最新机器人技术基础熊有伦复习资料

1、精品文档精品文档第一章1机器人组成系统的 4大部分：机构部分、传感器组、控制部分、信息处理部分2机器人学的主要研究内容：研究机器人的控制与被处理物体间的相互关系3机器人的驱动方式： 液压、气动、电动4机器人行走机构的基本形式：足式、蛇形式、轮式、履带式5机器人的定义：由各种外部传感器引导的、带有一个或多个末端执行器、通过可编程 运动，在其工作空间内对真实物体进行操作的软件可控的机械装置6机器人的分类：1工业机器人2极限环境作业机器人 3医疗福利机器人7操作臂工作空间形式：1直角坐标式机器人 2圆柱坐标式机器人 3球坐标式机器人4 scara机器人5关节式机器人8机器人三原则第一条：机器人不得伤

2、害人类第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾。第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。第二章1、什么是位姿： 刚体参考点的位置和姿态2、RPY角与欧拉角的共同点：绕固定轴旋转的顺序与绕运动轴旋转的顺序相反并且旋转角度相同，能得到相同的变换矩阵，都是用三个变量描述。 欧拉角为左乘RPY角为右乘。RPY中绕x旋转为偏转绕y旋转为俯仰绕z旋转为回转3、矩阵的左乘与右乘： 左乘（变换从右向左）一指明运动相对于固定坐标系右乘（变换从左向右）一指明运动相对于运动坐标系4、齐次变换BT :表示同一点相对于不同坐标系B和A的变换，描述B相对于A的位姿5、自由矢量：完全由

3、他的维数、大小、方向，三要素所规定的矢量6、线矢量：由维数、大小、方向、作用线，四要素所规定的矢量at ；AR APb7、齐次变换矩阵訂00。!Ap】_Ar8、其次坐标变换I JNooqAPboP11 一AR为旋转矩阵APbo为B的原点相对A的位置矢量J00 19、旋转矩阵：绕x轴0y0cosa-sin a J0si nacosacosa0si nacosa-sin a0轴010z轴si na0cosa1-si na0cosa100110、变换矩阵求逆于B的描述已知B相对于A的描述求A相对11、R (RBPcoAPw112、运动学方程axayaz0Oz0OxOy第三章1、操作臂运动学研究的是

4、手臂各连杆间的位移、速度、加速度关系3、 运动学反解方法：反变换法、几何法、pieper解法4、大多数工业机器人满足封闭解的两个充分条件之一三个相邻关节轴，1交于一点2相互平行5、连杆参数：1、a-=-从连杆的关节轴）至U Zi沿Xi_1公法线的距离2、二=从Zj到Zj绕Xi 旋转的角度3、di二从Xj到Xi沿Zj的距离4、二i =从Xi j到Xi绕Zi旋转的角度6、连杆变换通式:C6 sr0ai_1和srcC6C_1-di s： i.iS&SSC3Si_1C'i_1diC i_1_ 00017、灵活空间：机器人手抓能以任意方位到达的目标点的集合8、可达空间：机器人手抓至少一个

5、方位到达的目标点的集合工作空间：反解存在的区域就是工作空间9、 机器人操作臂运动学反解数决定于：关节数、连杆参数、关节的活动范围10、操作臂运动学反解方法有1封闭解法（获得封闭解的方法有 代数解、几何解）2数值解法。第四章1、操作臂的雅可比矩阵：定义为操作速度与关节速度的线性变换，可看成是从关节空间到操作空间运动速度的传动比2、操作臂奇异形位：对于这些形位操作臂的雅可比矩阵的秩减少iT3、 自动生成雅可比步骤(知道各连杆变换i )1、计算各连杆变换T、“打tJ.Ti n12、计算各连杆到末端连杆的变换4、末端广义力矢量：机器人与外界环境相互作用时，在接触的地方要产生力和力矩统称为3、计算雅可比

6、矩阵J(q)的各列元素，第i列末端广义力矢量5、6、虚位移：满足机械系统几何约束的无限小位移第五章1、2、 建立运动学方程的方法：拉格朗日法、牛顿-欧拉法、高斯法、凯恩法、旋量对偶数法3、4、 研究机器人动力学的目的：动力学问题与操作臂的仿真研究有关，逆问题是为了实施控 制的需要，利用动力学模型实现最优控制，以期达到良好的动态性能和最优指标。5、6、动力学研究的是： 物体的运动和受力的关系7、8动力学模型主要用于机器人的设计和编程9、点的速度涉及两个坐标系：点所在的坐标系的速度，点相对于坐标系的速度 6、牛顿欧拉法递推动力学问题的步骤：1、向外递推计算各连杆的速度和加速度，由牛顿欧拉公式算出连杆的惯性力和力矩2、向内递推计算各连杆相互作用力和力矩，以及关节驱动力和力矩7、拉格朗日函数：对于任何机械系统，拉格朗日函数定义为系统点的动能与势能之差即 L(q,q)二 Ek(q,q)-Ep(q)第六章1、规划：在人工智能的研究范围中，规划实际就是问题的一种求解技术。即从某个特定问 题的初始状态出发，构造一系列操作步骤，达到解决该问题的目标状态2、3、轨迹：操作臂在运动过程中的位移、速度和加速度4、5、轨迹规划：根据作业任