《隋書》里曾記載了一個機器人的故事：“……帝猶恨不能夜召，于是命匠刻木偶人，施機關，能坐起拜伏，以像于抃。帝每在月下對酒，輒令宮人置之于座，與相酬酢，而為歡笑。[5]實驗室定位于為中國經(jīng)濟和社會發(fā)展、國家安全和重大科學工程提供所需要的機器人技術與系統(tǒng)，研究機器人學基礎理論與方法、發(fā)展可行技術和平臺樣機系統(tǒng)，培養(yǎng)和匯聚從事機器人學研究的高水平人才，推動中國先進機器人技術與系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。”機器人（Robot）是一種能夠半自主或全自主工作的智能機器。歷早的機器人見于隋煬帝命工匠所營造的木偶機器人，施有機關，有坐、起、拜、伏等能力。 [1] 機器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征，可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復雜的工作，提高工作效率與質量,服務人類生活,擴大或延伸人的活動及能力范圍。 [2]

現(xiàn)在雖然還沒有一個嚴格而準確的機器人定義，但是我們希望對機器人的本質做些把握：機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術制定的原則綱領行動。3個關節(jié)的運動相互獨立，沒有耦合，運動學求解簡單，不產生奇異狀態(tài)。它的任務是協(xié)助或取代人類的工作。它是整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產物，在工業(yè)、醫(yī)學、農業(yè)、服務業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領域中均有重要用途。 [3] 分類編輯關于機器人的分類，國際上沒有制定統(tǒng)一的標準，從不同的角度可以有不同的分類。 [3] （1）按照機器人的發(fā)展階段分類 [3] ①代機器人：示教再現(xiàn)型機器人。

圖1-1 直角坐標型機器人 [3] a.結構簡單，直觀，剛度高。多做成大型龍門式或框架式機器人。 [3] b. 3個關節(jié)的運動相互獨立，沒有耦合，運動學求解簡單，不產生奇異狀態(tài)。1920年，捷克作家卡雷爾·凱佩克（KarelCapek）發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的機器人》。采用直線滾動導軌后，速度和定位精度高。 [3] c.工件的裝卸、夾具的安裝等受到立柱、橫梁等構件的限制。 [3] d.容易編程和控制，控制方式與數(shù)控機床類似。 [3] e.導軌面防護比較困難。移動部件的慣量比較大，增加了驅動裝置的尺寸和能量消耗，操作靈活性較差。

機器人操作臂的定位精度是根據(jù)使用要求確定的，而機器人操作臂本身所能達到的定位精度，取決于定位方式、運動速度、控制方式、臂部剛度、驅動方式、緩沖方法等因素。 [3] 工藝過程的不同，對機器人操作臂重復定位精度的要求也不同。從這一定義出發(fā)，森政弘又提出了用自動性、智能性、個體性、半機械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性。不同工藝過程所要求的定位精度見表2-1。 [3] 表2-1 不同工藝過程的定位精度要求


當機器人操作臂達到所要求的定位精度有困難時，可采用輔助工夾具協(xié)助定位的辦法，即機器人操作臂把被抓取物體送到工、夾具進行粗定位，然后利用工、夾具的夾緊動作實現(xiàn)工件的后定位。