6.影響切削溫度的主要因素:①切削用量的影響:②工件材料的影響:強(qiáng)度、硬度越大切削溫度越高，導(dǎo)熱系數(shù)越高切削溫度越低③刀具幾何參數(shù)的影響:切削溫度隨前角增大而降低，但到一定程度時(shí)，對(duì)切削溫度的影響減小.主偏角減小時(shí)，則散熱增大切削溫度下降④刀具磨損的影響:磨損越嚴(yán)重，切削溫度越高.⑤切削液的影響:與切削液的特性有關(guān)

7.刀具損壞的形式：磨損、破損

8.刀具磨損的形式：前面磨損、后面磨損、前后面同時(shí)磨損或邊界磨損

9.刀具磨損的原因：硬質(zhì)點(diǎn)磨損（低速）、粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損（硬質(zhì)合金刀具）、化學(xué)磨損當(dāng)?shù)毒吆凸ぜ牧辖o定時(shí)，對(duì)刀具磨損起主導(dǎo)作用的是切削溫度。在溫度不高時(shí)，以硬質(zhì)點(diǎn)磨損為主；在溫度較高時(shí)，以粘結(jié)、擴(kuò)散和化學(xué)磨損為主。

10.刀具耐用度（T/min）：刀具由刃磨后開(kāi)始切削一直到磨損量達(dá)到刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)過(guò)的總切削時(shí)間。刀具壽命=T×刃磨次數(shù)

11.刀具壽命：表示一把新刀從投入切削起，到報(bào)廢為止總的實(shí)際切削時(shí)間。

切屑脆性金屬時(shí)（鑄鐵、黃銅）：崩碎切屑C形屑（較好）

第五篇：《工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)》課程簡(jiǎn)介

《工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)》課程簡(jiǎn)介

課程名稱(chēng)：工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)

英文名稱(chēng)：INDUSTRYROBOTINTRODUCTION

開(kāi)課學(xué)期：第7學(xué)期

學(xué)時(shí)/學(xué)分：32學(xué)時(shí)2學(xué)分

課程類(lèi)型：學(xué)科專(zhuān)業(yè)選修課

開(kāi)課專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

選用教材：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》 郭洪紅主編西安電子科技大學(xué)出版社，2006 主要參考書(shū)：1.《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》熊有倫主編 華中理工大學(xué)出版社，1996

2.《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》孟慶鑫、王曉東主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006

3.《機(jī)器人與控制技術(shù)》孫迪生，王炎主編 機(jī)械工業(yè)出版社，1997

4.《工業(yè)機(jī)器人》 吳振彪主編華中理工大學(xué)出版社，1997

主講教師：機(jī)電工程系 王麗

一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)

《工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)》是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)器人設(shè)計(jì)和使用方面基礎(chǔ)知識(shí)的專(zhuān)業(yè)選修課，本課程主要研究機(jī)器人的性能分析與控制方法。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握工業(yè)機(jī)器人的基本原理和應(yīng)用技術(shù)，具備必要理論知識(shí)和一定的分析計(jì)算能力，為實(shí)際從事相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)。其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：

1、掌握工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，具有進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的能力；

2、掌握工業(yè)機(jī)器人整體性能、主要部件性能的分析方法；

3、掌握工業(yè)機(jī)器人常用的控制理論與方法，具有進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力；

4、了解工業(yè)機(jī)器人的新理論，新方法及發(fā)展趨向。

二、課程的主要內(nèi)容

1． 通過(guò)“緒論”使學(xué)生了解工業(yè)機(jī)器人的定義、應(yīng)用與發(fā)展；了解工業(yè)機(jī)器人的組成、分類(lèi)；了解工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)；掌握工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

2． 通過(guò)“工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)” 的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解工業(yè)機(jī)器人末端操作器、手腕、臂部、機(jī)座、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)。

3． 通過(guò)“工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)”使學(xué)生掌握齊次坐標(biāo)及齊次變換；掌握工業(yè)機(jī)器人連桿參數(shù)及其齊次變換矩陣；掌握工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；掌握工業(yè)機(jī)器人速度雅可比與速度分析；掌握工業(yè)機(jī)器人力雅可比與靜力計(jì)算；掌握工業(yè)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析；掌握工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃的主要內(nèi)容和方法。

4． 通過(guò)“工業(yè)機(jī)器人的環(huán)境感覺(jué)技術(shù)”使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人的視覺(jué)、觸覺(jué)、位置及位移技術(shù)。

5． 通過(guò)“工業(yè)機(jī)器人控制”使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人控制的特點(diǎn)及主要功能、工業(yè)機(jī)器人控制方式、電動(dòng)機(jī)控制。