2、机器人系统的组成与传感器详解

机器人系统的组成与传感器详解

1. 移动底盘与机械臂

移动底盘和机械臂是机器人的重要组成部分。在机器人运动过程中，可通过以下公式计算时刻 (t + 1) 相对于时刻 (t) 的系统变化以及机器人的旋转角度 (\Delta\theta)：
(\Delta x = v_t \times \Delta t \times \cos \theta_t)
(\Delta y = v_t \times \Delta t \times \sin \theta_t)
(\Delta \theta = w_t \times \Delta t)

若要预测一段时间内的运动轨迹，则需对该时间段内的增量进行求和。

机械臂是一种典型的工业机器人，在工厂的装配、焊接、抓取等任务，以及手术室的外科手术中都能见到其身影。世界上第一台机械臂是 1959 年制造的五轴液压驱动压铸机器人，其手臂由计算机控制。1962 年推出的“UNIMATE”和“VERSTRAN”是工业机器人的实用模型。此后，机器人在工业应用中取得了巨大成功。

与移动机器人不同，机械臂有固定的底座，工作空间有限。常见的机械臂类型根据自由度（DOF）划分如下：
- 6 - DOF 串联工业机器人 ：由一系列刚性连杆和旋转关节组成，是串联连杆机械臂。
- 4 - DOF SCARA 机器人 ：在垂直方向刚性，在水平面灵活，适合电子电路板的装配等平面工作任务。
- 6 - DOF 协作机器人 ：可与人类在生产线上协作，充分发挥机器人的效率和人类的智慧，具有成本效益高、