機器人技術基礎復習資料

第一章1機器人組成系統(tǒng)的4大部分:機構部分、傳感器組、控制部分、信息處理部分2機器人學的主要研究內容：研究機器人的控制與被處理物體間的相互關系3機器人的驅動方式：液壓、氣動、電動4機器人行走機構的基本形式：足式、蛇形式、輪式、履帶式5機器人的定義:由各種外部傳感器引導的、帶有一個或多個末端執(zhí)行器、通過可編程運動，在其工作空間內對真實物體進行操作的軟件可控的機械裝置6機器人的分類:1工業(yè)機器人2極限環(huán)境作業(yè)機器人3醫(yī)療福利機器人7操作臂工作空間形式:1直角坐標式機器人2圓柱坐標式機器人3球坐標式機器人4scara機器人5關節(jié)式機器人8機器人三原則第一條：機器人不得傷害人類.第二條：機器人必須服從人類的命令，除非這條命令與第一條相矛盾.第三條：機器人必須保護自己，除非這種保護與以上兩條相矛盾。#一*第——早1、 什么是位姿:剛體參考點的位置和姿態(tài)2、 RPY角與歐拉角的共同點：繞固定軸旋轉的順序與繞運動軸旋轉的順序相反并且旋轉角度相同，能得到相同的變換矩陣，都是用三個變量描述。歐拉角為左乘日?丫角為右乘.RPY中繞x旋轉為偏轉繞y旋轉為俯仰繞z旋轉為回轉3、 矩陣的左乘與右乘:左乘（變換從右向左）-指明運動相對于固定坐標系右乘（變換從左向右）一指明運動相對于運動坐標系AT4、齊次變換B:表示同一點相對于不同坐標系｛B｝和｛A｝的變換，描述｛B｝相對于｛A｝的位姿5、自由矢量：完全由他的維數、大小、方向，三要素所規(guī)定的矢量6、線矢量:由維數、大小、方向、作用線,四要素所規(guī)定的矢量aRaP7、齊次變換矩陣B—昏00 1B0BP aR b1_B為旋轉矩陣B0為｛"的原點BP aR b1_B為旋轉矩陣B0為｛"的原點8、其次坐標變換1 00o 1'°相對｛A｝的位置矢量9、旋轉矩陣：繞x軸cosasinacosa-9、旋轉矩陣：繞x軸cosasinacosa-sinacosa-sinasinacosasinacosa-sinacosaaRt-aRtaP10、變換矩陣求逆:a1—B0 B1B0已知B相對于A的描述求A相對于B的描述aT=aTbT=CBC一aRbRaRbP+aP一BC B C0 B00 112、運動學方程naop10001一n a o px x x xn a o py y y yn a o pz z z z[0 0 0 1Jr n0R 0p=n0 n1=01T2"TAA-—**第二章1、操作臂運動學研究的是手臂各連桿間的位移、速度、加速度關系3、 運動學反解方法：反變換法、幾何法、pieper解法4、 大多數工業(yè)機器人滿足封閉解的兩個充分條件之一三個相鄰關節(jié)軸，1交于一點2相互平行5、 連桿參數：La=從z（連桿的關節(jié)軸）到z沿x（公法線的距離i-1 i-1 i i-12、 a1=從z.］到Z繞X.］旋轉的角度3、 d=從x_到乂,沿Z的距離4、0=從X至Ux繞z旋轉的角度ii-1 iic0-s00aiii-1s0cac0ca-sa—dsai-1T=i i-1i i-1i-1i i-16、連桿變換通式：is0sac0sacadcai i-1i i-1i-1i i-100017、 靈活空間:機器人手抓能以任意方位到達的目標點的集合8、 可達空間:機器人手抓至少一個方位到達的目標點的集合工作空間：反解存在的區(qū)域就是工作空間9、 機器人操作臂運動學反解數決定于：關節(jié)數、連桿參數、關節(jié)的活動范圍10、 操作臂運動學反解方法有1封閉解法（獲得封閉解的方法有代數解、幾何解）2數值解法。第四章1、操作臂的雅可比矩陣：定義為操作速度與關節(jié)速度的線性變換，可看成是從關節(jié)空間到操作空間運動速度的傳動比2、 操作臂奇異形位：對于這些形位操作臂的雅可比矩陣的秩減少3、 自動生成雅可比步驟(知道各連桿變換￥)1、計算各連桿變換0T n-1T1、、、、n2、 計算各連桿到末端連桿的變換… - *J TJ=iT3、計算雅可比矩陣J(q)的各列元素，第i列 in4、 末端廣義力矢量:機器人與外界環(huán)境相互作用時，在接觸的地方要產生力和力矩統(tǒng)稱為末端廣義力矢量5、 虛位移：滿足機械系統(tǒng)幾何約束的無限小位移zrr立?第五章1、 建立運動學方程的方法：拉格朗日法、牛頓-歐拉法、高斯法、凱恩法、旋量對偶數法2、 研究機器人動力學的目的：動力學問題與操作臂的仿真研究有關，逆問題是為了實施控制的需要，利用動力學模型實現最優(yōu)控制，以期達到良好的動態(tài)性能和最優(yōu)指標。3、 動力學研究的是:物體的運動和受力的關系4、 動力學模型主要用于機器人的設計和編程5、 點的速度涉及兩個坐標系:點所在的坐標系的速度，點相對于坐標系的速度6、 牛頓歐拉法遞推動力學問題的步驟：1、 向外遞推計算各連桿的速度和加速度,由牛頓歐拉公式算出連桿的慣性力和力矩2、 向內遞推計算各連桿相互作用力和力矩，以及關節(jié)驅動力和力矩7、 拉格朗日函數:對于任何機械系統(tǒng)，拉格朗日函數定義為系統(tǒng)點的動能與勢能之差即L(q,q)=E(q,q)—Ep(q)第六章1、 規(guī)劃：在人工智能的研究范圍中，規(guī)劃實際就是問題的一種求解技術。即從某個特定問題的初始狀態(tài)出發(fā),構造一系列操作步驟，達到解決該問題的目標狀態(tài)2、 軌跡：操作臂在運動過程中的位移、速度和加速度3