第1章机器人基础

机器人控制技术

成都信息工程大学软件工程学院

2016年机器人行业十大新闻事件

人机大战：AlphaGo以4：1战胜李世石，上演"人工智能PK人类智慧"
中国发布机器人产业白皮书，中国机器人产业已形成环渤海、珠三角、长三角和中西部四大区域集群
中科大发布我国首台特有体验交互机器人佳佳
"十三五"机器人产业规划出炉，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部等三部委联合印发《机器人产业发展规划(2016-2020年)》
Google出售波士顿动力
美的以40亿欧元收购德国机器人龙头KUKA
达拉斯机器人杀人事件
英国正式公布机器人道德标准
2026世界机器人大会于10月21-25日在北京举行，含论坛、博览会、机器人大赛等环节
富士康已在郑州、成都、昆山以及嘉善的工厂部署4万机器人以取代人工

行业名家观点与科学家预言

名家观点

中国工程院原院长宋键：机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就，是当代最高意义上的自动化。
美国机器人学专家W.E.斯耐德：尽管只有少数人能成为机器人的设计者，但是几乎所有的人都会成为机器人的使用者，其中很多人将作出购买和应用机器人的决策。

科学家预言

机器人产业将成为继汽车、计算机之后的第三大产业
未来的战争将是一场机器人的战争
21世纪将是机器人与人和谐共处的时代

课程学习的意义

学习机器人控制技术，能建立从普通思维到计算机思维，再到机器人思维的认知升级，不同思维解决问题的方式存在显著差异：

普通思维：用代数方法求解y=f(x)极值、解决鸡兔同笼问题
计算机思维：用暴力搜索法求解y=f(x)极值、改进的爬山法（梯度下降法），使用随机函数完成房间遍历
机器人思维：让小车沿着黑色轨道前进的PID闭环控制方法（融合控制+传感器技术）

1.1 机器人的定义及发展历史

机器人的多种定义

机器人的概念处于发展中，定义也不断变化，各权威机构给出了不同界定，同时也有通俗化定义：

定义机构	机器人定义
美国机器协会（RIA）	一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的、通过程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机
日本工业机器人协会	一种装备有记忆装置和末端执行装置的能够完成各种移动作业来代替人类劳动的通用机器
美国国家标准局（NBS）	一种能够进行编程并在自动控制下执行某种操作和移动作业任务的机械装备
国际标准化组织（ISO）	一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务
通俗化定义	若不刻意追求严格定义，可认为是具有拟人功能的、可编程的、自动化的机械电子装置

机器人的发展历史

机器人的发展历经古代机器人、早期机器人、现代机器人、当代机器人四个阶段，各阶段有其标志性的技术和产物：

1. 古代机器人

古代机器人以手工机械为核心，体现了古人的科学幻想与机械设计能力，典型代表有：

中国《列子·汤问篇》中木偶工匠偃师制作的能歌善舞的"美男子"伶人（传说故事，体现设计构想）
东汉张衡发明的记里鼓车：可自动报告行驶里程，车每行驶一里，小人击一下鼓；每行十里，敲一下钟，无需人工测量计程
东汉张衡发明的指南车：被认为是世界上最早的机器人之一
三国诸葛亮发明的木牛流马：可在羊肠小道运输粮草，机关在舌头上，是现代步行机的雏形
古罗马的特洛伊木马：欺骗型机器装置，成为军事战术应用的经典构想
1768-1774年瑞士钟表匠德罗斯父子设计制造的写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人：由凸轮控制和弹簧驱动的自动机器，现保存于瑞士纳切特尔市艺术和历史博物馆
1893年加拿大摩尔设计的蒸汽动力行走机器人"安德罗丁"

2. 早期机器人

这一阶段的核心是机器人概念的哲学与理论奠基，同时诞生了机器人相关的核心概念和定律：

欧洲思想背景：古罗马后欧洲受封建神学统治，17世纪后科学家、哲学家从宗教神学中摆脱，开始科学思考人的结构
核心哲学观点
- 法国数学家笛卡尔提出"人是机器"的科学命题
- 英国哲学家霍布斯进一步指出，人不过是一架正立行走的机器：心脏是汲筒，四肢是杠杆，关节是齿轮，神经是游丝……该思想说明人与机器无本质区别，为机器人研究奠定理论基础
关键概念与定律诞生
1. 1920年：捷克戏剧作家卡勒鲁·查培克在科幻戏剧《罗萨姆万能机器人制造公司RUR》中，首次使用"机器人（robot）"一词，该词源于捷克语"robota"（劳动），可译为人造人、机器奴仆
2. 1950年：美国科幻大师艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）在《I, Robot（我是机器人）》中提出机器人三定律，被誉为"机器人之父"
3. 1954年：美国戴沃尔最早提出工业机器人概念并申请专利
4. 1956年：A.恩格尔伯格（A.Engelberger）开始机器人研究，被称为"当之无愧的机器人之父"
5. 1961年：完成世界上第一台工业机器人，60年代George Devol为其设计连杆+数控伺服轴结构

机器人三定律

机器人不得伤害人类，或袖手旁观让人类受到伤害；
在不违反第一定律的情况下，机器人必须服从人类给予的任何命令；
在不违反第一及第二定律的情况下，机器人必须尽力保护自己。

3. 现代机器人

20世纪70年代迎来发展高峰，核心为第二代感觉型机器人，具备力觉、触觉和视觉等感知能力，能对外界信息进行反馈调整并投入实际应用，典型代表为1973年日本日立公司开发的、用于混凝土桩和钢管业的自动抽苔机器人，同时国内也有自主研发成果（如上大研制的上海II号工业机器人）。

4. 当代机器人

进入21世纪，发展为第三代智能机器人，在感觉能力基础上，具备独立判断、行动、记忆、推理和决策能力，能完成复杂动作，核心特征为中央电脑统筹控制，可实现自然语言人机对话，典型代表有：解魔方机器人、美国机器人"大狗"、Atlas机器人、日本本田ASIMO（阿西莫）、机器人"R2"、各类人工智能机器人。

1.2 机器人的结构与分类

1 机器人的结构

机器人的整体结构由机器人本体、机器人感知系统、机器人控制系统、机器人决策系统四大部分组成，各部分分工明确、相互配合：

机器人本体

多自由度的关节式机械系统，是机器人的物理基础，一般包括：

驱动装置：提供能源和动力
减速器：将高速运动转换为低速运动
运动传动机构：传递动力和运动
关节部分机构：相当于人类手臂，形成空间的多自由度运动
把持机构（末端执行器/端拾器）：相当于人类手爪，实现作业抓取等动作
移动机构（走行机构）：相当于人类腿脚，实现机器人位置移动
变位机等周边设备：配合机器人工作的辅助装置

机器人感知系统

分为内部传感器和外部传感器，实现机器人对自身和外部环境的信息检测：

内部传感器：检测机器人自身状态（内部信息），如关节的运动状态，是机器人自身运动与正常工作的必需装置
外部传感器：感知外部世界，检测作业对象与作业环境的状态（外部信息），如视觉、听觉、触觉等，是机器人适应特定环境、完成特定任务的必需装置

机器人控制系统

是机器人的"运动指挥中心"，分为三级控制器，层层协调控制：

驱动控制器：即伺服控制器（单关节），控制各关节驱动电机
运动控制器：规划、协调机器人各关节的运动，实现轨迹控制
作业控制器：进行环境检测、任务规划，确定所要进行的作业流程

机器人决策系统

机器人的"大脑"，通过感知和思维，规划和确定机器人的任务，且具备学习能力，是机器人智能的核心体现。

2 机器人的分类

机器人的分类方式多样，不同分类维度对应不同的机器人类型，其中按用途分类是当前最常用、最常见的分类方法，各分类维度具体如下：

按机器人运动方式分类

固定式机器人
移动机器人：细分为轮式、履带式、足式、飞行、水下机器人等

按机器人智能程度分类

一般机器人
智能机器人：根据智能水平又分为传感型机器人、半自主机器人、自主型机器人

按替代人的器官类型分类

操作机器人（对应手，manipulator）
移动机器人（对应腿，locomotive robot）
视觉机器人（对应眼，visual robot）

按对环境自主程度分类

固定臂机器人（Fixed Arm Robot）
可行走机器人（Mobile Robot）：如AGV小车
自主式机器人（Mobile Autonomous Robot）：如太空机器人
蛇行机器人（snake-like robot）

按构成机构的不同分类

直角坐标机器人（Cartesian coordinate）
圆柱坐标机器人（Cylindrical coordinate）
极坐标机器人（Polar coordinate）
多关节型机器人（Articulated robot）
并联关节机器人（Parallel linked robot）
串并联关节机器人（Hybrid linked robot）

按驱动方式的不同分类

液压机器人（Hydraulic robot）
气动机器人（Pneumatic robot）
电动机器人（Electrical robot）

按机器人用途分类

这是最主流的分类方式，覆盖工业、农业、医疗、军事等多个领域，具体包括：

农业机器人：采摘、嫁接等
排险救灾机器人：排雷、除匪、爆炸物处理等
医用机器人：肠内窥镜、血管疏通、脑外科手术等微型机器人，DNA微驱动系统等
娱乐机器人：迎宾机器人、智能宠物、AIBO、影视特效机器人等
军用机器人：无人飞机U-2、机器人部队、先锋号无人机等
极限作业机器人：核反应堆作业、空间机器人等
水下机器人：水下6000米无缆自治机器人、阿尔文号载人潜水艇等
工业机器人：搬运、制造、装配、焊接、喷漆、铸造、码垛、井下作业等

我国对机器人的官方分类

我国将机器人简化为两大类别，清晰界定应用范围：

工业机器人：面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人
特种机器人：除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等

1.3 机器人控制的基本要求

机器人控制涉及内容繁多，因机器人种类各异，控制方式也有所不同，核心是把握共性问题，并分为底层控制和上层控制两大模块，各模块涵盖核心内容如下：

底层控制：包括机器人本体（机械部分）、驱动电路部分、传感器部分，以及PID控制等控制策略
上层控制：包括机器人的运动分析、路径规划以及机器人的软件部分

嵌入式系统的体系结构

依据计算机系统的基本构成，一个完整的通用计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的，软件建立在硬件的基础之上，并通过操作系统等系统软件对底层的硬件资源进行管理，从而为上层的应用软件提供运行环境。

嵌入式系统作为一种专用的计算机系统，其基本构成同样是硬件和软件的综合体。从计算机系统的层次结构推导并结合嵌入式系统的专用性与微型化特点，嵌入式系统的体系结构框架一般被细化为由下至上的四个层次：硬件层、中间层、系统软件层、应用软件层。

具体组成推导如下：

硬件层：相当于计算机的硬件系统。在嵌入式系统中，它主要包含微处理器（如SOC单片机）、存储器（ROM、RAM/Flash）以及外部设备和I/O端口等，是整个系统运行的物理与物质基础。
中间层（BSP/HAL硬件抽象层）：这是嵌入式系统特有的承上启下层。由于嵌入式硬件种类繁多，中间层负责将硬件接口细节隐藏抽象化，相当于为上层的操作系统提供了一个统一的虚拟硬件平台，包含了底层硬件的初始化、设备驱动等功能。
系统软件层：对应通用计算机的操作系统。在嵌入式系统中，主要运行嵌入式实时操作系统（如 uCOS Ⅱ、FreeRTOS）、网络系统、文件系统及各种通用组件模块，负责系统资源的高速、并行调度及容错处理。
应用软件层：对应通用计算机的应用软件。它直接面向具体的应用需求，例如包含诸如机器学习、人工智能等"大脑"功能算法，或者PID、卡尔曼滤波器、运动姿态控制等"小脑"功能算法。

嵌入式系统的硬件层是整个系统运行的物理与物质基础。依据提供的资料，硬件层通常以微处理器（MCU）为核心，辅以必要的支撑电路、存储器以及各种外设接口构成。

在硬件层内部，以 STM32 微控制器（如 STM32F103 系列）的最小系统和一般嵌入式系统为例，其主要组成部分可以详细划分为以下几个核心模块：

核心微处理器 (CPU/MCU)：整个硬件系统的"大脑"，负责执行指令和数据处理。例如基于 ARM Cortex-M3 内核的 STM32 单片机，其内部还集成了 DMA 控制器（用于直接内存存取，减轻 CPU 负担）、NVIC（嵌套向量中断控制器）等核心组件。
基本支撑电路 (最小系统要素)：使微处理器能够正常工作的最基本物理条件。
电源 (Power)：为整个系统提供稳定的电压（如 3.3V 稳压电源）。
时钟电路 (Clock/Oscillator)：包括高速外部时钟（HSE，如 8MHz 晶振）和低速外部时钟（LSE），为 CPU 及外设提供工作的心跳节拍。
复位电路 (Reset)：用于在系统上电或出现异常时，将系统状态初始化到默认的安全起点。
存储器 (Memory)：分为非易失性存储器（如用于存放程序代码的 Flash）和易失性存储器（如用于存放运行数据的 SRAM）。
外部设备与 I/O 接口 (Peripherals & I/O)：微处理器与外部世界进行交互的通道。
通用 I/O 端口 (GPIO)：用于最基本的信号输入输出，如驱动 LED 灯、读取按键状态等。
通信接口：用于数据传输的串口（TTL 电平的 USART/UART）、I2C、SPI、USB、CAN 等通信总线。
功能外设：包含模拟数字转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）、各类定时器（用于延时或输出 PWM 信号控制电机等）。

根据上述构成详细分解，硬件层组成图如下：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                          硬件层 (Hardware Layer)                       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                     │
│   ┌─────────────────────┐               ┌───────────────────────┐   │
│   │    基础支撑电路     │     │         │    存储器 (Memory)    │            │
│   │ ├ 电源供电 (VCC/GND)│◄──│──────────►│ ├ Flash (存储程序代码)│             │
│   │ ├ 时钟电路 (晶体振荡)│      │        │ ├ SRAM  (存储运行数据)│                │
│   │ ├ 复位电路 (Reset)  │   │           └───────────────────────┘       │
│   └─────────────────────┘                           ▲               │
│             │                                       │               │
│             ▼                                       ▼               │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │                微处理器 (MCU / CPU, 如 STM32)               │    │   │
│   │  (包含: ARM Cortex 内核、DMA控制器、NVIC中断控制器、总线矩阵)   │              │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                             │ 内部数据与控制总线                             │
│                             ▼                                       │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │               外部设备与接口 (I/O & Peripherals)            │      │   │
│   │                                                             │   │
│   │ ├ 通用输入输出(GPIO)：控制LED闪烁、读取按键状态等           │                  │   │
│   │ ├ 串行与总线通信：USART(串口)、I2C、SPI、CAN、USB等         │              │   │
│   │ ├ 模拟混合信号：ADC(模数转换)、DAC(数模转换)                │               │   │
│   │ ├ 定时与控制：定时器(Timer)、PWM输出、看门狗(Watchdog)等    │                │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
└─────────────┴───────────────┴───────────────────────────────────────┘

依据上述层次，嵌入式系统的构成图如下：

嵌入式系统的"输入-加工-输出"模型

在嵌入式系统中，"输入→加工→输出"的模型具体体现在底层硬件接口、实时操作系统调度以及上层控制算法的协同工作上。具体涉及的方式和知识如下：

1. 输入信息的方式（Input）

嵌入式系统的输入主要负责感知外部环境、接收用户指令或获取网络数据，具体方式包括：

传感器采集（环境感知）： 外部物理量通过传感器转化为电信号，再经由微控制器的 ADC（模数转换器）采集，或通过数字接口读取。例如超声波、激光雷达、S3视觉传感器、麦克风（Mic）等。
人机交互输入： 通过通用输入输出端口（GPIO）配置为输入模式来读取外部电平变化，如按键（通常配置为上拉输入并配合软件消抖或中断触发），以及触摸屏等设备。
通信接口接收： 通过串行或并行通信总线接收外部设备或网络的数据。例如通过串口（USART/UART）的 RX 引脚接收 GPS模块、北斗模块发送的数据，或通过 I2C、SPI、以太网（ETH）、USB 等接口接收外部指令。

2. 加工信息涉及的知识（Process）

加工信息是嵌入式系统的核心，负责对输入的数据进行运算、决策和任务调度，涉及硬件、系统软件和应用算法等多层面的知识：

微处理器硬件机制： 依赖 CPU 内核（如 ARM Cortex-M3）执行指令，涉及单周期乘法、硬件除法等运算能力，以及通过中断控制器（NVIC）和直接内存访问（DMA）机制实现高效的数据搬运和强实时响应。
实时操作系统（RTOS）： 涉及多任务并发机制、任务调度策略（如抢占式调度）。需要掌握任务间的同步与通信（如信号量、消息队列、邮箱），以及如何通过"延迟中断处理"机制协调中断服务程序与任务之间的关系（即下半部处理）。
软件架构与驱动（中间层）： 涉及 BSP/HAL（硬件抽象层）的设计，将底层硬件寄存器操作封装为标准 API，屏蔽硬件接口细节。
控制算法与应用逻辑：
- "小脑"功能（底层控制）： 涉及运动控制、姿态控制、经典 PID 控制器（比例-积分-微分）、卡尔曼滤波器等控制理论知识。
- "大脑"功能（高层决策）： 涉及有限状态自动机（FSM）的 C 语言实现，以应对复杂的控制逻辑状态流转；在更高级的应用中还涉及统计学习、深度学习及 SLAM（同步定位与建图）算法。

3. 输出信息涉及的知识（Output）

输出信息是指系统经过运算后，向外界环境施加影响或展示结果，主要涉及：

执行器驱动： 根据 PID 等算法计算出的控制量，通过定时器输出 PWM 波或 GPIO 电平翻转，驱动直流减速电机、继电器、自动充放电模块等动力及电源设备。
状态显示与声音反馈： 控制 LED 灯的闪烁或渐变、扬声器（Speaker）发声、在 LCD/TFT 液晶屏上绘制汉字与图形图像等，用于直观呈现系统状态。
通信数据发送： 将处理后的数据或状态结果，通过串口的 TX 引脚、或通过网络控制拓扑（如 ESP32、4G/5G 终端、以太网）向云端服务器、上位机或其他节点发送。

嵌入式系统"输入-加工-输出"详细构成图如下，展示了信息在嵌入式系统中的流转与各环节的知识构成：

               【嵌入式系统的通用任务模型映射】

====== 1. 输入信息 (Input) ======        ====== 2. 加工信息 (Process) ======        ====== 3. 输出信息 (Output) ======
                               │        │                                 │        │
 ┌──────────────────────────┐  │        │  ┌───────────────────────────┐  │        │  ┌──────────────────────────┐
 │      传感器与环境感知    │  │    │   │  │      应│软件与算法层     │  │        │   │       执行器与动力      │
 │ ├ 模拟量: ADC电压采集    ├─┼────│───┼─► ├ 大脑: 机│学习/SLAM/FSM   ├─┼────────┼─│ ├ 运动控制: 直流减速电机   │
 │ ├ 数字量: 超声波/激光雷达│  │      │ │  │ ├ 小脑: PI│控制/卡尔曼滤波│  │        │  │ ├ │源控制: 锂电池充放电   │
 │ ├ 视听觉: S3视觉 / Mic   │    │      │  └────│────────┬─────────────┘    │      │  └──────────────────────────┘
 └─────────────────────┴────┘  │        │  │             │ 调用/反馈       │       │
                               │ 数据流 │  ┌──│──────────▼─────────────┐  │ 控制流 │  ┌──────────────────────────┐
 ┌──────────────────────────┐  │        │  │       系统软件层 (RTOS)   │    │      │  │      人机交互与状态显示  │
 │        人机交互输入      │  │  │     │  │ ├ 核心│ FreeRTOS / uCOS-II│  │    │   │  │ ├ 视觉: LED指示灯 / TFT屏│
 │ ├ GPIO输入: 独立按键     ├─┼───│────┼─► │ ├ 并发│ 多任务调度(抢占式)├─┼────────┼─►  │├ 听觉: Speaker (扬声器) │
 │ ├ 中断触发: 外部事件EXTI │  │    │   │  │ ├ 同步: │号量/消息队列   │  │        │  └─│────────────────────────┘
 │ ├ 界面: 触摸屏坐标采集   │  │     │  │  │ ├ 中断: 强│时延迟处理机制│  │                │
 └──────────────────────┴───┘  │        │  └────────┴────┴──┴─────┴──┴─┘  │        │  ┌──────────────────────────┐
                               │        │                │ 驱动抽象       │        │  │        通信接口发送      │
 ┌──────────────────────────┐  │        │  ┌─────────────▼─────────────┐  │        │  │ ├ 串口总线: USART(TX引脚)│
 │        通信接口接收      │  │  │     │  │     │间层与硬件架构      │  │          │  ├ 网络控制: 以太网/ESP32 │
 │ ├ 串口总线: USART(RX引脚)├─┼───│────┼─► │ ├ 抽象│ BSP / HAL库封装   ├─┼────────┼─► │ ├ 数据存储: SD卡/文件系统│
 │ ├ 网络命令: 以太网/WIFI  │  │   │    │  │ ├ 内核:│ARM Cortex-M3运算 │  │       │   │ ├ 外部互联: I2C/SPI/CAN  │
 │ ├ 外部互联: I2C/SPI/CAN  │   │       │  │ ├ │输: DMA直接内存访问   │  │        │   ──────────────────────────┘
 └──────────────────────┴───┘  │        │  └──────────────────┴────────┘  │        │
                               │        │                                 │        │

1.4 机器人的发展和展望

我国机器人产业发展的现存问题

科研水平较为滞后，核心零部件技术含量低

近十几年过分强调工业机器人的系统研发，忽视关键技术突破，部分核心技术仍处于实验阶段，制约产业化进程；对核心元件过分依赖、创新能力缺乏，导致机器人生产技术含量难以质的提升，多停留在仿制层面。
市场基本被国外品牌垄断

关键元部件（如高性能伺服电机、高精密减速器）依赖进口，造成国产工业机器人成本居高不下，制约产业成熟与国际竞争力形成；国产机器人多应用于一般机械加工、装配等精度要求不高的领域，汽车、电子等成熟应用领域被ABB、库卡、安川等国外品牌垄断；创新能力不足进一步制约市场扩展。

机器人的发展前景展望

我国机器人产业正处于蓬勃发展阶段，各类机器人技术快速迭代，其中工业机器人作为制造业皇冠顶端的明珠，市场需求持续攀升，未来需求增长的核心驱动力有两点：

我国劳动力人口不断减少，劳动力成本持续提升，工业生产对机器人的替代需求显著增加；
制造业产品加工精度要求不断提高，工业机器人的技术优势契合高端制造的发展需求。

机器人控制的学习要求与学科关联

机器人控制的学习要求

机器人控制技术是一门多学科交叉的综合性课程，学习过程中需做到：

理论联系实际，注重知识的实际应用；
多参观行业展会（如上海中国国际工业博览会、工业自动化与机器人展，北京世界机器人大会等），积累行业实践认知；
勤思考、多实践，将理论知识转化为实际操作能力。

本课程与其他课程的联系

机器人控制技术融合多学科知识，不同模块对应不同的前置学科基础，具体关联如下：

机器人的机械部分：机械设计、电机学、材料科学
机器人的传感器部分：电路、电子技术、现代物理、检测与变换
机器人的底层控制部分：电路、电子技术、自动控制原理、微机原理、电机与拖动
机器人的运动分析：坐标变换、线性代数、矩阵分析
机器人的路径规划：智能控制、机器学习
机器人的上层控制部分：操作系统、C程序设计

机器人学科的知识构成

机器人学科是典型的交叉学科，知识体系涵盖多领域核心内容，主要包括：

坐标系统与坐标变换、运动学与动力学、机械工程与机电一体化、控制工程、机器视觉与图像工程、语言与声音识别、自学习与自组织、系统仿真、人工智能（专家系统，模糊推理，神经网络等）、人体工程学、多智能体系统等。

习题

请简述机器人的发展与人类发展的辩证关系。
简述机器人如何分类。
简要叙述机器人的结构。
简述机器人控制的基本要求。
简述机器人控制技术的学习有哪些要求。

第1章 机器人基础