机器人学导论:起源、分类、关键技术综述

该思维导图概述了机器人学的起源与发展、机器人分类以及机器人学核心技术。从机器人学的概念起源到阿西莫夫的机器人三定律,再到机器人按照连接方式、移动性、控制方式、几何结构、智能程度和用途等多种方式的分类,展现了机器人技术的全面发展。 核心技术部分涵盖了运动学、静力学与动力学、感知与识别、规划与避障、控制以及驱动与编程等方面,系统总结了机器人学的关键内容。

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# 机器人学导论
## 1.1 机器人的起源与发展
- 机器人学的概念
  - 存在3000多年
- 阿西莫夫的“机器人三守则”
- 机器人学的发展历史
  - 早期概念
  - 现代机器人技术的兴起
  - 机器人在各行业的应用
## 1.2 机器人分类
- **连接方式分类**
  - 串联型机器人
    - 特点与应用
  - 并联型机器人
    - 特点与应用
  - 混联型机器人
    - 特点与应用
- **移动性分类**
  - 固定式机器人
  - 自动导向车辆 AGVs
    - 使用场景
  - 服务机器人
    - 家居与医疗领域
  - 社交机器人
    - 互动与陪伴功能
  - 场地机器人
    - 特殊环境下的应用
  - 检查机器人
    - 工业检查与维护
  - 侦察、监视和探测机器人
    - 军事与安全使用
- **控制方式分类**
  - 非伺服机器人
    - 优缺点与示例
  - 伺服控制机器人
    - 优缺点与示例
- **几何结构分类**
  - 笛卡尔坐标
  - 柱面坐标
  - 极坐标
  - 球面坐标
  - 关节式球面坐标
- **智能程度分类**
  - 一般机器人
    - 基本功能与应用
  - 智能机器人
    - 人工智能与学习能力
- **用途分类**
  - 工业机器人
  - 探索机器人
    - 深海与太空探索
  - 服务机器人
    - 客户服务与家庭助手
  - 军事机器人
    - 战场应用与无人作战
## 1.3 机器人学综述
- **机器人运动学技术**
  - 正运动学问题
    - 公式与示例
  - 逆运动学问题
    - 解决方法
  - 位姿描述
    - 坐标系转换
  - 操作臂正运动学
  - 操作臂逆运动学
- **机器人静力学与动力学技术**
  - 机器人静力学分析
    - 力与力矩平衡
  - 机器人动力学分析
    - 运动方程与动力学模型
- **机器人感知与物体识别技术**
  - 机器人定位
    - GPS与地图构建
  - 物体识别
    - 传感器与算法
- **机器人的规划与避障技术**
  - 路径规划方法
    - A*算法与Dijkstra算法
  - 避障技术
    - 感知与决策
- **机器人控制技术**
  - 关节空间控制
  - 工作空间控制
  - 力控制
    - 力反馈与调节
- **机器人驱动与编程技术**
  - 电动执行装置
  - 液压执行装置
  - 气动执行装置
  - 新型执行装置
    - 未来发展趋势
  - 机器人编程方式
    - 语言与环境
  - 编程语言
    - 常用语言与应用场景
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