机器人运动学反解怎么开发,扫地机器人与人工清洁有哪些区别？
1、机器人运动学反解怎么开发
运动学（kinematics），从几何的角度（指不涉及物体本身的物理性质和加在物体上的力) 描述和研究物体位置随时间的变化规律的力学分支。以研究质点和刚体这两个简化模型的运动为基础，并进1步研究变形体（弹性体、流体等） 的运动。研究后者的运动，须把变形体中微团的刚性位移和应变分开。点的运动学研究点的运动方程、轨迹、位移、速度、加速度等运动特征，这些都随所选参考系的不同而异；而刚体运动学还要研究刚体本身的转动过程、角速度、角加速度等更复杂些的运动特征。
2、扫地机器人与人工清洁有哪些区别？
我们家用是斐纳TOMEFON，清洁效果好，实用性很强，智能程度也很不粗，与人工清洁还是有区别的。 当时选扫地机器人有专门查过资料，德国斐纳TOMEFON这个牌子是连续8年位列欧洲销冠的扫地机器人品牌，在室内净化领域有着4十多年的丰富经验，是全球销量领先的大品牌，经常被评为“年度最受欢迎的扫地机器人”，性价很高。 我觉得如果斐纳TOMEFON扫地机器人非要与人工1较高下的话，结果会完全不输于人工清洁。首先，扫地机器人本就是为代替人工打扫而生的，机器和人不1样，不会感到疲劳，可以时刻保持高效率清洁。 斐纳TOMEFON这款扫地机器人吸力很强劲，还会采用规律的分区打扫和弓字形行走路线，有无线载波室内定位技术，能精准、全面得对全屋进行全面打扫，如果是大户型，人工和机器清洁效率的对比会更加明显。 其次，人打扫卫生时难免会弄脏自己，还会产生扬尘，用扫地机器人时就不用担心这种情况，而且斐纳TOMEFON设计的还有多层过滤系统，可以阻隔灰尘和为例，释放洁净健康的空气，尘盒还可以直接取出用水清洗。 另外，人工清洁地面除了扫还要拖，期间会用到扫帚、灰斗、拖布等等，用扫地机器人就不需要这么复杂，1台扫地机器人就可以直接做到扫拖同步，1次完成两个清洁步骤，湿拖效果与人工无异。 斐纳TOMEFON扫地机器人最大的优点其实是省心，它可以提前记下房间布局，1方面方便为每个区域指定清洁计划，1方面为了清洁过程更顺畅，再加上内建的多种运动协助处理装置，可以灵活得躲避各类障碍物，攀越低于15°的坡地，自动返回充电等等、。
3、机器人的视觉传感器有哪些？
如今的机器人已具有类似人1样的肢体及感官功能,有1定程度的智能,动作程序灵活,在工作时可以不依赖人的操纵。而这1切都少不了传感器的功劳,传感器是机器人感知外界的重要帮手,它们犹如人类的感知器官,机器人的视觉、力觉、触觉、嗅觉、味觉等对外部环境的感知能力都是由传感器提供的,同时,传感器还可用来检测机器人自身的工作状态,以及机器人智能探测外部工作环境和对象状态。并能够按照1定的规律转换成可用输出信号的1种器件,为了让机器人实现尽可能高的灵敏度,在它的身体构造里会装上各式各样的传感器,那么机器人究竟要具备多少种传感器才能尽可能的做到如人类1样灵敏呢?以下是从机器人家上看到的，希望对你有用根据检测对象的不同可将机器人用传感器分为内部传感器和外部传感器。内部传感器主要用来检测机器人各内部系统的状况,如各关节的位置、速度、加速度温度、电机速度、电机载荷、电池电压等,并将所测得的信息作为反馈信息送至控制器,形成闭环控制。而外部传感器是用来获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息,是机器人与周围交互工作的信息通道,用来执行视觉、接近觉、触觉、力觉等传感器,比如距离测量、声音、光线等。具体介绍如下:
1、视觉传感器机器视觉是使机器人具有感知功能的系统,其通过视觉传感器获取图像进行分析,让机器人能够代替人眼辨识物体,测量和判断,实现定位等功能。业界人士指出,目前在中国使用简便的智能视觉传感器占了机器视觉系统市场60%左右的市场份额。视觉传感器的优点是探测范围广、获取信息丰富,实际应用中常使用多个视觉传感器或者与其它传感器配合使用,通过1定的算法可以得到物体的形状、距离、速度等诸多信息。以深度摄像头为基础的计算视觉领域已经成为整个高科技行业最热门的投资和创业热点之1。有意思的是,这1领域的许多尖端成果都是由初创公司先推出,再被巨头收购发扬光大,例如Intel收购RealSense实感摄像头、苹果收购Kinect的技术供应商PrimeSense, Oculus又收购了1家主攻高精确度手势识别技术的以色列技术公司PebblesInterfaces。在国内计算视觉方面的创业团队虽然还没有大规模进入投资者的主流视野,但当中的佼佼者已经开始取得了令人瞩目的成绩。深度摄像头早在上世纪 80 年代就由 IBM 提出相关概念,这家持有过去、现在和未来几乎所有硬盘底层数据的超级公司,可谓是时代领跑者。2005年创建于以色列的 PrimeSense 公司可谓该技术民用化的先驱。当时,在消费市场推广深度摄像头还处在概念阶段,此前深度摄像头仅使用在工业领域,为机械臂、工业机器人等提供图形视觉服务。由它提供技术方案的微软Kinect成为深度摄像头在消费领域的开山之作,并带动整个业界对该技术的民用开发。
2、声觉传感器声音传感器的作用相当于1个话筒(麦克风)。它用来接收声波,显示声音的振动图象。但不能对噪声的强度进行测量。声觉传感器主要用于感受和解释在气体(非接触感受)、液体或固体(接触感受)中的声波。声波传感器复杂程度可以从简单的声波存在检测到复杂的声波频率分析,直到对连续自然语言中单独语音和词汇的辨别。据悉,从20世纪50年代开始,BELL实验室开发了世界上第1个语音识别Audry系统,可以识别10个英文数字。到20世纪70年代声音识别技术得到快速发展,动态时间规整(DTW)算法、矢量量化(VQ)以及隐马尔科夫模型(HMM)理论等相继被提出,实现了基于DTW技术的特定 人孤立语音识别系统。近年来,声音识别技术已经从实验室走向实用,国内外很多公司都利用声音识别技术开发出相应产品。比较知名的企业有思必驰、科大讯飞以及腾讯、百度等巨头,共闯语音技术领域。
3、距离传感器用于智能移动机器人的距离传感器有激光测距仪(兼可测角)、声纳传感器等,近年来发展起来的激光雷达传感器是目前比较主流的1种,可用于机器人导航和回避障碍物,比如SLAMTEC-思岚科技研发的RPLIDARA2激光雷达可进行360度全方面扫描测距,来获取周围环境的轮廓图,采样频率高达每秒4000次,成为目前业内低成本激光雷达最高的测量频率。配合SLAMTEC-思岚科技的SLAMWARE自主定位导航方案可帮助机器人实现自主构建地图、实时路劲规划与自动避开障碍物。
4、触觉传感器触觉传感器主要是用于机器人中模仿触觉功能的传感器。触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能,研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之1。随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现,已经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案,但目前大都属于实验室阶段,达到产品化的不多。
5、接近觉传感器接近觉传感器介于触觉传感器和视觉传感器之间,可以测量距离和方位,而且可以融合视觉和触觉传感器的信息。接近觉传感器可以辅助视觉系统的功能,来判断对象物体的方位、外形,同时识别其表面形状。因此,为准确抓取部件,对机器人接近觉传感器的精度要求是非常高的。这种传感器主要有以下几点作用:发现前方障碍物,限制机器人的运动范围,以避免不障碍物収生碰撞。在接触对象物前得到必要信息,比如与物体的相对距离,相对倾角,以便为后续动作做准备。获取物体表面各点间的距离,从而得到有关对象物表面形状的信息。
6、滑觉传感器滑觉传感器主要是用于检测机器人与抓握对象间滑移程度的传感器。为了在抓握物体时确定1个适当的握力值,需要实时检测接触表面的相对滑动,然后判断握力,在不损伤物体的情况下逐渐增加力量,滑觉检测功能是实现机器人柔性抓握的必备条件。通过滑觉传感器可实现识别功能,对被抓物体进行表面粗糙度和硬度的判断。滑觉传感器按被测物体滑动方向可分为3类:无方向性、单方向性和全方向性传感器。其中无方向性传感器只能检测是否产生滑动,无法判别方向;单方向性传感器只能检测单1方向的滑移;全方向性传感器可检测个方向的滑动情况。这种传感器1般制成球形以满足需要。
7、力觉传感器力觉传感器是用来检测机器人自身力与外部环境力之间相互作用力的传感器。力觉传感器经常装于机器人关节处,通过检测弹性体变形来间接测量所受力。装于机器人关节处的力觉传感器常以固定的3坐标形式出现,有利于满足控制系统的要求。目前出现的6维力觉传感器可实现全力信息的测量,因其主要安装于腕关节处被称为腕力觉传感器。腕力觉传感器大部分采用应变电测原理,按其弹性体结构形式可分为两种,筒式和十字形腕力觉传感器。其中筒式具有结构简单、弹性梁利用率高、灵敏度高的特点;而十字形的传感器结构简单、坐标建立容易,但加工精度高。
8、速度和加速度传感器速度传感器有测量平移和旋转运动速度两种,但大多数情况下,只限于测量旋转速度。利用位移的导数,特别是光电方法让光照射旋转圆盘,检测出旋转频率和脉冲数目,以求出旋转角度,及利用圆盘制成有缝隙,通过2个光电2极管辨别出角速度,即转速,这就是光电脉冲式转速传感器。加速度传感器是1种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第2定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。机器人要想做到如人类般的灵敏,视觉传感器、声觉传感器、距离传感器、触觉传感器、接近觉传感器、力觉传感器、滑觉传感器、速度和加速度传感器这8种传感器对机器人极为重要,尤其是机器人的5大感官传感器是必不可少的,从拟人功能出发,视觉、力觉、触觉最为重要,目前已进入实用阶段,但它的感官,如听觉、嗅觉、味觉、滑觉等对应的传感器还等待11攻克。
4、机器人的执行器有哪些？
机器人控制器作为工业机器人最为核心的0部件之1，对机器人的性能起着决定性的影响，在1定程度上影响着机器人的发展。常用的机器人控制器有：1. PLC控制器2.单片机控制器3.电脑主机CPU控制器机器人控制系统的基本功能有： 1.控制机械臂末端执行器的运动位置（即控制末端执行器经过的点和移动路径）； 2.控制机械臂的运动姿态（即控制相邻两个活动构件的相对位置）； 3.控制运动速度（即控制末端执行器运动位置随时间变化的规律）； 4.控制运动加速度（即控制末端执行器在运动过程中的速度变化）； 5.控制机械臂中各动力关节的输出转矩：（即控制对操作对象施加的作用力）； 6.具备操作方便的人机交互功能，机器人通过记忆和再现来完成规定的任务； 7.使机器人对外部环境有检测和感觉功能。工业机器人配备视觉、力觉、触觉等传感器进行测量、识别，判断作业条件的变化。机器人的控制系统，就相当于人体的大脑，是机器人的核心组成部分。关于机器人的控制系统有哪些分类呢？机器人控制系统按其控制方式可分集中控制系统、主从控制系统及分散控制系统，下面为大家详细讲讲这些系统。 关于机器人控制系统的分类：
1、集中控制系统：用1台计算机实现全部控制功能，结构简单，成本低，但实时性差，难以扩展，在早期的机器人中常采用这种结构。基于PC的集中控制系统里，充分利用了PC资源开放性的特点，可以实现很好的开放性：多种控制卡，传感器设备等都可以通过标准PCI插槽或通过标准串口、并口集成到控制系统中。集中式控制系统的优点是：硬件成本较低，便于信息的采集和分析，易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好，基于PC的系统硬件扩展较为方便。
2、主从控制系统：采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能。主CPU实现管理、坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等：从CPU实现所有关节的动作控制。主从控制方式系统实时性较好，适于高精度、高速度控制，但其系统扩展性较差，维修困难。
3、分散控制系统：按系统的性质和方式将系统控制分成几个模块，每1个模块各有不同的控制任务和控制策略，各模式之间可以是主从关系，也可以是平等关系。这种方式实时性好，易于实现高速、高精度控制，易于扩展，可实现智能控制，是目前流行的方式，系统灵活性好，控制系统的危险性降低，采用多处理器的分散控制，有利于系统功能的并行执行，提高系统的处理效率，缩短响应时间。
5、有1边长为20m的等边△ABC的场地，1个机器人从边AB上点P出发，先由点P沿平行于BC的方向运动到AC边上的点P1，再由Pl沿平行于AB方向运动到BC边上的点P2，又由点P2沿平行于AC方向运动到AB边上的点P3，…，1直按上述规律运动下去，则机器人至少要运动______m才能回到点P．
试题答案：（1）当点P为AB中点时， P3与P重合， 此时机器人走的路程为3角形3条中位线的和， 即602=30（m）； （2）当点P不为AB中点时， 由机器人走的规律可知：P1P2∥AB，P2P3∥CA，P3P4∥BC， P4P5∥AB，P5P6∥CA， 即P6与P重合， ∴机器人经过6次转向就回到了点P PP1+P1P2+P2P3+P3P4+P4P5+P5P =BP2+AP3+AP1+CP2+BP3+CP1 =AB+AC+BC =60（m）， ∴则机器人至少要运动30m或60m回到点P． 故答案为：30或60． 。
6、工业机器人控制系统的特点有哪些？
（1）与机构运动学、动力学密切相关； （2）是多个伺服系统协调控制的多变量控制系统； （3）1定是1个计算机控制系统，由计算机协调控制多个伺服系统； （4）其状态和运动是非线性数学模型，随着状态的改变和外力的变化，其参数也随之变化，且各变量间还存在耦合。除位置闭环外，还需速度乃至加速度闭环。还经常需用重力补偿、前馈、解耦或自适应控制等； （5）其动作方式、路径应能借助信息库进行控制、选优、决策、管理和操作，根据对象及环境的工况，按给定自动选择最佳控制规律。
