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1、第一章1机器人组成系统的4大部分:机构部分、传感器组、控制部分、信息处理部分2机器人学的主要研究内容：研究机器人的控制与被处理物体间的相互关系3机器人的驱动方式：液压、气动、电动4机器人行走机构的基本形式：足式、蛇形式、轮式、履带式5机器人的定义:由各种外部传感器引导的、带有一个或多个末端执行器、通过可编程运 动，在其工作空间内对真实物体进行操作的软件可控的机械装置6机器人的分类:1工业机器人2极限环境作业机器人3医疗福利机器人7操作臂工作空间形式:1直角坐标式机器人2圆柱坐标式机器人3球坐标式机器人4 scara机器人5关节式机器人8机器人三原则第一条：机器人不得伤害人类.第二条：机器人必须
2、服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾.第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。# 一* 第早1、什么是位姿:刚体参考点的位置和姿态2、RPY角与欧拉角的共同点：绕固定轴旋转的顺序与绕运动轴旋转的顺序相反并且旋 转角度相同，能得到相同的变换矩阵，都是用三个变量描述。欧拉角为左乘日?丫角为右乘.RPY中绕x旋转为偏转绕y旋转为俯仰绕z旋转为回转3、矩阵的左乘与右乘:左乘（变换从右向左）-指明运动相对于固定坐标系右乘（变换从左向右）一指明运动相对于运动坐标系AT4、齐次变换B :表示同一点相对于不同坐标系B和A的变换，描述B相对于 A的位姿5、自由矢量：完全由他的维数、大小、
3、方向，三要素所规定的矢量6、线矢量:由维数、大小、方向、作用线,四要素所规定的矢量aR aP7、 齐次变换矩阵B 昏001B0BPaRb1 _ B为旋转矩阵B0为的原点一aP_aR aP8、 其次坐标变换100o1相对A的位置矢量9、旋转矩阵：绕x轴cos asin acos a-sin acos a- sin asin acos asin acos a- sin acos aaRt - aRtaP10、变换矩阵求逆:a1 B 0B 1 B0已知B相对于A的描述求A相对于B的描述aT=aTbT =C B C一 aR bR aR bP + aP 一B CBC 0B 00112、运动学方程n a
4、o p 10 0 0 1 一naopxxxxnaopyyyynaopzzzz0001 Jrn0 R0 p=n 0n1 =01T2TAA- * * 第二章1、操作臂运动学研究的是手臂各连杆间的位移、速度、加速度关系3、运动学反解方法：反变换法、几何法、pieper解法4、大多数工业机器人满足封闭解的两个充分条件之一三个相邻关节轴，1交于一点2相互平行5、连杆参数：L a =从z （连杆的关节轴）到z沿x （公法线的距离i-1i-1ii-12、a 1 =从z.到Z绕X.旋转的角度3、d =从x_到乂,沿Z的距离4、0 =从X至Ux绕z旋转的角度ii - 1iic0-s00aiii-1s0 cac0
5、 ca- sad sai-1T =ii-1ii - 1i-1ii - 16、连杆变换通式：is0 sac0 sacad caii - 1ii - 1i-1ii - 100017、灵活空间:机器人手抓能以任意方位到达的目标点的集合8、可达空间:机器人手抓至少一个方位到达的目标点的集合工作空间：反解存在的区域就是工作空间9、机器人操作臂运动学反解数决定于：关节数、连杆参数、关节的活动范围10、操作臂运动学反解方法有1封闭解法（获得封闭解的方法有代数解、几何解）2数值解法。第四章1、操作臂的雅可比矩阵：定义为操作速度与关节速度的线性变换，可看成是从关节空间到操 作空间运动速度的传动比2、操作臂奇异形
6、位：对于这些形位操作臂的雅可比矩阵的秩减少3、自动生成雅可比步骤(知道各连杆变换)1、 计算各连杆变换0Tn-1T1 、 n2、计算各连杆到末端连杆的变换-* JTJ =iT3、 计算雅可比矩阵J(q)的各列元素，第i列in4、末端广义力矢量:机器人与外界环境相互作用时，在接触的地方要产生力和力矩统称为末 端广义力矢量5、虚位移：满足机械系统几何约束的无限小位移zrr 立第五章1、建立运动学方程的方法：拉格朗日法、牛顿-欧拉法、高斯法、凯恩法、旋量对偶数法2、研究机器人动力学的目的：动力学问题与操作臂的仿真研究有关，逆问题是为了实施控 制的需要，利用动力学模型实现最优控制，以期达到良好的动态性
7、能和最优指标。3、动力学研究的是:物体的运动和受力的关系4、动力学模型主要用于机器人的设计和编程5、点的速度涉及两个坐标系:点所在的坐标系的速度，点相对于坐标系的速度6、牛顿欧拉法递推动力学问题的步骤：1、向外递推计算各连杆的速度和加速度,由牛顿欧拉公式算出连杆的惯性力和力矩2、向内递推计算各连杆相互作用力和力矩，以及关节驱动力和力矩7、拉格朗日函数:对于任何机械系统，拉格朗日函数定义为系统点的动能与势能之差即 L(q, q) = E (q, q)Ep (q)第六章1、规划：在人工智能的研究范围中，规划实际就是问题的一种求解技术。即从某个特定问 题的初始状态出发,构造一系列操作步骤，达到解决该问题的目标状态2、轨迹：操作臂在运动过程中的位移、速度和加速度3、轨迹规划：根据作业任务的要求计算预期的运动轨迹4、机器人的作业运动方式：点到点运动、轮廓运动5、关节轨迹的插值法:三次多项式插值、过路径点的三次多项式插值、用抛物线过渡的线性 插值、过路径点的用抛物线过渡的线性插值、高阶多项式插值。
