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文檔簡介
電子機(jī)器人摘要范文第一篇電子機(jī)器人摘要范文第一篇摘要:本文首先概括了測量機(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,最后測量機(jī)器人的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵字:測量機(jī)器人;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
1引言
隨著我國各項(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)測就愈加重要,有關(guān)變形監(jiān)測的方法隨著新儀器、新技術(shù)的出現(xiàn)而不斷發(fā)展。測量機(jī)器人(Measurementrobot,或稱測地機(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)測量,或按照已經(jīng)設(shè)定的程序自動(dòng)重復(fù)測量多個(gè)目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)測量的全自動(dòng)化、智能化。尤其在小尺度局部坐標(biāo)測量當(dāng)中,測量精度高、靈活機(jī)動(dòng)、快速便捷、無接觸等方面,有著其它測量技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢。本文概要介紹測量機(jī)器人發(fā)展和應(yīng)用。
2測量機(jī)器人發(fā)展
測量機(jī)器人是在電子經(jīng)緯儀和紅外測距儀的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,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經(jīng)緯儀改制而成的組合式測量機(jī)器人,用于煤礦的邊坡監(jiān)測,可同時(shí)自動(dòng)檢測幾百個(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年代中期是測量機(jī)器人的逐步發(fā)展期,Leica公司推出了多種系列測量機(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)了普通棱鏡的長距離的自動(dòng)識(shí)別與精確照準(zhǔn),使測量機(jī)器人迅速從室內(nèi)的工業(yè)測量走向了野外工程測量。
20世紀(jì)90年代以來則是測量機(jī)器人全面應(yīng)用與發(fā)展的年代。測量機(jī)器人配套了測量軟件系統(tǒng),并可提供全面的二次開發(fā)工具和方法,基于測量機(jī)器人的各種應(yīng)用與開發(fā)在世界范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展和推廣。
3測量機(jī)器人的特點(diǎn)
測量機(jī)器人具有無人值守,全自動(dòng)(定時(shí)或連續(xù))長期監(jiān)測,監(jiān)測精度高,時(shí)處理,可靠性高等特點(diǎn)。測量機(jī)器人主要計(jì)算機(jī)與全站儀的通訊模塊、學(xué)習(xí)測量模塊、自動(dòng)測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,從而來完成整個(gè)通訊過程。學(xué)習(xí)測量模塊使測量機(jī)器人根據(jù)已有的數(shù)據(jù),使其具有記憶的功能,將測量原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并在以后的自動(dòng)測量中調(diào)用數(shù)據(jù)來進(jìn)行自動(dòng)化的重復(fù)觀測,得到不同時(shí)刻觀測點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息,該模塊為以后的自動(dòng)測量模塊提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。自動(dòng)測量模塊功能主要是根據(jù)用戶的設(shè)定,根據(jù)學(xué)習(xí)測量的數(shù)據(jù),定時(shí)對(duì)特定點(diǎn)位進(jìn)行自動(dòng)觀測,自動(dòng)存儲(chǔ)測量成果,包括原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過差分改正后的數(shù)據(jù),從而得到不同變形點(diǎn)位的變形數(shù)據(jù),經(jīng)過多期觀測值的累積同首期觀測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。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測量機(jī)器人的應(yīng)用
利用測量機(jī)器人自動(dòng)跟蹤目標(biāo)、時(shí)時(shí)測量的特點(diǎn),在測繪工程和工業(yè)測量中等均有重要應(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。
在道路路基施工和路面施工中,利用測量機(jī)器人時(shí)時(shí)跟蹤測量的優(yōu)勢,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?咳嗽鋇睦投慷齲?實(shí)現(xiàn)了道路測量與施工的自動(dòng)化、一體化、程序化。
測量機(jī)器人己經(jīng)成為大跨度橋梁施工過程中進(jìn)行施工監(jiān)測和控制的主要工具。在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中,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)漫長和多次的體系轉(zhuǎn)換過程,若同時(shí)考慮到施工過程中結(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)定性和周圍環(huán)境溫度變換等因素的影響,使得施工過程中橋梁結(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)要求不符等問題。所以在其施工階段就需要對(duì)橋梁施工過程進(jìn)行監(jiān)控,除保證施工質(zhì)量和安全外,同時(shí)也為橋梁的長期健康監(jiān)測與運(yùn)營階段的維護(hù)管理留下寶貴的參數(shù)資料。
電子機(jī)器人摘要范文第二篇我是一個(gè)很普通的小男孩,但今年我卻做了件讓老師、讓爸爸媽媽都非常驕傲的事情,那就是,在今年的全國機(jī)器人大賽上,我和另兩位同學(xué)組成的團(tuán)隊(duì),獲得了金獎(jiǎng)呢。
說起我學(xué)習(xí)機(jī)器人制作,已經(jīng)有四個(gè)年頭了,剛開始學(xué)機(jī)器人的時(shí)候,我覺得非常簡單,簡直就像小朋友搭積木一樣,把那些零件按照要求組裝起來,毫無難度可言。可隨著進(jìn)一步的學(xué)習(xí),我發(fā)現(xiàn),難度越來越大,由手動(dòng)增加到電動(dòng),再增加了電腦編程,我學(xué)得越來越吃力,有幾次都產(chǎn)生了放棄的念頭??筛呃蠋焻s一直鼓勵(lì)我:“孩子,你別緊張,一步一步慢慢來?!笨粗呃蠋熌谴认榈拿婵?,我暗中對(duì)自己說:“蔣君,你一定能行,你一定不能放棄?!?/p>
在訓(xùn)練中,我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)其實(shí)遇到了很多困難,比如只要有一個(gè)人搭錯(cuò)了一個(gè)步驟,后面就全完了,會(huì)致使很多零件都安裝不上。起初我們只會(huì)相互埋怨,你怪我,我怪你,后來我們漸漸發(fā)現(xiàn),怪誰都沒有用,還不如自己動(dòng)手找原因,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,重新再來。還有的時(shí)候,一個(gè)機(jī)器人組裝搭建到最后,會(huì)突然發(fā)現(xiàn)少了一個(gè)零件。大家手忙腳亂地找啊找,最后,滿頭大汗的我們,竟然發(fā)現(xiàn),這個(gè)零件就在其中的一位同學(xué)手中。哈哈,這就是緊張?jiān)斐傻哪X袋線路“短路”。
在學(xué)習(xí)機(jī)器人的過程中,我不但動(dòng)手動(dòng)腦,而且學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作,體會(huì)到了“團(tuán)結(jié)就是力量”。參加今年在湖南長沙舉辦的世界機(jī)器人大賽,我取得了好成績,開拓了視野,還結(jié)交了好多愛好機(jī)器人的朋友。很多同學(xué)都為我這個(gè)不起眼的同學(xué),豎起大拇指。
電子機(jī)器人摘要范文第三篇癱瘓病人的數(shù)量與日俱增,其康復(fù)訓(xùn)練通常是一個(gè)長期的過程.相對(duì)于傳統(tǒng)的理療,使用機(jī)器人輔助康復(fù)訓(xùn)練能夠提高效率,降低成本,減少理療師的人員和體力消耗,因此節(jié)省了康復(fù)醫(yī)療資源,并且可以完成更加多樣的主被動(dòng)訓(xùn)練策略,從而提高了康復(fù)效果.根據(jù)患者進(jìn)行康復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的身體姿態(tài),下肢康復(fù)機(jī)器人可分以下4類:坐臥式機(jī)器人、直立式機(jī)器人、輔助起立式機(jī)器人和多體位式機(jī)器人,坐臥式又細(xì)分為末端式和外骨骼式,直立式進(jìn)一步劃分為懸吊減重(Suspendingbodyweightsupport,sBWS)式步態(tài)訓(xùn)練機(jī)器人和獨(dú)立可穿戴式機(jī)器人.由于下肢康復(fù)機(jī)器人是與運(yùn)動(dòng)功能受損的患肢相互作用,為了給患者創(chuàng)造一個(gè)安全、舒適、自然的訓(xùn)練環(huán)境,機(jī)器人和患者之間的交互控制不可或缺.根據(jù)獲取運(yùn)動(dòng)意圖時(shí)所使用的傳感器信號(hào),交互控制可以基本分為兩類:1)基于力信號(hào)的交互控制,2)基于生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的交互控制.在基于力信號(hào)的交互控制中,力位混合控制和阻抗控制是最為常用的兩種方法,而在基于生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的交互控制中,表面肌電(Surfaceelectromyogram,sEMG)和腦電(Electroencephalogram,EEG)最常被用于運(yùn)動(dòng)意圖的推斷.
電子機(jī)器人摘要范文第四篇1人工智能技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢
人工智能技術(shù)是人類科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的必然結(jié)果,也是工業(yè)發(fā)展過程中,促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化科學(xué)化發(fā)展的重要推動(dòng)力量。在人工智能技術(shù)的發(fā)展中,科技的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步會(huì)促進(jìn)人工智能技術(shù)的發(fā)展;反之,人工智能技術(shù)的進(jìn)步,可以完成那些人類自身無法辦到、技術(shù)條件效果不好的生產(chǎn)技術(shù)操作。當(dāng)前的人工智能主要是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展結(jié)果,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,通過對(duì)計(jì)算機(jī)信息特點(diǎn)和操作性能的了解和設(shè)計(jì),使計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)具有更多更先進(jìn)的人工化反應(yīng),并在實(shí)際的信息技術(shù)處理過程中,通過其系統(tǒng)內(nèi)部的人工化、智能化識(shí)別和處理系統(tǒng),對(duì)電氣自動(dòng)化控制和其他工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域在運(yùn)行中的問題進(jìn)行自主解決。如今,人工智能技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步,其研究發(fā)展項(xiàng)目也越來越多,越來越先進(jìn),實(shí)用性越來越強(qiáng)。人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用與工業(yè)自動(dòng)化、過程控制和電子信息處理等先進(jìn)的技術(shù)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)通過模糊理論算法、遺傳算法和模糊神經(jīng)算法等方式,可以在電氣自動(dòng)化控制中,采取更靈活多變的控制方式,對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中的不穩(wěn)定因素和動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行自主的調(diào)整,從而保障其運(yùn)行的準(zhǔn)確和高效,減少出錯(cuò)率。人工智能技術(shù)的運(yùn)用,可以大大減少在電氣自動(dòng)化控制等領(lǐng)域的人力成本,并且能夠解決一些工作人員無法有效監(jiān)控和解決的問題,做到及時(shí)有效。
2人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
人工智能控制實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集及處理功能
在電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中,數(shù)據(jù)的采集和處理是了解電氣設(shè)備自動(dòng)化控制情況,發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據(jù)。在傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制中,由于技術(shù)水平和實(shí)際運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)變化,數(shù)據(jù)的采集和傳輸無法做到準(zhǔn)確和穩(wěn)定,保存數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)丟失的情況。人工智能技術(shù)的使用,可以保障電氣自動(dòng)化運(yùn)行過程中對(duì)動(dòng)態(tài)信息的及時(shí)收集和穩(wěn)定傳輸,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的保存工作也更安全,這就提高了電氣自動(dòng)化的控制水平,充分保障了電氣運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性。
人工智能控制實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視機(jī)報(bào)警功能
電氣自動(dòng)化控制是用電氣的可編程控制器,控制繼電器,帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成預(yù)期設(shè)計(jì)動(dòng)作的過程。在此過程中,系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運(yùn)行都要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)模型和函數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行,如果系統(tǒng)中的一點(diǎn)出現(xiàn)問題,就會(huì)造成整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的故障。在以往的自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行中,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,對(duì)運(yùn)行中的特殊情況進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警處理,幫助自動(dòng)化系統(tǒng)及時(shí)處理可能出現(xiàn)的故障,提醒電氣管理人員加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)的管理。
人工智能控制實(shí)現(xiàn)了操作控制功能
電氣自動(dòng)化控制的主要特征之一就是通過計(jì)算機(jī)的一鍵操作,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的整體控制,保障電氣自動(dòng)化運(yùn)行符合現(xiàn)實(shí)的需要。傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)的操作,需要靠人工對(duì)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行人工操作,從而促進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和配合,這種方式既降低了自動(dòng)化運(yùn)行的效率,也增加了自動(dòng)化系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率。人工智能技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制,是通過各種先進(jìn)的算法,按照電氣自動(dòng)化的需求,對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化和智能化設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的同時(shí)操作,大大提高了自動(dòng)化控制的效率,減少了單獨(dú)指令操作中容易出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)情況的發(fā)生。
3人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的控制方式
模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎(chǔ),并以專家經(jīng)驗(yàn)作為模糊控制的規(guī)則。模糊控制就是在被控制的對(duì)象的模糊模型的基礎(chǔ)之上,運(yùn)用模糊控制器,實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的控制。在實(shí)際控制設(shè)計(jì)過程中,通過對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的使用,使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)形成具有反饋通道的閉環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制系統(tǒng),從而達(dá)到對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的科學(xué)控制。
專家控制
專家控制是指在進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制過程中,利用相關(guān)的系統(tǒng)控制理論和控制技術(shù)的結(jié)合,通過對(duì)以往控制經(jīng)驗(yàn)的模擬和學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制中智能控制技術(shù)的實(shí)施。這種控制方式具有很強(qiáng)的靈活性,在實(shí)際運(yùn)行中,面對(duì)控制要求和系統(tǒng)運(yùn)行情況,專家控制可以自覺選取控制率,并通過自我調(diào)整,強(qiáng)化對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)。
網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制
電子機(jī)器人摘要范文第五篇聽說過環(huán)保機(jī)器人嗎?我來講給你聽聽吧!是我自己設(shè)計(jì)的哦!
環(huán)保機(jī)器人是用廢舊物品制成的,比如廢舊電腦、電視機(jī)等。我把它設(shè)計(jì)成“積木人”,因?yàn)檫@種形象非??蓯?。
環(huán)保機(jī)器人一看見哪里有垃圾就快速把它撿起,放進(jìn)它的身體上的小“垃圾箱”,這時(shí)它會(huì)神氣地大聲說:“我最環(huán)保!我最環(huán)保!”
當(dāng)環(huán)保機(jī)器人看見哪里的樹很少,就會(huì)從它的“種子盒”里拿出幾顆樹種,“呯——呯——呯”地種了起來,種完了,它就會(huì)驕傲地夸環(huán)保機(jī)器人自己:“我是綠化小能手!我是綠化小能手!”
當(dāng)然,環(huán)保機(jī)器人也是一個(gè)“開心果”。它經(jīng)常在路邊觀察,一旦發(fā)現(xiàn)有不開心的人,它就會(huì)像“小喇叭”一樣播放著一個(gè)又一個(gè)的笑話環(huán)保機(jī)器人或者一首又一首優(yōu)美動(dòng)聽的歌曲環(huán)保機(jī)器人。路人一聽到這些,心情就立刻變得好起來,開心起來。
環(huán)保機(jī)器人不但自己環(huán)保,而且它還積極向人類宣傳環(huán)保知識(shí)。如果有人隨地吐啖,或者亂扔垃圾,它就會(huì)立刻讓對(duì)方清潔干凈。
環(huán)保機(jī)器人也是清潔工人的好幫手。它的手有感應(yīng)功能,只要哪里有一點(diǎn)點(diǎn)垃圾,它的手就會(huì)變暗,它就會(huì)及時(shí)通知清潔工人,清潔工人就會(huì)馬上趕到現(xiàn)場清理干凈。
環(huán)保機(jī)器人的“垃圾箱”裝滿了,就會(huì)自身把垃圾消化掉。
環(huán)保機(jī)器人有兩種充電方法。第一種是太陽能充電,每天環(huán)保機(jī)器人都在戶外工作,吸取著陽光,所以有用不完的電。第二種是垃圾充電,環(huán)保機(jī)器人在自身消化垃圾時(shí)的同時(shí)也在為自己充電。
我設(shè)計(jì)的環(huán)保機(jī)器人怎樣?
電子機(jī)器人摘要范文第六篇秋天到了,牧場主又高興又發(fā)愁。高興的是今年產(chǎn)量非常高,可以賣個(gè)好價(jià)錢。發(fā)愁的是太忙了,有可能秋天過去了,今年的農(nóng)活還沒干完,農(nóng)田都干枯了怎么辦?因?yàn)檫@樣我就要發(fā)明一種牧場機(jī)器人。
牧場機(jī)器人可真厲害了,頭和身連了起來,是個(gè)橢圓形就像一個(gè)大雞蛋,有雙大大的腳,它的腳下安裝了許多小吸盤,可以吸住地面防止滑倒。它還有一雙可以伸縮的手,比如東西太遠(yuǎn)夠不到,就可以伸長手臂去拿東西。它的手還有很多種功能,可以變成幾根大吸管來擠牛奶,也可以變成刀,用來割糧草。它的胳膊帶有齒刀,可以翻土也可以把雜草迅速除掉,讓果樹的產(chǎn)量更高。它的眼睛裝有掃描系統(tǒng),能準(zhǔn)確的判斷動(dòng)植物缺少什么營養(yǎng),及時(shí)補(bǔ)充。機(jī)器人還能放羊趕牛,農(nóng)場里的大大小小事都能做的得心應(yīng)手。
它們工作時(shí)也非常認(rèn)真,會(huì)背個(gè)藍(lán)子提個(gè)水桶跑過來跑過去,每一個(gè)角落都不會(huì)錯(cuò)過。它們能準(zhǔn)確分辯蔬果是否成熟,牛奶什么時(shí)候可以擠了。它們把牧場里的小動(dòng)物們個(gè)個(gè)都養(yǎng)的又肥又大。
可是這些機(jī)器人有一個(gè)缺點(diǎn)就是不可以自動(dòng)充電,如果用電池就會(huì)很快用完,一個(gè)個(gè)機(jī)器人倒在地上,牧場主要到這么大的牧場,把機(jī)器人一個(gè)個(gè)的搬回來多麻煩啊。所以就要發(fā)明一種吃青草來變成電力的電池。機(jī)器人快沒電的時(shí)候吃青草發(fā)電就行了。它拼命的把蔬菜。果實(shí)。稻草裝箱打包,再送到指定的地方,從早忙到晚就能一直拼命工作。
有了牧場機(jī)器人,牧場主就不操心牧場里的工作完成不了了,只要在辦公室里指揮就行了。如果青草也不夠吃了,牧場主就會(huì)告訴它們“吃”樹上的葉子吧!
電子機(jī)器人摘要范文第七篇智能機(jī)器人視覺仿生技術(shù)研究綜述
摘要:機(jī)器人視覺仿生技術(shù)是機(jī)器人視覺控制領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。本綜述在詳細(xì)分析了靈長類動(dòng)物眼球運(yùn)動(dòng)的形式和特點(diǎn)基礎(chǔ)上,對(duì)國內(nèi)外應(yīng)用生物眼球運(yùn)動(dòng)控制機(jī)理來構(gòu)建仿生機(jī)器視覺的研究現(xiàn)狀、存在的問題及未來發(fā)展趨勢做了全面綜述,并針對(duì)目前機(jī)器人視覺仿生面臨的技術(shù)難題,提出了開展視覺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傳感器的感知技術(shù)。比如美國波士頓動(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)視覺的方法和手段來構(gòu)建初步具備“視覺”功能的視覺系統(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)确矫娴膯栴}到目前都沒得到很好的解決。近年來,視覺仿生成為前沿交叉學(xué)科的研究熱點(diǎn)。
由于生物視覺經(jīng)過千百萬年的進(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)模擬生物視覺不同的功能表現(xiàn)及不同的應(yīng)用場合,視覺仿生的研究可歸納為兩大方面:一是從視覺感知、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。前者國內(nèi)外都有大量的研究方向和成果,主要研究視覺感知機(jī)制模型、信息特征提取和處理機(jī)制以及在復(fù)雜場景中目標(biāo)搜索等。而后者是根據(jù)人類和其它靈長類動(dòng)物的眼球運(yùn)動(dòng)控制機(jī)理來構(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)雙眼自由地看周圍環(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)
電子機(jī)器人摘要范文第八篇【摘要】文章介紹了機(jī)器人的定義,闡述了智能機(jī)器人研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),最后展望了智能機(jī)器人今后的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】智能機(jī)器人;信息融合;智能控制
一、機(jī)器人的定義
自機(jī)器人問世以來,人們就很難對(duì)機(jī)器人下一個(gè)準(zhǔn)確的定義,歐美國家認(rèn)為機(jī)器人應(yīng)該是“由計(jì)算機(jī)控制的通過編程具有可以變更的多功能的自動(dòng)機(jī)械”;日本學(xué)者認(rèn)為“機(jī)器人就是任何高級(jí)的自動(dòng)機(jī)械”,我國科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是:“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器?!蹦壳皣H上對(duì)機(jī)器人的概念已經(jīng)漸趨一致,聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人協(xié)會(huì)(RIA:RobotInstituteofAmerica)于1979年給機(jī)器人下的定義:“一種可編程和多功能的,用來搬運(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)作的專門系統(tǒng)?!备爬ㄕf來,機(jī)器人是靠自身動(dòng)和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。
二、智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)
隨著社會(huì)發(fā)展的需要和機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,人們對(duì)智能機(jī)器人的要求也越來越高。智能機(jī)器人所處的環(huán)境往往是未知的、難以預(yù)測的,在研究這類機(jī)器人的過程中,主要涉及到以下關(guān)鍵技術(shù):
(2)導(dǎo)航與定位。在機(jī)器人系統(tǒng)中,自主導(dǎo)航是一項(xiàng)核心技術(shù),是機(jī)器人研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。導(dǎo)航的基本任務(wù)有3點(diǎn):一是基于環(huán)境理解的全局定位:通過環(huán)境中景物的理解,識(shí)別人為路標(biāo)或具體的實(shí)物,以完成對(duì)機(jī)器人的定位,為路徑規(guī)劃提供素材;二是目標(biāo)識(shí)別和障礙物檢測:實(shí)時(shí)對(duì)障礙物或特定目標(biāo)進(jìn)行檢測和識(shí)別,提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性;三是安全保護(hù):能對(duì)機(jī)器人工作環(huán)境中出現(xiàn)的障礙和移動(dòng)物體作出分析并避免對(duì)機(jī)器人造成的損傷。機(jī)器人有多種導(dǎo)航方式,根據(jù)環(huán)境信息的完整程度、導(dǎo)航指示信號(hào)類型等因素的不同,可以分為基于地圖的導(dǎo)航、基于創(chuàng)建地圖的導(dǎo)航和無地圖的導(dǎo)航3類。根據(jù)導(dǎo)航采用的硬件的不同,可將導(dǎo)航系統(tǒng)分為視覺導(dǎo)航和非視覺傳感器組合導(dǎo)航。視覺導(dǎo)航是利用攝像頭進(jìn)行環(huán)境探測和辨識(shí),以獲取場景中絕大部分信息。目前視覺導(dǎo)航信息處理的內(nèi)容主要包括:視覺信息的壓縮和濾波、路面檢測和障礙物檢測、環(huán)境特定標(biāo)志的識(shí)別、三維信息感知與處理。非視覺傳感器導(dǎo)航是指采用多種傳感器共同工作,如探針式、電容式、電感式、力學(xué)傳感器、雷達(dá)傳感器、光電傳感器等,用來探測環(huán)境,對(duì)機(jī)器人的位置、姿態(tài)、速度和系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控,感知機(jī)器人所處工作環(huán)境的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息,使得機(jī)器人相應(yīng)的工作順序和操作內(nèi)容能自然地適應(yīng)工作環(huán)境的變化,有效地獲取內(nèi)外部信息。
(4)機(jī)器人視覺。視覺系統(tǒng)是自主機(jī)器人的重要組成部分,一般由攝像機(jī)、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。機(jī)器人視覺系統(tǒng)的工作包括圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出和顯示,核心任務(wù)是特征提取、圖像分割和圖像辨識(shí)。而如何精確高效的處理視覺信息是視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。目前視覺信息處理逐步細(xì)化,包括視覺信息的壓縮和濾波、環(huán)境和障礙物檢測、特定環(huán)境標(biāo)志的識(shí)別、三維信息感知與處理等。其中環(huán)境和障礙物檢測是視覺信息處理中最重要、也是最困難的過程。機(jī)器人視覺是其智能化最重要的標(biāo)志之一,對(duì)機(jī)器人智能及控制都具有非常重要的意義。目前國內(nèi)外都在大力研究,并且已經(jīng)有一些系統(tǒng)投入使用。
(6)人機(jī)接口技術(shù)。智能機(jī)器人的研究目標(biāo)并不是完全取代人,復(fù)雜的智能機(jī)器人系統(tǒng)僅僅依靠計(jì)算機(jī)來控制目前是有一定困難的,即使可以做到,也由于缺乏對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力而并不實(shí)用。智能機(jī)器人系統(tǒng)還不能完全排斥人的作用,而是需要借助人機(jī)協(xié)調(diào)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。因此,設(shè)計(jì)良好的人機(jī)接口就成為智能機(jī)器人研究的重點(diǎn)問題之一。人機(jī)接口技術(shù)是研究如何使人方便自然地與計(jì)算機(jī)交流。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),除了最基本的要求機(jī)器人控制器有1個(gè)友好的、靈活方便的人機(jī)界面之外,還要求計(jì)算機(jī)能夠看懂文字、聽懂語言、說話表達(dá),甚至能夠進(jìn)行不同語言之間的翻譯,而這些功能的實(shí)現(xiàn)又依賴于知識(shí)表示方法的研究。因此,研究人機(jī)接口技術(shù)既有巨大的應(yīng)用價(jià)值,又有基礎(chǔ)理論意義。目前,人機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)取得了顯著成果,文字識(shí)別、語音合成與識(shí)別、圖像識(shí)別與處理、機(jī)器翻譯等技術(shù)已經(jīng)開始實(shí)用化。另外,人機(jī)接口裝置和交互技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、遠(yuǎn)程操作技術(shù)、通訊技術(shù)等也是人機(jī)接口技術(shù)的重要組成部分,其中遠(yuǎn)程操作技術(shù)是一個(gè)重要的研究方向。
三、總結(jié)與展望
機(jī)器人是自動(dòng)化領(lǐng)域的主題之一,人們幾十年來對(duì)機(jī)器人的開發(fā)和研究,使機(jī)器人技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步。隨著人工智能、智能控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域必將不斷擴(kuò)大,性能不斷提高,在未來的生產(chǎn)、生活、科研當(dāng)中會(huì)發(fā)揮更重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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電子機(jī)器人摘要范文第九篇摘要:隨著社會(huì)的飛速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)模式發(fā)生變化,人工智能時(shí)代勢不可擋,尤其是機(jī)器人得到更大范圍的推廣與應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人的突出優(yōu)勢是精準(zhǔn)度較高,工作效率高,能夠承受較大工作強(qiáng)度,為整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)量的提升以及質(zhì)量的提高創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)的條件。由此可見,工業(yè)機(jī)器人已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的趨勢與方向。文章基于行業(yè)發(fā)展,詳細(xì)闡述了工業(yè)機(jī)器人的特征,探討其未來發(fā)展趨勢與方向,以期為整個(gè)工業(yè)行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展提供更大的技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:人工智能時(shí)代;工業(yè)機(jī)器人;趨勢;
Abstract:
Withtherapiddevelopmentofsociety,thecontinuousprogressofscienceandtechnology,industrialproductionmodechanges,theeraofartificialintelligenceisunstoppable,especiallytherobothasbeenmorewidelypromotedandapplied.Theoutstandingadvantagesofindustrialrobotsarehighaccuracy,highworkefficiency,abletowithstandagreaterintensityofwork,fortheentireindustrialfieldofproductionandqualityimprovementtocreatemorehigh-qualityconditions.Thusitcanbeseenthatindustrialrobothasbecomethetrendanddirectionofmodernindustrialdevelopment.Basedonthedevelopmentoftheindustry,thispaperexpoundsthecharacteristicsoftheindustrialrobotindetail,anddiscussesitsfuturedevelopmenttrendanddirection,inordertoprovidegreatertechnicalsupportforthesustainabledevelopmentoftheentireindustrialindustry.
Keyword:
eraofartificialintelligence;industrialrobot;trend;
1工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成以及類型
從構(gòu)成上分析,工業(yè)機(jī)器人主要包含三個(gè)部分,即本體、驅(qū)動(dòng)以及控制三個(gè)系統(tǒng)。從功能上分析,一種機(jī)器人的作用體現(xiàn)在對(duì)人類手、手臂的模仿。另外一種更具智能化,有效發(fā)揮仿生學(xué)的特征,能力更顯多樣化,自由度更高。在當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域,之所以選擇工業(yè)機(jī)器人,主要源于其較低的單機(jī)價(jià)格,便于維修,應(yīng)用效率較高。
2人工智能時(shí)代工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)分析
工業(yè)機(jī)器人以高精度減速機(jī)為核心構(gòu)成,涉及多種技術(shù)類型,要求較高
在工業(yè)機(jī)器人中,關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)組成為高精度減速機(jī),涉及多種技術(shù)類型。首先,材料成型控制技術(shù)十分關(guān)鍵,尤其對(duì)減速機(jī)減速齒輪的耐磨性與剛性提出更高要求,目的是保證運(yùn)行的高精度標(biāo)準(zhǔn)。在材料構(gòu)成方面,要強(qiáng)化對(duì)金相組織、材料化學(xué)元素以及含量的科學(xué)控制。其次,加工技術(shù)不容忽視。在減速器中,非標(biāo)特殊軸承是必不可少的組成部分,結(jié)構(gòu)極具特殊性,需要減速器零件加工尺寸來確認(rèn)間隙標(biāo)準(zhǔn),工人技術(shù)要求更高。
以電機(jī)與高精度伺服驅(qū)動(dòng)器為核心,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的全方位控制
對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的控制,電機(jī)與高精度伺服驅(qū)動(dòng)器作用突出,強(qiáng)化對(duì)控制系統(tǒng)的管理,尤其是在瞬間力、功率輸出方面面臨更高的標(biāo)準(zhǔn)。首先,快響應(yīng)伺服控制技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)位置環(huán)、電流環(huán)以及速度的有序控制,合理運(yùn)用干擾觀測以及前饋補(bǔ)償算法。具體講,要采用指標(biāo)預(yù)測法來構(gòu)建內(nèi)部預(yù)測模型,達(dá)到閉環(huán)優(yōu)化的目的。其次,為了保證工業(yè)機(jī)器人能夠有效發(fā)揮識(shí)別功能,要依托在線參數(shù)自整定技術(shù),強(qiáng)化轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及PID參數(shù)的在線優(yōu)化,達(dá)到參數(shù)的精準(zhǔn)判定。另外,在線慣量辨識(shí)算法明確伺服驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際工況,強(qiáng)化參數(shù)的智能化控制,以現(xiàn)場實(shí)際為要求,合理進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。
以實(shí)時(shí)性為要求,強(qiáng)化控制操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精確性
在工業(yè)機(jī)器人中,運(yùn)動(dòng)學(xué)控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高。目前,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制卡以定制方式為主,同時(shí),強(qiáng)調(diào)與操作系統(tǒng)的密切配合,強(qiáng)化數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)精確性以及穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn),尤其是對(duì)于操作系統(tǒng)的消息處理機(jī)制,更要關(guān)注穩(wěn)定性與快速響應(yīng)的需要,增強(qiáng)實(shí)時(shí)性,為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化道路的發(fā)展創(chuàng)造條件。
3結(jié)合工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)際準(zhǔn)確掌握發(fā)展趨勢與方向
工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展更顯系統(tǒng)性特征,整體性能增強(qiáng),適用范圍更廣
電子機(jī)器人摘要范文第十篇針對(duì)溫室移動(dòng)機(jī)器人機(jī)器視覺導(dǎo)航路徑識(shí)別實(shí)時(shí)性差、受光照干擾影響嚴(yán)重等問題,首先,將HSI顏色空間3個(gè)分量進(jìn)行分離,選取與光照信息無關(guān)且可以有效抑制噪聲影響的色調(diào)分量H進(jìn)行后續(xù)圖像處理,以削弱光照對(duì)機(jī)器人視覺導(dǎo)航的不良影響,針對(duì)溫室環(huán)境圖像特有的顏色特征信息,引入K-means算法對(duì)圖像進(jìn)行聚類分割,將壟間道路信息與綠色作物信息各自聚類,再通過形態(tài)學(xué)腐蝕方法去除聚類后圖像中存在的冗余、干擾信息,以獲得完整的道路信息,與常用閾值分割方法相比,可降低因分割信息不明確而導(dǎo)致后續(xù)Hough變換進(jìn)行直線擬合時(shí)需占據(jù)大量內(nèi)存且計(jì)算量較大的問題,進(jìn)而提高移動(dòng)機(jī)器人路徑識(shí)別的快速性,并適應(yīng)溫室作業(yè)機(jī)器人自主導(dǎo)航的高實(shí)時(shí)性要求.試驗(yàn)結(jié)果表明,該文方法在復(fù)雜背景與變光照條件下的溫室作業(yè)環(huán)境中可大幅降低光照對(duì)機(jī)器人導(dǎo)航的影響,對(duì)于光照不均具有良好的魯棒性,道路信息提取率可達(dá)95%.同時(shí),其平均單幅圖像處理時(shí)耗降低,可顯著提高路徑識(shí)別速度.該研究可為解決溫室移動(dòng)機(jī)器人機(jī)器視覺導(dǎo)航路徑識(shí)別的魯棒性及實(shí)時(shí)性問題提供參考.
電子機(jī)器人摘要范文第十一篇【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,國外很多國家在機(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)前我國技術(shù)無法比擬的。但是,時(shí)下我國很多高校開展機(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,旨在讓我國的機(jī)器人設(shè)計(jì)快速跟上國際先進(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)器人簡介
機(jī)器人最早出現(xiàn)在中國的西周穆王時(shí)期,最初形式是一個(gè)有開關(guān)能夠自動(dòng)“跳舞”的木質(zhì)人,后來在卡雷爾·恰佩克的科幻小說中創(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)的國家如英國、日本、美國等在機(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)兩門課程是最主要的測驗(yàn)對(duì)象。通過設(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)器人做出來后再通過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,還需要檢測裝置保證其運(yùn)行功能質(zhì)量。檢測裝置是在機(jī)械人雛形形成并開始指揮其工作后對(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。
參考文獻(xiàn)
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電子機(jī)器人摘要范文第十二篇我家的家務(wù)活好多好多呢。媽媽每天都要洗碗、掃地、拖地、整理房間和洗衣服,可辛苦了。我好想知道未來的樣子。我穿過時(shí)空隧道,來到2050年。
啊,機(jī)器人到處都是,大街上有,連家里也有。家里機(jī)器人能干什么?我可以告訴你,可以當(dāng)保姆。家里的窗戶很高,夠不到,機(jī)器人可以,它的手臂可以變長變短,最長能到10米,它的腳也能伸縮呢。它能很快地整理好房間,能把碗洗的又白又亮,還能把地掃得能當(dāng)鏡子用。它能做出一桌可口飯菜,你再也不用擔(dān)心了沒有時(shí)間做飯了。不擔(dān)心,那怎么行,沒電可不行呀,用電線,不能讓它拖著電線走,用電池,電池很快會(huì)用完的,上班時(shí),機(jī)器人沒電了,也不能回去放電呀。怎么辦呢?可以用太陽能呀??鞗]電了,機(jī)器人只要把胳膊伸出窗外就行了,它的胳膊上能吸收陽光,還儲(chǔ)存光能,到陰天下雨時(shí)用。
有了這款機(jī)器人,就不怕有很多家務(wù)活了,媽媽們可以輕松一下了。
習(xí)作四:保姆機(jī)器人
這種機(jī)器人長得很好玩,頭光禿禿的,還戴著一個(gè)大帽子。它的身子象一個(gè)大雞蛋。人的各個(gè)部位它都有,另外還有一個(gè)顯示屏。下面,我來介紹一下它的功能。
爸爸媽媽不在時(shí),它可以從時(shí)屏上顯示出爸爸媽媽的笑臉,讓小孩不再哭泣。如果小孩有什么事盡管說它說好了……
有了這種機(jī)器人,爸爸媽媽就可以去上班了??砂职謰寢屵€不太滿意。因?yàn)闆]有電,它們會(huì)“罷工”的。這可怎么辦?我想了個(gè)辦法:用二氧化碳充電。吸入二氧化碳后,吐出的是新鮮的氧氣。真是一舉兩得!
怎么樣,我設(shè)計(jì)的保姆機(jī)器人不錯(cuò)吧!
電子機(jī)器人摘要范文第十三篇1人工智能技術(shù)不易受其他因素影響
過去傳統(tǒng)的控制器在進(jìn)行工作的時(shí)候會(huì)遇到很多外界因素或者機(jī)器自身的問題的干擾,并且會(huì)對(duì)工作造成不良影響。但是人工智能技術(shù)在這方面的優(yōu)勢則比較明顯。例如,人工智能技術(shù)不需要精確的動(dòng)態(tài)模型,所以,即使模型設(shè)置的參數(shù)發(fā)生了變化,也不會(huì)對(duì)其造成太大的影響,而且其對(duì)環(huán)境的要求也不苛刻。所以,人工智能技術(shù)在其運(yùn)行的過程中,可以不受不確定因素的影響,并且可以實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的自動(dòng)化控制。
2人工智能技術(shù)產(chǎn)生的誤差小
人工智能技術(shù)在運(yùn)行過程中基本不受到來自外界的影響,而且其本身的抗干擾能力就很強(qiáng),所以,一旦提前對(duì)系統(tǒng)設(shè)定了參數(shù),那么在操作過程中就不用擔(dān)心參數(shù)發(fā)生變動(dòng)。這些參數(shù)在整個(gè)過程中會(huì)保持在一個(gè)值域之內(nèi),所以不需要擔(dān)心會(huì)有較大的差值,因此其工作效率也比較高。
3人工智能在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
智能控制和保護(hù)功能
進(jìn)行操作控制。在進(jìn)行操作的過程中,使用人員可以通過鍵盤或鼠標(biāo)對(duì)隔離開關(guān)、斷路器等進(jìn)行現(xiàn)場的或者遠(yuǎn)程的控制,對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)整。除此之外,還能夠進(jìn)行帶負(fù)荷操作和停機(jī)操作,對(duì)相關(guān)的人員的權(quán)限進(jìn)行限制。對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和處理。人工智能技術(shù)對(duì)所有開關(guān)量、模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集,而且根據(jù)先前設(shè)計(jì)好的要求進(jìn)行定時(shí)批量的存貯以及整理等工作。設(shè)置和修改某些參數(shù),及時(shí)地保護(hù)軟壓板的退投。對(duì)設(shè)備的管理。人工智能在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行管理的時(shí)候,可以對(duì)運(yùn)行日志進(jìn)行自動(dòng)保存,并生成報(bào)表的存儲(chǔ)或打印、描繪系統(tǒng)運(yùn)行曲線等。實(shí)行有效的監(jiān)控。智能技術(shù)能夠?qū)δM量與開關(guān)量進(jìn)行全程同步的監(jiān)測,當(dāng)檢測過程發(fā)生異常時(shí),則可以選擇多種模式進(jìn)行報(bào)警,同時(shí)還可有序地記錄系統(tǒng)里的各項(xiàng)事件、在線分析負(fù)序量計(jì)算等。對(duì)畫面的顯示。人工智能技術(shù)可以運(yùn)用圖像生成軟件進(jìn)行真實(shí)畫面模擬,可以對(duì)有關(guān)設(shè)備和整個(gè)系統(tǒng)的工作運(yùn)行進(jìn)行模擬,并且最終以畫面的形式顯現(xiàn)到屏幕上。進(jìn)行故障錄波。智能技術(shù)對(duì)故障波形的獲取具有良好的功能,在獲取的同時(shí)還可以做好相關(guān)的記錄,對(duì)模擬量故障及時(shí)地進(jìn)行錄波和捕捉相關(guān)波形。
智能信息檢索
提高電氣自動(dòng)化性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量
人工智能系統(tǒng)具有優(yōu)越的條件,其模擬人類智能,并將人工智能技術(shù)中的遺傳算法投入到電器產(chǎn)品的應(yīng)用中。利用人工智能技術(shù),可以將產(chǎn)品的性能優(yōu)化,假如可以科學(xué)合理地把人工智能技術(shù)運(yùn)用到電氣自動(dòng)化的控制中,那么電子自動(dòng)化性能就會(huì)得到顯著的改善,電氣設(shè)備的運(yùn)行效率也會(huì)被大大提高,電氣自動(dòng)化控制的準(zhǔn)確性便有所保障。這樣一來,就可以減少在電氣工程自動(dòng)化中人力資源的使用,勞動(dòng)成本也可以隨之降低,進(jìn)而推進(jìn)電氣工程事業(yè)的發(fā)展。此外,人工智能技術(shù)還可以在各種電器產(chǎn)品的會(huì)設(shè)計(jì)中輔助進(jìn)CAD,使產(chǎn)品的開發(fā)周期得到有效縮短,并且能夠?qū)μ岣逤AD技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用程度有很大的幫助,設(shè)計(jì)難度也會(huì)有所降低,產(chǎn)品的質(zhì)量自然就會(huì)提高。
電氣設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)
電子機(jī)器人摘要范文第十四篇[摘要]經(jīng)濟(jì)全球化形勢下,英語教學(xué)需求增長,尤其對(duì)于高校教育機(jī)構(gòu)而言,傳統(tǒng)英語教學(xué)模式的局限性弊端已逐漸顯露,新型教學(xué)技術(shù)的引入與應(yīng)用成為大勢所趨。人工智能技術(shù)作為現(xiàn)代科技的重要產(chǎn)物,于近年來開始被嘗試應(yīng)用于教學(xué)工作當(dāng)中,在語言類教學(xué)課堂中發(fā)揮著尤為重要的輔助作用?;诟咝S⒄Z教學(xué)的現(xiàn)實(shí)需求,如何構(gòu)建有益于提升教學(xué)實(shí)效性的教學(xué)模式,并由此實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)在英語教學(xué)課堂中的有效利用,成為亟待解決的關(guān)鍵問題。現(xiàn)由人工智能視野出發(fā),嘗試在高校英語教學(xué)中擬建混合式課堂,以期實(shí)現(xiàn)教學(xué)效率及質(zhì)量的優(yōu)化。
[關(guān)鍵詞]人工智能;高校英語;混合式教學(xué);構(gòu)建策略
從高校教育階段的英語教學(xué)目的來看,其核心主要在于語言應(yīng)用能力的培養(yǎng),要達(dá)成這一目標(biāo),僅僅依靠單一的課堂內(nèi)教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,在缺乏課外訓(xùn)練的情況下容易導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)語義理解、口語表達(dá)方面的短板,不利于全面應(yīng)用能力的構(gòu)建。因此,以“線上+線下”為特征的混合式教學(xué)模式在高校英語課堂逐漸興起,在很大程度上彌補(bǔ)了以往單一性教學(xué)模式的不足,也更有利于為人工智能等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的引入與應(yīng)用擴(kuò)大空間。但由于長期受傳統(tǒng)教學(xué)模式影響,人工智能與混合式教學(xué)模式在高校英語課堂中的融合構(gòu)建容易受阻,需要以科學(xué)合理的策略加以推進(jìn),現(xiàn)提出相應(yīng)方案。
一、人工智能與混合式教學(xué)模式的相關(guān)理論概述
(一)人工智能的概念及主要功能人工智能技術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)信息處理基礎(chǔ)上的一種智能化技術(shù),能夠?qū)θ祟愋袨檫壿嫛⒎绞郊傲?xí)慣做出相應(yīng)的解析與模仿,使機(jī)器的運(yùn)作能夠在智能程序的驅(qū)使下更貼合人類的交互需求[1]?;谶@一應(yīng)用方向,人工智能技術(shù)主要由理論研究與工程研究兩個(gè)方面共同推進(jìn)完整體系的構(gòu)建,其中,理論研究工作旨在為后續(xù)工程研究的實(shí)踐奠定基礎(chǔ),重點(diǎn)一般放在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)探索、對(duì)相關(guān)理論體系的整合提煉等方向;工程研究工作則旨在利用現(xiàn)有人工智能技術(shù)獨(dú)立完成產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計(jì),重點(diǎn)一般放在人工智能系統(tǒng)與設(shè)備的應(yīng)用、新產(chǎn)品的研發(fā)實(shí)驗(yàn)與調(diào)整改進(jìn)等。從人工智能目前的主要功能來看,大致可分為以下三類:一是通過智能系統(tǒng)完成信息的存儲(chǔ)、提取及內(nèi)部處理;二是通過智能化能力完成信息的符號(hào)化處理;三是建立與人類行為邏輯相近的程序邏輯,并利用這一能力對(duì)人類提出的問題予以解答或處理[2]。從語言學(xué)習(xí)的視角來看,人工智能的功能呈現(xiàn)更為具體,如語言解析技術(shù)、語言識(shí)別技術(shù)、語言翻譯技術(shù)等均較為常見,隨著人工智能普及率的增長,這些技術(shù)在語言教學(xué)課堂中的利用也更為廣泛,且目前仍處于不斷升級(jí)的進(jìn)程當(dāng)中,為語言教育方式的革新轉(zhuǎn)變帶來了巨大的契機(jī)。
二、人工智能視野下高校英語混合式教學(xué)模式的應(yīng)用路徑
(一)聽力訓(xùn)練———應(yīng)用語料庫完成自動(dòng)化資源匹配及交互聽力訓(xùn)練屬于英語教學(xué)中的基礎(chǔ)性部分,對(duì)于學(xué)生英語應(yīng)用能力的構(gòu)建有著決定性影響,且聽力資源的廣度及與學(xué)習(xí)需求的匹配度在很大程度上決定著學(xué)習(xí)效果。因此,在構(gòu)建高校英語混合式教學(xué)模式時(shí),可將人工智能技術(shù)作為打開聽力訓(xùn)練資源廣度的關(guān)鍵渠道,借助其特有的語料庫儲(chǔ)備來完成自動(dòng)化匹配、交互,使學(xué)生能夠快速在龐大的英語聽力素材中獲取與自身學(xué)習(xí)需求相符的聽力資料,并根據(jù)資料內(nèi)容,與人工智能設(shè)備展開具有針對(duì)性的自動(dòng)化練習(xí)[4]。首先,學(xué)生可在線上人工智能系統(tǒng)中錄入自己的年齡、學(xué)段、英語聽力基礎(chǔ)、重點(diǎn)訓(xùn)練方向等基本資料,由系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)資料自動(dòng)篩選、匹配相應(yīng)的聽力材料,從而省略手動(dòng)搜集資料的繁瑣工序。另外,為進(jìn)一步增強(qiáng)線下課堂學(xué)習(xí)與情境的交互性,還可進(jìn)一步利用人工智能的自動(dòng)識(shí)別功能,由學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)需求,隨機(jī)選取某物體進(jìn)行掃描,再由系統(tǒng)根據(jù)識(shí)別出的物品類別篩選出相關(guān)的聽力練習(xí)資料,使學(xué)生能夠在自動(dòng)且隨機(jī)的語言場景中獲得更良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如,當(dāng)學(xué)生選擇“手機(jī)”這一物品進(jìn)行識(shí)別后,語料庫便可自動(dòng)篩選出與“手機(jī)”有關(guān)的聽力材料,整理出類似主題:T,學(xué)生再根據(jù)聽力內(nèi)容展開自主練習(xí),從而規(guī)避千篇一律的重復(fù)訓(xùn)練。
(二)寫作指導(dǎo)———應(yīng)用自動(dòng)批改功能完成查漏補(bǔ)缺英語教學(xué)中,寫作是用于鍛煉學(xué)生詞句表述水平、語法運(yùn)用水平的重要環(huán)節(jié),但傳統(tǒng)英語寫作教學(xué)課堂常受困于題材范圍狹窄、批改過于主觀等因素,既不利于學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)揮,也容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于自身英語寫作的優(yōu)缺點(diǎn)難以客觀把握[5]。因此,在利用人工智能技術(shù)展開英語寫作指導(dǎo)時(shí),同樣可由線上、線下兩個(gè)不同角度出發(fā),分別借助框架搭建功能與自動(dòng)批改功能完成的自我審視與查漏補(bǔ)缺,進(jìn)一步夯實(shí)英語書面表述能力。線上教學(xué)中,首先可由教師向?qū)W生布置以某一話題或某一詞匯為主題的寫作任務(wù),如“E”,學(xué)生根據(jù)自身思路,在人工智能技術(shù)支持下的作文系統(tǒng)中進(jìn)行寫作,系統(tǒng)則由此發(fā)揮框架搭建功能,結(jié)合主題與基本思路提供大致的框架模板,以及用作參考的相關(guān)詞匯、句式,使學(xué)生能夠跟隨框架的指導(dǎo),形成更為清晰的寫作邏輯鏈條,達(dá)到深化表達(dá)的訓(xùn)練目的。線下教學(xué)中,首先可針對(duì)經(jīng)過系統(tǒng)自動(dòng)批改后的寫作內(nèi)容與批改意見進(jìn)行回顧,找出系統(tǒng)評(píng)測下的亮點(diǎn)與不足所在,梳理出寫作過程中的存疑之處,通過與他人交流和詢問教師的形式找出解決辦法,并于課堂上完成習(xí)作修改,最后由教師根據(jù)寫作主題,給出主觀意見,從而達(dá)到主客觀相結(jié)合的綜合評(píng)定目的,使反饋成果更具輔助改進(jìn)意義。
(三)翻譯練習(xí)———應(yīng)用云平臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)重難點(diǎn)突破英語翻譯是以足夠的詞句積累、聽力練習(xí)為基礎(chǔ)的語言轉(zhuǎn)換過程,對(duì)于學(xué)習(xí)者的語法運(yùn)用水平、實(shí)時(shí)解析能力、組織表達(dá)能力都具有較高要求,因此學(xué)習(xí)過程中的重、難點(diǎn)也相對(duì)更多,如何提高翻譯精準(zhǔn)性成為教學(xué)過程中的重要問題[6]。人工智能支持下的云平臺(tái)應(yīng)用能夠?yàn)橛⒄Z翻譯教學(xué)帶來新的渠道,一方面可通過創(chuàng)設(shè)翻譯情境來使學(xué)生快速投入到語言環(huán)境當(dāng)中,另一方面也可透過知識(shí)模塊拆分功能來理順語句間的聯(lián)系,從而使得翻譯精確性提升。首先,可在線下課堂當(dāng)中借助人工智能技術(shù)來營造身臨其境的語言氛圍,如通過追蹤文本內(nèi)容,自動(dòng)化匹配并呈現(xiàn)與之相關(guān)的場景,給人以身臨其境之感,如在進(jìn)行“Foratime,-denly,heavyrainandthunder,.”一句的翻譯時(shí),系統(tǒng)可自動(dòng)提取“Thunderstorm”這一關(guān)鍵詞,并在設(shè)備中播放關(guān)于“暴雨雷鳴”的音像,將學(xué)生引入語言情境當(dāng)中[7]。在情景背景下完成翻譯練習(xí)后,學(xué)生可各自將翻譯成果上傳至線上云平臺(tái),由云平臺(tái)根據(jù)翻譯內(nèi)容,出具動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)鏈條,對(duì)翻譯結(jié)果進(jìn)行量化評(píng)定,使學(xué)生更快地從中厘清重點(diǎn)、難點(diǎn),并結(jié)合不同的知識(shí)模塊展開針對(duì)性補(bǔ)充練習(xí)。
(四)口語對(duì)話———應(yīng)用人工智能機(jī)器人展開一對(duì)一對(duì)話高校教育階段,英語教學(xué)的最終訴求在于實(shí)際語言應(yīng)用能力的構(gòu)建,因此,口語對(duì)話練習(xí)成為貫穿教學(xué)始終的必要環(huán)節(jié),關(guān)系著學(xué)生最終能否將課堂學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化為語言應(yīng)用基礎(chǔ)。人工智能技術(shù)的出現(xiàn),在很大程度上打破了以往英語課堂中對(duì)話組織困難的僵局,學(xué)生可通過與人工智能機(jī)器人建立起一對(duì)一的對(duì)話關(guān)系,來解決師資有限而同學(xué)指導(dǎo)能力不足的問題,同時(shí)取得訓(xùn)練成效與查漏補(bǔ)缺成效。學(xué)生在進(jìn)行線上自主練習(xí)時(shí),可根據(jù)想要練習(xí)的方向設(shè)置關(guān)鍵詞或主題,再將人工智能機(jī)器人作為對(duì)話對(duì)象,圍繞主題展開聊天式對(duì)話,從而達(dá)到口語訓(xùn)練目的,同時(shí)還可避免與真人對(duì)話時(shí)羞于啟齒的情況,有助于在放松狀態(tài)下激發(fā)出更良好的表達(dá)水平[8]。線下課堂教學(xué)中,同樣可利用人工智能機(jī)器人來催化練習(xí)效果,例如,在組織小組口語練習(xí)時(shí),為避免話題匱乏、接話困難的情況,可利用智能機(jī)器人來提供一些固定的框架或句式搭配,并根據(jù)不同成員的薄弱點(diǎn),對(duì)對(duì)話的層級(jí)與難度進(jìn)行適當(dāng)智能化調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)話練習(xí)效果的提升。
三、人工智能視野下完善高校英語混合式教學(xué)模式的主要策略
(一)完善教學(xué)管理系統(tǒng),拓寬混合式教學(xué)范圍無論是人工智能技術(shù)還是混合式教學(xué)模式的利用,都需要以完善的教學(xué)管理系統(tǒng)作為依托,才能夠最大限度發(fā)揮其價(jià)值與成效,真正在教育工作中起到支持作用。因此,在構(gòu)建高校英語混合式教學(xué)模式的同時(shí),還需要緊密結(jié)合內(nèi)部教學(xué)需求與教學(xué)現(xiàn)狀,組織校內(nèi)各部門共同參與到教學(xué)管理工作中來,積極發(fā)揮監(jiān)督與合作職能,在尋求改革發(fā)展契機(jī)的同時(shí)進(jìn)一步拓寬混合式教學(xué)的應(yīng)用范圍[9]。一方面,打造以融入人工智能技術(shù)為核心的混合式教學(xué)方案,將其應(yīng)用于英語教學(xué)工作當(dāng)中,動(dòng)態(tài)化觀察各階段教學(xué)成果,并用作后期修改教學(xué)管理方向的依據(jù),同時(shí)積極舉辦教學(xué)比賽及教學(xué)研討會(huì)議,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)方案中的問題所在;另一方面,將混合教學(xué)范圍逐步擴(kuò)大,如嘗試通過校外拓展實(shí)踐來探索人工智能的新應(yīng)用渠道,同時(shí)建立綜合線上、線下兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)指標(biāo)的教學(xué)反饋體系,以便于及時(shí)由反饋體系當(dāng)中獲取新的教學(xué)動(dòng)向,并由此探索更利于發(fā)展的新模式??梢哉f,人工智能背景下的英語混合式教學(xué),是以完善的教學(xué)管理系統(tǒng)為先導(dǎo)的,必須要不斷地對(duì)教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行完善,有效地拓展并延伸混合教學(xué)范圍,才能夠最大化地提升混合式英語教學(xué)的實(shí)際意義,真正促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升,為學(xué)生的成長和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
電子機(jī)器人摘要范文第十五篇《論如何在科技館中開展中小學(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,開展機(jī)器人俱樂部、夏令營及機(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,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、交通等領(lǐng)域都能看到機(jī)器人“身影”,這也使人們愈來愈認(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《羅薩姆的機(jī)器人萬能公司》中創(chuàng)造出“機(jī)器人(Robot)”這個(gè)詞的時(shí)候,他肯定沒料到在近一個(gè)世紀(jì)之后,其小說中讓機(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)它的定義爭論不已,但是一般說來,人們都可以接受這種說法,即機(jī)器人是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(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,簡稱RSI);
(2)機(jī)器人輔助教學(xué)(Robot―AssistedInstruction,簡稱RAI);
(3)機(jī)器人管理教學(xué)(Robot――ManagedInstruction,簡稱RMI);
(4)機(jī)器人代理(師生)事務(wù)(Robot―RepresentedRoutine,簡稱RRR);
(5)機(jī)器人主持教學(xué)(Robot――DirectedInstruction,簡稱RDI)。
國內(nèi)外目前所開展的主要是前兩個(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”。由于國內(nèi)外情況的差異,我國中小學(xué)目前所開展的機(jī)器人教育以“機(jī)器人學(xué)科教學(xué)”為主,而國外則兩種教育類型發(fā)展較為平均,并無特殊偏重。
二、國內(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,一般通過機(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)器人主題夏令營等定期活動(dòng)來對(duì)中小學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人教育。比如,美國加利福尼亞州高中工程與技術(shù)聯(lián)盟在為高中生開設(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,微控制,傳感器,程序控制等方面的知識(shí);美國國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發(fā)或改進(jìn)以機(jī)器人作為一種工具,來教授STEM的課程和開發(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)超過了歐美各國,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,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、俄羅斯、巴西、新加坡等國也早已出臺(tái)了多項(xiàng)措施推進(jìn)本國的中小學(xué)機(jī)器人教育發(fā)展。
而我國的中小學(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,在國內(nèi)率先開展了中小學(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)班的形式開展機(jī)器人教育。
慶幸的是,我國政府已經(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,這是我國高中階段開展人工智能教育邁出的第一步。
不過值得注意的是,在我國中小學(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”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的建構(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(即通過人際間的協(xié)作活動(dòng))而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)過程,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)踐過程,并且不是簡單地模擬再現(xiàn),而是以學(xué)習(xí)為目的、經(jīng)過改造的模擬再現(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,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),通過自己的操作,在具體的情境中解決實(shí)際問題”。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、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)的模式開展。而可采用的活動(dòng)形式有機(jī)器人俱樂部、夏令營、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),最終得出問題的解決方案。在整個(gè)探究過程中,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,開展機(jī)器人俱樂部、夏令營及機(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):
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電子機(jī)器人摘要范文第十六篇智能機(jī)器人的未來發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:機(jī)器人、發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用、趨勢。
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,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。智能機(jī)器人應(yīng)完成的工作任務(wù)也越來越復(fù)雜,人工分析智能機(jī)器人的行為,設(shè)計(jì)也越來越困難。目前,國內(nèi)外對(duì)智能機(jī)器人的研究也越來越深入。
通過學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)和課后討論,觀看各組的說明和相關(guān)機(jī)器人視頻,分析了國內(nèi)外智能機(jī)器人的發(fā)展,討論了智能機(jī)器人發(fā)展中存在的問題,最后提出了智能機(jī)器人發(fā)展的想法。
2、國內(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。
目前開發(fā)中的智能機(jī)器人智能水平并不高,只能說是智能機(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,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。從長遠(yuǎn)來看,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
在各國智能機(jī)器人的發(fā)展中,美國智能機(jī)器人技術(shù)在國際上一直處于領(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、觸覺等人工智能技術(shù)已廣泛應(yīng)用于宇宙、汽車工業(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。
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、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、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,美英等國開發(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)場上具有觀察、嗅覺等能力,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,美國的Navplab自主導(dǎo)航車、SSV自主地面坦克等。在未來的軍事智能機(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,世界各國尤其是西方發(fā)達(dá)國家都在致力于研發(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)器人三葉蟲表面光滑圓形,內(nèi)置搜索雷達(dá),可以迅速檢測和避免桌腿、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的趨勢和煤炭開采的惡劣環(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
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