### 《高校机器人教程PPT资料—机器人编程》知识点概览
#### 一、机器人编程要求与语言类型
##### 1. 对机器人编程的要求
**（1）建立世界模型**
- **定义**: 世界模型是描述物体三维运动的方法。
- **实现**: 通过定义相关几何体的名义变量来构建模型。
- **目标**: 模型需尽可能全面地描述物体和机械手的信息。
**（2）描述机器人的作业**
- **描述水平**: 作业描述的精细程度决定了编程语言的复杂度。
- **方法**: 利用空间关系来说明物体形态。
**（3）描述机器人的运动**
- **示例**: 移至goal1,再移至goal2,之后经过via1到达goal3。
- **实现**: 例如使用VAL-Ⅱ语言或AL语言（针对机械手garm）:
- `move goal1`
- `move garm to goal1;`
- `move goal2`
- `move garm to goal2;`
- `move vial`
- `move garm to goal3 via via1;`
- `move goal3`
**（4）允许用户规定执行流程**
- **流程控制**: 包括实验、转移、循环、调用子程序等。
- **并行处理**: 支持多台计算机的同时运行。
- **传感器监控**: 使用传感器监控不同过程。
**（5）具备良好的编程环境**
- **在线修改**: 支持在线修改代码并立即重启。
- **传感器输出**: 显示传感器输出和程序追踪信息。
- **仿真能力**: 提供仿真功能。
**（6）人机接口与综合传感信号**
- **交互**: 实现人机之间的信息交换，便于故障排查。
- **控制**: 根据传感器信号控制程序流程。
- **传感器类型**: 包括位置检测、力觉/触觉和视觉传感器。
##### 2. 机器人编程语言的类型
**（1）动作级语言（以VAL为代表）**
- **描述中心**: 以机器人的运动作为描述中心，每个命令对应一个动作。
- **优点**: 语句简单，易于编程。
- **缺点**: 无法进行复杂计算或处理复杂传感器信号。
- **级别划分**:
- **关节级**: 给出各关节位移的时间序列。
- **终端执行器级**: 给出终端执行器的位姿和辅助机能的时间序列。
**（2）对象级语言（如AML、AUTOPASS）**
- **描述中心**: 以描述物体间的关系为中心。
- **特点**:
- 支持运动控制、处理传感器信息、通信和数字运算。
- 具备良好的扩展性。
- 利用知识库和数据库进行仿真。
**（3）任务级语言（如RCCL）**
- **描述方式**: 直接对工作任务的目标下达指令。
- **优势**: 更高级别的抽象，更接近人类的思考方式。
**（4）决定编程语言设计特点的因素**
- **语言模式**、**语言形式**、**几何学数据形式**、**旋转矩阵的规定与表示**
- **控制结构**、**控制多个机械手的能力**、**控制模式**、**运动形式**
- **信号线**、**传感器接口**、**支援模块**、**调试性能**
#### 二、机器人语言系统的结构
##### 1. 机器人语言系统的结构
- **监控状态**: 监控机器人的当前状态。
- **编辑状态**: 在此状态下可以编写、修改程序。
- **执行状态**: 执行编写的程序。
##### 2. 机器人编程语言的基本功能
**（1）运算**
- **解析几何运算**: 包括机械手解答及逆解答、坐标运算和位置表示、矢量运算等。
**（2）决策**
- **依据**: 根据传感器输入信息。
- **结果**: 作出决策，调整程序执行流程。
《高校机器人教程PPT资料—机器人编程》涵盖了从基本的编程要求到高级的语言类型，以及语言系统的结构和基本功能等方面的知识点。这些内容不仅为学习者提供了全面的理论基础，也为实际应用中的编程提供了指导。通过对这些知识点的学习，可以更好地理解和掌握机器人编程的核心概念和技术要点。
