1、機(jī)器人技術(shù)概論 Introduction to Robotic Technology,01 機(jī)器人的基本構(gòu)件 02 機(jī)器人的自由度 03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu) 05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu) 06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu) 07 機(jī)器人的手部機(jī)構(gòu),第四章 機(jī)器人的機(jī)構(gòu)與肢體 (Robotic Mechanism and Body),機(jī)器人的肌體是無機(jī)的，其中，最重要的是動(dòng)作器官，包括：機(jī)械腿，機(jī)械臂，和機(jī)械手。,01 機(jī)器人的基本構(gòu)件,1.1 連桿：機(jī)器人的骨骼,在機(jī)器人機(jī)構(gòu)中，最基本的構(gòu)件有兩種： 連桿（Link）：相當(dāng)于人或動(dòng)物的骨骼 鉸鏈（Joint）：相當(dāng)于人或動(dòng)物的關(guān)節(jié),連桿，或

2、稱“連接件”，一般為剛性物體，其中，理論上，任意兩點(diǎn)沒有相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。,連桿，可以有各種各樣的形狀，可以由各種各樣的材料構(gòu)成，然而，都可以抽象為一條線段。,01 機(jī)器人基本構(gòu)件與自由度,連桿，需要與鉸鏈連合在一起。,鉸鏈，是一種能將兩個(gè)連桿（剛體）連合在一起的機(jī)構(gòu)，它為連桿之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，提供物理上的約束。,1.2 鉸鏈：機(jī)器人的關(guān)節(jié),(2)：旋轉(zhuǎn)鉸鏈,(4)：平移鉸鏈,(1)：球形鉸鏈（萬向節(jié)）,(3)：平面鉸鏈,(5)：圓柱鉸鏈,(6)：螺旋鉸鏈,01 機(jī)器人基本構(gòu)件與自由度,鉸鏈，主要有兩種基本的形式： （所有的鉸鏈都是這兩種基本形式的組合）,1.2 鉸鏈：機(jī)器人的關(guān)節(jié),旋轉(zhuǎn)鉸鏈：最常見的

3、鉸鏈形式，約束兩個(gè)連桿相對(duì)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。,01 機(jī)器人基本構(gòu)件與自由度,鉸鏈，主要有兩種基本的形式： （所有的鉸鏈都是這兩種基本形式的組合）,1.2 鉸鏈：機(jī)器人的關(guān)節(jié),平移鉸鏈：約束兩個(gè)連桿相對(duì)位移的運(yùn)動(dòng)。,02 機(jī)器人的自由度,2.1 關(guān)于自由度概念,自由度（Degree of Freedom，DoF），是表示一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)靈活性的尺度，意味著獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)的數(shù)量。,自由度的概念，其意義在于：描述機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的靈活性或靈活程度，同時(shí)，建立起機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原理：多自由度機(jī)構(gòu)可以由單自由度機(jī)構(gòu)的串聯(lián)形成。,例如：一個(gè)多自由度的機(jī)械臂，通常是由多個(gè)單自由度機(jī)構(gòu)串聯(lián)形成。,嚴(yán)格地，一個(gè)機(jī)構(gòu)的自

4、由度（DoF），被定義為：完整描述其姿態(tài)（Pose）和構(gòu)型（Configuration）所需要的獨(dú)立的坐標(biāo)數(shù)量。,因此，一個(gè)在笛卡爾三維空間中運(yùn)動(dòng)的剛體，有 6 個(gè)自由度，其中，3 個(gè)為位置（Position）（位移自由度），3 個(gè)為朝向（Orientation）（旋轉(zhuǎn)自由度）。,機(jī)器人系統(tǒng)的自由度（DoF），一般由其關(guān)節(jié)的數(shù)量和自由度決定。,具有驅(qū)動(dòng)力的鉸鏈或關(guān)節(jié)，被稱為主動(dòng)關(guān)節(jié)，相應(yīng)的自由度被稱為主動(dòng)自由度；而不具有驅(qū)動(dòng)力的鉸鏈或關(guān)節(jié)，則被稱為被動(dòng)關(guān)節(jié)，相應(yīng)的自由度也被稱為被動(dòng)自由度。,02 機(jī)器人的自由度,2.1 關(guān)于自由度概念,01 機(jī)器人基本構(gòu)件與自由度,連桿，需要與鉸鏈連合在一起。

5、,鉸鏈，是一種能將兩個(gè)連桿（剛體）連合在一起的機(jī)構(gòu)，它為連桿之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，提供物理上的約束。,2.1 關(guān)于自由度概念,(2)：旋轉(zhuǎn)鉸鏈 (1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度),(4)：平移鉸鏈 (1個(gè)平移自由度),(1)：球形鉸鏈（萬向節(jié)） (3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度),(3)：平面鉸鏈 (3個(gè)自由度：1個(gè)旋轉(zhuǎn)和 2個(gè)平移),(5)：圓柱鉸鏈 (2個(gè)平移自由度：1個(gè)旋轉(zhuǎn)和1個(gè)平移),(6)：螺旋鉸鏈 (1個(gè)自由度：1個(gè)平移),2.2 自由度的計(jì)算方法,02 機(jī)器人的自由度,2.3 自由度計(jì)算實(shí)例,計(jì)算實(shí)例 1：二維空間中的四連桿機(jī)構(gòu)（其中有 4 個(gè)單自由度鉸鏈）,整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的自由度（DoF）：n=？ 運(yùn)動(dòng)空間的自由度：

6、s=3 連桿（剛體）的數(shù)量：r=4 鉸鏈（關(guān)節(jié)）的數(shù)量：p=4 各關(guān)節(jié)的相對(duì)自由度：ni=1 （i=1,2,3,4）,02 機(jī)器人的自由度,計(jì)算實(shí)例 2：二維空間中的五連桿機(jī)構(gòu)（其中有 5 個(gè)單自由度鉸鏈）,整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的自由度（DoF）：n=？ 運(yùn)動(dòng)空間的自由度：s=3 連桿（剛體）的數(shù)量：r=5 鉸鏈（關(guān)節(jié)）的數(shù)量：p=5 各關(guān)節(jié)的相對(duì)自由度：ni=1 （i=1,2,3,4,5）,2.3 自由度計(jì)算實(shí)例,02 機(jī)器人的自由度,計(jì)算實(shí)例 3：三維空間中的機(jī)械臂（其中有 7 個(gè)連桿（剛體），5 個(gè)單自由度鉸鏈）,整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的自由度（DoF）：n=？ 運(yùn)動(dòng)空間的自由度：s=6 連桿（剛體）的數(shù)

7、量：r=7 鉸鏈（關(guān)節(jié)）的數(shù)量：p=6 各關(guān)節(jié)的相對(duì)自由度：ni=1 （i=1,2,3,4,5,6）,2.3 自由度計(jì)算實(shí)例,02 機(jī)器人的自由度,03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),3.1 關(guān)于機(jī)器人動(dòng)力的傳送,機(jī)器人的動(dòng)力源，包括電動(dòng)馬達(dá)，液動(dòng)或氣動(dòng)系統(tǒng)，一般不能直接地驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)（或稱末端效應(yīng)器：End-Effector，相當(dāng)于機(jī)器人的肢體，如：機(jī)械手或機(jī)械臂末端的夾持器，機(jī)械腿和機(jī)械足，輪足和履帶，等等）。,以減速機(jī)構(gòu)為例：減速機(jī)構(gòu)是最常見和最普通的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一個(gè)每分鐘8000轉(zhuǎn)的直流電機(jī)，由于速度和轉(zhuǎn)矩的限制，一般不能直接驅(qū)動(dòng)輪式機(jī)器人的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)（包括輪子），需要減速機(jī)構(gòu)，對(duì)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速

8、度進(jìn)行變換。,機(jī)器人的動(dòng)力，一般需要經(jīng)過傳動(dòng)系統(tǒng)（傳動(dòng)機(jī)構(gòu)），才能到達(dá)并驅(qū)動(dòng)需要?jiǎng)恿Φ哪┒藞?zhí)行機(jī)構(gòu)（末端效應(yīng)器），同時(shí)，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的速度，運(yùn)動(dòng)的方向，也需要傳動(dòng)系統(tǒng)（傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）的協(xié)調(diào)和控制。,機(jī)器人動(dòng)力傳動(dòng)的形式很多，其中，齒輪傳動(dòng)是最常見的，最典型的。,03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),3.2 機(jī)器人的齒輪傳動(dòng),(1)：直齒圓柱齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng)：變速 換向),(2)：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng)：變速 換向),(3)：人字齒圓柱齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng)：變速 換向),(4)：內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng)：變速 換向 變換運(yùn)動(dòng)模式),機(jī)器人動(dòng)力傳動(dòng)的形式很多，其中，齒輪傳動(dòng)是最常見的，最典型的。,03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),

9、3.2 機(jī)器人的齒輪傳動(dòng),(5)：齒輪齒條傳動(dòng) (傳動(dòng)：旋轉(zhuǎn)變位移 ),(6)：雙曲面齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng) ：變速 90換向),(7)：螺旋齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng) ：變速 90換向),(8)：蝸桿傳動(dòng) (傳動(dòng)：變速 90換向),(9)：直齒錐齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng)：變速 90換向),(10)：斜齒錐齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng)：變速 90換向),(11)：曲線齒錐齒輪傳動(dòng) (傳動(dòng)：變速 90換向),03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),3.2 機(jī)器人的齒輪傳動(dòng),齒輪傳動(dòng)可對(duì)馬達(dá)或發(fā)機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度和旋轉(zhuǎn)的方向進(jìn)行變換，還能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為位移運(yùn)動(dòng)。,(a) 傳遞,(b) 變速,(c) 平面換向,(e) 旋轉(zhuǎn)變位移,(d) 立體換向,歸納起

10、來， 齒輪傳動(dòng)的形式有：,03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),3.3 行星齒輪系：一種特殊的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),大部分齒輪都是定軸齒輪，其軸線是固定的。,軸線固定的齒輪傳動(dòng)原理很簡單，在一對(duì)互相嚙合的齒輪中，有一個(gè)齒輪作為主動(dòng)輪，動(dòng)力從它那里輸入，另一個(gè)齒輪作為從動(dòng)輪，動(dòng)力從它輸出。,也有的齒輪僅作為中轉(zhuǎn)站，一邊與主動(dòng)輪嚙合，另一邊與從動(dòng)輪嚙合，動(dòng)力從它那里通過，這種齒輪叫惰輪。,然而，有一類齒輪，它們的軸線安裝在一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的支架上，即，其軸線是不固定的。,03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),然而，有一類齒輪，它們的軸線安裝在一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的支架上，是不固定的。,行星齒輪示意圖,這種齒輪，即可以自轉(zhuǎn)（繞自己的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)），又

11、可以公轉(zhuǎn)（繞其它的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)），因而，被稱為：行星齒輪。,行星齒輪系統(tǒng)的原理較為復(fù)雜，功能和用途較為特殊。,行星齒輪減速器，是行星齒輪的一種特殊用途，其中，包含一個(gè)太陽輪和3-4個(gè)行星輪。,3.3 行星齒輪系：一種特殊的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),一個(gè)具有 4 個(gè)行星齒輪的減速器如圖所示：,行星齒輪減速器可以有多種動(dòng)力傳送方式：,行星齒輪減速器,動(dòng)力從太陽輪輸入，從內(nèi)齒輪輸出，行星架鎖死； 動(dòng)力從太陽輪輸入，從行星架輸出，內(nèi)齒輪鎖死； 動(dòng)力從行星架輸入，從太陽輪輸出，內(nèi)齒輪鎖死； 動(dòng)力從行星架輸入，從內(nèi)齒輪輸出，太陽輪鎖死；,3.3 行星齒輪系：一種特殊的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),03 機(jī)器人的傳

12、動(dòng)機(jī)構(gòu),一個(gè)具有 4 個(gè)行星齒輪的減速器如圖所示：,動(dòng)力從內(nèi)齒輪輸入，從行星架輸出，太陽輪鎖死； 動(dòng)力從內(nèi)齒輪輸入，從太陽輪輸出，行星架鎖死； 兩股動(dòng)力分別從太陽輪和內(nèi)齒輪輸入合成，從行星架輸出； 兩股動(dòng)力分別從行星架和太陽輪輸入合成，從內(nèi)齒輪輸出；,行星齒輪減速器,行星齒輪減速器可以有多種動(dòng)力傳送方式：,3.3 行星齒輪系：一種特殊的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),一個(gè)具有 4 個(gè)行星齒輪的減速器如圖所示：,兩股動(dòng)力分別從行星架和內(nèi)齒輪輸入合成，從太陽輪輸出； 動(dòng)力從太陽輪輸入，分兩路從內(nèi)齒輪和行星架輸出； 動(dòng)力從行星架輸入，分兩路從太陽輪和內(nèi)齒輪輸出； 動(dòng)力內(nèi)齒輪輸入，分兩路從太陽輪

13、和行星架輸出。,行星齒輪減速器,行星齒輪減速器可以有多種動(dòng)力傳送方式：,3.3 行星齒輪系：一種特殊的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),一個(gè)具有 4 個(gè)行星齒輪的減速器如圖所示：,體積小，承載能力大，工作平穩(wěn)； 施加的力分布多個(gè)行星輪上，承受力矩大于同樣大小的直齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)； 傳動(dòng)比可以很大。,行星齒輪減速器,行星齒輪系的主要特點(diǎn)在于：,3.3 行星齒輪系：一種特殊的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),因此，行星齒輪系可用于構(gòu)造大傳動(dòng)比的變速器，即行星齒輪變速器。,三角帶與無級(jí)變速,03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),3.4 帶（Belt）鏈（Chain）傳動(dòng)機(jī)構(gòu),三角帶（V Belt），指剖面為 V 字形（準(zhǔn)確地說是梯形）

14、傳送帶，常常用于傳送電機(jī)的連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,(3) V 形槽傳送輪,(1) V 形帶傳送系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)： 傳送距離大，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，簡單，低廉。,(1) 同步帶傳送系統(tǒng),同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu),03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),3.4 帶（Belt）鏈（Chain）傳動(dòng)機(jī)構(gòu),同步帶（Synchronous Belt 或 Timing Belt），是一種帶有齒條的傳送帶，傳送距離大，傳動(dòng)比固定，工作穩(wěn)定。,(2) 同步帶,(3) 同步帶輪,鏈條（Daisy Chain）傳動(dòng)機(jī)構(gòu),03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),3.4 帶（Belt）鏈（Chain）傳動(dòng)機(jī)構(gòu),許多機(jī)器人也采用了鏈條或履帶式傳動(dòng)。,鏈條傳動(dòng)是我們熟悉的，自行車

15、和摩托車的動(dòng)力傳動(dòng)，就主要采用鏈條傳動(dòng)形式。,03 機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),由連桿和凸輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以把電動(dòng)機(jī)的連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不等速運(yùn)動(dòng)（減速比可變化）的功能等。,3.5 連桿與凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),圖中是機(jī)器昆蟲的機(jī)械腿及其運(yùn)動(dòng)示意圖，其中，齒輪接受從直流電動(dòng)機(jī)傳遞過來的動(dòng)力，與齒輪固定在同一軸上的凸輪周而復(fù)始地上下和前后推動(dòng)機(jī)械腿運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)使機(jī)器昆蟲向前爬行。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),自治移動(dòng)式機(jī)器人，自然需要移動(dòng)機(jī)構(gòu)（遷徙機(jī)構(gòu)）。移動(dòng)機(jī)構(gòu)（遷徙機(jī)構(gòu)），是機(jī)器人的腿或足。,4.1 關(guān)于移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu),機(jī)器人有各種各樣的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者說，機(jī)器人有各種各樣的機(jī)械腿，大致可

16、以分為兩類：,旋轉(zhuǎn)型移動(dòng)機(jī)構(gòu)：主要特征是旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，如：輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，旋翼式推進(jìn)機(jī)構(gòu)等。,移動(dòng)（遷徙），是自治移動(dòng)式機(jī)器人的生命特征之一。,本節(jié)只介紹機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)式移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)，有關(guān)機(jī)器人仿生的移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)，留待下節(jié)介紹。,仿生型移動(dòng)機(jī)構(gòu)：主要特征是往復(fù)交替運(yùn)動(dòng)，如：雙足機(jī)器人的腿和足，機(jī)器蜻蜓的翅膀，機(jī)器魚的鰭等。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,采用輪式移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)的機(jī)器人，種類很多，其中，4 輪（4-Wheeled）和 3 輪（3-Wheeled）的移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)是最普通的。,像汽車一樣，依靠輪子移動(dòng)（遷徙），是最簡單，最易于實(shí)現(xiàn)

17、，并且，效率最高的移動(dòng)方式。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,六輪機(jī)器人，其移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)自然具有 6 個(gè)輪子，可以在崎嶇的環(huán)境中行走，因此，常常被月球車和火星車采用，如：美國的探測(cè)火星的旅居者。,六輪機(jī)器人（6-Wheeled Robot）,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,SHRIMP 是一款新穎的 6 輪機(jī)器人，研究的目的主要為圍繞火星探測(cè)任務(wù)。,六輪機(jī)器人（6-Wheeled Robot）,SHRIMP 的前方有一個(gè)導(dǎo)向輪，身體兩側(cè)各有兩個(gè)輪子，尾部有一個(gè)尾輪。,SHRIMP 具有極高的機(jī)動(dòng)性，可以在亂石堆里行走，還能上下樓梯。,04

18、 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),關(guān)于自平衡機(jī)器人：機(jī)器人系統(tǒng)中特殊的和重要的一類。自平衡機(jī)器人的研究水平，已經(jīng)成為反應(yīng)一個(gè)國家機(jī)器人學(xué)和機(jī)器人技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。,其中，最典型的是兩輪機(jī)器人和獨(dú)輪機(jī)器人：,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,關(guān)于自平衡機(jī)器人：控制技術(shù)可用于導(dǎo)彈制導(dǎo)，火箭發(fā)射，航天飛機(jī)自動(dòng)駕駛，衛(wèi)星姿態(tài)控制，以及工業(yè)過程等。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,兩輪機(jī)器人，是一種自平衡機(jī)器人。自平衡機(jī)器人的研究水平，已經(jīng)成為反應(yīng)一個(gè)國家機(jī)器

19、人學(xué)和機(jī)器人技術(shù)水平的重要標(biāo)志。,在實(shí)驗(yàn)機(jī)器人學(xué)的意義下，自平衡機(jī)器人屬科學(xué)研究型機(jī)器人，是新型的和智能的科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。,自平衡機(jī)器人可用于機(jī)器人學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)控制的理論與方法，以及人工智能的科學(xué)研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)。,自平衡機(jī)器人先進(jìn)的控制技術(shù)可用于導(dǎo)彈制導(dǎo)，火箭發(fā)射，航天飛機(jī)自動(dòng)駕駛，同步衛(wèi)星姿態(tài)控制，以及數(shù)控機(jī)床和工業(yè)過程控制等。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,兩輪機(jī)器人，自然只有兩個(gè)輪子。,像兩輪自行車一樣，兩輪機(jī)器人本質(zhì)上是不穩(wěn)定的和不平衡的系統(tǒng)。,兩輪機(jī)器人的兩個(gè)輪子，各由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其姿態(tài)（ 和d/dt）一般

20、由慣性測(cè)量單元（Inertia Measurement Unit，IMU）測(cè)量。,控制器可由嵌入式工控機(jī)或 DSP 器件擔(dān)任，根據(jù)機(jī)器人姿態(tài)狀況和運(yùn)動(dòng)需求，計(jì)算出控制量。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,1986年，日本電氣通信大學(xué) Kazuo Yamafuji 教授，構(gòu)思了一種只有兩個(gè)輪子的自平衡機(jī)械。,這種自平衡機(jī)械像一般的自行車一樣有兩個(gè)輪子，然而，這兩個(gè)輪子是平行的或并排的，因而，取名“平行自行車”的。,平行自行車被認(rèn)為是兩輪自平衡機(jī)器人的起源。之后，自平衡機(jī)器人便成為機(jī)器人家族中的一員。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),

21、4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,美國麻省阿默斯特大學(xué)及 MIT 研制的 uBot,2000年之后，美國和日本等機(jī)器人技術(shù)先進(jìn)的國家，對(duì)兩輪自平衡機(jī)器人系統(tǒng)開展了深入研究，并且，先后研制出了本國具有代表性的兩輪自平衡機(jī)器人。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,2000年之后，美國和日本等機(jī)器人技術(shù)先進(jìn)的國家，對(duì)兩輪自平衡機(jī)器人系統(tǒng)開展了深入研究，并且，先后研制出了本國具有代表性的兩輪自平衡機(jī)器人。,日本伙伴機(jī)器人中的小號(hào)手，具有人工唇和人工肺，會(huì)吹奏樂器。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)

22、,4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,2000年之后，美國和日本等機(jī)器人技術(shù)先進(jìn)的國家，對(duì)兩輪自平衡機(jī)器人系統(tǒng)開展了深入研究，并且，先后研制出了本國具有代表性的兩輪自平衡機(jī)器人。,瑞士的 Joe 被人為是目前機(jī)動(dòng)性和魯棒性最好的兩輪機(jī)器人系統(tǒng)。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,2000年之后，美國和日本等機(jī)器人技術(shù)先進(jìn)的國家，對(duì)兩輪自平衡機(jī)器人系統(tǒng)開展了深入研究，并且，先后研制出了本國具有代表性的兩輪自平衡機(jī)器人。,歐盟基于兩輪自平衡機(jī)器人技術(shù)，研制了兩輪自平衡垃圾車Bustbo

23、t，可自行穿梭于城市街道收集垃圾。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,NASA的研究工作使人們看到了自平衡機(jī)器人潛在的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,原人2號(hào),原人3號(hào),原人1號(hào),北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院“人工智能與機(jī)器人研究所”自行研制的兩輪自平衡機(jī)器人。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,美國 Segway 公司的兩輪自平衡載人系統(tǒng),自平衡機(jī)器人系統(tǒng)的

24、實(shí)際應(yīng)用,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,兩輪機(jī)器人（2-Wheeled Robot）,德國 Transporter 公司的兩輪載人拍攝系統(tǒng),Handsfree Transporter 用于電視等的拍攝或轉(zhuǎn)播,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,獨(dú)輪機(jī)器人（Single-Wheeled Robot）,研究表明，獨(dú)輪機(jī)器人是自平衡機(jī)器人中難度最大和最具有挑戰(zhàn)性的系統(tǒng)。,最早的有關(guān)獨(dú)輪機(jī)器人的研究報(bào)道可以追溯到上世紀(jì)80年代初： 1980年，日本的Ozaka等人基于人走鋼絲的原理設(shè)計(jì)了一種獨(dú)輪機(jī)械，依靠機(jī)器臂左右移動(dòng)的質(zhì)量塊維持平衡。,1987年，美

25、國斯坦福大學(xué)基于陀螺原理，采用水平旋轉(zhuǎn)輪作側(cè)平衡機(jī)構(gòu)，運(yùn)用 LQR 實(shí)現(xiàn)了縱向平衡控制。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,獨(dú)輪機(jī)器人（Single-Wheeled Robot）,1990年，美國MIT采用斯坦福模型研制了獨(dú)輪機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)自平衡，但不能行走。,日本千葉大學(xué)基于斯坦福模型設(shè)計(jì)了具有雙陀螺側(cè)平衡機(jī)構(gòu)的獨(dú)輪機(jī)器人。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,獨(dú)輪機(jī)器人（Single-Wheeled Robot）,1995年，日本電氣通信大學(xué)大Yamafuji和Sheng等人構(gòu)思了一種模仿人騎獨(dú)輪車的機(jī)器。其中設(shè)計(jì)了仿人的大腿、小腿、腳，試圖完全

26、采用人的方式控制獨(dú)輪機(jī)器人平衡。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,獨(dú)輪機(jī)器人（Single-Wheeled Robot）,2007年，美國加州大學(xué)利用慣性飛輪構(gòu)造側(cè)平衡機(jī)構(gòu)，研制成功第一個(gè)原理系統(tǒng) Unibot。,2008年，日本村田制作所基于加州大學(xué)模型，制作了村田少女。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,獨(dú)輪機(jī)器人（Single-Wheeled Robot）,村田少女的研制成功，在國際上產(chǎn)生了極大的影響，我國中央電視臺(tái)在新聞節(jié)目中進(jìn)行了即時(shí)地報(bào)道。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.2 機(jī)器人的輪式移動(dòng)（遷徙）,獨(dú)輪機(jī)器人（Single-Whee

27、led Robot）,北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院“人工智能與機(jī)器人研究所”自行研制的獨(dú)輪自平衡機(jī)器人。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.3 機(jī)器人的履帶式移動(dòng)（遷徙）,為了適應(yīng)等為復(fù)雜的道路或環(huán)境，許多機(jī)器人，像坦克和履帶式拖拉機(jī)一樣，采用了履帶式移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)。,一個(gè)極富創(chuàng)意的履帶式概念機(jī)器足，整個(gè)系統(tǒng)就是一個(gè)履帶式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，作為機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以在雪地等復(fù)雜環(huán)境中工作。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.3 機(jī)器人的履帶式移動(dòng)（遷徙）,為了適應(yīng)較為復(fù)雜的道路或環(huán)境，許多機(jī)器人，像坦克和履帶式拖拉機(jī)一樣，采用了履帶式移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)。,Talon machines：美軍的機(jī)器工兵，排爆機(jī)

28、器人，據(jù)說美軍在伊拉克布置了2500個(gè) Talon機(jī)器人。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.3 機(jī)器人的履帶式移動(dòng)（遷徙）,為了適應(yīng)較為復(fù)雜的道路或環(huán)境，許多機(jī)器人，像坦克和履帶式拖拉機(jī)一樣，采用了履帶式移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)。,美軍的機(jī)器戰(zhàn)士,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.4 飛行機(jī)器人的移動(dòng)（遷徙）,目前的飛行機(jī)器人主要采用旋翼推進(jìn)機(jī)構(gòu)。,飛行機(jī)器人，是在空中移動(dòng)（遷徙）的機(jī)器人。翅膀是鳥的遷移器官。飛行機(jī)器人也有翅膀，然而，這種翅膀一般不能象鳥的翅膀那樣撲騰。,04 機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu),4.4 飛行機(jī)器人的移動(dòng)（遷徙）,美國的飛行機(jī)器人（Flying Robot），UAV（Unmanned Aeria

29、l Vehicle），頻繁地在阿富汗戰(zhàn)爭中執(zhí)行任務(wù)。,UAV 采用的推進(jìn)方式仍然是旋翼飛行機(jī)構(gòu)。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.1 關(guān)于仿生移動(dòng)機(jī)構(gòu)：機(jī)械腿,正如上一節(jié)我們已經(jīng)介紹過的，自治移動(dòng)式機(jī)器人的腿，大致可以分為兩類：,旋轉(zhuǎn)型移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)是高效的，然而，難以適應(yīng)特殊的和復(fù)雜的環(huán)境。,旋轉(zhuǎn)型移動(dòng)機(jī)構(gòu)：主要特征是旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，如：輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，旋翼式推進(jìn)機(jī)構(gòu)等。 放生型移動(dòng)機(jī)構(gòu)：主要特征是往復(fù)交替運(yùn)動(dòng)，如：雙足機(jī)器人的腿和足，機(jī)器蜻蜓的翅膀，機(jī)器魚的鰭等。,為了使自治移動(dòng)時(shí)機(jī)器人更像人或動(dòng)物一樣移動(dòng)（遷徙），像人和動(dòng)物一樣能夠適應(yīng)特殊的和復(fù)雜的環(huán)境，人們開始研究和設(shè)計(jì)各種

30、仿生型移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.2 人形機(jī)器人的腿,人形機(jī)器人，模仿人的外貌，形態(tài)，構(gòu)造（生理結(jié)構(gòu)），運(yùn)動(dòng)方式（包括人直立行走的方式），行為方式（包括智能行為）。,為了像人那樣直立行走，機(jī)器人就需要有兩條像人一樣的腿。,日本 Honda Motor Co. 經(jīng)過長達(dá) 15 年的時(shí)間，于 2000 年，研制成功了人形機(jī)器人 ASIMO 。,ASIMO 有一雙類似人的腿，是世界上第一個(gè)能能像人一樣輕松優(yōu)雅地行走的機(jī)器人。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.2 人形機(jī)器人的腿,ASIMO 這樣的人形機(jī)器人，又稱：雙足機(jī)器人（Biped Robot）。研究雙足機(jī)器人，目的之一在于：闡明

31、人類直立行走的機(jī)理。,人形機(jī)器人腿的自由度,因此，人形機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu)，實(shí)際上，就是模仿人類雙腿生理結(jié)構(gòu)的放生系統(tǒng)。,人形機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu)，一般由單自由度的多個(gè)旋轉(zhuǎn)鉸鏈和多個(gè)連桿機(jī)構(gòu)形成。,人形機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu)的自由度，主要模擬人類雙腿的 3 個(gè)重要關(guān)節(jié)，即：1）髖關(guān)節(jié)，2）膝關(guān)節(jié)，3）踝關(guān)節(jié)；分單腿 6 自由度和 7 自由度兩種形式。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.2 人形機(jī)器人的腿,單腿 7 自由度的形式： 髖關(guān)節(jié)：3 自由度（DoF，包括：縱搖軸，橫搖軸，偏轉(zhuǎn)軸，3 個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)） 膝關(guān)節(jié)：2 自由度（DoF，包括：縱搖軸，偏轉(zhuǎn)軸，2 個(gè)自由度） 踝關(guān)節(jié)：2 自由度（DoF，包括：縱搖軸，橫

32、搖軸，2 個(gè)自由度）,人形機(jī)器人腿的自由度,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.2 人形機(jī)器人的腿,人形機(jī)器人腿部關(guān)節(jié)，一般采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。,人形機(jī)器人腿的驅(qū)動(dòng)方式,最簡單的方式： 電機(jī)固定于關(guān)節(jié)上部構(gòu)件，電機(jī)軸固定于關(guān)節(jié)下部構(gòu)件。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.2 人形機(jī)器人的腿,人形機(jī)器人的腳掌機(jī)構(gòu)與腿部機(jī)構(gòu)是一體的。,人形機(jī)器人的腳掌機(jī)構(gòu),腳掌的作用是，使踝關(guān)節(jié)能夠圍繞著地點(diǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這對(duì)于人形機(jī)器人直立行走有重要意義。,人形機(jī)器人需要與地面保持良好的接觸狀態(tài)，以得到足夠的摩擦力，從而，由地面獲得向前行進(jìn)的反作用力。,(1)：簡單，易于實(shí)現(xiàn)。,(2)：夾層為減震器，使行走更為平穩(wěn)。,(3)：可以

33、增加腳底的抓地力，提高控制的維數(shù)。,腳掌可安裝力傳感器，為行走控制提供信息。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.3 機(jī)器狗的腿,其中一些研究人員發(fā)起成立了波士頓動(dòng)力公司（Boston Dynamics） 。,美國麻省理工學(xué)院（MIT）有一個(gè)腿機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室（MIT Leg Laboratory），專門研究仿生的機(jī)械腿。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.3 機(jī)器狗的腿,美國武器合約商波士頓動(dòng)力公司（Boston Dynamics）研制了一種運(yùn)輸機(jī)器人“大狗”（BigDog）,BigDog 高約 1 米，重 75kg，最大負(fù)載 340 磅，時(shí)速可達(dá)120 km。,BigDog 有維持機(jī)身平衡的回轉(zhuǎn)儀，內(nèi)力傳感

34、器等，可探測(cè)或感知地勢(shì)變化?？勘旧淼牧Ⅲw視覺系統(tǒng)或遠(yuǎn)程遙控器確認(rèn)路徑。,BigDog 有四只強(qiáng)有力的腿，每條腿有三個(gè)關(guān)節(jié)，其中一個(gè)是彈性關(guān)節(jié)。這些關(guān)節(jié)由一個(gè)機(jī)載計(jì)算機(jī)處理器控制。采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.3 機(jī)器狗的腿,現(xiàn)代版的木牛流馬：美國的大狗（BIG DOG），一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.4 機(jī)器昆蟲的腿,肌肉和電動(dòng)機(jī)是完全不同的兩種動(dòng)力源，因此，機(jī)器人的遷移器官與自然生命的遷移器官存在很大的差異。,與依賴旋轉(zhuǎn)型移動(dòng)（遷徙）機(jī)構(gòu)的機(jī)器人（機(jī)器生命）相比，人和動(dòng)物的遷徙器官更適應(yīng)復(fù)雜的自然或地理環(huán)境。,05 機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu),5.4 機(jī)器昆蟲的腿,

35、LAURON III 是一個(gè)機(jī)器昆蟲，有 6 條機(jī)械腿。各條腿各 3 個(gè)自由度（？），各只足安裝有一個(gè) 3 軸力覺傳感器，能在崎嶇的環(huán)境中行走。,LAURON III：一個(gè)機(jī)器昆蟲（Robotic Insect）,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.1 關(guān)于機(jī)器人的臂（Arm）：機(jī)械臂,機(jī)械臂（Robotic Arm），是機(jī)器人系統(tǒng)中類似人類胳膊的機(jī)構(gòu)，是機(jī)器人學(xué)較早研究的系統(tǒng)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工廠的自動(dòng)生產(chǎn)線。,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.1 關(guān)于機(jī)器人的臂（Arm）：機(jī)械臂,實(shí)際上，所謂“工業(yè)機(jī)器人”，就是一個(gè)固定于基座上的機(jī)械臂，是一個(gè)自動(dòng)的操作機(jī)構(gòu)。,隨著機(jī)器人學(xué)和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械臂不再僅

36、僅或只是固定于基座上。機(jī)械臂開始成為自主移動(dòng)式機(jī)器人重要的組成部分。,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.1 關(guān)于機(jī)器人的臂（Arm）：機(jī)械臂,ASIMO 有一雙靈巧的機(jī)械臂,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.2 臂部機(jī)構(gòu)的自由度,在 3D 空間中的無約束物體，可以作平行于 X 軸，Y 軸，Z 軸的平移運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，還可以圍繞 X 軸，Y 軸，Z 軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，具有 6 個(gè)自由度（DoF）：3 個(gè)與位置相關(guān)的自由度，3 個(gè)與姿態(tài)相關(guān)的自由度。,因此，為了能夠任意地操作物體的位置和姿態(tài)，機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu)，必須至少具備 6 個(gè)自由度（DoF）。,人的臂部，有 7 個(gè)自由度：肩關(guān)節(jié) 3 個(gè)，肘關(guān)節(jié) 2，腕關(guān)節(jié)

37、 2 個(gè)。多于 6 個(gè)的自由度，被稱為：“冗余自由度”（Redundant Degree of Freedom）。,實(shí)際上，機(jī)械臂的自由度應(yīng)依據(jù)其作業(yè)任務(wù)的需求。例如，僅限于 2D 空間的作業(yè)，或許 3 個(gè)自由度就夠了。,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.3 臂部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成,不計(jì)夾持器，圖中的機(jī)械臂，共有 8 個(gè)自由度，其中，7 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，1 個(gè)平移自由度。,機(jī)械臂的關(guān)節(jié)也可以選用多自由度的鉸鏈，如球形關(guān)節(jié)。,然而，多自由度的鉸鏈一般只能是被動(dòng)關(guān)節(jié)，如：球形關(guān)節(jié)一般只有 3 個(gè)被動(dòng)自由度。為了真正實(shí)現(xiàn)帶驅(qū)動(dòng)的 3 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，一般需要 3 個(gè)單自由度主動(dòng)關(guān)節(jié)的串聯(lián)。,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6

38、.4 臂部機(jī)構(gòu)的動(dòng)作形態(tài),關(guān)節(jié)的構(gòu)成方式，以及自由度的實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)機(jī)械臂的操作性和空間可達(dá)性等性能指標(biāo)，影響極大。,機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的目的是，使機(jī)械手或末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)（End-Effector）抵達(dá)預(yù)定的空間坐標(biāo)。,相同自由度的機(jī)械臂，可以不同的串聯(lián)方式；不同的串聯(lián)方式，將導(dǎo)致不同的功能或結(jié)果。,考慮旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)軸垂直于連桿長度方向），扭轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)軸平行于連桿長度方向），平移三種鉸鏈的組合，構(gòu)造一個(gè) 3 自由度的機(jī)械臂，其串聯(lián)方式多達(dá) 27 種。,然而，根據(jù)機(jī)械臂的動(dòng)作形態(tài)，這 27 種形式中，具有代表性的關(guān)節(jié)構(gòu)成，一共有 4 種。,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.4 臂部機(jī)構(gòu)的動(dòng)作形態(tài),具有代表性的機(jī)械臂關(guān)節(jié)構(gòu)

39、成：,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.4 臂部機(jī)構(gòu)的動(dòng)作形態(tài),具有代表性的機(jī)械臂關(guān)節(jié)構(gòu)成：,直角坐標(biāo)型機(jī)械臂 （Cartesian Coordinates Robot）,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.4 臂部機(jī)構(gòu)的動(dòng)作形態(tài),具有代表性的機(jī)械臂關(guān)節(jié)構(gòu)成：,極坐標(biāo)型機(jī)械臂 （Polar Coordinates Robot）,06 機(jī)器人的臂部機(jī)構(gòu),6.4 臂部機(jī)構(gòu)的動(dòng)作形態(tài),具有代表性的機(jī)械臂關(guān)節(jié)構(gòu)成：,關(guān)節(jié)坐標(biāo)型機(jī)械臂 （Articulate Robot）,07 機(jī)器人的手部機(jī)構(gòu),7.1 關(guān)于機(jī)器人的手（Hand）：機(jī)械手,機(jī)械手（Robotic Hand），是機(jī)器人系統(tǒng)中類似人類手的機(jī)構(gòu)，是一種典型的仿生機(jī)構(gòu)。,人類的雙手是極為靈巧的，機(jī)械的操作系統(tǒng)一般很難達(dá)到人類手的靈活性，正因?yàn)槿绱耍７氯祟惖氖忠允箼C(jī)器人具有類似人類的操作能力的夢(mèng)想，便成為一種動(dòng)力和挑戰(zhàn)，推動(dòng)著機(jī)器手的科學(xué)研究。,自然地，機(jī)械手與機(jī)械臂是聯(lián)系在一起的。實(shí)際上，機(jī)械手是機(jī)械臂的“末端執(zhí)行器”。,“末端執(zhí)行器”（End Effector），是機(jī)械臂末端直接作用于對(duì)象的操作器（Manipulator）。,然而，大多數(shù)末端執(zhí)行器只能面向簡單的和單一的操作任務(wù)，一般不具有人手靈巧的和通用（萬能）的操作功能。,07 機(jī)器人的手部機(jī)構(gòu),7.2 工業(yè)型末端執(zhí)行器,末端執(zhí)行器的種類很多，