机器人工学06

1、扩大机器人的应用领域，同时机器人学也极大地促进了控制技术、人工智能、传承技术、仿生学等学科的发展，所以机器人学是一门集中反映高新技术的新兴学科,二、机器人的发展简史,机器人，在美国和西方称为“罗伯特”（Robot）。
首先出现Robot一词，是1920年捷克作家卡雷尔查培克(Karel Capek)编写的剧本，罗落姆的万能机器人中，该词在捷克语里意味着苦力。
机器人被当作强壮的人造劳动者，是一个具有人的外表、特征和功能的机器。
,科学幻想小说和电影中的角色,真正的现代机器人是从二次大战后发展起来的。
一般认为始于40年代中期。
那时棕树岭和阿尔贡国家实验室设计和制造了主从机械手，用于搬动放射性材料。
,第一台样机问世,50年代初，随着传动和控制技术的发展。
工业生产日益大规模和现代化，人们迫切感到在危险和单调重复的工作中，需要有一种能为人代劳的自动工具，因而对机器人产生了极大的兴趣。
1954年，美国开始投入力量进行研究，两年后，联合控制公司捷足先登，第一台样机问世。
1962年，该公司制成“尤尼迈特（Unimate）出售。
,这种机器人外形有点像坦克炮塔，基座上有一个大机械臂，大臂。

2、第3章 机器人运动学（中）,机器人运动学的正解 机器人运动学的逆解 雅可比矩阵,两坐标系的位置和姿态,有两个坐标系r和h如图 向量 表示h相对于r的位置,齐次变换,令h 是将r平移和旋转后所得到的坐标系。
这种坐标系的变换可以通过齐次变换表示 因此，齐次变换矩阵rHh表示由r来看h 的位置和姿态。
当给定齐次变换矩阵H1和H2时，把H2右乘H1后的变换H=H1H2意味着以H1坐标系为基准做H2的变换。

3、第3章 机器人运动学（上）,机器人串联操作臂 运动学建模的D-H描述 齐次坐标变换的实质 运动学方程的建立,机器人视频集锦,机械操作臂篇,练习题,答疑,点的旋转和坐标系变换 运动学方程的物理意义,正运动学方程的最简单的例子,正运动学方程例,正运动学方程例,运动学方程的建立过程,教材pp.56-60解读,正运动学方程的很复杂的例子,正运动学方程例,理解度Check,连杆参数表格的填写 机器人运动学方。

4、otsdam, Prussia (now Germany) Died: 18 Feb 1851 in Berlin, Germany,Karl Gustav Jacob Jacobi,继柯西之后，在行列式理论方面最多产的人就是德国数学家雅可比 ， 他引进了函数行列式，即“雅可比行列式”，指出函数行列式在多重积分的变量替换中的作用，给出了函数行列式的导数公式。
雅可比的著名论文论行列式的形成和性质标志着行列式系统理论的建成。
由于行列式在数学分析、几何学、线性方程组理论、二次型理论等多方面的应用，促使行列式理论自身在 19 世纪也得到了很大发展。
整个 19 世纪都有行列式的新结果。
除了一般行列式的大量定理之外，还有许多有关特殊行列式的其他定理都相继得到。
,雅可比前传,高等数学中的雅可比 机器人学中的雅可比结论：雅可比是一种形式的矩阵,雅可比矩阵和雅可比行列式,雅可比矩阵：雅可比行列式：,求雅可比（例）,换元积分中的雅可比,从直角坐标到极坐标： 雅可比：则：,机器人速度雅可比矩阵,机器人运动学方程式 写成手爪位置和关节变量的关系：r=f(),雅可比第一部,雅可比式的实质,重积分。

5、比,机器人手部的力和力矩向量：机器人手部的微小位移：根据虚功原理可以导出手部力/力矩与关节力矩/力的关系。
在静力平衡时，机械臂各关节所作的虚功总和等于手部所作的虚功。
,虚功原理,虚功原理,机器人力雅可比,把虚功原理写成：如果第j关节是直动关节，则只要将Tj换成Fj。
q是各关节的广义坐标。
改写上式：由雅可比矩阵可得各关节变量的微小变化与手的微小旋转/移动的关系：,机器人力雅可比,因此由于是任意的，于是便导出如下重要关系式静平衡状态下，速度雅可比矩阵的转置提供了手部端点力和广义关节力矩之间的线性映射关系,静力学计算例,理解度Check,静力学中雅可比矩阵的意义 机器人的静力学分析 机器人动力学的基本概念（教材3.6.3节）,请发E-mail到t7listaff.shu.edu.cn，发表你的理解、感悟、随想或疑惑，这会增加你的平时积分。
,。

6、第3章 机器人运动学（中）,机器人运动学的正解 机器人运动学的逆解 雅可比矩阵,两坐标系的位置和姿态,有两个坐标系r和h如图 向量 表示h相对于r的位置,齐次变换,令h 是将r平移和旋转后所得到的坐标系。
这种坐标系的变换可以通过齐次变换表示 因此，齐次变换矩阵rHh表示由r来看h 的位置和姿态。
当给定齐次变换矩阵H1和H2时，把H2右乘H1后的变换H=H1H2意味着以H1坐标系为基准做H2的变换。