機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文

機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第一篇機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第一篇智能機(jī)器人視覺(jué)仿生技術(shù)研究綜述

摘要：機(jī)器人視覺(jué)仿生技術(shù)是機(jī)器人視覺(jué)控制領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。本綜述在詳細(xì)分析了靈長(zhǎng)類動(dòng)物眼球運(yùn)動(dòng)的形式和特點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用生物眼球運(yùn)動(dòng)控制機(jī)理來(lái)構(gòu)建仿生機(jī)器視覺(jué)的研究現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做了全面綜述，并針對(duì)目前機(jī)器人視覺(jué)仿生面臨的技術(shù)難題，提出了開(kāi)展視覺(jué)仿生研究的新思路和新構(gòu)想。

Abstract：Robotvisionbionictechnologyisthenewhotshotinrobotvisioncontrolarea.Inthisreview，basedonadetailedanalysisofprimateeyemovementformsandcharacteristics，thedomesticandinternationalresearchstatusofbuildingbionicvisionwiththebiologicaleyemovementcontrolmechanism，theproblemsandfuturetrendsarereviewedcomprehensively，andnewideasforthevisualbionicresearchareproposedforthecurrenttechnicalproblemsofrobotvisionbionic.

關(guān)鍵詞：視覺(jué)仿生;仿生眼;機(jī)器人

Keywords：bionicvision;bioniceye;robots

中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311(2013)26-0195-02

0引言

智能機(jī)器人是指：具有感知、識(shí)別、推理和決策能力，并且能獨(dú)立執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器人。感知和識(shí)別技術(shù)是智能機(jī)器人最為關(guān)鍵的技術(shù)。研究最多的是基于視覺(jué)傳感器的感知技術(shù)。比如美國(guó)波士頓動(dòng)力公司研制的Big-Dog、Alpha-Dog、Little-Dog等系列四足機(jī)器人，采用立體視覺(jué)作為對(duì)環(huán)境進(jìn)行識(shí)別和感知。意大利IIT大學(xué)研制的HyQ[2]機(jī)器人能夠在復(fù)雜地形條件下高速移動(dòng)，都不同程度地利用視覺(jué)實(shí)現(xiàn)感知。盡管如此還是滿足不了人們對(duì)智能“雙眼”的追求，假如能給智能機(jī)器人配備一雙智能雙眼，使其能像人類一樣感知和獲取環(huán)境信息、快速準(zhǔn)確地切換視眼和跟蹤目標(biāo)，是人類對(duì)智能機(jī)器人夢(mèng)寐以求的愿望。為此，人們采用多種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方法和手段來(lái)構(gòu)建初步具備“視覺(jué)”功能的視覺(jué)系統(tǒng)。但目前智能機(jī)器人“眼睛”的功能還是比較低級(jí)，特別是在雙目協(xié)調(diào)、以及對(duì)突然變化或事先未知的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤、大視野與精確跟蹤之間的矛盾以及由于震動(dòng)引起的視線偏離補(bǔ)償?shù)确矫娴膯?wèn)題到目前都沒(méi)得到很好的解決。近年來(lái)，視覺(jué)仿生成為前沿交叉學(xué)科的研究熱點(diǎn)。

由于生物視覺(jué)經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的進(jìn)化已具有極其發(fā)達(dá)和完善的內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力。根據(jù)模擬生物視覺(jué)不同的功能表現(xiàn)及不同的應(yīng)用場(chǎng)合，視覺(jué)仿生的研究可歸納為兩大方面：一是從視覺(jué)感知、認(rèn)知的角度進(jìn)行研究;二是從眼球運(yùn)動(dòng)、視線控制的角度進(jìn)行研究。前者國(guó)內(nèi)外都有大量的研究方向和成果，主要研究視覺(jué)感知機(jī)制模型、信息特征提取和處理機(jī)制以及在復(fù)雜場(chǎng)景中目標(biāo)搜索等。而后者是根據(jù)人類和其它靈長(zhǎng)類動(dòng)物的眼球運(yùn)動(dòng)控制機(jī)理來(lái)構(gòu)建智能機(jī)器人的“眼睛”，實(shí)現(xiàn)生物眼的多種優(yōu)異功能。

1人類眼球運(yùn)動(dòng)的形式及特點(diǎn)

掃射與平滑追蹤運(yùn)動(dòng)

掃射是當(dāng)雙眼自由地看周?chē)h(huán)境是，視線很快從一個(gè)注視點(diǎn)轉(zhuǎn)向另一個(gè)注視點(diǎn)。其潛伏期一般為200～250m/s，速度約為400b/s。Young等最早建立了掃視采樣模，輸入輸出分別為目標(biāo)位置和眼球位置，Robinson修改了Young的模型，模擬大腦并行處理特性。當(dāng)前眼位與目標(biāo)位置之差經(jīng)過(guò)脈沖發(fā)生器進(jìn)入并行通路，經(jīng)積分器后產(chǎn)生位置信號(hào)，與MLF直接通路共同作用于眼球運(yùn)動(dòng)裝置，產(chǎn)生掃射運(yùn)動(dòng)。平滑運(yùn)動(dòng)與掃射不同，屬于眼球運(yùn)動(dòng)速度的連續(xù)負(fù)反饋系統(tǒng)，兩者發(fā)生的時(shí)間是獨(dú)立的。當(dāng)眼球追蹤一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體時(shí)所發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，使視線平滑地跟蹤目標(biāo)。

反射性眼球運(yùn)動(dòng)

機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第二篇《測(cè)量機(jī)器人應(yīng)用與進(jìn)展》

摘要：本文首先概括了測(cè)量機(jī)器人的發(fā)展歷史和特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際工程實(shí)踐，對(duì)測(cè)量機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了較深入詳細(xì)的論述，最后測(cè)量機(jī)器人的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵字：測(cè)量機(jī)器人;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

1引言

隨著我國(guó)各項(xiàng)建設(shè)的快速發(fā)展，各種大型工程項(xiàng)目的建設(shè)和大型工程建筑物越來(lái)越多,因此，對(duì)大型工程建筑物進(jìn)行變形和穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)就愈加重要，有關(guān)變形監(jiān)測(cè)的方法隨著新儀器、新技術(shù)的出現(xiàn)而不斷發(fā)展。測(cè)量機(jī)器人(Measurementrobot，或稱測(cè)地機(jī)器人，Georobot)就是一種能代替人進(jìn)行自動(dòng)搜索、跟蹤、辨識(shí)和精確照準(zhǔn)目標(biāo)并獲取角度、距離、三維坐標(biāo)以及影像等信息的智能型電子全站儀，它可以連續(xù)跟蹤目標(biāo)測(cè)量，或按照已經(jīng)設(shè)定的程序自動(dòng)重復(fù)測(cè)量多個(gè)目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量的全自動(dòng)化、智能化。尤其在小尺度局部坐標(biāo)測(cè)量當(dāng)中，測(cè)量精度高、靈活機(jī)動(dòng)、快速便捷、無(wú)接觸等方面，有著其它測(cè)量技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。本文概要介紹測(cè)量機(jī)器人發(fā)展和應(yīng)用。

2測(cè)量機(jī)器人發(fā)展

測(cè)量機(jī)器人是在電子經(jīng)緯儀和紅外測(cè)距儀的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，其研究與發(fā)展大致可以分為三個(gè)階段：

20世紀(jì)70年代中期到80年代中期，電子經(jīng)緯儀和紅外測(cè)距儀已走向成熟，并得到迅速推廣和應(yīng)用，但存在生產(chǎn)成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、非自動(dòng)化等缺點(diǎn)。為提高生產(chǎn)效率，一些研究機(jī)構(gòu)和廠家進(jìn)行了大量的研究和實(shí)驗(yàn)，1983年，教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組成功研制出由視覺(jué)經(jīng)緯儀改制而成的組合式測(cè)量機(jī)器人，用于煤礦的邊坡監(jiān)測(cè)，可同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)幾百個(gè)變形目標(biāo)點(diǎn)，但其集成度不高，精度較低。

20世紀(jì)80年代中期到90年代中期是測(cè)量機(jī)器人的逐步發(fā)展期，Leica公司推出了多種系列測(cè)量機(jī)器人，它除集成了電子經(jīng)緯儀、步進(jìn)馬達(dá)、紅外測(cè)距儀、CCD傳感器、微處理器和存儲(chǔ)器以外，最主要的是采用了自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了普通棱鏡的長(zhǎng)距離的自動(dòng)識(shí)別與精確照準(zhǔn)，使測(cè)量機(jī)器人迅速?gòu)氖覂?nèi)的工業(yè)測(cè)量走向了野外工程測(cè)量。

20世紀(jì)90年代以來(lái)則是測(cè)量機(jī)器人全面應(yīng)用與發(fā)展的年代。測(cè)量機(jī)器人配套了測(cè)量軟件系統(tǒng)，并可提供全面的二次開(kāi)發(fā)工具和方法，基于測(cè)量機(jī)器人的各種應(yīng)用與開(kāi)發(fā)在世界范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展和推廣。

3測(cè)量機(jī)器人的特點(diǎn)

測(cè)量機(jī)器人具有無(wú)人值守，全自動(dòng)(定時(shí)或連續(xù))長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)精度高，時(shí)處理，可靠性高等特點(diǎn)。測(cè)量機(jī)器人主要計(jì)算機(jī)與全站儀的通訊模塊、學(xué)習(xí)測(cè)量模塊、自動(dòng)測(cè)量模塊和成果輸出模塊等幾部分構(gòu)成。計(jì)算機(jī)與全站儀的通訊模塊是實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化的一個(gè)最基本的功能模塊，它的主要功能是解決計(jì)算機(jī)與全站儀之間的雙向數(shù)據(jù)通訊，人工操作計(jì)算機(jī)來(lái)向儀器發(fā)出指令，儀器執(zhí)行相應(yīng)的操作后返回給計(jì)算機(jī)一些相應(yīng)的信息，從而來(lái)完成整個(gè)通訊過(guò)程。學(xué)習(xí)測(cè)量模塊使測(cè)量機(jī)器人根據(jù)已有的數(shù)據(jù)，使其具有記憶的功能，將測(cè)量原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并在以后的自動(dòng)測(cè)量中調(diào)用數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化的重復(fù)觀測(cè)，得到不同時(shí)刻觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，該模塊為以后的自動(dòng)測(cè)量模塊提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。自動(dòng)測(cè)量模塊功能主要是根據(jù)用戶的設(shè)定，根據(jù)學(xué)習(xí)測(cè)量的數(shù)據(jù)，定時(shí)對(duì)特定點(diǎn)位進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，自動(dòng)存儲(chǔ)測(cè)量成果，包括原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)差分改正后的數(shù)據(jù)，從而得到不同變形點(diǎn)位的變形數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)多期觀測(cè)值的累積同首期觀測(cè)值之間的比較差值就可以得到不同點(diǎn)在不同周期下的變形趨勢(shì)。成果輸出模塊可以提供變形量報(bào)表、不同周期的變形量趨勢(shì)圖等資料，使得變形成果資料更加生動(dòng)和能夠滿足不同用戶的需求。

4測(cè)量機(jī)器人的應(yīng)用

利用測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)跟蹤目標(biāo)、時(shí)時(shí)測(cè)量的特點(diǎn)，在測(cè)繪工程和工業(yè)測(cè)量中等均有重要應(yīng)用。

邊坡(包括自然邊坡和人工邊坡)因受地質(zhì)產(chǎn)狀、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水、人工擾動(dòng)和地震等因素的綜合影響，造成邊坡失穩(wěn)，從而產(chǎn)生滑坡、崩坍、變形失穩(wěn)、泥石流、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害是目前安全生產(chǎn)的最大隱患，目前廣東、四川等一些雨水較多的省份已經(jīng)利用測(cè)量機(jī)器人成功對(duì)邊坡進(jìn)行有效和精確的變形監(jiān)測(cè)。

在道路路基施工和路面施工中，利用測(cè)量機(jī)器人時(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，可以隨時(shí)得到施工點(diǎn)的平面位置和施工標(biāo)高，而知道該點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，就可以得到該點(diǎn)處的填挖高度，從而使道路施工的動(dòng)態(tài)控制成為可能。大大提高施工效率和精度，減輕測(cè)?咳嗽鋇睦投慷齲?實(shí)現(xiàn)了道路測(cè)量與施工的自動(dòng)化、一體化、程序化。

測(cè)量機(jī)器人己經(jīng)成為大跨度橋梁施工過(guò)程中進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)和控制的主要工具。在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，由于橋梁結(jié)構(gòu)的空間位置隨施工進(jìn)展不斷發(fā)生變化，要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)和多次的體系轉(zhuǎn)換過(guò)程，若同時(shí)考慮到施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)自重、施工荷載以及混凝土材料的收縮、徐變、材質(zhì)特性的不穩(wěn)定性和周?chē)h(huán)境溫度變換等因素的影響，使得施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)各個(gè)施工階段的變形不斷發(fā)生變化，這些因素均將在不同程度上影響成橋目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，并可能導(dǎo)致橋梁合攏困難、成橋線形與設(shè)計(jì)要求不符等問(wèn)題。所以在其施工階段就需要對(duì)橋梁施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，除保證施工質(zhì)量和安全外，同時(shí)也為橋梁的長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)與運(yùn)營(yíng)階段的維護(hù)管理留下寶貴的參數(shù)資料。

機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第三篇首先是確定改進(jìn)DH參數(shù)矩陣

之后是創(chuàng)建機(jī)器人和設(shè)置相關(guān)的重力加速度

之后就是根據(jù)DH參數(shù)構(gòu)建剛體和關(guān)節(jié)

注意，前面我一直在強(qiáng)調(diào)我使用的是改進(jìn)DH建模方式，所以在設(shè)置關(guān)節(jié)的變換矩陣的時(shí)候我使用了

如果是傳統(tǒng)的DH參數(shù)，就使用

之后就可以看到機(jī)器人的信息：

此時(shí)顯示機(jī)器人狀態(tài)

機(jī)器人狀態(tài)如下圖所示：

此時(shí)發(fā)現(xiàn)和我以前遇到的問(wèn)題一樣

機(jī)器人關(guān)節(jié)并沒(méi)有增加初始的偏置。找到機(jī)器人關(guān)節(jié)rigidBodyJoint的屬性設(shè)計(jì)：

發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)HomePosition的屬性設(shè)置初始偏置：

之后機(jī)器人的狀態(tài)如下圖所示

至此機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模完成。除此之外我們還可以看到MDH2參數(shù)下的機(jī)器人姿態(tài)：

中間關(guān)節(jié)的坐標(biāo)系略有區(qū)別，最終的效果是一樣的。

最終的matlab代碼：

參考：

清華大學(xué)出版社的《機(jī)器人仿真與編程技術(shù)》一書(shū)

以及我之前關(guān)于matlab機(jī)器人工具箱的7篇博文：

和我動(dòng)力學(xué)建模的博客：

機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第四篇《論如何在科技館中開(kāi)展中小學(xué)機(jī)器人教育》

[摘要]隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,世界各國(guó)都認(rèn)識(shí)到,培養(yǎng)機(jī)器人設(shè)計(jì)與操作人才的重要性。因此,紛紛出臺(tái)政策加強(qiáng)對(duì)中小學(xué)生的機(jī)器人教育?？萍拣^作為重要的校外教育機(jī)構(gòu),也有必要在此領(lǐng)域發(fā)揮自己的作用。通過(guò)分析認(rèn)為,科技館的機(jī)器人教育應(yīng)定位于中小學(xué)機(jī)器人校內(nèi)教育的補(bǔ)充與提高,提出在建構(gòu)主義教育理論的指導(dǎo)下,以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的模式,開(kāi)展機(jī)器人俱樂(lè)部、夏令營(yíng)及機(jī)器人比賽等形式的中小學(xué)生機(jī)器人教育。

[關(guān)鍵詞]科技館中小學(xué)機(jī)器人教育建構(gòu)主義項(xiàng)目學(xué)習(xí)

自上世紀(jì)50年代以來(lái),隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也發(fā)生了日新月異的變化。雖然其初衷是為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域服務(wù),但隨著技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)需求的發(fā)展,它已對(duì)普通公眾的生活產(chǎn)生了潛移默化的影響,在醫(yī)療、教育、娛樂(lè)、交通等領(lǐng)域都能看到機(jī)器人“身影”,這也使人們愈來(lái)愈認(rèn)識(shí)到,培養(yǎng)機(jī)器人設(shè)計(jì)與操作人才對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。因此,目前很多中小學(xué)校和校外機(jī)構(gòu)都開(kāi)設(shè)了機(jī)器人教育及培訓(xùn)課程,這對(duì)機(jī)器人人才儲(chǔ)備而言具有重大意義。而作為校外教育不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié),科技館在中小學(xué)機(jī)器人教育體系中理應(yīng)占據(jù)一席之地,發(fā)揮出自己的作用。那么,如何發(fā)揮呢?筆者認(rèn)為,應(yīng)在明確機(jī)器人教育的概念、厘清其發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合科學(xué)教育理論,確定合適的教育模式并加以實(shí)施。

一、機(jī)器人教育的概念

1920年,當(dāng)捷克斯洛伐克作家卡雷爾?恰佩克在他的科幻小說(shuō)《羅薩姆的機(jī)器人萬(wàn)能公司》中創(chuàng)造出“機(jī)器人(Robot)”這個(gè)詞的時(shí)候,他肯定沒(méi)料到在近一個(gè)世紀(jì)之后,其小說(shuō)中讓機(jī)器人代替人類勞動(dòng)的情節(jié)已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí),并且它們還對(duì)公眾生活產(chǎn)生了巨大的影響。

伴隨著“機(jī)器人”這個(gè)詞的誕生,社會(huì)各界一直對(duì)它的定義爭(zhēng)論不已,但是一般說(shuō)來(lái),人們都可以接受這種說(shuō)法,即機(jī)器人是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給機(jī)器人下的定義:“一種可編程和多功能的,用來(lái)搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī);或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動(dòng)作的專門(mén)系統(tǒng)?！?/p>

那么,什么是“機(jī)器人教育”呢?根據(jù)目前被廣泛采用的彭紹東教授的定義,“機(jī)器人教育”就是學(xué)習(xí)、利用機(jī)器人,優(yōu)化教育效果及師生勞動(dòng)方式的理論與實(shí)踐。

彭教授根據(jù)機(jī)器人在教學(xué)中扮演的角色,把機(jī)器人教育分為五大類:

(1)機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RobotSubjectInstruction,簡(jiǎn)稱RSI);

(2)機(jī)器人輔助教學(xué)(Robot―AssistedInstruction,簡(jiǎn)稱RAI);

(3)機(jī)器人管理教學(xué)(Robot――ManagedInstruction,簡(jiǎn)稱RMI);

(4)機(jī)器人代理(師生)事務(wù)(Robot―RepresentedRoutine,簡(jiǎn)稱RRR);

(5)機(jī)器人主持教學(xué)(Robot――DirectedInstruction,簡(jiǎn)稱RDI)。

國(guó)內(nèi)外目前所開(kāi)展的主要是前兩個(gè)類型,即機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RSI)和機(jī)器人輔助教學(xué)(RAI)。前者是指以機(jī)器人為對(duì)象進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的內(nèi)容是“機(jī)器人學(xué)科”;而后者指的是以機(jī)器人為工具進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的內(nèi)容是“自然科學(xué)的各個(gè)學(xué)科”。由于國(guó)內(nèi)外情況的差異,我國(guó)中小學(xué)目前所開(kāi)展的機(jī)器人教育以“機(jī)器人學(xué)科教學(xué)”為主,而國(guó)外則兩種教育類型發(fā)展較為平均,并無(wú)特殊偏重。

二、國(guó)內(nèi)外中小學(xué)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀

在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,機(jī)器人教育已經(jīng)成為中小學(xué)教育的熱點(diǎn)。在美國(guó),一般通過(guò)機(jī)器人技術(shù)課程、機(jī)器人輔助教學(xué)課程、課外活動(dòng)及機(jī)器人主題夏令營(yíng)等定期活動(dòng)來(lái)對(duì)中小學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人教育。比如,美國(guó)加利福尼亞州高中工程與技術(shù)聯(lián)盟在為高中生開(kāi)設(shè)的工程與技術(shù)選修課程中,提供了ROBOTICS課程,主要介紹機(jī)器人技術(shù)歷史,基礎(chǔ),術(shù)語(yǔ),微控制,傳感器,程序控制等方面的知識(shí);美國(guó)國(guó)家自然基金支持的項(xiàng)目“K―12教育中的機(jī)器人技術(shù)”,目的是幫助K―12教師以及其他教育者開(kāi)發(fā)或改進(jìn)以機(jī)器人作為一種工具,來(lái)教授STEM的課程和開(kāi)發(fā)機(jī)器人技術(shù)課程;印地安那州的Purdue大學(xué)與LAFAYETTE學(xué)校合作,在5至8年級(jí)學(xué)生課外活動(dòng)中開(kāi)展的ROBOTICS項(xiàng)目;CarnegieMellon大學(xué)提供的針對(duì)高中生的ROBOCAMP暑期機(jī)器人計(jì)劃,通過(guò)八星期的課程,使學(xué)生懂得一些基本的與機(jī)器人有關(guān)的電子,機(jī)械和計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)。

在日本,其機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)超過(guò)了歐美各國(guó),這與他們對(duì)機(jī)器人教育的高度重視密不可分。他們不光在各個(gè)大學(xué)設(shè)立了機(jī)器人研究專業(yè),并且在中小學(xué)的教學(xué)大綱中也加進(jìn)了機(jī)器人課程。每年定期舉辦針對(duì)不同層次學(xué)生的機(jī)器人設(shè)計(jì)和制作大賽,各個(gè)學(xué)校也會(huì)在假期舉辦機(jī)器人研習(xí)營(yíng),從而形成了一個(gè)多角度、全覆蓋的機(jī)器人教育體系。

此外,英國(guó)、俄羅斯、巴西、新加坡等國(guó)也早已出臺(tái)了多項(xiàng)措施推進(jìn)本國(guó)的中小學(xué)機(jī)器人教育發(fā)展。

而我國(guó)的中小學(xué)機(jī)器人教育則起步較晚,且覆蓋面較小。2000年,北京景山學(xué)校以科研課題的形式將機(jī)器人普及教育納入到信息技術(shù)課程中,在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了中小學(xué)機(jī)器人課程教學(xué)。2001年,上海市西南位育中學(xué)、盧灣高級(jí)中學(xué)等學(xué)校開(kāi)始以“校本課程”的形式進(jìn)行機(jī)器人活動(dòng)進(jìn)課堂的探索和嘗試。2005年,哈爾濱市正式將機(jī)器人引入課堂教學(xué),在哈爾濱師大附小、60中、省實(shí)驗(yàn)中學(xué)等41所學(xué)校開(kāi)設(shè)了“人工智能與機(jī)器人”課程,用必修課形式對(duì)中小學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人科學(xué)方面的教育。

除了這些進(jìn)行正規(guī)課堂教學(xué)的學(xué)校外,有些中小學(xué)則采用興趣班、培訓(xùn)班的形式開(kāi)展機(jī)器人教育。

慶幸的是,我國(guó)政府已經(jīng)意識(shí)到中小學(xué)機(jī)器人教育的重要性,并在“課標(biāo)”中有所體現(xiàn)。如教育部在2003年4月正式頒布的《普通高中技術(shù)課程(實(shí)驗(yàn))標(biāo)準(zhǔn)》中,首次在“通用技術(shù)”科目中設(shè)立了“簡(jiǎn)易機(jī)器人制作”模塊,它是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)的平臺(tái)、將機(jī)械傳動(dòng)與單片機(jī)的應(yīng)用有機(jī)組合的一個(gè)選修課程模塊?，F(xiàn)在,新的高中課程標(biāo)準(zhǔn)在“信息技術(shù)”科目中也已設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊,這是我國(guó)高中階段開(kāi)展人工智能教育邁出的第一步。

不過(guò)值得注意的是,在我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育體系中,科技館所占比例幾可忽略。我們認(rèn)為作為青少年科普的重要陣地,科技館理應(yīng)在中小學(xué)機(jī)器人教育中發(fā)揮更大的作用。

三、科技館與中小學(xué)機(jī)器人教育

1.科技館在中小學(xué)機(jī)器人教育中的定位

作為校外科普機(jī)構(gòu),科技館不可能將完成“課標(biāo)”為己任,而是應(yīng)定位于中小學(xué)機(jī)器人校內(nèi)教育的補(bǔ)充與提高。就中國(guó)的情況而言,我們認(rèn)為,補(bǔ)充的內(nèi)容應(yīng)該是校內(nèi)教育極少涉及的機(jī)器人輔助教學(xué)(RAI),而提高的內(nèi)容是校內(nèi)教育已有一定基礎(chǔ)的機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RSI)。

2.科技館在中小學(xué)機(jī)器人教育中可采用的指導(dǎo)理論

在杜威“做中學(xué)”、皮亞杰的“發(fā)生認(rèn)識(shí)論”以及維果斯基“心理發(fā)展的文化歷史學(xué)說(shuō)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的建構(gòu)主義教育理論(本文的討論范圍不包括激進(jìn)的建構(gòu)主義〈〉),近年來(lái)已經(jīng)在科學(xué)教育領(lǐng)域中產(chǎn)生了巨大影響。

建構(gòu)主義認(rèn)為,世界是客觀存在的,但世界的意義卻是由人建構(gòu)的。它強(qiáng)調(diào)知識(shí)的動(dòng)態(tài)發(fā)展性,并認(rèn)為知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境(即社會(huì)文化背景下),借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定的情境(即社會(huì)文化背景下),借助其他人的幫助(即通過(guò)人際間的協(xié)作活動(dòng))而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)過(guò)程,因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“交流”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。

在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)習(xí)者處于中心地位,是信息加工的主體,要主動(dòng)對(duì)意義進(jìn)行建構(gòu);而教師則是意義建構(gòu)的幫助者,而非知識(shí)的灌輸者。故在此理念下,整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生要充分發(fā)揮自己的主動(dòng)性,使用探究的方式,以自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),努力構(gòu)建屬于自己的新知識(shí);他們需要主動(dòng)搜集、分析相關(guān)信息、資料,并對(duì)要學(xué)習(xí)的問(wèn)題提出假設(shè)并加以驗(yàn)證。而教師的任務(wù)則是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)設(shè)符合學(xué)習(xí)內(nèi)容的情境,提示新舊知識(shí)之間聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生之間的協(xié)作、對(duì)話,從而幫助學(xué)生完成新知識(shí)的構(gòu)建。

建構(gòu)主義教育理論與科技館教育的教育特點(diǎn)非常契合。因?yàn)椤翱萍拣^教育的本質(zhì)特點(diǎn)在于它模擬再現(xiàn)了科研和生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)踐過(guò)程,并且不是簡(jiǎn)單地模擬再現(xiàn),而是以學(xué)習(xí)為目的、經(jīng)過(guò)改造的模擬再現(xiàn),創(chuàng)造了引導(dǎo)觀眾進(jìn)入探索與發(fā)現(xiàn)科學(xué)過(guò)程的條件。科技館提供的‘從實(shí)踐中學(xué)習(xí)’的途徑不僅成為它與其他教育、傳播機(jī)構(gòu)及傳統(tǒng)博物館的最大區(qū)別,而且是科技館生存與發(fā)展的價(jià)值所在?！币簿褪钦f(shuō),科技館的教育需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)觀眾自己進(jìn)行意義建構(gòu),并且在此過(guò)程中,可能伴有觀眾與科技館員工或觀眾之間的交流,這恰恰正是一個(gè)完整的建構(gòu)主義者所提倡的教育過(guò)程。

3.科技館在中小學(xué)機(jī)器人教育中可采用的模式

1918年,著名教育學(xué)家克伯屈(WilliamHeardKilpatrick)在他名為《項(xiàng)目(設(shè)計(jì))教學(xué)法:在教育過(guò)程中有目的活動(dòng)的應(yīng)用》的文章中,首次提出了“項(xiàng)目學(xué)習(xí)(Project-basedLearning)”的概念,用以說(shuō)明有目的的設(shè)計(jì)行為對(duì)教育的重要性及其在教育過(guò)程中的應(yīng)用。它讓“學(xué)生自己計(jì)劃、運(yùn)用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),通過(guò)自己的操作,在具體的情境中解決實(shí)際問(wèn)題”。它是“一套能使教師指導(dǎo)兒童對(duì)真實(shí)世界進(jìn)行深入研究的課程活動(dòng),它在真實(shí)世界中讓學(xué)生借助多種資源開(kāi)展探究活動(dòng),并在一定時(shí)間內(nèi)解決一系列相互關(guān)聯(lián)著的問(wèn)題的一種新型的探究性的學(xué)習(xí),具體表現(xiàn)為構(gòu)想、驗(yàn)證、完善、制造出某種東西,它可以是有形的由學(xué)生制作的物體,如書(shū)、劇本或一項(xiàng)發(fā)明等?！?0世紀(jì)二三十年代,項(xiàng)目教學(xué)法已經(jīng)在美國(guó)一些學(xué)校的低年級(jí)中得到了運(yùn)用,到20世紀(jì)八九十年代,則在廣大中小學(xué)中得到了普遍推廣。

我們認(rèn)為,項(xiàng)目學(xué)習(xí)法正是在科技館中進(jìn)行機(jī)器人教育所可以采用的模式。不論是機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RSI),還是機(jī)器人輔助教學(xué)(RAI),都可以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的模式開(kāi)展。而可采用的活動(dòng)形式有機(jī)器人俱樂(lè)部、夏令營(yíng)、機(jī)器人比賽等。

選定項(xiàng)目后,就需要組織學(xué)生對(duì)主題的探究活動(dòng)。這一階段一般都以學(xué)習(xí)小組或團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行。學(xué)生首先要對(duì)項(xiàng)目的主題進(jìn)行調(diào)查、討論,提出解決問(wèn)題的假設(shè);然后收集相關(guān)信息,對(duì)它們進(jìn)行處理和分析,再驗(yàn)證或推翻之前的假設(shè),最終得出問(wèn)題的解決方案。在整個(gè)探究過(guò)程中,為有利于學(xué)生自我知識(shí)的建構(gòu),應(yīng)對(duì)他們的一切探索和決定都持鼓勵(lì)態(tài)度,而毋須規(guī)定出唯一正確的答案。

四、結(jié)論

科技館作為重要的校外教育機(jī)構(gòu),也有必要在此領(lǐng)域發(fā)揮自己的作用。本文通過(guò)分析認(rèn)為,科技館的機(jī)器人教育應(yīng)定位于中小學(xué)機(jī)器人校內(nèi)教育的補(bǔ)充與提高,補(bǔ)充的內(nèi)容應(yīng)該是校內(nèi)教育極少涉及的機(jī)器人輔助教學(xué)(RAI),而提高的內(nèi)容是校內(nèi)教育已有一定基礎(chǔ)的機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RSI)。具體應(yīng)在建構(gòu)主義教育理論的指導(dǎo)下,以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的模式,開(kāi)展機(jī)器人俱樂(lè)部、夏令營(yíng)及機(jī)器人比賽等形式的中小學(xué)生機(jī)器人教育。

參考文獻(xiàn):

[1]彭紹東.論機(jī)器人教育(上)[J].電化教育研究,2002,(6):4.

[2]王益,張劍平.美國(guó)機(jī)器人教育的特點(diǎn)及其啟示[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2007,(11):109.

機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第五篇摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，機(jī)器人開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，替工人進(jìn)行一些復(fù)雜、繁重的體力勞動(dòng)。目前，機(jī)器人是一種制造業(yè)與自動(dòng)化設(shè)備中的典型代表，這將會(huì)是人造機(jī)器的“終極”版。它的應(yīng)用已經(jīng)涉及信息化、自動(dòng)化、智能化、傳感器與知識(shí)化等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，這是目前，是我國(guó)乃至世界高新技術(shù)成果的最佳集成，因此，它的發(fā)展是與許多學(xué)科的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。以現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，同時(shí)在技術(shù)操作中，他也變得越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，提高工業(yè)機(jī)器人的安全性。另一方面，工業(yè)機(jī)器人發(fā)展越來(lái)越微型化、智能化，在人類生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

關(guān)鍵詞工業(yè)機(jī)器人智能化應(yīng)用領(lǐng)域安全性

隨著社會(huì)復(fù)雜的需求，工業(yè)機(jī)器人在應(yīng)用領(lǐng)域中越來(lái)越廣泛。一方面，工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，代替工人危險(xiǎn)、復(fù)雜、單調(diào)的長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)，例如在機(jī)械加工、壓力鑄造、塑料制品成形及金屬制品業(yè)等各種工序上，同時(shí)還應(yīng)用于原子能工業(yè)等高危險(xiǎn)的部門(mén)，這已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家中應(yīng)用比較廣泛。另一方面，工業(yè)機(jī)器人在其他的領(lǐng)域應(yīng)用也比較多，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，提高了工業(yè)機(jī)器人的使用性能和安全性能，其應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣泛，應(yīng)用的范圍已經(jīng)突破了工業(yè)，尤其在醫(yī)療業(yè)中應(yīng)用比較好。

一、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程

第一代機(jī)器人，一般指工業(yè)上大量使用的可編程機(jī)器人及遙控操作機(jī)?？删幊虣C(jī)器人可根據(jù)操作人員所編程序完成一些簡(jiǎn)單重復(fù)性作業(yè)。遙控操作機(jī)制每一步動(dòng)作都要靠操作人員發(fā)出。1982年，美國(guó)通用汽車(chē)公司在裝配線上為機(jī)器人裝備了視覺(jué)系統(tǒng)，從而宣告了第二代機(jī)器人―感知機(jī)器人的問(wèn)世。這代機(jī)器人，帶有外部傳感器，可進(jìn)行離線編程。能在傳感系統(tǒng)支持下，具有不同程度感知環(huán)境并自行修正程序的功能。第三代機(jī)器人為自治機(jī)器人，正在各國(guó)研制和發(fā)展。它不但具有感知功能，還具有一定決策和規(guī)劃能力。能根據(jù)人的命令或按照所處環(huán)境自行做出決策規(guī)劃動(dòng)作即按任務(wù)編程。

我國(guó)機(jī)器人研究工作起步較晚，從“七五”開(kāi)始國(guó)家投入資金，對(duì)工業(yè)機(jī)器及其零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研制。1986年國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃開(kāi)始實(shí)施，智能機(jī)器人主題跟蹤世界機(jī)器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過(guò)幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初期，經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個(gè)階段：70年代的萌芽期，80年代的開(kāi)發(fā)期和90年代的適用化期。

上世紀(jì)70年代是世界科技發(fā)展的一個(gè)里程碑：人類登上了月球，實(shí)現(xiàn)了金星、火星的軟著陸。我國(guó)也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用掀起一個(gè)高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補(bǔ)充了日益短缺的勞動(dòng)力。在這種背景下，我國(guó)于1972年開(kāi)始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。

進(jìn)入80年代后，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，隨著改革開(kāi)放的不斷深入，我國(guó)機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間，國(guó)家投入資金，對(duì)工業(yè)機(jī)器人及其零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)，研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。1986年國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)開(kāi)始實(shí)施，智能機(jī)器人主題跟蹤世界機(jī)器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過(guò)幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。

從90年代初期起，中國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變時(shí)期，掀起了新一輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)一大步，先后研制出了點(diǎn)焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運(yùn)、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機(jī)器人，并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程，形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人經(jīng)過(guò)“七五”攻關(guān)計(jì)劃、“九五”攻關(guān)計(jì)劃和863計(jì)劃的支持已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)也已經(jīng)成熟，應(yīng)用上已經(jīng)遍及各行各業(yè)。

機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第六篇【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣工程得到不斷的更新和進(jìn)步，其自動(dòng)化技術(shù)不斷加強(qiáng)而機(jī)器人設(shè)計(jì)也在不斷的沖擊人們的生活，在機(jī)器人設(shè)計(jì)理念中加入電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)，利用其自動(dòng)化技術(shù)讓機(jī)器人具有人性化特征，從而能夠具有更多人類的自動(dòng)行為，從更多方面為人類提供更好的服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動(dòng)化;機(jī)器人設(shè)計(jì)

一、前言

機(jī)器人的不斷研究創(chuàng)造是時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，是為了滿足人們更多需要而必然要進(jìn)行的一項(xiàng)科學(xué)研究。目前，國(guó)外很多國(guó)家在機(jī)器人設(shè)計(jì)領(lǐng)域已有很多成功例子，其機(jī)器人具備的技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)技術(shù)無(wú)法比擬的。但是，時(shí)下我國(guó)很多高校開(kāi)展機(jī)器人設(shè)計(jì)研究以及社會(huì)上的機(jī)器人比賽活動(dòng)等，讓越來(lái)越多的人對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)有更多的認(rèn)識(shí)，給機(jī)器人設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新創(chuàng)造了一個(gè)良好的環(huán)境。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)能夠給機(jī)器人設(shè)計(jì)提供一個(gè)良好的技術(shù)支持。本文主要分析機(jī)器人設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用情況，旨在讓我國(guó)的機(jī)器人設(shè)計(jì)快速跟上國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)造出具有世界領(lǐng)先水平的機(jī)器人。

二、機(jī)器人簡(jiǎn)介

機(jī)器人最早出現(xiàn)在中國(guó)的西周穆王時(shí)期，最初形式是一個(gè)有開(kāi)關(guān)能夠自動(dòng)“跳舞”的木質(zhì)人，后來(lái)在卡雷爾·恰佩克的科幻小說(shuō)中創(chuàng)造了機(jī)器人這個(gè)名詞，從此一些能夠自動(dòng)制定既定工作的機(jī)械設(shè)備統(tǒng)稱為機(jī)器人[1]?，F(xiàn)代的機(jī)器人能夠在人類的指揮下做一些簡(jiǎn)單工作，如對(duì)話、投籃、快跑、協(xié)助人類進(jìn)行危險(xiǎn)行為等。目前技術(shù)比較先進(jìn)的國(guó)家如英國(guó)、日本、美國(guó)等在機(jī)器人的研究上取得非常大的進(jìn)步，很多領(lǐng)域如醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)及軍事建設(shè)等方面均使用機(jī)器人當(dāng)做人類力量的延伸。通過(guò)指揮或者在機(jī)器人內(nèi)部設(shè)計(jì)自動(dòng)裝備，讓機(jī)器人擁有人類思維，自動(dòng)進(jìn)行工作。當(dāng)前機(jī)器人發(fā)展甚至趨向高度的人性化，機(jī)器人不再只是由機(jī)械設(shè)備組成，有些機(jī)器人甚至有人類的模樣和思維方式，但是機(jī)器人真正能夠擁有人類相同的思維還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。

三、電氣工程及其自動(dòng)化概念

電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科的最主要課程為電氣和計(jì)算機(jī)工程，因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和具體實(shí)踐時(shí)，這個(gè)兩門(mén)課程是最主要的測(cè)驗(yàn)對(duì)象。通過(guò)設(shè)置不同等級(jí)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)訓(xùn)練平臺(tái)，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)的技術(shù)能力的同時(shí)根據(jù)自身的條件去挑戰(zhàn)更高的技術(shù)實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生除了掌握基礎(chǔ)的電機(jī)技術(shù)、電力電學(xué)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)之外還能夠掌握如線路綜合設(shè)計(jì)技術(shù)、高級(jí)計(jì)算機(jī)軟件管理技術(shù)以及CPLD技術(shù)等綜合性相對(duì)比較強(qiáng)的技術(shù)，在實(shí)際工作中能夠解決更多難題和滿足更多需求。

四、電氣工程及其自動(dòng)化在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析

由于機(jī)器人是由多種機(jī)械部件拼接后再安裝編排程序最后實(shí)現(xiàn)機(jī)器裝備自動(dòng)運(yùn)行的，因此通過(guò)分析其主要構(gòu)造能夠了解電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在其中的運(yùn)用情況。首先，機(jī)器人是由電機(jī)和連接桿組成的，在裝置電機(jī)時(shí)根據(jù)需要裝置步行或跳躍等電機(jī)使其擁有步行和跳躍等能力，同時(shí)利用生活常見(jiàn)的鋁板鋁條進(jìn)行構(gòu)建的鏈接，將一個(gè)還不能行動(dòng)的機(jī)器人做出來(lái)后再通過(guò)加入編排程序讓其自動(dòng)工作或人工指揮其工作。這其中就包含電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科中的電機(jī)電力技術(shù)、計(jì)算機(jī)指揮和控制技術(shù)以及電力線路鏈接設(shè)計(jì)等多種技術(shù)。

其次，機(jī)械人構(gòu)件組裝完畢后，還需要檢測(cè)裝置保證其運(yùn)行功能質(zhì)量。檢測(cè)裝置是在機(jī)械人雛形形成并開(kāi)始指揮其工作后對(duì)其實(shí)際的信息進(jìn)行記錄，再將實(shí)際信息和機(jī)器人內(nèi)部既定的信息相對(duì)比，若出現(xiàn)很大偏差則需要重新進(jìn)行信息的設(shè)定，若偏差很小則表示機(jī)器人研究成功，可以投入使用。分析是現(xiàn)代先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)發(fā)現(xiàn)，很多機(jī)器人能夠代替人類將損壞或質(zhì)量不好的對(duì)象進(jìn)行，同時(shí)立即將信息進(jìn)行反饋，大幅度提高機(jī)器人工作的精確度并減少人類的工作量。

再者，機(jī)器人在組裝完成后需要通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)后機(jī)器人才能給自行工作。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備在機(jī)器人中按照指定信號(hào)裝置，當(dāng)信號(hào)一放出，機(jī)器人即能夠自動(dòng)工作。其主要依靠電氣工程機(jī)器自動(dòng)化學(xué)科中的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝置的自動(dòng)位移。

最后，機(jī)器人雖然能夠根據(jù)已編排的程序自動(dòng)動(dòng)作，但是大多時(shí)候仍是人類進(jìn)行控制，因此監(jiān)控系統(tǒng)就顯得尤為重要。目前的監(jiān)控系統(tǒng)主要為集中式的控制系統(tǒng)，也就是指需要一個(gè)中心監(jiān)控裝置就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的全部控制，該中心裝置一般是一臺(tái)微機(jī)[3]。該步驟需要運(yùn)用到電氣工程機(jī)器自動(dòng)化學(xué)科中的單片機(jī)技術(shù)，單片機(jī)本身即為一臺(tái)微機(jī)，因此將其安插在機(jī)器人結(jié)構(gòu)中，只需要插入電源就可以運(yùn)行，從而自如的控制機(jī)器人工作。

從以上分析內(nèi)容可知，在機(jī)器人設(shè)計(jì)中加入電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)能夠使機(jī)器人設(shè)計(jì)更加順利，其擁有的功能會(huì)相對(duì)比較多且符合現(xiàn)代的技術(shù)水平。但，同樣的，機(jī)器人設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的研究工程，其中涉及到的技術(shù)類型多樣，僅僅依靠電氣工程機(jī)器自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)根本無(wú)法滿足人類對(duì)高度人性化機(jī)器人的要求。因此，只有不斷的研究多種技術(shù)，才能使機(jī)器人真正成為人類工作和生活的好助手。

[1]wilson.機(jī)器人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)之談[J].電子制作，2011，32(09)：102-103.

[2]張靜，劉永均，李柏林.機(jī)器人系統(tǒng)多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2008，41(05)：98-99.

[3]鄧鋒.采用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)貨艙門(mén)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)鉆鉚[J].航空制造技術(shù)，2010，36(19)：210-211.

機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第七篇智能機(jī)器人的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:機(jī)器人、發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用、趨勢(shì)。

1、引言。

機(jī)器人的定義是可編程和多功能的操作機(jī)，用于搬運(yùn)材料、零件和工具，或者為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可變化和可編程動(dòng)作的專業(yè)系統(tǒng)。

智能機(jī)器人是在感覺(jué)上全面模擬人的機(jī)器系統(tǒng)，外形不一定像人。它是人工智能技術(shù)的綜合考場(chǎng)，可以全面考察人工智能各領(lǐng)域的技術(shù)，研究彼此的關(guān)系。也可以在有害環(huán)境中代替人從事危險(xiǎn)工作、天下海、戰(zhàn)場(chǎng)作業(yè)等方面大顯身手。

智能機(jī)器人應(yīng)具備感知環(huán)境的能力、執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)影響環(huán)境的能力和感知與行動(dòng)聯(lián)系的能力三個(gè)方面。智能機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人的根本區(qū)別在于智能機(jī)器人具有感知功能和識(shí)別、判斷和規(guī)劃功能。

隨著智能機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，人們期待智能機(jī)器人在更多領(lǐng)域?yàn)槿祟惙?wù)，代替人類完成更復(fù)雜的工作。但是，智能機(jī)器人的環(huán)境往往不為人知，難以預(yù)測(cè)。智能機(jī)器人應(yīng)完成的工作任務(wù)也越來(lái)越復(fù)雜，人工分析智能機(jī)器人的行為，設(shè)計(jì)也越來(lái)越困難。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)智能機(jī)器人的研究也越來(lái)越深入。

通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)和課后討論，觀看各組的說(shuō)明和相關(guān)機(jī)器人視頻，分析了國(guó)內(nèi)外智能機(jī)器人的發(fā)展，討論了智能機(jī)器人發(fā)展中存在的問(wèn)題，最后提出了智能機(jī)器人發(fā)展的想法。

2、國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀綜述。

智能機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀。

智能機(jī)器人是第三代機(jī)器人，該機(jī)器人具有多種傳感器，可融合多種傳感器獲得的信息，有效適應(yīng)變化環(huán)境，具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力、學(xué)習(xí)能力和自治功能。

目前開(kāi)發(fā)中的智能機(jī)器人智能水平并不高，只能說(shuō)是智能機(jī)器人的初級(jí)階段。在智能機(jī)器人研究中，目前的核心問(wèn)題有兩個(gè)。另一方面，提高智能機(jī)器人的自主性是智能機(jī)器人與人的關(guān)系，也就是說(shuō)，希望智能機(jī)器人與人更加獨(dú)立，具有更加友好的人機(jī)界面。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，只要操作人員給出要完成的任務(wù)，機(jī)器就能自動(dòng)形成完成任務(wù)的步驟，自動(dòng)完成。另一方面，提高智能機(jī)器人的適應(yīng)性，提高智能機(jī)器人適應(yīng)環(huán)境變化的能力，是智能機(jī)器人與環(huán)境的關(guān)系，希望加強(qiáng)交互關(guān)系。

智能機(jī)器人涉及到很多關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)關(guān)系到智能機(jī)器人的智能高低。這些重要技術(shù)主要包括多傳感信息耦合技術(shù)，多傳感信息融合是指綜合多傳感器的感知數(shù)據(jù)，產(chǎn)生更可靠、更準(zhǔn)確、更全面的信息，融合的多傳感器系統(tǒng)更完善、更準(zhǔn)確地反映檢測(cè)對(duì)象的特性，消除信息的不確定性，提高信息的可靠性

在各國(guó)智能機(jī)器人的發(fā)展中，美國(guó)智能機(jī)器人技術(shù)在國(guó)際上一直處于領(lǐng)先地位，其技術(shù)全面、先進(jìn)、適應(yīng)性強(qiáng)、性能可靠、功能全面、精度高，其視覺(jué)、觸覺(jué)等人工智能技術(shù)已廣泛應(yīng)用于宇宙、汽車(chē)工業(yè)。日本由于一系列扶植政策，各種機(jī)器人包括智能機(jī)器人發(fā)展迅速。歐洲各國(guó)在智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用方面處于世界公認(rèn)的領(lǐng)先地位。我國(guó)起步較晚，進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，以機(jī)器人為媒體推進(jìn)制造業(yè)整體變化，推進(jìn)高科技產(chǎn)業(yè)整體成長(zhǎng)。

智能機(jī)器人的廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)代智能機(jī)器人基本上可以根據(jù)人的命令完成各種復(fù)雜的工作，如深海探測(cè)、作戰(zhàn)、偵察、信息收集、危險(xiǎn)、服務(wù)等工作，模擬人類不能或不想完成的工作，不僅可以自主完成工作，還可以與人合作完成工作

智能機(jī)器人根據(jù)工作場(chǎng)所的不同，可分為管道、水下、空中、地面機(jī)器人等。管道機(jī)器人可用于檢測(cè)管道使用中的破裂、腐蝕和焊接質(zhì)量，在惡劣環(huán)境下承擔(dān)管道的清潔、涂裝、焊接、內(nèi)部研磨等維護(hù)，修復(fù)地下管道的水下機(jī)器人可用于海洋科學(xué)研究、海上石油開(kāi)發(fā)、海底礦藏勘探、海底撈救生等空中機(jī)器人可用于通信、氣象、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、交通、廣播電視等服務(wù)機(jī)器人半自主或全自主工作，為人類提供服務(wù)，其中醫(yī)療機(jī)器人具有良好的應(yīng)用前景

在國(guó)防領(lǐng)域，軍用智能機(jī)器人得到前所未有的重視和發(fā)展，近年來(lái)，美英等國(guó)開(kāi)發(fā)了第二代軍用智能機(jī)器人，其特點(diǎn)是采用自主控制方式，完成偵察、作戰(zhàn)和物流支援等任務(wù)，在戰(zhàn)場(chǎng)上具有觀察、嗅覺(jué)等能力，自動(dòng)跟蹤地形和選擇道路，具有自動(dòng)搜索、識(shí)別和消滅敵人目標(biāo)的功能。例如，美國(guó)的Navplab自主導(dǎo)航車(chē)、SSV自主地面坦克等。在未來(lái)的軍事智能機(jī)器人中，智能戰(zhàn)斗機(jī)器人、智能偵察機(jī)器人、智能警戒機(jī)器人、智能士兵機(jī)器人、智能運(yùn)輸機(jī)器人等也成為防衛(wèi)裝備的新亮點(diǎn)。

在服務(wù)工作方面，世界各國(guó)尤其是西方發(fā)達(dá)國(guó)家都在致力于研發(fā)和廣泛應(yīng)用服務(wù)智能機(jī)器人，以掃地機(jī)器人為例，隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們希望能夠更加從繁瑣的日常事務(wù)中脫穎而出，這就使掃地機(jī)器人進(jìn)入家庭成為可能。日本公司開(kāi)發(fā)的地板清掃機(jī)器人，可以沿著墻壁從任何位置自動(dòng)啟動(dòng)，利用旋轉(zhuǎn)的刷子將廢棄物清掃到自己的容器中的車(chē)站地板清洗機(jī)器人工作時(shí)，將清洗液灑在地板上，用旋轉(zhuǎn)刷不斷清洗地板，將污水吸入帶來(lái)的容器中的工廠的自動(dòng)清掃機(jī)器人可以用于各種工廠的清掃工作。美國(guó)的清掃機(jī)器人Roomba具有很高的自主能力，可以在房間各家具的間隙游走，靈巧地完成清掃。瑞典的機(jī)器人三葉蟲(chóng)表面光滑圓形，內(nèi)置搜索雷達(dá)，可以迅速檢測(cè)和避免桌腿、玻璃器皿、寵物和其他障礙物。微處理器識(shí)別這些障礙物時(shí)，可以重新選擇路線，重新判斷和計(jì)算整個(gè)房間，保證房間的各個(gè)角落被清掃。

現(xiàn)代智能機(jī)器人不僅在上述方面有著廣泛的應(yīng)用，而且會(huì)滲透到生活的方方面面面，像煤炭工業(yè)在礦業(yè)方面，考慮到社會(huì)對(duì)煤炭需求量日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)和煤炭開(kāi)采的惡劣環(huán)境，將智能機(jī)器人應(yīng)用到礦業(yè)是必不可少的。在建筑方面，有高層建筑抹灰機(jī)器人、預(yù)制品安裝機(jī)器人、室內(nèi)裝飾機(jī)器人、擦拭玻璃機(jī)器人、地板研磨機(jī)器人等。在核工業(yè)方面，主要研究機(jī)構(gòu)靈活、動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、反應(yīng)快、重量輕的機(jī)器人等。智能機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，人們希望智能機(jī)器人能夠在更多領(lǐng)域?yàn)槿祟惙?wù)，代替人類完成更復(fù)雜的工作。

3.討論和展望和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。

智能機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)展望。

智能機(jī)器人發(fā)展前景廣闊，目前機(jī)器人研究處于第三代智能機(jī)器人階段，國(guó)內(nèi)外研究取得了很多成果，但智能水平仍不令人滿意。未來(lái)的智能機(jī)器人應(yīng)該在以下方面著力發(fā)展:面向任務(wù)，由于目前的人工智能不能提供實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器的完整理論和方法，現(xiàn)有的人工智能技術(shù)多依賴于領(lǐng)域知識(shí)，因此我們限制了機(jī)器完成的任務(wù)和發(fā)展面向任務(wù)的特殊機(jī)器人，現(xiàn)有的人工智能技術(shù)可以發(fā)揮作用，開(kāi)發(fā)這種智能機(jī)器人是可能的傳感技術(shù)和集成技術(shù)技術(shù)，在現(xiàn)有傳感器和集成技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展更好、更先進(jìn)的處理方法和實(shí)現(xiàn)手段，或者尋找新的傳感器技術(shù)復(fù)雜的同時(shí)，可以提高人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智能機(jī)器人工智

發(fā)展趨勢(shì)。

現(xiàn)有的智能機(jī)器人智能化水平還不夠高，所以在今后的發(fā)展中，努力提高各發(fā)面技術(shù)及其綜合應(yīng)用，大力提高智能機(jī)器人的智能化程度，提高智能機(jī)器人的自主性和適應(yīng)性，是智能機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵。同時(shí)，智能機(jī)器人涉及多門(mén)學(xué)科的協(xié)同工作，不僅包括技術(shù)基礎(chǔ)，還包括心理學(xué)、倫理學(xué)等社會(huì)科學(xué)，讓智能機(jī)器人完成對(duì)人類有益的工作，讓人類從繁重、重復(fù)、危險(xiǎn)的工作中解放出來(lái)，就像科幻作家阿西莫夫的機(jī)器人學(xué)三大法則一樣，智能機(jī)器人真正為人類的利益服務(wù)，不能成為xxx的工具。相信在不不久的將來(lái)，各行各業(yè)都充滿了各種各樣的智能機(jī)器人，科幻小說(shuō)的場(chǎng)景在科學(xué)家們的努力下成為現(xiàn)實(shí)，很好地提高了人類的生活質(zhì)量和對(duì)未知事物的探索能力。

個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)。

在沒(méi)有學(xué)習(xí)《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》這門(mén)課程之前，我對(duì)機(jī)器人知之甚少。通過(guò)老師的說(shuō)明和各組同學(xué)的課程說(shuō)明，我對(duì)機(jī)器人有了更廣泛的認(rèn)識(shí)。

我一直想自己做一臺(tái)遙控六通道遙控飛機(jī)，因?yàn)闆](méi)有太多的知識(shí)和專業(yè)的時(shí)間，一直覺(jué)得太難了，所以一直沒(méi)有方向。學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)這門(mén)課程是我制作的開(kāi)始，遙控直升機(jī)與智能機(jī)器人相比差距太大，這就是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展結(jié)果吧。

看過(guò)TED的一堂四軸直升機(jī)的錄像，讓我開(kāi)闊視野，讓我對(duì)制作自己的機(jī)器人有更多的想法。

通過(guò)《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》、《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程學(xué)習(xí)后，豐富的知識(shí)和技能，我可以在自己制作的機(jī)器人相應(yīng)的傳感器模塊，使自己制作的機(jī)器人具有更多的功能，智能化。

參考文獻(xiàn)。

機(jī)器人模型簡(jiǎn)介范文第八篇【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣工程得到不斷的更新和進(jìn)步，其自動(dòng)化技術(shù)不斷加強(qiáng)而機(jī)器人設(shè)計(jì)也在不斷的沖擊人們的生活，在機(jī)器人設(shè)計(jì)理念中加入電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)，利用其自動(dòng)化技術(shù)讓機(jī)器人具有人性化特征，從而能夠具有更多人類的自動(dòng)行為，從更多方面為人類提供更好的服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動(dòng)化;機(jī)器人設(shè)計(jì)

一、前言

機(jī)器人的不斷研究創(chuàng)造是時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，是為了滿足人們更多需要而必然要進(jìn)行的一項(xiàng)科學(xué)研究。目前，國(guó)外很多國(guó)家在機(jī)器人設(shè)計(jì)領(lǐng)域已有很多成功例子，其機(jī)器人具備的技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)技術(shù)無(wú)法比擬的。但是，時(shí)下我國(guó)很多高校開(kāi)展機(jī)器人設(shè)計(jì)研究以及社會(huì)上的機(jī)器人比賽活動(dòng)等，讓越來(lái)越多的人對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)有更多的認(rèn)識(shí)，給機(jī)器人設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新創(chuàng)造了一