外骨骼康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)課件

外骨骼康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)外骨骼康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)外骨骼康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)外骨骼康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)主要內(nèi)容外骨骼機(jī)器人的研究現(xiàn)狀②外骨骼機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)可穿戴式康復(fù)外骨骼機(jī)器人④外骨骼機(jī)器人的發(fā)展趁勢一、課標(biāo)分析：《中小學(xué)信息技術(shù)課標(biāo)》指出：“中小學(xué)信息技術(shù)課程的主要任務(wù)是:培養(yǎng)學(xué)生對信息技術(shù)的興趣和意識，讓學(xué)生了解和掌握信息技術(shù)基本知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生良好的信息素養(yǎng)，把信息技術(shù)作為支持終身學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的手段，為適應(yīng)信息社會的學(xué)習(xí)、工作和生活打下必要的基礎(chǔ)。”信息技術(shù)課注重對學(xué)生中和處理信息能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體的信息收集、處理和應(yīng)用的實(shí)踐活動，為信息技術(shù)教學(xué)營造“寬松、主動、愉悅”的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生“在快樂中活動，在活動中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中創(chuàng)造”。二、教材分析：三、學(xué)情分析：受學(xué)校條件所限，上課時2個學(xué)生一臺電腦，機(jī)房配有一臺服務(wù)器，裝有多媒體教學(xué)系統(tǒng)，提供廣播教學(xué)，監(jiān)視監(jiān)聽、轉(zhuǎn)播示范等功能，對課堂組織有利。三年級學(xué)生正處在信息技術(shù)學(xué)習(xí)的最初階段，動手實(shí)踐能力及信息技術(shù)知識較差，但對信息技術(shù)有濃厚的興趣以及好奇心，能根據(jù)教師的演示做模仿，部分同學(xué)能在教師的提示下進(jìn)行操作。這些情況就要求學(xué)生積極參與課堂中來，本人采用了小組互助式學(xué)習(xí)模式，新授這一節(jié)課內(nèi)容。四、教學(xué)目標(biāo)分析：知識與能力：（二）了解設(shè)置圖片格式不同，能根據(jù)需要自主選擇。過程與方法：情感態(tài)度與價值觀：通過操作在形成作品的過程中積極主動學(xué)習(xí)和利用信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、審美能力，團(tuán)結(jié)互助的精神及古文化底蘊(yùn),發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造思維、對美的體驗(yàn)和欣賞，讓學(xué)生學(xué)會創(chuàng)作美。教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn):圖形縮放和圖形環(huán)繞方式的操作和設(shè)置教具準(zhǔn)備：（一）多媒體網(wǎng)絡(luò)教室；（二）大屏幕投影；（三）教學(xué)演示課件；（四）資源庫。五、教學(xué)方法分析：采用“分層―協(xié)作”的模式進(jìn)行教學(xué)多種方法來激勵學(xué)生，使其充分體驗(yàn)到幫助其他學(xué)生，從而形成良性循環(huán)。六、說教學(xué)過程：教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖（一）激趣導(dǎo)入1、古詩小游戲2、出示各種配圖古詩作品師：你們看了有什么感想？（從學(xué)生回答中，教師作針對性的評述，多從鼓勵的角度出發(fā)。）1、參與游戲2、學(xué)生欣賞各種配圖古詩作品，讓學(xué)生觀察圖文內(nèi)容、色彩搭配情況、位置排布情況等，對照詩意，研究一下所配的畫不是符合詩意，讓學(xué)生思考回答如果自己來配畫將怎樣處理？本環(huán)節(jié)以學(xué)生小游戲方式開始，使孩子們能輕松進(jìn)入學(xué)習(xí)氛圍，欣賞各種配圖古詩作品時激發(fā)學(xué)生大膽地提出自己獨(dú)特的見解，引導(dǎo)學(xué)生廣開思路，激發(fā)學(xué)生給古詩配畫的興趣。（二）分層導(dǎo)學(xué)1、引導(dǎo)學(xué)生理解本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容（1）找工具（找到word）（3）找一找：（尋找適合的圖片）A、從網(wǎng)上下載。B、……（4）做一做：（插入圖片）（5）圖形縮放單擊圖形，A、用鼠標(biāo)拖動圖形控制柄直至需要的尺寸大小后釋放鼠標(biāo)。B、……（6）圖形環(huán)繞方式A、右擊圖片，在菜單中選擇“設(shè)置圖片格式”B、……（7）畫中寫古詩A、“視圖――工具欄――繪圖”調(diào)出繪圖工具欄……2、引導(dǎo)學(xué)生看書，理解教材1、在教師的引導(dǎo)下理解本課學(xué)習(xí)內(nèi)容及操作工程。（由學(xué)生充當(dāng)小教師演示講解）2、在理解學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，仔細(xì)看教材。首先通過理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，再經(jīng)過課件講解和看書夯實(shí)基礎(chǔ)，然后通過操作練習(xí)鞏固，為以下教學(xué)做鋪墊。學(xué)生結(jié)合教材，通過自主探究，從而學(xué)到新知，更能加深他們對知識的理解與記憶，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。這是教師在課堂中采用“放”的過程。（三）協(xié)作學(xué)習(xí)：1、分配任務(wù)2、提示學(xué)生查閱教材小提示或觀看自動教學(xué)課件演示片斷3、組織小組討論，解決問題。1、傾聽教師布置的任務(wù)，后本小組內(nèi)完成分工工作。2、學(xué)生查閱教材小提示或觀看自動教學(xué)課件演示片斷3、小組討論，解決問題。課堂上安排“小組活動”使每個學(xué)生互幫互學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，同學(xué)間的交流更容易理解掌握，從而更快的學(xué)到新知。通過學(xué)生的不同探索，發(fā)現(xiàn)更多的問題和方法，使教學(xué)內(nèi)容更豐富，充分體驗(yàn)到幫助其他學(xué)生的成就感，從而形成良性循環(huán)。（四）創(chuàng)作作品：教師巡視，相機(jī)指導(dǎo)。學(xué)生學(xué)會基本操作，小組協(xié)作完成作品通過前面一系列活動在掌握本課操作及知識要點(diǎn)的情況下，學(xué)生小組合作更易形成作品，取得成功。（五）互評提高：1、通過多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)廣播系統(tǒng)展示學(xué)生的作品2指導(dǎo)讓學(xué)生從版面設(shè)計、色彩作用等方面互相評價1、觀看作品2、聽取意見、互相評價、借鑒啟發(fā)。3、再對自己的作品進(jìn)行修改。通過自評、互評，培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣和語言表達(dá)的能力，使學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅，說出自己今天所學(xué)的收獲，使知識更條理化，加深對知識的記憶。（六）課后交流小結(jié)：1、教師組織學(xué)生討論2、教師以談話的方式引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出今天的學(xué)習(xí)收獲等。1、學(xué)生向大家介紹一下自己的作品，解釋所選古詩的含義，選取該圖畫的原因，以及圖畫在哪些方面表達(dá)了古詩的哪些意境等2、請學(xué)生充當(dāng)小老師，匯報學(xué)習(xí)的成果，演示講解主要操作步驟。加深學(xué)生的理解和掌握為以后的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)七、教學(xué)反思本課先從激發(fā)學(xué)生興趣開始，用學(xué)生感興趣的古詩小游戲創(chuàng)設(shè)了課堂教學(xué)情景，并通過對比的古詩圖提出問題，引起學(xué)生思考，讓其形成學(xué)習(xí)動機(jī)，這是取得良好教學(xué)效果的重要條件和前提。從學(xué)生反應(yīng)來看，效果很好，導(dǎo)入很成功。當(dāng)學(xué)習(xí)問題呈現(xiàn)后，并不是由教師給出答案，而是放開學(xué)生，先讓其憑自己現(xiàn)有的能力去解決。學(xué)生的思維被一再的調(diào)動，情緒時而輕松愉悅，時而緊張激烈。當(dāng)部分學(xué)生有能力解決，或者部分解決問題后，再利用學(xué)生們爭強(qiáng)好勝，喜歡受到表揚(yáng)和羨慕的心理，讓學(xué)生去做演示，讓學(xué)生去教學(xué)生，這樣做學(xué)生的關(guān)注程度會更高，比由教師講授得到的效果好得多。從課堂情況看，達(dá)到了預(yù)定的目的。還有，在課堂教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生并不是不知道方法，而是因?yàn)橹被蛘叽蜃炙俣确矫娴脑虿僮鞅容^慢，所以對于這樣的學(xué)生，應(yīng)該再注意單獨(dú)給他們一些發(fā)言的機(jī)會，為他們提供了需要的舞臺。一、活動對象六年級學(xué)生二、活動目標(biāo)1.結(jié)合學(xué)生交往中的生活體驗(yàn)，了解日常生活中各種誠信的形式，認(rèn)識誠實(shí)守信的重要意義。2.讓學(xué)生體會“我失信于人、別人失信于我”時的感受，對自己不誠實(shí)的行為感到內(nèi)疚和不安。3.使學(xué)生從小養(yǎng)成誠實(shí)守信的良好品德，為以后品德習(xí)慣的養(yǎng)成打下基礎(chǔ)。三、活動準(zhǔn)備1.學(xué)生制作信任卡。2.學(xué)生收集生活中與誠信有關(guān)的資料。3.準(zhǔn)備守信于人及失信于人的小故事。4.師生共同收集一些與誠信有關(guān)的格言警句。四、活動過程活動一：演講故事1.教師演講故事《失信的商人》。2.學(xué)生演講自己搜集的有關(guān)誠信的故事。3.談話。在日常生活中與人交往，我們經(jīng)常會被誠信的行為所感動，又為不誠信的行為而氣憤。讓我們一起來回顧生活中的交往，共同感受交往中的誠信?；顒右辉O(shè)計意圖：以故事的形式引發(fā)學(xué)生的思考，學(xué)生在聽故事、講故事的過程中加深對誠信的認(rèn)識。活動二：你是我信任的人1.引導(dǎo)學(xué)生思考：在與同學(xué)的交往中，哪些人是你信任的人？想想信任的理由，并舉例寫出與他們交往中值得你信任的事例。2.課件出示（生活中常見的一些事例）事例一：我信任我的媽媽，她說話算數(shù)。上學(xué)期她說，只要我的學(xué)習(xí)成績有進(jìn)步，暑假就帶我去北京旅游。假期里，她真的帶我去北京了。事例二：我信任我的好朋友王欣欣，她無論是借書還是借錢，都會按時還我。所以當(dāng)她向我借其他東西時，我會毫不猶豫地借給她。3.打開準(zhǔn)備的信任卡寫一寫：我所信任的人的姓名;信任他（她）的原因;交往中的事例。（課件出示表格）4.指一名學(xué)生讀一讀自己的信任卡，并把信任卡交給所信任的同學(xué)，讓被信任的同學(xué)也說一說自己收到卡片的感受?；顒佣O(shè)計意圖：這個活動一方面幫助學(xué)生思考自己為什么信任這個同學(xué)，另一方面使收到卡片的學(xué)生產(chǎn)生被信任的感動，使學(xué)生知道，誠實(shí)守信是贏得別人信任的關(guān)鍵?；顒尤何液统兄Z有個約會1.談話提問：生活中誠實(shí)守信的人被人信任，愿意交往。然而生活中也有一些不誠實(shí)守信的人，當(dāng)我們遇到時會有怎樣的感受呢？2.辨析學(xué)生在生活中常出現(xiàn)的兩個事例（課件出示），讓學(xué)生角色扮演。事例一：于小飛：王子玉，把這本故事書借給我看看好嗎？我明天一定還給你。王子玉：于小飛，把我的書還給我吧！于小飛：我還沒看完呢，過幾天再還給你！事例二：李琳：張?zhí)烀?，明天上?點(diǎn)，我們一起去動物園玩，好嗎？張?zhí)烀鳎汉冒桑魈煲?！張?zhí)烀鲖專禾烀?，姥姥來電話說想你了，今天我?guī)闳タ蠢牙?。張?zhí)烀鳎何乙呀?jīng)跟同學(xué)約好去動物園了，怎么辦呢？那還是去姥姥家吧。3.小組討論評議匯報以下幾個問題供學(xué)生參考（課件出示）：（1）于小飛失信于王子玉，王子玉當(dāng)時的感受會是怎么樣呢？如果我是于小飛，會怎么做？（2）如果自己是李琳，會怎么看待張?zhí)烀鳎咳绻闶菑執(zhí)烀?，通過今天的學(xué)習(xí)你會有什么想法？4.教師小結(jié)當(dāng)你和別人交往時，別人不誠實(shí)守信，失信于你時，你會不高興，也許不愿意和他交往;同樣，當(dāng)別人和你交往時，你不誠實(shí)守信，失信于別人，別人也會不高興，也許不愿意和你交往。所以我們在交往中一定要誠信。活動三設(shè)計意圖：這兩個事例是學(xué)生生活中經(jīng)常會遇到的，辨析意在喚起學(xué)生自己相似的生活體驗(yàn)，激起相似的共鳴，進(jìn)一步感受交往中的誠信?；顒铀模赫\信格言1.課件出示相關(guān)誠信格言，讓學(xué)生自己輕聲讀一讀，再說說自己收集的。2.學(xué)生每個人選擇一句警示自己的誠信格言抄寫到書本上，也可以是自己收集的。3.教師總結(jié)誠信是做人之本，需要從小培養(yǎng)，希望同學(xué)們在平時的點(diǎn)點(diǎn)滴滴中注意要做到誠實(shí)守信，做一個誠信的好孩子?；顒铀脑O(shè)計意圖：讓學(xué)生收集、學(xué)習(xí)誠信格言的做法會給學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟做有效的行為指導(dǎo)，為以后品德習(xí)慣的養(yǎng)成打下基礎(chǔ)。外骨骼康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)主要內(nèi)容外骨骼機(jī)器人的研究現(xiàn)狀②外骨骼機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)可穿戴式康復(fù)外骨骼機(jī)器人④外骨骼機(jī)器人的發(fā)展趁勢外骨骼機(jī)器人的研究現(xiàn)狀定義外骨骼機(jī)器人:是種結(jié)合了人的智能、機(jī)械動力裝置和機(jī)械能量的人機(jī)結(jié)合的可穿戴設(shè)備。按結(jié)構(gòu)可將外骨骼機(jī)器人分為上肢、下肢、全身及各類關(guān)節(jié)機(jī)器人應(yīng)用外骨骼機(jī)器人的研究現(xiàn)狀Stelarc外骨骼是一款肌肉機(jī)器人外形與蜘蛛人類似,長有6條腿,直徑日本Tmsuk公司開發(fā)的T52Enryu,重達(dá)到5米。它是一種混合人機(jī),充氣和量近5噸,身高達(dá)3米,可用于任何災(zāi)害的放氣之后便可膨脹和收縮,與其他外骨救援工作中,能幫助工作人員清理路上的碎片,能夠舉起重量近1噸的重物,機(jī)械臂骼相比具有更高的靈活性。使用時,操作人員需站在中間,控制機(jī)器朝著面部則可以完成所有類型的工作。方向移動。Stelarc外骨骼由流體肌肉傳動裝置驅(qū)動,裝有大量傳感器。、外骨骼機(jī)器人的研究現(xiàn)狀被謀殺的教授步行輔助設(shè)備,由美由美國國防高級研究計劃局國弗吉尼亞理工大學(xué)的凱文格拉納塔教(DARPA設(shè)計的伯克利布里克外骨授研制的下肢外骨骼機(jī)器人,能夠幫助骼機(jī)器人(BLEEX),可以幫助士少肌癥患者恢復(fù)身體機(jī)能,少肌癥可導(dǎo)兵,營救人員以及其他應(yīng)急人員輕致人體的骨骼肌流失他研制的步行輔助松攜帶各種設(shè)備。外骨骼卻仍在幫助著很多患者。、外骨骼機(jī)器人的研究現(xiàn)狀日本科技公司“賽百達(dá)因研制的HAL-5是一款半機(jī)器人,它裝有主動控制系統(tǒng),肌肉通過運(yùn)動機(jī)甲外骨骼機(jī)器人,高腦控外骨骼系統(tǒng):由美國密神經(jīng)元獲取來大腦的神經(jīng)信號,約5.48m,由美國阿拉斯加歇根州大學(xué)神經(jīng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計進(jìn)而移動肌與骨骼系統(tǒng)。HAL(混州工程師洛斯-歐文斯發(fā)明見骨骼、肌肉與神經(jīng)系統(tǒng)合輔助肢體)可以探測到皮膚表面由內(nèi)部的駕駛員操控行走。之間的交互作用,所有骨骼和肌非常微弜的信號。動力裝置根據(jù)接肉均有大腦直接控制。收的信號控制肌肉運(yùn)動外骨骼機(jī)器人的研究現(xiàn)狀松下充氣式外骨骼,引力平衡腿部矯形器在設(shè)計上用于幫助佩戴者在用于幫助偏癱患者,肘部不受引力影響下走路。由于消除了引力影響,這也和腕部裝有傳感器,允許就意味著輕偏癱患者在這種矯形器幫助下可以很容手臂控制8塊人造肌肉易行走。借助于這種設(shè)備,輕偏癱患者可以重獲力人造肌肉內(nèi)裝有壓縮空氣量和控制能力?？梢赃M(jìn)行調(diào)節(jié),能夠在腿部移動和用于擠壓癱瘓的部位引力之間實(shí)現(xiàn)一種平衡。外骨骼機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)機(jī)械結(jié)構(gòu)要全面的分析人體外骨骼機(jī)器人的控制模型可節(jié)的運(yùn)動范圍和運(yùn)動特點(diǎn),設(shè)計時,應(yīng)以分為:感知層,控制層,決策該考慮層(1)盡量遵循擬人原則,外骨骼各肢控制系統(tǒng)需要確保外骨骼能體關(guān)節(jié)等機(jī)械形狀和尺寸參照人體(快速準(zhǔn)確的響應(yīng)人體的各種動作GB1000-88),還要考慮外骨骼與不同操作者(2)外骨骼各關(guān)節(jié)如:膝、髖踝關(guān)之間的默契,即需要有一定的學(xué)節(jié),自由度要考慮到人體相應(yīng)關(guān)節(jié),確習(xí)能力,以適應(yīng)不同操作者的運(yùn)保其運(yùn)動形式與人的運(yùn)動形式相同,且動特點(diǎn)各關(guān)節(jié)要有一定的運(yùn)動范圍,使其既不限制人體運(yùn)動又確保動作的安全;(GB24436-2009)(3)能在不同的環(huán)境使用,如:樓梯目前外骨骼機(jī)器人主要以蕾電池供電,移動范圍受到蓄電池的容量和效率的限制如何提高蓄電池單位體積的容量和外骨骼的體積小,質(zhì)量輕,并且能使用效率是關(guān)鍵問題夠提供足夠大的力矩或扭矩未來可以尋求新能源技術(shù)同時要具有良好的散熱性能包括:太陽能,生物能,解決能目前常用的設(shè)備驅(qū)動主要源發(fā)展的技術(shù)瓶頸。有:液壓驅(qū)動,氣壓驅(qū)動和電二、外骨骼機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)定義:利用電力設(shè)備并調(diào)節(jié)電參數(shù)來傳遞液壓驅(qū)動動力和進(jìn)行控制的傳動方式定義:以液體為工作介質(zhì)進(jìn)行能√優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟,結(jié)構(gòu)簡單,無污染量傳遞和控制的傳動方式,信號傳遞迅速且易于實(shí)現(xiàn)自動化√優(yōu)點(diǎn):慣性小,結(jié)構(gòu)簡單,可√缺點(diǎn):動態(tài)平衡特性差,質(zhì)量大,慣靠性高,工作穩(wěn)定性大,換向慢;√缺點(diǎn):受壓液體容易泄露,工√代表:日本駐波大學(xué)的外骨骼機(jī)器人作噪聲較大,能源使用效率低HAL系列。傳動速度低電機(jī)驅(qū)動代表:類國伯克利分校研制的∠定義;以壓宿空氣為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳速