一 般情況下， 一 個機器人系統(tǒng)由下列四個互相作用的部分組成：機械手、環(huán)境、任務(wù) 和控制器，如圖1 - 1a 所示，圖1 - 16為其簡化形式。

機械手是具有傳動執(zhí)行裝置的機械，它由臂、關(guān)節(jié)和末端執(zhí)行裝置(工具等)構(gòu)成，組合為一個互相連接和互相依賴的運動機構(gòu)。機 械手用于執(zhí)行指定的作業(yè)任務(wù)。不同的機械手 具有不同的結(jié)構(gòu)類型。圖1-2給出機械手的幾何 結(jié)構(gòu)簡圖。機械手又稱為操作機、機械臂或操 作手。大多數(shù)機械手是具有幾個自由度的關(guān)節(jié) 式機械結(jié)構(gòu)， 一般具有六個自由度。其中，頭 三個自由度引導(dǎo)夾手裝置至所需位置，而后三 個自由度用來決定末端執(zhí)行裝置的方向。

環(huán)境指機器人所處的周圍環(huán)境，它不僅由幾何條件(可達空間)所決定，而且由環(huán)境和 它所包含的每個事物的全部自然特性所決定。機器人的固有特性由這些自然特性及其環(huán)境 間的互相作用所決定。在環(huán)境中，機器人會遇到一些障礙物和其他物體，它需要避免與這 些障礙物發(fā)生碰撞，并對這些物體發(fā)生作用。環(huán)境信息一般是確定的和已知的，但在許多 情況下，環(huán)境具有未知的和不確定的性質(zhì)。

我們把任務(wù)定義為環(huán)境的兩種狀態(tài)(初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài))間的差別。需要用適當(dāng)?shù)某绦蛟O(shè)計語言來描述這些任務(wù)，并把它們存人機器人系統(tǒng)的控制計算機中去。

計算機是機器人的控制器或腦子。機器人接收來自傳感器的信號，對之進行數(shù)據(jù)處理，并 按照預(yù)存信息、機器人的狀態(tài)及其環(huán)境情況等，產(chǎn)生出控制信號去驅(qū)動機器人的各個關(guān)節(jié)。

對于技術(shù)比較簡單的機器人，計算機只含有固定程序；對于技術(shù)比較先進的機器人， 可采用程序完全可編的小型計算機、微型計算機或微處理機作為其電腦。具體說來，在計 算機內(nèi)存儲有下列信息：

1)機器人動作模型 表示執(zhí)行裝置在激發(fā)信號與機器人運動之間的關(guān)系。

2)環(huán)境模型 描述機器人在可達空間內(nèi)的每一個事物。

3)任務(wù)程序 使計算機能夠理解其所要執(zhí)行的作業(yè)任務(wù)。

4)控制算法 計算機指令的序列，它提供對機器人的控制。