第二章 机器人系统简介 2
1 机器人的运动机构（执行机构） 机器人的运动机构是机器人实现对象操作及移动自身功能的载体，可以大体 分为操作手（包括臂和手）和移动机构两类
对机器人的操作手而言，它应该象 人的手臂那样，能把（抓持装工具的）手依次伸到预定的操作位置，并保持相应 的姿态，完成给定的操作；或者能够以一定速度，沿预定空间曲线移动并保持手 的姿态，并在运动过程中完成预定的操作
移动机构应能将机器人移动到任意位 置，并保持预定方位姿势
为此，它应能实现前进、后退、各方向的转弯等基本 移动功能
在结构上它可以象人、兽、昆虫，具有二足、四足或六足的步行机构， 也可以象车或坦克那样采用轮或履带结构 2
1 机器人的臂结构 机器人的臂通常采用关节——连杆链形结构，它由连杆和连杆间的关节组 成
关节，又称运动副，是两个构件组成相对运动的联接
在关节的约束下，两 连杆间只能有简单的相对运动
机器人中常用的关节主要有两类： (1) 滑动关节(Prismatic joint): 与关节相连的两连杆只能沿滑动轴做直 线位移运动，移动的距离是滑动关节的主要变量，滑动轴一般和杆的轴线重合或 平行
(2)转动关节(Revolute joint): 与关节相连的两连杆只能绕关节轴做相对 旋转运动，其转动角度是关节的主要变量，转动轴的方向通常与轴线重合或垂 直
杆件和关节的构成方法大致可分为两种：(1) 杆件和手臂串联连接，开链机 械手(2) 杆件和手臂串联连接，闭链机械手
以操作对象为理想刚体为例，物体的位置和姿态各需要 3 个独立变量来描 述
我们将确定物体在坐标系中位姿的独立坐标数目称为自由度（DOF（degree of freedom））
而机器人的自由度是由有关节数和每个关节所具有的自由度数决 定的（每个关节可以有一个或多个自由度，通常为1 个）
机器人的自由度是独 立的单独运
