隨著人們對機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識的加深,機(jī)器人技術(shù)開始源源不斷地向人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn),人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動(dòng)和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器人。
隨著機(jī)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(jī)器人并不能完全滿足各方面的需要。因此,20世紀(jì)80年代后期,許多國家有計(jì)劃地開展了移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的研究。所謂的移動(dòng)機(jī)器人,就是一種具有高度自主規(guī)劃、自行組織、自適應(yīng)能力,適合于在復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中工作的機(jī)器人,它融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)等。
例如,A4020型裝配機(jī)器人具有4個(gè)自由度,可以在印制電路板上接插電子器件;PUMA562型機(jī)器人具有6自由度,可以進(jìn)行復(fù)雜空間曲面的弧焊作業(yè)。從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)看,在完成某一特定作業(yè)時(shí)具有多余自由度的機(jī)器人,就叫作冗余自由度機(jī)器人,亦可簡稱冗余度機(jī)器人。
例如PUMA562機(jī)器人去執(zhí)行印制電路板上接插電子器件的作業(yè)時(shí),就成為冗余度機(jī)器人。利用冗余的自由度可以增加機(jī)器人的靈活性、躲避障礙物和改善動(dòng)力性能。人的手臂(大臂、小臂、手腕)共有7個(gè)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(dá)同一個(gè)目的點(diǎn)。