《机器人学及其应用一导论》大纲
一、大纲内容简介
《机器人学及其应用一导论》由三部分组成
○机器人的定义与体系：主要介绍机器人学的起源与发展、机器人的定义与分类、机器人学的主要研究领域和重要意义；
●机器人的科学问题与核心关键技术：讲解机器人学领域的主要科学问题和关键技术，包括
机构与驱动、运动学与动力学、传感器与视觉、运动规划与控制、典型的控制算法等；
●机器人的典型应用：用丰富的实例展示机器人在各领域的典型应用，涵盖工业机器人、服
务机器人和特种机器人，以及机器人技术与产业发展展望。
一、大纲内容简介
本讲座仅对机器人的定义、科学理论，典型应用等进行精炼的概述
,同时介绍部分机器人经典的理论和案例。
针对关键科学问题的详细阐述，将在系列丛书的其他著作中进行描
述。
二、《机器人学及其应用--导论》总目录
第一章：绪论
1.1机器人学的起源与发展历史；1.2机器人的定义；1.3机器人的分类(机器人的体系);
1.4机器人学的研究领域；1.5机器人的意义(科学、经济与产业、社会)
第二章：机器人机构与驱动
2.1系统特征(包含工作范围、负载能力、运动骨架);2.2机械结构(包含连杆、关节、
末端执行器);2.3关节机构(包含关节轴结构、驱动器、变速器；串联、并联、串并联等);2.4机器人性能(包含速度、加速度、重复性、分辨率、精度、组件寿命、碰撞)
第三章：机器人运动学与动力学
3.1位姿描述与齐次变换；3.2正运动学与逆运动学；3.3机器人的雅克比公式；3.4刚体
动力学方程；3.5机器人动力学方程的简化与计算；3.6机器人静态特性与动态特性
二、《机器人学及其应用--导论》总目录
第四章：机器人传感器与视觉
4.1机器人传感器概述；
4.2传感器及其信息融合；
4.3机器人视觉测量；
4.4视觉核心技术；
第五章：机器人运动规划与控制方法
5.1任务规划
5.2运动规划
5.3轨迹规划
5.4人机交互
二、《机器人学及其应用--导论》总目录
第六章：机器人典型控制算法
6.1PID控制方法；
6.2模糊控制算法；
6.3遗传算法；
6.4神经网络算法
6.5自学习/深度学习算法
6.6遥操作与人机交互算法
第七章：机器人的典型应用
7.1工业机器人的典型应用
7.2服务机器人的典型应用
7.3特种机器人的典型应用
《机器人学及其应用一导论》
第一章绪论
机器人技术发展历史
机器人的概念
机器人的分类与应用环境
机器人的发展趋势与研究领域
提纲
一、机器人技术发展历史
起源：在我国，最早的机器人应该是指南车，指南车出现的时间很早，但是直到宋代才有较为完整的资料。指南车是中国古代用来指示方向的一种装置。
除了指南车外，我国历史上比较
有名的机器人形象当属木牛流马
,木牛是有前辕的独轮车，流马
是没有前辕的独推小车。
1800年前的汉代，大科学家张衡不
仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车，计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。
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。
1773年，著名的瑞士钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯制
造出自动书写玩偶、自动演奏玩偶等，他们创造的自动玩偶是利用齿
轮和发条原理而制成的，它们有的拿着画笔和颜色绘画，有的拿着鹅
毛蘸墨水写字，结构巧妙，服装华丽，在欧洲风靡一时。
1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”
,并在纽约举行的世界博览会上展出，它是一个电动机器人，装有无
线电发报机，可以回答一些问题，但该机器人不能走动。
一、机器人技术发展历史
人偶机器人
现代机器人的发展历史
·二战期间(1938-1945)
·由于核工业和军事工业的发展，研制了“遥控操纵器”(Teleoperator)主要用于放射性材料的生产和处理过程。
·1947年，对这种较简单的机械装置进行了改进，采用电动伺服方式，使其从动部分能跟随主动部分运动，称为主从机械手(Master-Slave
Manipulator)。
·1949-1953美国麻省理工学院开始研制数控铣床
·随着先进飞机制造的需要，美国麻省理工学院辐射实验室(MITRadiationLaboratory)开始研制数控铣床。
·1953年研制成功能按照模型轨迹做切削动作的多轴数控铣床。
·1954年“可编程”“示教再现”机器人
·美国人GeorgeC.Devol设计制作了世界上第一台机器人实验装置，并发表了题为《适用于重复作业的通用性工业机器人