4、机器人建模、规划与控制全解析

机器人建模、规划与控制全解析

在当今科技飞速发展的时代，机器人的应用越来越广泛，从工业生产到日常生活，机器人正逐渐改变着我们的世界。本文将深入探讨机器人建模、规划与控制的相关知识，带您了解机器人背后的核心技术。

机器人的应用领域

机器人的应用领域十分广泛，涵盖了多个方面：
- 博物馆导览 ：例如Rhino机器人，它采用了Real World Interface的同步驱动移动基座B21，是早期用于博物馆导览的机器人之一。
- 家庭清洁 ：像Roomba真空机器人，运用差速驱动运动学原理，能够自主清扫地板。
- 医疗康复 ：在运动康复系统中，偏瘫患者可以穿戴外骨骼，外骨骼会根据物理治疗师设定的计划，主动与患者互动、提供支撑并纠正动作。
- 娱乐陪伴 ：机器人在娱乐领域也有很大的市场。在日本，开发出了人形机器人和宠物机器人等，它们可以作为儿童的玩具伙伴，也能成为老年人的生活伴侣。

可以预见，服务机器人将自然地融入我们的社会，未来机器人可能会像如今的个人电脑一样普及和个性化，就像20年前电视机在家庭中的普及程度一样。

机器人建模、规划与控制的重要性

在所有机器人应用中，完成一项通用任务都需要机器人执行特定的运动。而正确执行这些运动则依赖于控制系统，该系统要为机器人的执行器提供与期望运动一致的指令。运动控制需要对机器人的机械结构、执行器和传感器的特性进行精确分析，其目的是推导出描述机器人各组件输入/输出关系的数学模型。因此，对机器人操作器进行建模是找到运动控