「 机器人 」基本定义及运动控制难点

1. 什么是机器人？

        机器人（Robot）是由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成的一种能仿人操作、可自动控制、重复编程、并能在三维空间完成各种作业任务的机电一体化设备，机器人技术的发展与应用极大地改变了人类的生产生活方式。机器人技术整合了控制理论、机电一体化、材料和计算机等各学科知识。

2. 什么是工业机器人？

        工业机器人可分为自由运动机器人和运动受限机器人，前者末端执行器的工件不与外界环境接触，后者相反。自由运动机器人的控制目标是要实现其末端执行器跟踪预先给定的轨迹，当给定轨迹是固定点时，则称为定点控制，当给定轨迹是连续变化曲线时，则称为轨迹跟踪控制。对于运动受限机器人来说，由于其末端执行器的工件与外界环境接触，这时不仅要控制末端执行器的位姿，还要控制末端执行器作用于环境的力，其控制问题更加复杂。

3. 工业机器人具备哪些特点？

        由于工业机器人既有对工作环境状态的快速反应和分析能力，又有长时间持续工作、精确度高和抗恶劣环境能力，特别适合于多品种、便批量等柔性生产环节。

• 传统工业机器人基于成本与技术考虑，没有集成额外的传感器及智能控制系统，因此只能在结构化环境下作为自动化设备，完成程序规定的作业任务。
• 现代工业机器人要求机器人能够在非结构化环境下使用，能够再现完成非确定任务，并且具有感知能力、认知判断能力、执行能力、对周围环境的自适应能力等特点，能够与人、材料、其他设备进行交互。
• 工业智能机器人，正向着具有行走能力、多感知能力、较强的对作业环境适应能力的智能化方向发展。

4. 工业机器人控制

        工业机器人控制主要分为点位控制和轨迹跟踪控制。