机器人基础原理1_2——机器人分类与常见坐标系

1. 机器人的分类

1. 按辈分

1. 示教再现型机器人 (Teach-in and playback)
   人预先给出（示教）机器人的运动轨迹，然后机器人准确地重复再现这种轨迹。无论环境怎么变都不会改变
   【人话：告诉它走这条路，遇到石头会绊到】
2. 感觉判断型机器人 感知融合智能机器人
   装有传感器，可以在既定的轨迹上进行一定的调整
   【人话：告诉它走这条路，遇到石头会绕行】
3. 自主感知型机器人 自主感知思维智能机器人
   具有自动性与应变性——它可以实时地采集外界不断变化的信息，并且可以自行变更其本身的运行情况。可以根据传感器信息，自己规划路径。
   【人话：告诉它目标在那，自己看着办】

2. 对应人的不同器官

• 操作机器人（手—— manipulator）
  比如机械臂
• 移动机器人（腿—— locomotive robot）
• 视觉机器人（眼—— visual robot）

不过感觉单一的这种做不了什么事，还是要配合才行

3. 按其构成机构

3. 按驱动方式不同

4. 按用途分类

工业机器人：搬运、制造、装配、焊接、喷漆、铸造、码垛、井下、…
农业机器人：采摘、嫁接
极限作业机器人：核反应堆 、空间机器人
水下机器人：水下6000米无缆自治机器人、 参观“ 泰坦尼克号”的阿尔文号载人潜水艇 。
军用机器人：无人飞机U-2、机器人部队、海湾战争先锋号无人机与密苏里号战舰
排险救灾：排雷、除匪、爆炸物处理
医用机器人：微型机器人——肠内窥镜、血管疏通、脑外科手术、微驱动系统——DNA
娱乐机器人：迎宾小姐、智能宠物、AIBO、电影

2. 常见的坐标系及对应的机器人结构

这些在高等数学都有学过

2.1 笛卡尔坐标系

维基百科

特点：

• 空间点P的位置由一组坐标（x,y,z）来表示。
• 空间位置可由沿三个坐标轴的平动获得。

例子：

2.2 圆柱坐标系

维基百科

特点：

• 空间点P的位置由一组坐标（ρ,φ,z’）来表示。
• 空间位置可由沿极轴和z轴的平动和绕z轴的转动获得。

与笛卡尔坐标系的转换：
x = ρ c o s φ , ρ ≥ 0 x=ρcosφ, ρ≥0 x=ρcosφ,ρ≥0
y = ρ s i n φ , 0 ≤ φ ≤ 2 π y=ρsinφ ,0≤φ≤2π y=ρsinφ,0≤φ≤2π
z = z ′ , − ∞ ≤ z ′ ≤ + ∞ z=z' ,-∞≤z'≤+∞ z=z′,−∞≤z′≤+∞

2.3 球坐标系

维基百科

特点：

• 空间点P的位置由一组坐标（r,θ,φ）来表示。
• 空间位置可由沿极轴的平动和 绕z轴和 极轴z轴共同确定的平面的原点 的转动获得。

与笛卡尔坐标系的转换：
x = r c o s φ s i n θ x=rcosφsinθ x=rcosφsinθ
y = r s i n φ s i n θ y=rsinφsinθ y=rsinφsinθ
z = r c o s θ z=rcosθ z=rcosθ
r ≥ 0 , 0 ≤ φ ≤ 2 π , 0 ≤ θ ≤ π r≥0 ,0≤φ≤2π,0≤θ≤π r≥0,0≤φ≤2π,0≤θ≤π