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(zhì)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(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務是協(xié)助或取代人類的工作。它是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產(chǎn)物,在工業(yè)、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。
隨著機器人的不斷發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)固定于某一位置操作的機器人并不能完全滿足各方面的需要。因此,20世紀80年代后期,許多國家有計劃地開展了移動機器人技術(shù)的研究。所謂的移動機器人,就是一種具有高度自主規(guī)劃、自行組織、自適應能力,適合于在復雜的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中工作的機器人,它融合了計算機技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)和機器人技術(shù)等。
例如,A4020型裝配機器人具有4個自由度,可以在印制電路板上接插電子器件;PUMA562型機器人具有6自由度,可以進行復雜空間曲面的弧焊作業(yè)。從運動學的觀點看,在完成某一特定作業(yè)時具有多余自由度的機器人,就叫作冗余自由度機器人,亦可簡稱冗余度機器人。
例如PUMA562機器人去執(zhí)行印制電路板上接插電子器件的作業(yè)時,就成為冗余度機器人。利用冗余的自由度可以增加機器人的靈活性、躲避障礙物和改善動力性能。人的手臂(大臂、小臂、手腕)共有7個自由度,所以工作起來很靈巧,手部可回避障礙物從不同方向到達同一個目的點。