2.1 机器人

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置，它既可受人类指挥，又可运行预先指定的程序，也可自主行动。它的主要任务是协助或代替人类进行工作。随着机器人的快速发展，国际上对其概念开始趋于一致，即机器人是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的机器。

2.1.1 初识机器人

说到机器人，人们脑海中就会联想到电影中经常出现的类人型机器人，它们几乎具备了人体的所有特征，包括鼻子、眼睛、手、脚等。事实上，这种机器人仅仅是机器人的一种形式。如果走进现代化的自动工厂，比如奔驰汽车制造厂、OPPO 手机制造厂等，你会看到各种五花八门的机器人，它们并不像电影中描述的那样精美，仅是一个普通的机器而已。但是它们仍然可以称之为机器人，因为它们完全符合机器人的定义：“机器人”是一种通过编程可以自动完成一定操作或移动作业的机械装置。

从事机器人研究的学者通常将机器人分为两类：工业机器人和特种机器人。工业机器人是面向制造环境的多关节或多自由度机械臂，如图2-1所示。

特种机器人则是面向非制造环境的服务于人类各种活动的服务型或仿人型机器人，如图2-2所示，包括救援机器人、水下机器人、采摘机器人、军用机器人等。这种机器人初步具备了与人类似的智力，如感知、决策、交流和合作能力，是一种具有高度灵活性的智能型机器人。

2.1.2 机器人的结构组成

在初步认识了机器人之后，下面我们来了解一下机器人的基本结构组成，以便更深入地了解机器人。机器人主要由机械、传感和控制3大部分构成，有6个子系统：驱动系统、机械结构系统、感知系统、机器人—环境交换系统、人机交换系统和控制系统。

1.驱动系统

它是在机器人的关节上安装的电机或传动装置，目的是让机器人运作起来。

2.机械结构系统

它主要由基座、机械臂、末端执行器组成。若基座能够行走，则称为行走机器人，反之称为固定式机器人。

3.感知系统

它由内部和外部传感器模块组成，用以获得环境状态中的相关信息，以此提升机器人的灵活性和适应性。

4.机器人—环境交换系统

它是机器人外部工作环境与设备之间相互联系和协调的系统。

5.人机交换系统

它是操作者与机器人联系的装置，例如指令台、信息显示板等。

6.控制系统

它根据机器人的作业指令以及传感器反馈回来的信号控制执行机构去完成相应的功能。