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1，智能機(jī)器人論文

題目：《關(guān)于未來機(jī)器人的暢想》如今，電腦和網(wǎng)絡(luò)改變了人們的傳統(tǒng)生活，電腦的運(yùn)算和記憶儲存能力使得我們的生活變得更加高效。但是電腦需要我們?nèi)ゲ僮鳎荒茉谖覀兊闹噶钕伦鲆恍┕ぷ鳎瑱C(jī)器人就不一樣，他是一種能高度模仿人類行為的機(jī)器，十年后、二十年后，……未來的機(jī)器人會是什么樣子？中間省略400字………………好了，我還是從暢想的夢中回來吧，我要好好學(xué)習(xí)，知識改變命運(yùn)，科技實(shí)現(xiàn)中國夢，讓我們一起努力吧！

智能機(jī)器人論文

2，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)畢業(yè)論文范文

　　現(xiàn)如今，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，機(jī)器人開始被廣泛應(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，能減輕人們的工作負(fù)擔(dān)。下面是由我整理的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)論文范文，希望能對大家有所幫助！　　工業(yè)機(jī)器人技術(shù)論文范文篇一：《淺談工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用》　　工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。就工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。　　關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工業(yè) 　　1 引言　　工業(yè)機(jī)器人最早應(yīng)用于汽車制造工業(yè)，常用于焊接，噴漆，上、下料和搬運(yùn)。工業(yè)機(jī)器人延伸和擴(kuò)大了人的手、足和大腦功能，它可代替人從事危險(xiǎn)、有害、有毒、低溫和高熱等惡劣環(huán)境中的工作;代替人完成繁重、單調(diào)的重復(fù)勞動，提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控加工中心、自動搬運(yùn)小車以及自動檢測系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化。　　2 工業(yè)機(jī)器人的主要運(yùn)用　　(1)惡劣工作環(huán)境及危險(xiǎn)工作軍事領(lǐng)域及核工業(yè)領(lǐng)域有些作業(yè)是有害于人體健康并危及生命，或不安全因素很大而不宜由人去做的作業(yè)，用工業(yè)機(jī)器人去做最合適。例如核工廠設(shè)備的檢驗(yàn)和維修機(jī)器人，核工業(yè)上沸騰水式反應(yīng)堆燃料自動交換機(jī)。　　(2)特殊作業(yè)場合和極限作業(yè)火山探險(xiǎn)、深海探密和空間探索等領(lǐng)域?qū)τ谌祟悂碚f是力所不能及的，只有機(jī)器人才能進(jìn)行作業(yè)。如航天飛機(jī)上用來回收衛(wèi)星的操作臂;用于海底采礦和打撈的遙控海洋作業(yè)機(jī)器人。　　(3)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域早期的工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)上主要用于機(jī)床上、下料，點(diǎn)焊和噴漆。用得最多的制造工業(yè)包括電機(jī)制造、汽車制造、塑料成形、通用機(jī)械制造和金屬加工等工業(yè)。隨著柔性自動化的出現(xiàn)，機(jī)器人在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域扮演了更重要的角色。下面主要針對工業(yè)機(jī)器人在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行簡單介紹。　　2.1 焊接機(jī)器人　　點(diǎn)焊機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人首先應(yīng)用于汽車的點(diǎn)焊作業(yè)，點(diǎn)焊機(jī)器人廣泛應(yīng)用于焊接車體薄板件。裝焊一臺汽車車體一般大約需要完成3000～4000個(gè)焊點(diǎn)，其中60%是由點(diǎn)焊機(jī)器人來完成的。在有些大批量汽車生產(chǎn)線上，服役的點(diǎn)焊機(jī)器人數(shù)量甚至高達(dá)150多臺。　　點(diǎn)焊機(jī)器人主要性能要求：安裝面積小，工件空間大;快速完成小節(jié)距的多點(diǎn)定位;定位精度高(土0 .25 mm )，以確保焊接質(zhì)量;持重大(490～980N ) ，以便攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗;示教簡單，節(jié)省工時(shí)。　　2.2 弧焊機(jī)器人　　弧焊機(jī)器人應(yīng)用于焊接金屬連續(xù)結(jié)合的焊縫工藝，絕大多數(shù)可以完成自動送絲、熔化電極和氣體保護(hù)下進(jìn)行焊接工作。弧焊機(jī)器人應(yīng)用范圍很廣，除汽車行業(yè)外，在通用機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)等許多行業(yè)中都有應(yīng)用。弧焊機(jī)器人應(yīng)是包括各種焊接附屬裝置在內(nèi)的焊接系統(tǒng)，而不只是一臺以規(guī)劃的速度和姿態(tài)攜帶焊槍移動的單機(jī)。如圖1所示為弧焊機(jī)器人的基本組成。適合機(jī)器人應(yīng)用的弧焊方法主要有惰性握體保護(hù)焊、混合所體保護(hù)焊、埋弧焊和等離子弧焊接。　　1-機(jī)器人控制柜2-焊接電源3-氣瓶4-氣體流量計(jì)5-氣路6-焊絲輪7-柔性導(dǎo)管8-弧焊機(jī)器人9-送絲機(jī)器人10-焊槍11-工件電纜12-焊接電纜13-控制電纜　　圖1 弧焊機(jī)器人系統(tǒng)的基本組成　　弧焊機(jī)器人的主要性能要求：在弧焊作業(yè)中，要求焊槍跟蹤工件的焊道運(yùn)動，并不斷填充金屬形成焊道。因此，運(yùn)動過程中速度的穩(wěn)定性和軌跡是兩項(xiàng)重要指標(biāo)，一般情況下，焊接速度約取5～50 mm/s ，軌跡精度約為.2 ～0.5 ) mm;由于焊槍的姿態(tài)對焊縫質(zhì)量也有一定影響，因此希望在跟蹤焊道的同時(shí)，焊槍姿態(tài)的可調(diào)范圍盡量大。此外，還有一些其他性能要求，這些要求包括：設(shè)定焊接條件(電流、電壓、速度等)、抖動功能、坡口填充功能、焊接異常檢測功能(斷弧、工件熔化)及焊接傳感器(起始焊點(diǎn)檢測，焊道跟蹤)的接口功能。　　2.3 噴漆機(jī)器人　　噴漆機(jī)器人廣泛應(yīng)用于汽車車體、家電產(chǎn)品和各種塑料制品的噴漆作業(yè)。噴漆機(jī)器人在使用環(huán)境和動作要求上有如下特點(diǎn)：　　(1)工作環(huán)境空氣中含有易爆的噴漆劑蒸氣; 　　(2)沿軌跡高速運(yùn)動，途經(jīng)各點(diǎn)均為作業(yè)點(diǎn); 　　(3)多數(shù)被噴漆部件都搭載在傳送帶上，邊移動邊噴漆。如圖2所示為關(guān)節(jié)式噴漆機(jī)器人。　　2.4 搬運(yùn)機(jī)器人　　隨著計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)、物流技術(shù)、自動倉儲技術(shù)的發(fā)展，搬運(yùn)機(jī)器人在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。機(jī)器人可用于零件的加工過程中，物料、工輔量具的裝卸和儲運(yùn)，可用來將零件從一個(gè)輸送裝置送到另一個(gè)輸送裝置，或從一臺機(jī)床上將加工完的零件取下再安裝到另一臺機(jī)床上去。　　2.5 裝配機(jī)器人　　裝配在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明，裝配勞動量占產(chǎn)品生產(chǎn)勞動量的50%～60%，在有些場合，這一比例甚至更高。例如，在電子器件廠的芯片裝配、電路板的生產(chǎn)中，裝配勞動量占產(chǎn)品生產(chǎn)勞動量的70 %～80%。因此，用機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)自動化裝配作業(yè)是十分重要的。　　2.6 機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng) 　　機(jī)器人正式進(jìn)入裝配作業(yè)領(lǐng)域是在“機(jī)器人普及元年”的1980年前后，引人裝配作業(yè)的機(jī)器人在早期主要用來代替裝配線上手工作業(yè)的工序，隨后很快出現(xiàn)了以機(jī)器人為主體的裝配線。裝配機(jī)器人的應(yīng)用極大地推動了裝配生產(chǎn)自動化的進(jìn)展。裝配機(jī)器人建立的柔性自動裝配系統(tǒng)能自動裝配中小型、中等復(fù)雜程度的產(chǎn)品，如電機(jī)、水泵齒輪箱等，特別適應(yīng)于中小批量生產(chǎn)的裝配，可實(shí)現(xiàn)自動裝卸、傳送、檢測、裝配、監(jiān)控、判斷、決策等機(jī)能。　　機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)通常以機(jī)器人為中心，并有諸多周邊設(shè)備，如零件供給裝置、工件輸送裝置、夾具、涂抹器等與之配合，此外還常備有可換手等。但是如果零件的種類過多，整個(gè)系統(tǒng)將過于龐大，效率降低，這是不可取的。在機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)中，機(jī)器人的數(shù)量可根據(jù)產(chǎn)量選定，而零件供給裝置等周邊設(shè)備則視零件和作業(yè)的種類而定。因此，和裝配線比較，產(chǎn)量越少，機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)的投資越大。　　3 結(jié)束語　　工業(yè)機(jī)器人是以機(jī)械、電子、電子計(jì)算機(jī)和自動控制等學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)為基礎(chǔ)，融合而成的一種系統(tǒng)技術(shù);也可說是一門知識、技術(shù)密集的，多學(xué)科交叉的綜合化的高新技術(shù)。隨著這些相關(guān)學(xué)科技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也一定會到迅速發(fā)展和提高。　　工業(yè)機(jī)器人技術(shù)論文范文篇二：《探討工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢》　　摘要隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，機(jī)器人開始被廣泛應(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。目前，機(jī)器人是一種制造業(yè)與自動化設(shè)備中的典型代表，這將會是人造機(jī)器的“終極”版。它的應(yīng)用已經(jīng)涉及信息化、自動化、智能化、傳感器與知識化等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，這是目前，是我國乃至世界高新技術(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)展趨勢來看，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍越來越廣泛，同時(shí)在技術(shù)操作中，他也變得越來越標(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)展越來越微型化、智能化，在人類生活中應(yīng)用越來越廣泛。　　關(guān)鍵詞工業(yè)機(jī)器人智能化應(yīng)用領(lǐng)域安全性　　隨著社會復(fù)雜的需求，工業(yè)機(jī)器人在應(yīng)用領(lǐng)域中越來越廣泛。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，這已經(jīng)在發(fā)達(dá)國家中應(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)。可編程機(jī)器人可根據(jù)操作人員所編程序完成一些簡單重復(fù)性作業(yè)。遙控操作機(jī)制每一步動作都要靠操作人員發(fā)出。1982年，美國通用汽車公司在裝配線上為機(jī)器人裝備了視覺系統(tǒng)，從而宣告了第二代機(jī)器人―感知機(jī)器人的問世。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)劃動作即按任務(wù)編程。　　我國機(jī)器人研究工作起步較晚，從“七五”開始國家投入資金，對工業(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)的開發(fā)和研制。1986 年國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃開始實(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。　　我國工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初期，經(jīng)過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力。在這種背景下，我國于1972年開始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。　　進(jìn)入80年代后，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國機(jī)器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間，國家投入資金，對工業(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)的開發(fā)，研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。1986年國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)開始實(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，中國的國民經(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，為我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。　　我國工業(yè)機(jī)器人經(jīng)過“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)器人市場也已經(jīng)成熟，應(yīng)用上已經(jīng)遍及各行各業(yè)。　　我國未來工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)有：第一，危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境作業(yè)機(jī)器人：主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機(jī)器人;第二，醫(yī)用機(jī)器人：主要有腦外科手術(shù)輔助機(jī)器人，遙控操作輔助正骨等;第三，仿生機(jī)器人：主要有移動機(jī)器人，網(wǎng)絡(luò)遙控操作機(jī)器人等。其發(fā)展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。　　二、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢　　機(jī)器人是先進(jìn)制造技術(shù)和自動化裝備的典型代表，是人造機(jī)器的“終極”形式。它涉及到機(jī)械、電子、自動控制、計(jì)算機(jī)、人工智能、傳感器、通訊與網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，是多種高新技術(shù)發(fā)展成果的綜合集成，因此它的發(fā)展與眾多學(xué)科發(fā)展密切相關(guān)。當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢主要有：一是工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修)，而單機(jī)價(jià)格不斷下降。二是機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測系統(tǒng)三位一體化;有關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人。三是工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化，網(wǎng)絡(luò)化;器件集成度提高，控制柜日漸小巧，采用模塊化結(jié)構(gòu)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。四是機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，視覺、力覺、聲覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。五是機(jī)器人化機(jī)械開始興起。從94年美國開發(fā)出“虛擬軸機(jī)床”以來這種新型裝置已成為國際研究的熱點(diǎn) 之一，紛紛探索開拓其實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。　　總體趨勢是，從狹義的機(jī)器人概念向廣義的機(jī)器人技術(shù)概念轉(zhuǎn)移，從工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向解決方案業(yè)務(wù)的機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。機(jī)器人技術(shù)的內(nèi)涵已變?yōu)?靈活應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)的、具有實(shí)際動作功能的智能化系統(tǒng)。機(jī)器人結(jié)構(gòu)越來越靈巧，控制系統(tǒng)愈來愈小，其智能也越來越高，并正朝著一體化方向發(fā)展。　　三、我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與前景　　我國工業(yè)底子薄，工業(yè)機(jī)器人發(fā)展一直處于一個(gè)初步發(fā)展階段，雖然我國從上個(gè)世紀(jì)70年代開始研發(fā)工業(yè)機(jī)器人，但是技術(shù)力量不足與西方國家的技術(shù)封鎖，對此，在發(fā)展過程中，存在著比較多的問題。細(xì)分起來，有如下幾點(diǎn)：　　首先，我國基礎(chǔ)零部件制造能力差。雖然我國在相關(guān)零部件方面有了一定的基礎(chǔ)，但是無論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列全面，還是批量化供給方面都與國外存在較大的差距。特別是在高性能交流伺服電機(jī)和精密減速器方面的差距尤其明顯，因此造成關(guān)鍵零部件的進(jìn)口，影響了我國機(jī)器人的價(jià)格競爭力。　　第二，我國的機(jī)器人還沒有形成自己的品牌。雖然已經(jīng)擁有一批企業(yè)從事機(jī)器人的開發(fā)，但是都沒有形成較大的規(guī)模，缺乏市場的品牌認(rèn)知度，在機(jī)器人市場方面一直面臨國外機(jī)器人品牌的打壓。國外機(jī)器人作為成熟的產(chǎn)業(yè)采用整機(jī)降價(jià)，吸引國內(nèi)企業(yè)購買，而在后續(xù)的維護(hù)備件費(fèi)用很高的策略，逐步占領(lǐng)中國市場。　　第三，認(rèn)識不到位，在鼓勵(lì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品方面的政策少。工業(yè)機(jī)器人的制造及應(yīng)用水平，代表了一個(gè)國家的制造業(yè)水平，我們必須從國家高度認(rèn)識發(fā)展中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要性，這是我國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的重要手段和途徑。□ 　　參考文獻(xiàn)：　　[1]任俊.面向熔射快速制模的機(jī)器人輔助曲面自動拋光系統(tǒng)的研究.華中科技大學(xué)，2006年. 　　[2]鐘新華，蔡自興，鄒小兵.移動機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制算法研究.華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004年S1期. 　　[3]張中英.基于遺傳算法的機(jī)器人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng).太原理工大學(xué)，2005年. 　　[4]李磊，葉濤，譚民，陳細(xì)軍.移動機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與未來.機(jī)器人，2002年05期. 　　[5]杜玉紅，李修仁.生產(chǎn)線組裝單元?dú)鈩影徇\(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì).液壓與氣動，2006年05期. 　　[6]徐曉峰.基于串行通信技術(shù)的機(jī)器人實(shí)時(shí)控制研究.南京林業(yè)大學(xué)，2005年. 　　工業(yè)機(jī)器人技術(shù)論文范文篇三：《試論工業(yè)機(jī)器人機(jī)電一體化》　　1機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀　　1.1工業(yè)機(jī)器人。　　工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)在一定程度上可替代人的勞動，對于高輻射、高噪聲污染、高濃度有害氣體的工作場合來說，工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)理想的選擇。工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一代工業(yè)機(jī)器人智能化程度較低，只能通過預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行簡單的重復(fù)動作，無法應(yīng)對多變的工作環(huán)境和工作崗位。隨著科技的發(fā)展，在第一代機(jī)器人的基礎(chǔ)上通過各種傳感器的應(yīng)用使其可通過對環(huán)境信息的獲取、分析、處理并反饋給動作單元，從而進(jìn)行一些適應(yīng)性的工作，這種機(jī)器人雖然智能化程度較低，但已經(jīng)在一些特定的領(lǐng)域得以成功應(yīng)用。在機(jī)電一體化技術(shù)相對成熟的今天，第三代機(jī)器人的智能化水平已經(jīng)得到了較大的提升，其可以通過強(qiáng)大的傳感原件收集信息數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際情況作出類似于人腦的判斷，因此可以在多種環(huán)境下進(jìn)行獨(dú)立作業(yè)，但成本較高，在一定程度上限制了實(shí)際應(yīng)用。　　1.2分布式控制系統(tǒng)。　　分布式控制系統(tǒng)是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的，是通過一臺中央計(jì)算機(jī)對負(fù)責(zé)現(xiàn)場測控的多臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制和指揮，由于其強(qiáng)大的功能和安全性，使其成為當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主流技術(shù)。根據(jù)實(shí)際情況分布式控制系統(tǒng)的層級可分為兩級、三級或更多級，通過中央計(jì)算機(jī)完成對現(xiàn)場生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理和操作控制等，同時(shí)，隨著測控技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，分布式控制系統(tǒng)還可以對生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度、在線最優(yōu)化、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理等功能，成為一種集測、控、管于一體的綜合系統(tǒng)，具有功能豐富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于維護(hù)和可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，因此使系統(tǒng)的可靠性大幅提高。　　2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢　　2.1人工智能化。　　人工智能就是使工業(yè)機(jī)器人或數(shù)控機(jī)床模擬人腦的智力，使其在生產(chǎn)過程中具備一定的推理判斷、邏輯思維和自主決策的能力，可大幅提升工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化程度，甚至實(shí)現(xiàn)真正的無人值守，對于降低人力成本，提高加工精度和工作效率具有十分重要的意義。目前，人工智能已經(jīng)不只是停留在概念上，因此可預(yù)見機(jī)電一體化技術(shù)將向著人工智能化的方向發(fā)展。雖然以當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)水平不可能使機(jī)器人或數(shù)控機(jī)床完全具備人類的思維模式和智力特點(diǎn)，但在工業(yè)生產(chǎn)中，使這些機(jī)電一體化設(shè)備具備部分人類的職能是完全可以通過先進(jìn)的技術(shù)達(dá)到的。　　2.2網(wǎng)絡(luò)化。　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的發(fā)展給機(jī)電一體化設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制提供了便利條件，因此，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合起來將是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。在生產(chǎn)過程中，操作人員需要在車間內(nèi)來回走動，對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行掌握，并對機(jī)床的操作面板進(jìn)行操作，通過在機(jī)電一體化設(shè)備與控制終端之間建立通信協(xié)議，并通過光纖等介質(zhì)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳遞，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和操作，降低工人的勞動量，并且各種控制系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，理論上來說都是建立在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上的。　　2.3環(huán)保化。　　在人類社會發(fā)展的最近幾十年里，雖然經(jīng)濟(jì)得到了迅猛的發(fā)展，人們生活水平得到了顯著的提高，然而以犧牲資源和環(huán)境為代價(jià)的發(fā)展模式使得人類賴以生存的環(huán)境遭到嚴(yán)重的污染，因此，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提出的今天，發(fā)展任何技術(shù)都應(yīng)當(dāng)以對環(huán)境友好作為前提，否則就是沒有前途的，故環(huán)保化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在機(jī)電一體化應(yīng)用過程中，通過對資源的高效利用，并在制造過程中做到達(dá)標(biāo)排放甚至零排放，產(chǎn)品在使用過程中對生態(tài)環(huán)境不造成影響，即便報(bào)廢后也可對其進(jìn)行有效回收利用，這就是機(jī)電一體化技術(shù)環(huán)保化的具體表現(xiàn)形式，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。　　2.4模塊化。　　由于機(jī)電一體化裝置的制造商較多，為降低系統(tǒng)升級改造的成本，并為維修提供便利，模塊化將是一個(gè)非常有前途的研究方向。通過對功能單元進(jìn)行模塊化改造，可在需要增加或改變功能時(shí)直接將對應(yīng)的功能模塊進(jìn)行組裝或更換，即便出現(xiàn)故障，只需將損害的模塊進(jìn)行更換即可，工作效率極高，通用性的增強(qiáng)為企業(yè)節(jié)約了大量的成本。　　2.5自帶能源化。　　機(jī)電一體化對電力的要求較高，如果沒有充足的電能供應(yīng)就會影響生產(chǎn)效率，甚至由于停電造成數(shù)據(jù)的丟失等，因此通過設(shè)備自帶動力能源系統(tǒng)可始終保持充足的電力供應(yīng)，使系統(tǒng)運(yùn)行更流暢。　　3結(jié)語　　綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和精度大幅提高，在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中具有較大的技術(shù)優(yōu)勢，相信隨著科技的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)水平也會不斷提高，為工業(yè)生產(chǎn)做出更大貢獻(xiàn)。猜你喜歡： 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工業(yè)機(jī)器人技術(shù)畢業(yè)論文范文

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2200年，我們的世界變成了一個(gè)更加美好的世界，無論你走到哪，都能發(fā)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果。中午，我回到家，走進(jìn)客廳，竟然發(fā)現(xiàn)平時(shí)只要在家都會每分每秒做著家務(wù)、一刻也不肯歇會兒的媽媽與往日不同，正悠閑地懶洋洋地坐在沙發(fā)上，還津津有味地看著電視，不時(shí)吃幾片橘子，似乎沒有事情可做似的。旁邊放著一個(gè)上身粉紅色，下身紫紅色的機(jī)器人。我仔細(xì)打量著它，它的身體勻稱、個(gè)子不高也不矮，身子筆直筆直的，可精神了！仿佛是一位侍衛(wèi)兵在那。我又看看房間，整理得井井有條，地板上連一粒灰塵也沒有，都可以照出我的影子了，到處都干凈極了！使我不得不吃驚地望著媽媽。“媽媽，你怎么還沒做午飯？”我這時(shí)才發(fā)覺桌子上空蕩蕩的，只有空氣漂浮在上面。“噢，好的，我馬上叫它去做“媽媽瞟了我一眼，打開抽屜，拿出一個(gè)有五彩按鈕和文字按鈕的遙控器。“它？！”我有些詫異，“客廳里只有我們倆個(gè)人呀！”“你看，就是它呀，我昨天才買來的呢，效果不錯(cuò)，還有不少功能呢！”媽媽驕傲地指了指機(jī)器人，仿佛機(jī)器人是她的什么寶貝似的。那個(gè)機(jī)器人立即轉(zhuǎn)過身面對著我，像是只要一聲令下，他就會立刻去做你想要讓他做的事情。媽媽又低頭看看遙控器，眼珠子轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，似乎在尋找著什么。忽然，她眼睛一亮，似乎中了什么大獎(jiǎng)似的，飛快地按下了一個(gè)按鈕，那個(gè)機(jī)器人像是得到了一條圣旨似的，一轉(zhuǎn)身，它便開始在廚房里做飯了。只見它眼疾手快地從袋子里拿出一捆蔬菜，然后飛快地用刀切開皮筋，“咚咚“地把菜切成一小塊，又立即從袋子里拿出幾個(gè)土豆，用小刀飛快地削掉了皮，并且用刀切成一條一條的……就這樣，他一會兒去看看電飯煲里邊的飯有沒有做好，一會切著菜，動作可敏捷了。看得我眼花繚亂，真沒想到機(jī)器人竟有如此厲害。才幾十分鐘，飯就做好了。它端著菜走到餐桌旁，嘴里還念念有詞地說：“今天的菜式黃瓜炒肉、青菜炒蘑菇，還有番茄炒蛋…….請大家用餐。”它說完，又拿起兩只碗，給我和媽媽添了飯。看著這些饞涎欲滴的食物，饑腸轆轆的我早已夾了菜，開始大口大口地吃了起來，衣服上面有油漬也不管了。有了機(jī)器人真好，它不用吃飯，只“吃”電，還有很多功能，真是人類的“好幫手”。

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4，關(guān)于機(jī)器人的科技技術(shù)基礎(chǔ)論文

　　隨著科技的進(jìn)步，智能機(jī)器人的性能不斷地完善，因此也被越來越多的應(yīng)用于軍事、排險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)、救援、海洋開發(fā)等方面。這是我為大家整理的關(guān)于機(jī)器人的科技論文，供大家參考!　　機(jī)器人的科技論文篇一：《淺談智能移動機(jī)器人》　　摘　要：隨著科技的進(jìn)步，智能機(jī)器人性能不斷地完善，移動機(jī)器人的應(yīng)用范圍也越來越廣，廣泛應(yīng)用于軍事、排險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)、救援、海洋開發(fā)等。介紹了常見智能移動機(jī)器人的基本系統(tǒng)組成及其相關(guān)的一些技術(shù)，提出一種能夠應(yīng)用于智能移動機(jī)器人的越障機(jī)構(gòu)，并簡單闡述了其工作原理。在對智能機(jī)器人有一定了解的基礎(chǔ)上，論述了智能移動機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展動向。　　關(guān)鍵詞：智能移動機(jī)器人　越障　避障　伸展收縮　　1 引言　　上世紀(jì)60年代智能機(jī)器人的出現(xiàn)開辟了智能生產(chǎn)自動化的新時(shí)代。在工業(yè)機(jī)器人問世50多年后的今天，機(jī)器人已被人們看作是不可缺少的一種生產(chǎn)工具。由于傳感器、控制、驅(qū)動及材料等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步開辟了機(jī)器人應(yīng)用的新領(lǐng)域。智能移動機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)重要分支。　　2 智能移動機(jī)器人的基本系統(tǒng)組成及其相關(guān)技術(shù) 　　由于智能移動機(jī)器人在危險(xiǎn)與惡劣環(huán)境以及民用等各方面具有廣闊的應(yīng)用前景，使得世界各國非常關(guān)注它的發(fā)展。其共同的五大系統(tǒng)組成要素為：(1)機(jī)械機(jī)構(gòu)單元是智能移動機(jī)器人的骨架，機(jī)器人所有的模塊都依靠其支撐，機(jī)械機(jī)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)，性能，強(qiáng)度直接影響著整個(gè)機(jī)器人的穩(wěn)定性。隨著科技發(fā)展和新型材料的研制開發(fā)，使得智能機(jī)器人產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能有了很大提高，機(jī)械機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)工藝性及尺寸設(shè)計(jì)都向著更加合理高效，更加輕便美觀，更加環(huán)保節(jié)能，更加安全可靠等方向發(fā)展。(2)動力與驅(qū)動單元為智能移動機(jī)器人提供動力來源。(3)環(huán)境感知單元相當(dāng)于智能移動機(jī)器人的五官，機(jī)器人通過感知單元對周圍的環(huán)境進(jìn)行感知識別及各種參數(shù)的收集，然后通過轉(zhuǎn)換成控制模塊可以識別的光電信號，輸入到控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元為智能移動機(jī)器人執(zhí)行部分，能根據(jù)控制中心的命令執(zhí)行命令，完成任務(wù)。不同的機(jī)器人有著不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)影響著對要執(zhí)行動作的效率，精度，穩(wěn)定性，可靠性等。(5)信息處理與控制單元作為整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的核心部分，它如人的大腦一樣，調(diào)控著整個(gè)系統(tǒng)，一切的活動都由它指揮。將來自傳感器部分采集到的信息進(jìn)行集中匯總，存儲，對所有信息分析，規(guī)劃決策，輸出命令。使機(jī)器人有目的的運(yùn)行。　　智能移動機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合機(jī)電系統(tǒng)。它是傳感器技術(shù)，控制技術(shù)，移動技術(shù)，信息處理、人工智能、電子工程、計(jì)算機(jī)工程等多學(xué)科的重要研究成果，從某種意義上講是機(jī)器發(fā)展進(jìn)化過程中的產(chǎn)物，是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。　　3 一種越障機(jī)器人　　我們設(shè)計(jì)的移動機(jī)器人(圖1)有很好的機(jī)動性能，前導(dǎo)輪、前輪和后輪可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立升降運(yùn)動。前導(dǎo)輪(如圖1)由通過曲柄圓盤的轉(zhuǎn)動角度控制搖桿的擺動角度，帶動相關(guān)的平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)前導(dǎo)向輪的伸展和收縮實(shí)現(xiàn)攀越。機(jī)器人兩側(cè)的側(cè)邊驅(qū)動機(jī)構(gòu)為平面連桿-滑塊越障機(jī)構(gòu)，前后輪(如圖1)分別通過導(dǎo)桿在槽中的移動，帶動平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)前后輪的伸展和收縮，實(shí)現(xiàn)越障功能。本機(jī)器人通過尺寸的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)較大的越障高度，通過合理的控制輪擺動的角度還能實(shí)現(xiàn)多種類型障礙物的攀越。　　4 智能移動機(jī)器人的應(yīng)用概況　　隨著科技的進(jìn)步，機(jī)器人的功能不斷完善，智能移動機(jī)器人的應(yīng)用范圍也大大拓寬，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，而且在排險(xiǎn)、海洋開發(fā)和宇宙探測領(lǐng)域等有害與危險(xiǎn)場合(如輻射、災(zāi)區(qū)、有毒等)得到很好的應(yīng)用。　　4.1 陸地智能移動機(jī)器人　　20世紀(jì)60年代后期，蘇美為了完成對宇宙空間的占領(lǐng)，完成月球探測計(jì)劃，各自研制開發(fā)并應(yīng)用了移動機(jī)器人，通過移動機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對外星土壤的樣本采集和土壤分析等各種任務(wù)。陸地智能移動機(jī)器人的出現(xiàn)是為了幫助人類完成無法完成的任務(wù)。陸地移動機(jī)器人也廣泛應(yīng)用于軍事，可以完成排除爆炸物，掃雷，偵查，清除障礙物等等，近年來智能移動機(jī)器人也開始漸漸融入人們的日常生活。　　4.2 水下智能移動機(jī)器人　　近年來，人們對資源的渴求加大，開始對原子能和海洋資源的開發(fā)，加之水下環(huán)境十分復(fù)雜(能見度差，定位困難，流體變化等)，水下智能移動機(jī)器人在海底資源探測上的優(yōu)勢使之受到關(guān)注。近年德國基爾大學(xué)的科學(xué)家研制出新型深水機(jī)器人“ROV Kiel 6000”，這架深水機(jī)器人能夠下探到6000米深的海底，尋找神秘的深水生物和“白色黃金”可燃冰。　　4.3 仿生智能移動機(jī)器人　　近年來,全球許多機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)越來越多的關(guān)注仿生學(xué)與機(jī)構(gòu)的研究工作.在某些情況下仿生機(jī)器人尤其獨(dú)特優(yōu)勢，例如，蛇形機(jī)器人重心低，能夠模仿蛇的動作，穿梭在能夠穿梭在受災(zāi)現(xiàn)場和其他復(fù)雜的地形中能夠幫助人類完成各種任務(wù)。除此之外還有仿生寵物狗、仿生魚、仿生昆蟲等。　　5 智能移動機(jī)器人的發(fā)展方向及前景　　影響移動機(jī)器人發(fā)展的因素主要有：導(dǎo)航與定位技術(shù)，多傳感器信息的融合技術(shù)，多機(jī)器人協(xié)調(diào)與控制技術(shù)等因而移動機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢主要包括：　　(1)高智能情感機(jī)器人。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對人機(jī)交互的技術(shù)的要求越來越高，具有人類智能的情感移動機(jī)器人是移動機(jī)器人未來發(fā)展趨勢。目前的移動機(jī)器人只能說是具有部分的智能，人們渴望能夠出現(xiàn)安全可靠的能夠溝通交流的高智能的機(jī)器人。雖然現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)高智能情感機(jī)器人還非常的困難，但是終有一天，隨著科學(xué)技術(shù)的突破，它將成為現(xiàn)實(shí)。　　(2)高適應(yīng)性多功能化的機(jī)器人。機(jī)器人的出現(xiàn)是為人類服務(wù)的，自然界中還有好多未知的世界等著我們開拓，各種危險(xiǎn)的復(fù)雜多變的環(huán)境，人類無法涉足，因此人們也迫切希望有能夠代替人類的機(jī)器人出現(xiàn)，高適應(yīng)性多功能化的機(jī)器人也必將是機(jī)器人的發(fā)展方向之一。　　(3)通用服務(wù)型的機(jī)器人。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人也是應(yīng)該越來越容易融入人們?nèi)粘Ｉ钪械模谌粘Ｉ钪袨槿藗兎?wù)。例如在家庭中，機(jī)器人可以幫助人們做各種家務(wù)，和人們生活關(guān)系密切。　　(4)特種智能移動機(jī)器人。根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域，不同的目的，設(shè)計(jì)各種各樣特種智能移動機(jī)器人是未來發(fā)展方向，如納米機(jī)器人，宇宙探索機(jī)器人，深海探索機(jī)器人，娛樂機(jī)器人等等。　　6 結(jié)束語　　總之，智能移動機(jī)器人涉及到傳感器技術(shù)，控制技術(shù)，移動技術(shù)，信息處理、人工智能、控制工程等多學(xué)科技術(shù)。未來智能移動機(jī)器人走向生活，安全可靠，操作簡單是其趨勢。盡管智能移動機(jī)器人以驚人的速度在發(fā)展著，但是實(shí)現(xiàn)高適應(yīng)性，智能化，情感化，多功能化的移動機(jī)器人還有很長的路要走。　　參考文獻(xiàn)：　　[1]　謝進(jìn),萬朝燕,杜立杰.機(jī)械原理(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2010. 　　[2]　陳國華.機(jī)械機(jī)構(gòu)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008. 　　[3]　徐國保,尹怡欣,周美娟.智能移動機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用,2007(2). 　　[4]　肖世德,唐猛,孟祥印,等.機(jī)電一體化系統(tǒng)監(jiān)測與控制[M].四川:西南交通大學(xué)出版社,2011. 　　機(jī)器人的科技論文篇二：《淺談機(jī)器人設(shè)計(jì) 方法》　　摘要：機(jī)器人是人類完成智能化中非常重要的工具，隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)在世界有了一定的發(fā)展，甚至很多國家機(jī)器人已經(jīng)運(yùn)用到實(shí)際的生活中去。而機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法無疑是很多人非常感興趣的問題，因此本文針對機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的探索。　　關(guān)鍵詞機(jī)器人;設(shè)計(jì);方法　　1.前言　　縱觀人類的發(fā)展史，工具的進(jìn)步才能帶動人類的文明，如今設(shè)計(jì)朝著智能化的方向在發(fā)展，機(jī)器人就是人類在發(fā)展智能化過程洪重要的產(chǎn)物，因此機(jī)器人常用的設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)師們必備的工具。　　2.控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 　　在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，工業(yè)現(xiàn)場所涉及到的重體力勞動量不斷提升。當(dāng)中部分勞動任務(wù)的實(shí)現(xiàn)單單依靠人力是很難實(shí)現(xiàn)的。而為了良好的完成工業(yè)現(xiàn)場的相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)。就需要通過對機(jī)器人裝置的研究與應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件部分主要由5個(gè)模塊組成：控制模塊、循跡模塊、避障模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊。　　(1)控制系統(tǒng)模塊。ATmega128為基于AVR RISC結(jié)構(gòu)的8位低功耗CMOS微處理器，運(yùn)算速度快，具有多路PWM輸出，可將測速、避障等電路產(chǎn)生的輸入信號進(jìn)行處理，并輸出控制信號給驅(qū)動放大電路，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，此方式產(chǎn)生的PWM信號比用定時(shí)器中斷產(chǎn)生的PWM信號實(shí)時(shí)性更好，而且不會占用系統(tǒng)的定時(shí)器資源。　　(2)循跡模塊。循跡是指小車在比賽場地上循白色引導(dǎo)線線行走，循跡模塊的原理圖如圖2所示。循跡模塊采用灰度傳感器，發(fā)射管為普通LED燈，接收管為光敏三極管3DU33。工作原理為：不同顏色的物體對LED發(fā)射光反射不同的亮度，光敏三極管3DU33接收這些不同亮度的光線，就會呈現(xiàn)不同的電壓Vx。Vx輸入到比較器LM339的同相端，并與電位器設(shè)定的電壓V0相比較，當(dāng)Vx>V0時(shí)，比較器輸出高電平，當(dāng)Vx循跡機(jī)器人前后兩端均是由7個(gè)灰度傳感器組成的循跡模塊。其中，中間三個(gè)灰度傳感器起巡線的作用，兩端的灰度傳感器起探測彎道作用，剩下兩個(gè)灰度傳感器交替進(jìn)行巡線和探測彎道。實(shí)驗(yàn)證明，這樣的灰度傳感器的布置圖，機(jī)器人循跡的效果好，且“性價(jià)比”非常高。　　(3)避障模塊。避障模塊主要使用的是紅外發(fā)射接收傳感器，當(dāng)紅外感應(yīng)避障模塊靠近物體時(shí)，輸出低電平信號;當(dāng)沒有感應(yīng)到物體時(shí)，輸出高電平信號。將該信號線接入到單片機(jī)的控制端口，控制程序就能起到探測障礙物的作用，當(dāng)在機(jī)器人行進(jìn)的路徑上就可以發(fā)現(xiàn)有障礙物并及時(shí)避開繞行。　　(4)驅(qū)動模塊。循跡避障機(jī)器人要求行走靈活、反應(yīng)快速，因此要求驅(qū)動電機(jī)具有“轉(zhuǎn)速快、制動及時(shí)”等特點(diǎn)。我們設(shè)計(jì)制作的循跡避障機(jī)器人采用中鳴公司的JMP-BE-3508I驅(qū)動板模塊，其輸入電壓為11V到24V，最大輸出電流為20A，滿足快速前進(jìn)、制動、轉(zhuǎn)彎的要求。并且電機(jī)速度達(dá)到500rpm，堵轉(zhuǎn)力矩為8KG.CM，具有很強(qiáng)的剎車功能。利用單片機(jī)的四路PWM輸出信號，分別控制四個(gè)輪子的轉(zhuǎn)速。并采用“四輪驅(qū)動”、“差速轉(zhuǎn)彎”的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)彎。　　(5)電源模塊。循跡機(jī)器人的電源模塊主要實(shí)現(xiàn)以下三大功能：①穩(wěn)定輸出5V工作電壓。故我們設(shè)計(jì)制作的電源模塊以7805芯片為核心，把輸入電壓截止到5V。②提供足夠的電流。7805芯片最大輸出電流為1.5A，而循跡機(jī)器人需要較大電流，所以我們使用了兩片7805芯片分別對控制系統(tǒng)和外部設(shè)備進(jìn)行供電。③濾波。在7805芯片的輸入、輸出端分別并聯(lián)104貼片電容和10μF的電解電容，過濾高頻、低頻信號。　　3.軟硬件模塊開發(fā)流程和界面程序　　(1)圖像處理模塊：照相機(jī)實(shí)時(shí)捕捉圖像，處理轉(zhuǎn)化后和初始圖像進(jìn)行處理比較，找出圖像中差異的位置通過TCP傳輸。　　(2)TCP通信模塊：視覺系統(tǒng)通過以太網(wǎng)連接貝加萊控制器，控制器可以作客戶機(jī)或服務(wù)器實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，：定義結(jié)構(gòu)體用于視覺系統(tǒng)傳輸位姿給機(jī)器人和機(jī)器人實(shí)時(shí)反饋位姿和信號狀態(tài)數(shù)據(jù)給視覺系統(tǒng)。　　(3)位置轉(zhuǎn)換模塊：把視覺系統(tǒng)的位姿轉(zhuǎn)換為機(jī)器人的位姿傳輸給機(jī)器人，控制機(jī)器人運(yùn)行。　　(4)軌跡規(guī)劃模塊：進(jìn)行運(yùn)動軌跡規(guī)劃和速度規(guī)劃，根據(jù)機(jī)器人當(dāng)前的位置和目標(biāo)位置，選擇最優(yōu)的運(yùn)動軌跡(直線、圓弧、不規(guī)則曲線等運(yùn)動軌跡)，然后對軌跡、速度進(jìn)行插補(bǔ)，插補(bǔ)值調(diào)用機(jī)器人運(yùn)動學(xué)算法計(jì)算軌跡的可靠性，再把實(shí)時(shí)插補(bǔ)的位置、速度傳送給運(yùn)動控制模塊。　　(5)運(yùn)動控制模塊：根據(jù)實(shí)時(shí)插補(bǔ)的值結(jié)合加速度、加加速度等控制參數(shù)給驅(qū)動器。　　(6)伺服模塊：根據(jù)控制器所發(fā)送數(shù)據(jù)，結(jié)合各伺服控制參數(shù)，驅(qū)動電機(jī)以最快響應(yīng)和速度運(yùn)行到各個(gè)位置。　　4.機(jī)器人精度標(biāo)定和視覺軟件處理　　4.1精度標(biāo)定　　精度的標(biāo)定包括機(jī)器人精度標(biāo)定和機(jī)器人相對于視覺照相機(jī)位置標(biāo)定。機(jī)器人運(yùn)動前，需要用激光跟蹤儀標(biāo)定準(zhǔn)確各軸桿長、零點(diǎn)、減速比、耦合比等機(jī)械參數(shù)，給運(yùn)動學(xué)、控制器系統(tǒng)，機(jī)器人才能按理論軌跡運(yùn)行準(zhǔn)確。行到指定點(diǎn)。通過三點(diǎn)法、六點(diǎn)法標(biāo)定機(jī)器人相對于視覺照相機(jī)的X、Y、Z方向距離給位置轉(zhuǎn)化模塊，確定機(jī)器人坐標(biāo)系相對于照相機(jī)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化關(guān)系。　　4.2視覺處理軟件　　包括固定視覺系統(tǒng)標(biāo)定模塊和移動視覺系統(tǒng)標(biāo)定模塊。視覺系統(tǒng)安裝在固定位置相當(dāng)于給機(jī)器人建立照相機(jī)一個(gè)用戶坐標(biāo)系，此模塊用于運(yùn)算機(jī)器人和固定視覺系統(tǒng)之間位姿轉(zhuǎn)換關(guān)系。視覺系統(tǒng)安裝在機(jī)器人末端法蘭位姿相當(dāng)于給機(jī)器人建立照相機(jī)一個(gè)工具坐標(biāo)系，隨著機(jī)器人運(yùn)動而實(shí)時(shí)改變位置，此模塊用于運(yùn)算機(jī)器人和動態(tài)視覺系統(tǒng)之間位姿轉(zhuǎn)換關(guān)系。實(shí)時(shí)處理傳輸機(jī)器人、視覺系統(tǒng)和以太網(wǎng)的運(yùn)行通信狀態(tài)以及出錯(cuò)狀態(tài)處理。　　4.3人機(jī)界面設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 　　當(dāng)機(jī)器人出現(xiàn)故障，不能自動移動位置時(shí)，比如碰到硬件限位或出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象時(shí)，此時(shí)可以進(jìn)入手動頁面，選擇機(jī)器人操作，移動機(jī)器人到指定位置。對于新建碼垛工藝線，需要配置系統(tǒng)參數(shù)、位置信息、以及產(chǎn)品參數(shù)，等必要的信息。碼垛數(shù)據(jù)編輯與創(chuàng)建的功能，產(chǎn)品覆蓋了袋子、箱子，以及可變數(shù)量抓取的功能。可以添加產(chǎn)品數(shù)量，改變產(chǎn)品方向，單步數(shù)量修改，產(chǎn)品位置移動以及旋轉(zhuǎn)等設(shè)置。本頁面中，示例生成了每層五包的袋裝產(chǎn)品，編號從1到5，可以通過調(diào)整編號的順序，達(dá)到改變產(chǎn)品的實(shí)際碼垛順序。　　5.結(jié)束語　　總之，在進(jìn)行機(jī)器人的設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)設(shè)計(jì)的用途進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)，對于設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題要及時(shí)的采用上述的思維方法進(jìn)行解決，隨著機(jī)器智能化的推廣，無疑機(jī)器人的設(shè)計(jì)在未來會有更廣闊的天空。　　參考文獻(xiàn)：　　[1]張海平，陳彥. Wincc在打包機(jī)人機(jī)界面中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].HMI與工業(yè)軟件，2012(3)：70-72. 　　[2]朱華棟，孔亞廣.嵌入式人機(jī)界面的設(shè)計(jì)[J].中國水運(yùn)，2008(11)：125-126. 　　[3]金長新，李偉.基于Windows CE的車載電腦系統(tǒng)人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2005(21)：132-134. 　　機(jī)器人的科技論文篇三：《淺談igm焊接機(jī)器人的故障處理》　　[摘要]機(jī)器人技術(shù)綜合了計(jì)算機(jī)、控制理論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。本文通過介紹igm焊接機(jī)器人的工作原理，以及在實(shí)際工作中機(jī)器人的常見故障現(xiàn)象，對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的維修方法。　　[關(guān)鍵詞]igm焊接機(jī)器人工作原理故障處理　　0 前言　　機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制理論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。這門新型技術(shù)的介入，對維修技術(shù)人員提出了更高要求。如何保證焊接機(jī)器人的可靠性、穩(wěn)定性，發(fā)揮機(jī)器人的最大優(yōu)勢，針對機(jī)器人的故障維修及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作就尤顯重要。　　1 igm焊接機(jī)器人組成及工作原理　　1.1 igm焊接機(jī)器人的組成　　igm焊接機(jī)器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人，它加工精細(xì)、動作靈巧、焊接精度高、焊縫成形好。在機(jī)械行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。　　1.2 igm焊接機(jī)器人工作原理　　igm焊接機(jī)器人內(nèi)部軸控制原理：通過數(shù)字伺服板DSE-IBS處理當(dāng)前位置的校準(zhǔn)、位置驅(qū)動、速度驅(qū)動等信息，處理后的信息送饋到伺服驅(qū)動器，由伺服驅(qū)動器內(nèi)部的脈寬調(diào)制器調(diào)制，然后放大輸出推動伺服電機(jī)。伺服電機(jī)運(yùn)動的同時(shí)，編碼器同步運(yùn)行，并把采集的位置角度信息反饋給RDW控制板，通過RDW板的增量計(jì)算、數(shù)據(jù)整定后的位置信息回饋給DSE-IBS板，做下一個(gè)周期的計(jì)算處理，此過程反復(fù)進(jìn)行從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)位置的更迭過程。　　2 igm焊接機(jī)器人故障診斷及分析　　2.1 焊接機(jī)器人故障類型　　焊接機(jī)器人故障類型可分為軟件故障和硬件故障，由機(jī)器軟件造成的故障，如系統(tǒng)停機(jī) 死機(jī) 的現(xiàn)象;由機(jī)器硬件造成的故障，如驅(qū)動單元、電氣元件各模塊的故障。就故障現(xiàn)象可分為人為故障和自然故障、突發(fā)故障三大類。對于維修來說，自然故障和突發(fā)故障的排除就顯得困難，因?yàn)檫@種維修不僅僅針對故障單元本身，還要對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，這就需要周密分析，對故障診斷進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，避免排除過的故障重復(fù)出現(xiàn)，使系統(tǒng)進(jìn)一步穩(wěn)定可靠。　　2.2 igm焊接機(jī)器人常見故障處理　　2.2.1 機(jī)器人開機(jī)后示教器無報(bào)警信息，但機(jī)械手無法正常引弧。首先檢查系統(tǒng)是否送絲送氣，發(fā)現(xiàn)送絲系統(tǒng)無法手動送絲，保護(hù)氣瓶有壓力，但是焊槍噴嘴處無保護(hù)氣。再檢查機(jī)械手焊接電纜、引弧板及送絲板，都沒有發(fā)現(xiàn)故障。這說明機(jī)械手的功能是正常的，可能是焊接回路不通暢。可以通過測量焊接回路阻抗來判斷焊接回路是否正常。　　回路阻抗的測試步驟：　　i把連接工件的地線接好，保證地線夾與工件接觸部分干凈良好; 　　ii接通機(jī)器人電柜電源，將福尼斯焊機(jī)電源開關(guān)撥至“I”位置; 　　iii在焊機(jī)二級菜單內(nèi)選擇“r”功能。　　iv取下焊槍噴嘴，擰上導(dǎo)電嘴，將導(dǎo)電嘴貼緊工件表面。需要注意的是，測量過程中要確保導(dǎo)電嘴與工件接觸處的潔凈。測量進(jìn)行時(shí)，送絲機(jī)和冷卻系統(tǒng)不啟動; 　　v輕按焊槍開關(guān)或點(diǎn)動送絲鍵。焊接回路阻抗值測算完成。測量過程中，右顯示屏顯示“run”; 　　vi焊接回路測算結(jié)束后顯示屏顯示測量值。測得的焊接回路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω為佳)，說明焊接機(jī)器人的焊接回路的通暢的。再斷電、通電調(diào)試，焊接機(jī)器人能正常引弧，應(yīng)該是回路測試過程中通過連接接地夾、拆卸噴嘴、導(dǎo)電嘴等將回路未正常接觸處接通了。　　2.2.2 igm機(jī)器人在焊接過程中，引弧困難、焊接電流極不穩(wěn)定，且經(jīng)常斷弧，反復(fù)出現(xiàn)“Arc fault”電弧故障。　　i檢查接地電纜，測量回路電阻值為9.7Ω，正常　　值以<20Ω為佳。　　ii檢查焊絲直徑(Ф1.2)與送絲輪的公稱直徑相匹配。　　iii焊絲材料(G2Si)與焊接方式及焊接母材相匹配。　　iv后觀察焊槍噴嘴處，存在大量粉塵的切粉，手動送出的焊絲不光滑平整，有小量彎曲及傷絲情況，說明送絲不暢。　　v對送絲阻力進(jìn)行檢測。將送絲鎖緊桿、壓緊桿打開，手盤焊絲盤將焊絲收回，發(fā)現(xiàn)阻力很大。多為送絲軟管堵塞或軟管與機(jī)械手夾角過大造成。　　vi檢查送絲輪磨損情況，V型送絲槽不易過深過寬，以正好放置一根Ф1.2規(guī)格的焊絲為佳，間隙過大，將影響送絲的穩(wěn)定性，焊接電流的穩(wěn)定性。拆下送絲輪，發(fā)現(xiàn)送絲輪磨損嚴(yán)重，圓度誤差較大，送絲槽過深。送絲機(jī)構(gòu)一旦出現(xiàn)失控，就會高速送絲，焊接電源得不到正常的信號反饋(送絲速度的反饋采用光電測速)，不能提供穩(wěn)定的電流、電壓，造成不能正常焊接。更換送絲輪、送絲軟管，并進(jìn)行壓力調(diào)整，故障解除，焊接正常。　　2.2.3 igm機(jī)器人回零參數(shù)自動丟失。igm機(jī)器人在下一次開機(jī)時(shí)，回零參數(shù)自動丟失，重新校零、輸入?yún)?shù)，保存參數(shù)反復(fù)丟失。檢查示教電纜、接口、程序、軸卡、RDW板指示燈全部正常，檢查后備電池(緩沖電瓶，用于關(guān)機(jī)或意外掉電情況下，為系統(tǒng)提供短時(shí)間供電，進(jìn)行信息的存儲)測量電壓值，一個(gè)為8.9V，一個(gè)為12 V，總電壓為21 V，正常值為24V，更換一組電池后一切正常，再未出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。　　2.3 突發(fā)故障的分析及處理　　該故障無可預(yù)見性，事發(fā)突然。實(shí)際工作中出現(xiàn)最多。多為受環(huán)境影響的系統(tǒng)故障，如焊接機(jī)器人控制部分電路板故障、穩(wěn)壓電源故障、通訊故障等，反映在機(jī)器人在工作時(shí)突然報(bào)警且無法消除報(bào)警。重新啟動又恢復(fù)正常，但不久又出現(xiàn)報(bào)警，這類故障造成整個(gè)系統(tǒng)不穩(wěn)定。　　為了進(jìn)一步判斷驅(qū)動器的好壞，縮小故障范圍，　　對編碼器進(jìn)行檢查，RCI系列的機(jī)器人各軸所使用的編碼器是絕對編碼器，它是一種電磁部件，可以傳遞旋轉(zhuǎn)角度的信息，由兩個(gè)固定繞組(sin繞組和cos繞組)及一個(gè)參考繞組組成，原理基本上同旋轉(zhuǎn)變壓器相似。將X12插頭拔下，分別測量11-12、13-5、14-4端子阻值，結(jié)果沒有一項(xiàng)有阻值，說明編碼器出現(xiàn)異常。　　找到12軸伺服電機(jī)，檢查發(fā)現(xiàn)編碼器插頭鎖緊并帽已退出，插頭連接松動。將插頭重新安插，鎖緊到位，再次測量11-12端子阻值為94Ω，13-5端子阻值為65Ω，14-4端子阻值為65Ω，9-10端子阻值為600Ω，說明各繞組正常。上電后，驅(qū)動可正常打開，故障解除。　　3 結(jié)束語　　維修工作是理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐促進(jìn)理論的一個(gè)反復(fù)過程，理論實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合才會使維修人員更加深入，更加準(zhǔn)確的判斷處理各種故障。工作中維修人員必須具有獨(dú)立思考分析判斷的能力，操作中一定要注意觀察，不可盲目更改焊接機(jī)器人設(shè)定、跳線等狀態(tài)，要養(yǎng)成做工作記錄的好習(xí)慣，歸納總結(jié) 各類故障現(xiàn)象以及處理過程，積累故障診斷和維修方面的經(jīng)驗(yàn) ，以提高維修水平。　　參考文獻(xiàn) 　　[1] 戴光平.《焊接機(jī)器人故障診斷及維修技術(shù)》. 重慶：中國嘉陵工業(yè)股份有限公司，2003. 　　[2] 中國焊接協(xié)會成套設(shè)備與專業(yè)機(jī)具分會. 《焊接機(jī)器人實(shí)用手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社，2014. 　　[3] 李德民.《焊接機(jī)器人的故障維修》. 長春：長客股份制造中心，2011. 猜你喜歡： 1. 關(guān)于科技論文的范文 2. 關(guān)于計(jì)算機(jī)的科技論文3000字 3. 數(shù)學(xué)科技論文800字 4. 自動化科技論文題目與范文

5，機(jī)器人的發(fā)明時(shí)事小論文1000字

機(jī)器人的發(fā)明時(shí)事小論文1000字，如下：　　在昨日高交會上，機(jī)器人清潔工、機(jī)器人操作工等受到參觀者青睞，它們有的應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，有的將進(jìn)入普通市民的家庭。　　小Q機(jī)器人　　你的智能小管家　　一款Qrobot機(jī)器人引來許多小朋友和年輕人圍觀。　　據(jù)了解，小Q是騰訊第一款實(shí)體產(chǎn)品，外形完全按照騰訊QQ企鵝外觀打造，能夠通過語音指令等多維交互方式，為用戶提供新聞、天氣、影音、股票、教育、娛樂、辦公等資訊和服務(wù)應(yīng)用。　　每個(gè)小Q都有自己的編號，只需連接電腦上網(wǎng)，使用者便可在電腦待機(jī)模式下直接和它進(jìn)行語音交流，使用者還能讓小Q掌握你的出行、工作、生活規(guī)律，做你的智能小管家。　　它還能朗讀新聞等各種文本資料，播報(bào)天氣，叫你起床，掃描搜索圖片和文字等，通過語音或動作提醒好友消息和郵件，提醒用戶工作日程表上的內(nèi)容等。　　目前小Q在騰訊網(wǎng)上即可購買，價(jià)格在1000元左右。　　LED插件機(jī)器人　　填補(bǔ)西南地區(qū)空白　　昨日高交會上，出現(xiàn)一臺LED插件機(jī)器人，它是一款高速、高精度、高穩(wěn)定性的工業(yè)機(jī)器人，主要應(yīng)用于戶外燈具、汽摩等方面，可以自動完成各規(guī)格散料LED極性判斷、好壞檢驗(yàn)、顏色分辨、排序、插件、剪角、折彎等一系列動作，實(shí)現(xiàn)散料LED插裝工序的全自動化。　　工作人員介紹，這款機(jī)器人填補(bǔ)了西南地區(qū)該領(lǐng)域的空白，實(shí)現(xiàn)全自動化操作代替人工。　　清潔機(jī)器人　　專給中央空調(diào)洗澡　　據(jù)了解，國內(nèi)中央空調(diào)大部分運(yùn)行了20年以上，卻從未清洗，其中一個(gè)重要原因就是清洗麻煩。昨天亮相的中央空調(diào)管道清潔機(jī)器人，就是針對該問題所設(shè)計(jì)。　　工作人員介紹，這種機(jī)器人可以在管道內(nèi)前進(jìn)、后退、回轉(zhuǎn)及原地轉(zhuǎn)向等，高效干凈地完成清污工作。　　孩子們的小發(fā)明　　給輸液針頭加一個(gè)固定器，衣柜改裝成方便抽取的衣櫥，給萬能充電器加一個(gè)放大鏡……高交會上，除了各種高科技產(chǎn)品，還有不少貼近生活的小發(fā)明，它們都出自十幾歲的娃娃之手。　　指環(huán)式輸液針固定器　　在2號展館，一位小朋友坐在凳子上，身旁掛著一個(gè)輸液瓶。原來，這個(gè)小朋友在展示自己的發(fā)明。　　項(xiàng)嘉華今年10歲，是人和街小學(xué)4年級學(xué)生。“我生了幾次病，常常到醫(yī)院輸液。輸液過程中，我手一動，針頭就愛掉，醫(yī)生只能重新給我扎一針。”小嘉華說，為了減輕自己的痛苦，他將一個(gè)指環(huán)大小的C形夾固定在輸液器下方的過濾器上，當(dāng)靜脈針固定好后，把指環(huán)套在手指頭上，輸液軟管就不會移位了。　　方便抽取衣物的衣柜　　一個(gè)金屬立桿套著幾張PVC隔板，每個(gè)隔板上放著一件疊好的衣服，把隔板抽出來，衣服就被取出來，上下層的衣服原封不動———這是12歲關(guān)泓辰的創(chuàng)意。　　關(guān)泓辰自豪地說，他家已經(jīng)開始使用他發(fā)明的這種衣柜了。　　帶放大鏡的充電器　　加裝放大鏡的萬能手機(jī)充電器，你見過嗎？　　冉皓豐是小學(xué)5年級學(xué)生，為了讓爺爺充電時(shí)看得清楚，在手機(jī)萬能充電器蓋板中央安裝一片放大鏡，使電池接觸片和充電器的接觸片都被放大了。來源：記者

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6，機(jī)器人概述論文

數(shù)字化家庭是未來智能小區(qū)系統(tǒng)的基本單元。所謂“數(shù)字化家庭”就是基于家庭內(nèi)部提供覆蓋整個(gè)家庭的智能化服務(wù)，包括數(shù)據(jù)通信、家庭娛樂和信息家電控制功能。數(shù)字化家庭設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要內(nèi)容是通信功能的實(shí)現(xiàn)，包括家庭與外界的通信及家庭內(nèi)部相關(guān)設(shè)施之間的通信。從現(xiàn)在的發(fā)展來看，外部的通信主要通過寬帶接入。intenet，而家庭內(nèi)部的通信，筆者采用目前比較具有競爭力的藍(lán)牙(bluetootlh)無線接入技術(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)字化家庭采用pc進(jìn)行總體控制，缺乏人性化。筆者根據(jù)人工情感的思想設(shè)計(jì)一種配備多種外部傳感器的智能機(jī)器人，將此智能機(jī)器人視作家庭成員，通過它實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化家庭的控制。本文主要就智能機(jī)器人在數(shù)字化家庭醫(yī)療保健方面的應(yīng)用進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，在智能機(jī)器人與醫(yī)療儀器和控制pc的通信采用藍(lán)牙技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)的成本較低，功能較為全面，擴(kuò)展應(yīng)用非常廣闊，具有極大的市場潛力。2 智能機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) 2．1 智能機(jī)器人的多傳感器系統(tǒng) 機(jī)器人智能技術(shù)中最為重要的相關(guān)領(lǐng)域是機(jī)器人的多感覺系統(tǒng)和多傳感信息的集成與融合[1]，統(tǒng)稱為智能系統(tǒng)的硬件和軟件部分。視覺、聽覺、力覺、觸覺等外部傳感器和機(jī)器人各關(guān)節(jié)的內(nèi)部傳感器信息融合使用，可使機(jī)器人完成實(shí)時(shí)圖像傳輸、語音識別、景物辨別、定位、自動避障、目標(biāo)物探測等重要功能；給機(jī)器人加上相關(guān)的醫(yī)療模塊(ccd、camera、立體麥克風(fēng)、圖像采集卡等)和專用醫(yī)療傳感器部件，再加上醫(yī)療專家系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療保健和遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)功能。智能機(jī)器人的多傳感器系統(tǒng)框圖如圖1所示。 2．2 智能機(jī)器人控制系統(tǒng) 機(jī)器人控制系統(tǒng)包含2部分：一是上位機(jī)，一般采用pc，它完成機(jī)器人的運(yùn)動軌跡規(guī)劃、傳感器信息融合控制算法、視覺處理、人機(jī)接口及遠(yuǎn)程處理等任務(wù)；二是下位機(jī)，一般采用多單片機(jī)系統(tǒng)或dsp等作為控制器的核心部件，完成電機(jī)伺服控制、反饋處理、圖像處理、語音識別和通信接口等功能。如果采用多單片機(jī)系統(tǒng)作為下位機(jī)，每個(gè)處理器完成單一任務(wù)，通過信息交換和相互協(xié)調(diào)完成總體系統(tǒng)功能，但其在信號處理能力上明顯有所欠缺。由于dsp擅長對信號的處理，而且對此智能機(jī)器人來說經(jīng)常需要信號處理、圖像處理和語音識別，所以采用dsp作為智能機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制器[2]。控制系統(tǒng)以dsp(tms320c54x)為核心部件，由藍(lán)牙無線通信、gsm無線通信(支持gprs)、電機(jī)驅(qū)動、數(shù)字羅盤、感覺功能傳感器(視覺和聽覺等)、醫(yī)療傳感器和多選一串口通信(rs-232)模塊等組成，控制系統(tǒng)框圖如圖2所示。 (1)系統(tǒng)通過驅(qū)動電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)控制機(jī)器人的運(yùn)動，轉(zhuǎn)向電機(jī)利用數(shù)字羅盤的信息作為反饋量進(jìn)行pid控制。 (2)采用愛立信(ericsson)公司的rokl01007型電路作為藍(lán)牙無線通信模塊，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人與上位機(jī)pc的通信和與其他基于藍(lán)牙模塊的醫(yī)療保健儀器的通信。 (3)支持gprs的gsm無線通信模塊支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、短信息和傳真服務(wù)，采用手機(jī)通信方式與遠(yuǎn)端醫(yī)療監(jiān)控中心通信。 (4)由于tms320c54x只有1個(gè)串行口，而藍(lán)牙模塊、gsm無線模塊、數(shù)字羅盤和視覺聽覺等感覺功能傳感器模塊都是采用rs一232異步串行通信，所以必須設(shè)計(jì)1個(gè)多選一串口通信模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。當(dāng)tms320c54x需要藍(lán)牙無線通信模塊的數(shù)據(jù)時(shí)通過電路選通；當(dāng)t~ms320c54x需要某個(gè)傳感器模塊的數(shù)據(jù)時(shí)，關(guān)斷上次無線通信模塊的選通，同時(shí)選通該次傳感器模塊。這樣，各個(gè)模塊就完成了與1~ms320c54x的串口通信。3 主要醫(yī)療保健功能的實(shí)現(xiàn) 智能機(jī)器人對于數(shù)字化家庭的醫(yī)療保健可以提供如下的服務(wù)： (1)醫(yī)療監(jiān)護(hù) 通過集成有藍(lán)牙模塊的醫(yī)療傳感器對家庭成員的主要生理參數(shù)如心電、血壓、體溫、呼吸和血氧飽和度等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，通過機(jī)器人的處理系統(tǒng)提供本地結(jié)果。 (2)遠(yuǎn)程診斷和會診通過機(jī)器人的視覺和聽覺等感覺功能，將采集的視頻、音頻等數(shù)據(jù)結(jié)合各項(xiàng)生理參數(shù)數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)程醫(yī)療中心，由醫(yī)療中心的專家進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，結(jié)合醫(yī)療專家系統(tǒng)對家庭成員的健康狀況進(jìn)行會診，即提供望(視頻)、聞、問(音頻)、切(各項(xiàng)生理參數(shù))的服務(wù)[3]。 3．1機(jī)器人視覺與視頻信號的傳輸機(jī)器人采集的視頻信號有2種作用：提供機(jī)器人視覺；將采集到的家庭成員的靜態(tài)圖像和動態(tài)畫面?zhèn)鹘o遠(yuǎn)程醫(yī)療中心。機(jī)器人視覺的作用是從3維環(huán)境圖像中獲得所需的信息并構(gòu)造出環(huán)境對象的明確而有意義的描述。視覺包括3個(gè)過程： (1)圖像獲取。通過視覺傳感器(立體影像的ccd camera)將3維環(huán)境圖像轉(zhuǎn)換為電信號。 (2)圖像處理。圖像到圖像的變換，如特征提取。 (3)圖像理解。在處理的基礎(chǔ)上給出環(huán)境描述。通過視頻信號的傳輸，遠(yuǎn)程醫(yī)療中心的醫(yī)生可以實(shí)時(shí)了解家庭成員的身體狀況和精神狀態(tài)。智能機(jī)器人根據(jù)醫(yī)生的需要捕捉適合醫(yī)療保健和診斷需求的圖像，有選擇地傳輸高分辨率和低分辨率的圖像。在醫(yī)療保健的過程中，對于圖像傳送有2種不同條件的需求： (1)醫(yī)生觀察家庭成員的皮膚、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的顏色時(shí)，需要傳送靜態(tài)高清晰度彩色圖像；采用的方法是間隔一段時(shí)間(例如5分鐘)傳送1幅高清晰度靜態(tài)圖像。 (2)醫(yī)生借助動態(tài)畫面查看家庭成員的身體移動能力時(shí)，可以傳送分辨率較低和尺寸較小的圖像，采用的方法是進(jìn)行合理的壓縮和恢復(fù)以保證實(shí)時(shí)性。 3．2機(jī)器人聽覺與音頻信號的傳輸機(jī)器人采集的音頻信號也有2種作用：一是提供機(jī)器人聽覺；二是借助于音頻信號，家庭成員可以和醫(yī)生進(jìn)行溝通，醫(yī)生可以了解家庭成員的健康狀況和心態(tài)。音頻信號的傳輸為醫(yī)生對家庭成員進(jìn)行醫(yī)療保健提供了語言交流的途徑。機(jī)器人聽覺是語音識別技術(shù)，醫(yī)療保健智能機(jī)器人帶有各種聲交互系統(tǒng)，能夠按照家庭成員的命令進(jìn)行醫(yī)療測試和監(jiān)護(hù)，還可以按照家庭成員的命令做家務(wù)、控制數(shù)字化家電和照看病人等。聲音的獲取采用多個(gè)立體麥克風(fēng)。由于聲音的頻率范圍大約是300hz一3400hz，過高或過低頻率的聲音在一般情況下是不需要傳輸?shù)模灾挥脗魉皖l率范圍在1000hz-3000hz的聲音，醫(yī)生和家庭成員就可以進(jìn)行正常的交流，從而可以降低傳輸音頻信號所占用的帶寬，再采用合適的通信音頻壓縮協(xié)議即可滿足實(shí)時(shí)音頻的要求。智能機(jī)器人的聽覺系統(tǒng)如圖3所示。3．3各項(xiàng)生理信息的采集與傳輸傳統(tǒng)檢測設(shè)備通過有線方式連到人體上進(jìn)行生理信息的采集，各種連線容易使病人心情緊張，從而導(dǎo)致檢測到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。使用藍(lán)牙技術(shù)可以很好地解決這個(gè)問題，帶有藍(lán)牙模塊的醫(yī)療微型傳感器安置在家庭成員身上，盡量使其不對人體正常活動產(chǎn)生干擾，再通過藍(lán)牙技術(shù)將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備并對其進(jìn)行處理。在智能機(jī)器人上安裝1個(gè)帶有藍(lán)牙模塊的探測器作為接收設(shè)備，各種醫(yī)療傳感器將采集到的生理信息數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊傳輸?shù)教綔y器，探測器有2種工作方式：一是將數(shù)據(jù)交給智能機(jī)器人處理，提供本地結(jié)果；二是與internet連接(也可以通過gsm無線模塊直接發(fā)回)，通過將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程醫(yī)療中心，達(dá)到醫(yī)療保健與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)的目的。視頻和音頻數(shù)據(jù)的傳輸也采用這種方式。智能機(jī)器人的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)如圖4所示。 4 藍(lán)牙模塊的應(yīng)用 4．1藍(lán)牙技術(shù)概況藍(lán)牙技術(shù)[4]是用于替代電纜或連線的短距離無線通信技術(shù)。它的載波選用全球公用的2．4ghz(實(shí)際射頻通道為f=2402 k×1mhz，k=0，1，2，…，78)ism頻帶，并采用跳頻方式來擴(kuò)展頻帶，跳頻速率為1600跳/s。可得到79個(gè)1mhz帶寬的信道。藍(lán)牙設(shè)備采用gfsk調(diào)制技術(shù)，通信速率為1mbit/s，實(shí)際有效速率最高可達(dá)721kbit/s，通信距離為10m，發(fā)射功率為1mw；當(dāng)發(fā)射功率為100mw時(shí)，通信距離可達(dá)100m，可以滿足數(shù)字化家庭的需要。 4．2藍(lán)牙模塊 rokl01007型藍(lán)牙模塊[5]是愛立信公司推出的適合于短距離通信的無線基帶模塊。它的集成度高、功耗小(射頻功率為1mw)，支持所有的藍(lán)牙協(xié)議，可嵌入任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中。該模塊包括基帶控制器、無線收發(fā)器、閃存、電源管理模塊和時(shí)鐘5個(gè)功能模塊，可提供高至hci(主機(jī)控制接口)層的功能。單個(gè)藍(lán)牙模塊的結(jié)構(gòu)如圖5所示。 4．3主，從設(shè)備硬件組成藍(lán)牙技術(shù)支持點(diǎn)到點(diǎn)ppp(point-t0-point pro-tocol)和點(diǎn)對多點(diǎn)的通信，用無線方式將若干藍(lán)牙設(shè)備連接成1個(gè)微微網(wǎng)[6]。每個(gè)微微網(wǎng)由1個(gè)主設(shè)備(master)和若干個(gè)從設(shè)備(slave)組成，從設(shè)備最多為7臺。主設(shè)備負(fù)責(zé)通信協(xié)議的動作，mac地址用3位來表示，即在1個(gè)微微網(wǎng)內(nèi)可尋址8個(gè)設(shè)備(互聯(lián)的設(shè)備數(shù)量實(shí)際是沒有限制的，只不過在同一時(shí)刻只能激活8個(gè)，其中1個(gè)為主，7個(gè)為從)。從設(shè)備受控于主設(shè)備。所有設(shè)備單元均采用同一跳頻序列。將帶有藍(lán)牙模塊的微型醫(yī)療傳感器作為從設(shè)備，將智能機(jī)器人上的帶有藍(lán)牙模塊的探測器作為主設(shè)備。主從設(shè)備的硬件主要包括天線單元、功率放大模塊、藍(lán)牙模塊、嵌入式微處理器系統(tǒng)、接口電路及一些輔助電路。主設(shè)備是整個(gè)藍(lán)牙的核心部分，要完成各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，以及同外部通信之間的數(shù)據(jù)交換功能，同時(shí)還負(fù)責(zé)對各個(gè)從設(shè)備的管理和控制。 5 結(jié)束語隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，越來越多的人需要家庭醫(yī)療保健服務(wù)。文中提出的應(yīng)用于數(shù)字化家庭醫(yī)療保健服務(wù)的智能機(jī)器人系統(tǒng)的功能較為全面，且在家用智能機(jī)器人、基于藍(lán)牙技術(shù)的智能家居和數(shù)字化醫(yī)院等方面的拓展應(yīng)用非常廣闊，具有極大的市場潛力。

7，機(jī)器人基礎(chǔ)知識論文

原發(fā)布者:陳世林2工業(yè)機(jī)器人論文論文題目:工業(yè)機(jī)器人的特征與發(fā)展學(xué)生姓名：2012年11月29日摘摘要：機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人的問世都是近幾十年的事。然而在西周時(shí)期，我國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機(jī)器人。進(jìn)入20世紀(jì)后，機(jī)器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持，一些適用化的機(jī)器人相繼問世。1959年第一臺工業(yè)機(jī)器人在美國誕生，開創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動化工廠(FA)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動化工具。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量,而且保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有著十分重要的意義。工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。關(guān)鍵字：組成控制與編程發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)趨勢機(jī)器人是一個(gè)在三維空間，具有角度自由度的并能實(shí)現(xiàn)眾擬人動作和功能的機(jī)器；工業(yè)機(jī)器人是能模擬人手臂.手腕和手功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它可以把任意物體或工具按空間位置的識辨要求進(jìn)行移動可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的要求。它們通常配備有機(jī)械手、刀具或其他可裝配的加工工具，以及能夠執(zhí)行搬運(yùn)操作與加工制造的任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座

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機(jī)器人的歷史并不算長，1959年美國英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人的歷史才真正開始。英格伯格在大學(xué)攻讀伺服理論，這是一種研究運(yùn)動機(jī)構(gòu)如何才能更好地跟蹤控制信號的理論。德沃爾曾于1946年發(fā)明了一種系統(tǒng)，可以“重演”所記錄的機(jī)器的運(yùn)動。1954年,德沃爾又獲得可編程機(jī)械手專利，這種機(jī)械手臂按程序進(jìn)行工作，可以根據(jù)不同的工作需要編制不同的程序，因此具有通用性和靈活性，英格伯格和德沃爾都在研究機(jī)器人，認(rèn)為汽車工業(yè)最適于用機(jī)器人干活，因?yàn)槭怯弥匦蜋C(jī)器進(jìn)行工作，生產(chǎn)過程較為固定。1959年，英格伯格和德沃爾聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人。機(jī)器人分類機(jī)器人的分類關(guān)于機(jī)器人如何分類，國際上沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有的按負(fù)載重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按結(jié)構(gòu)分，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分。一般的分類方式：示教再現(xiàn)型機(jī)器人通過引導(dǎo)或其它方式，先教會機(jī)器人動作，輸入工作程序，機(jī)器人則自動重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。數(shù)控型機(jī)器人不必使機(jī)器人動作，通過數(shù)值、語言等對機(jī)器人進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。感覺控制型機(jī)器人利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動作。適應(yīng)控制型機(jī)器人機(jī)器人能適應(yīng)環(huán)境的變化，控制其自身的行動。學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人機(jī)器人能“體會”工作的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。智能機(jī)器人以人工智能決定其行動的機(jī)器人。我國的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢，如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前，國際上的機(jī)器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人，這和我國的分類是一致的。"機(jī)器人"最終是機(jī)器還是人？機(jī)器人會不會全面超越人類，機(jī)器人會不會成為人類的顛覆者，機(jī)器人科學(xué)的發(fā)展對人類是禍還是福？這些問題早已超越了機(jī)器人科學(xué)工作者思考的范疇。隨著機(jī)器人科學(xué)的發(fā)展，有關(guān)倫理的、社會的、哲學(xué)的思考越來越多。雖然現(xiàn)在機(jī)器人都還只是工具，但我們不能永遠(yuǎn)把機(jī)器人簡單地當(dāng)作是一種工具，因?yàn)樗衅渌ぞ咚痪邆涞娜祟愄卣鳎褐悄苄浴；蛟S有一天，人類必須思考："沒有機(jī)器人，人將變?yōu)闄C(jī)器；有了機(jī)器人，人仍然是主人"這句話是不是仍然可以說得那么理直氣壯。是時(shí)候?qū)C(jī)器人問題展開全面的哲學(xué)思考了！一、機(jī)器人會成為生物嗎？關(guān)于機(jī)器人的定義，現(xiàn)在還沒有準(zhǔn)確的說法。不過，從現(xiàn)有的機(jī)器人來看，機(jī)器人肯定還只是機(jī)器。現(xiàn)有的機(jī)器人都只是仿人的機(jī)器。比如說，汽車生產(chǎn)流水線上的焊接機(jī)器人，它雖然可以比人還有效率，但它終究還是個(gè)機(jī)器，就跟洗衣機(jī)或是電風(fēng)扇一樣，代替了人們某些方面的工作。按照恩格斯的說法，工具就是人的某種器官的延伸。現(xiàn)有的機(jī)器人也只是人的某種或某幾種器官的延伸，因而也只是工具。不管人的定義是怎樣的，起碼有一點(diǎn)是肯定的，人首先是生物，這是人之所以成其為人的物質(zhì)基礎(chǔ)。機(jī)器人會不會是生物呢？現(xiàn)有的機(jī)器人大都是金屬、導(dǎo)線和硅晶體的產(chǎn)物，肯定不是生物，以后的機(jī)器人會不會是呢？我們現(xiàn)在無從判斷。從物質(zhì)成份上來說，人體所包含的元素、比例、結(jié)構(gòu)方式等或許有一天都可以被復(fù)制。不過，我想，有一個(gè)問題是，即使人工可以制造出肌肉、神經(jīng)、骨骼、血液、皮毛等，但是不是可以把這些東西組合在一起成為一個(gè)人呢？這首先是一個(gè)問題。在這方面，靈長的猿猴最接近，豬狗、蟲魚甚至花草都比機(jī)器人更接近人。克隆人當(dāng)然是生物，但克隆人還是有人類母體的，他具有母體的基因特征。我們所討論的機(jī)器人，顯然不應(yīng)該具有人類母體的基因等特征，否則，將會在倫理上陷入與克隆人同樣的困境。克隆人，不在我們要討論的機(jī)器人范疇內(nèi)，機(jī)器人也絕對不能通過對人類克隆的方式來制造。二、機(jī)器人會在綜合能力上超過人嗎？不過，即使是現(xiàn)有的科技水平還比較低下的機(jī)器人，也與螺絲刀等純粹意義上的工具有著本質(zhì)區(qū)別。因?yàn)闄C(jī)器人首先必須是有智能的，他的任何行動都是需要經(jīng)過其"大腦"進(jìn)行信息加工后做出的，這就具有了顯著的人類特征。如果我們能把電腦的運(yùn)算過程也看作是一種思維的話，機(jī)器人在很大程度上就像人一樣，做事是經(jīng)過了腦子的，而螺絲刀顯然是沒有腦子的。智能性，是機(jī)器人與普通工具最大的區(qū)別。還有一個(gè)不容忽視的地方，現(xiàn)有的機(jī)器人即使也只是一種工具，但他與普通工具不同的地方是，機(jī)器人不是人類某幾種器官的簡單延伸，從其設(shè)計(jì)原理上說，機(jī)器人從思維到做出反應(yīng)的方式上是完全仿人的。誰也不知道，隨著機(jī)器人科技的發(fā)展，機(jī)器人會不會完全具有人的所有能力？如果真有那么一天的話，機(jī)器人即使不是生物，比如說他的思維載體仍是集成電路而不是生物神經(jīng)元，他的外部器官仍是金屬、橡膠等，那又有什么關(guān)系呢？從單個(gè)器官的能力來說，機(jī)器人肯定是要超過人類的，比如說電腦智力具有可延續(xù)性、可集中性、可輸入性、思維的高速度等特性，機(jī)械手可以在非常惡劣的環(huán)境下工作。人類之所以能夠控制機(jī)器人，非常重要的一點(diǎn)就在于人類沒有或者說還沒能力賦予機(jī)器人全面的能力，人類的綜合能力還是要強(qiáng)于機(jī)器人的。例如，電腦再發(fā)達(dá)，但是在沒有外部器官去實(shí)現(xiàn)其思維的時(shí)候也是白搭。但是如果機(jī)器人具有了人類的全面能力，甚至在綜合能力上超過人類，事情就會變得非常復(fù)雜了。三、機(jī)器人會有感情嗎？如果機(jī)器人的綜合能力超過了人類，后果會怎么樣呢？阿西莫夫提出了機(jī)器人忠于人類的三大定律（1.機(jī)器人絕不能傷害任何真人。2.機(jī)器仍要服從人的指揮。除非違反第一定律。3.絕不能傷害自己，除非違反第一.二定律。）但里面有一個(gè)關(guān)鍵問題值得探討：機(jī)器人會不會有自主意識？如果機(jī)器人沒有自主意識，能力再強(qiáng)也仍然只是忠順的奴仆，對于完全忠順的奴仆，我們是不用害怕他的能力的，能力越強(qiáng)對主人越有用。但是如果機(jī)器人有自主意識，那么能力強(qiáng)就將是一件非常危險(xiǎn)的事情了。要有自主意識，首要的一點(diǎn)是要有感情，或者說，要有欲望，例如，求生欲、占有欲、統(tǒng)治欲等。阿西莫夫在《我，機(jī)器人》中并沒有探討這個(gè)問題，而是把機(jī)器人的感情和欲望當(dāng)作整部小說展開的前提。感情和欲望在生物界中是一種本能，這種本能不是靠思維來完成的，例如剛出生的嬰兒就會吃奶，就有求生欲。機(jī)器人沒有這些生物基因，光靠思維是不是就會產(chǎn)生感情和欲望呢？這些還有待科學(xué)去進(jìn)一步解決。大家不會忘記的是，1985年，前蘇聯(lián)國際象棋冠軍古德柯夫在與機(jī)器人棋手下棋時(shí)，被機(jī)器人釋放在金屬棋盤上的強(qiáng)大電流擊斃。對此，有人猜測是因?yàn)闄C(jī)器人棋手連輸三局，惱羞成怒所采取的報(bào)復(fù)舉動。不過，這種說法并不一定成立。據(jù)日本郵政和電信部門組織的一個(gè)研究小組的研究顯示，專家認(rèn)為，機(jī)器人發(fā)生事故的原因不外乎3種：1，硬件系統(tǒng)故障；2，軟件系統(tǒng)故障；3，電磁波的干擾。四、機(jī)器人能進(jìn)行自我繁殖嗎？機(jī)器人的壽命或許要比人類長，綜合能力超過人類的機(jī)器人在遇到故障的時(shí)候要進(jìn)行自我修復(fù)也許也只是小CASE，但任何東西都不可能長生不老，機(jī)器人也不能例外。在這方面，人有一個(gè)作為生物的基本優(yōu)勢，那就是具有自我繁殖的能力，可以通過繁殖下一代進(jìn)行種群延續(xù)。這是生物的本能，機(jī)器人就算在綜合能力上強(qiáng)過人類，但在這方面卻沒有任何優(yōu)勢可言。機(jī)器人會有自我繁殖能力嗎？這里面所說的自我繁殖能力，顯然不是指那種由人類控制的，完全由機(jī)器人操作的機(jī)器人工廠的生產(chǎn)方式，在這種復(fù)制或者說繁殖的過程中起主導(dǎo)作用的仍然是人。我們要說的是機(jī)器人具有的不受外來因素控制的繁殖能力。有報(bào)道說英國人工智能和機(jī)器人權(quán)威專家安東尼·王爾德博士自稱有一種名為SRBAs("自我復(fù)制戰(zhàn)斗機(jī)器人"的縮寫)的新型機(jī)器人樣機(jī)正在研制中，這種機(jī)器人內(nèi)置了可以進(jìn)行自我復(fù)制的程序。據(jù)稱，只需造出這種"雌""雄"機(jī)器人各一具，他們就可以迅速開始復(fù)制下一代。這種機(jī)器人在復(fù)制前需要"交配"，"雌雄"機(jī)器人通過胸部來進(jìn)行復(fù)制程序的對接，30分鐘后"雌"體機(jī)器人就可以把一個(gè)球狀的復(fù)制機(jī)器人從體內(nèi)彈射出來，在一周內(nèi)新的機(jī)器人便發(fā)育成熟。這一過程實(shí)際上是由機(jī)器人體內(nèi)無數(shù)微型機(jī)器人所完成的，它們的功能類似單細(xì)胞器官，但是效率驚人。每個(gè)"雌"體機(jī)器人一天可以"產(chǎn)"下12個(gè)新機(jī)器人，而且它們的"交配"根本不需要感情因素介入。而且，機(jī)器人之間的"交配"是非常冷靜的過程，"就像插入一把車鑰匙一樣"。雌雄交配并產(chǎn)生后一代，是生物所特有的有性生殖方式，現(xiàn)有的機(jī)器人根本就不是生物，靠一個(gè)自我復(fù)制程序就能解決嗎？且不說別的，他們進(jìn)行繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ)在哪里呢？報(bào)道說是靠機(jī)器人體內(nèi)的微型機(jī)器人來完成，那也就是說在造這兩個(gè)機(jī)器人的時(shí)候已經(jīng)在其體內(nèi)植入了微型機(jī)器人，但植入的微型機(jī)器人本身就是人類制造的，只不過把這兩個(gè)機(jī)器人當(dāng)作一種生產(chǎn)工具罷了。如果說是這兩個(gè)機(jī)器人具有自動產(chǎn)生微型機(jī)器人的能力，那么我想知道的是，產(chǎn)生這些微型機(jī)器人的物質(zhì)基礎(chǔ)又在哪里呢？我們知道，構(gòu)成機(jī)器人的材料諸如金屬、橡膠、硅晶體等物質(zhì)并不像生物機(jī)體那樣具有可生長性，除非是這兩個(gè)機(jī)器人把自己體內(nèi)的物質(zhì)分給這些微型機(jī)器人，但這種物質(zhì)分割能稱之為繁殖嗎？否則，連基本的物質(zhì)守衡定理都違反了，可能嗎？還有一個(gè)疑點(diǎn)，他們生產(chǎn)出來的小機(jī)器人又是怎么一個(gè)生長發(fā)育法呢？難道這些機(jī)器人也具備了生物機(jī)體一樣的生長性嗎？五、機(jī)器人會有想像力嗎？人類的發(fā)展進(jìn)步，想像力是最基本的進(jìn)步源動力。想像力向來是人類智力最重要的部分，因?yàn)樗鼪Q定信息組合和構(gòu)造的各種可能性。有限的信息被輸入人類個(gè)體時(shí)，人們使用想像力從這些信息推得世界的全貌。當(dāng)天馬行空的想像力運(yùn)行的時(shí)候，一切事物的細(xì)微聯(lián)系被挖掘出來，一切信息組合的方式被一一考察，一切新知識從不可能處冒出來，想像力令人類智力可以向無限拓展延伸，也使天才與平庸最重要的區(qū)別。正是因?yàn)樽非髩粝氲膶?shí)現(xiàn)，人類才有了前進(jìn)的方向和進(jìn)步的動力，如果沒有想像力，人類也許還住在山洞里與蛇蝎為伍。那么，機(jī)器人會具有想像力嗎？或者換一個(gè)更容易為大家所接受的問題：機(jī)器人會做夢嗎？關(guān)于做夢的物質(zhì)基礎(chǔ)，現(xiàn)在還沒誰能夠說的清楚，但起碼有一點(diǎn)我想是可以肯定的，現(xiàn)有的電腦的這種嚴(yán)格的邏輯運(yùn)算方式是產(chǎn)生不了想像力的，也是肯定不會做夢的。今后會不會產(chǎn)生會做夢的電腦？誰也不知道。如果不能的話，機(jī)器人的能力再強(qiáng)大，也只不過是對現(xiàn)有的東西進(jìn)行補(bǔ)充完善而已。換句通俗的話說，補(bǔ)鍋匠的手藝再好，也做不出電飯鍋來。如果機(jī)器人沒有想像力，那么就算能夠自我繁殖，也只不過是一種簡單的自我復(fù)制罷了，這個(gè)群體永遠(yuǎn)無法進(jìn)化。所以，我們可以樂觀地說："當(dāng)機(jī)器人變得比人類更能干的時(shí)候，最少，我們有夢想！"而這，就是人類控制機(jī)器人的鑰匙。機(jī)器人知識機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 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智能機(jī)器人論文數(shù)字化家庭是未來智能小區(qū)系統(tǒng)的基本單元。所謂“數(shù)字化家庭”就是基于家庭內(nèi)部提供覆蓋整個(gè)家庭的智能化服務(wù)，包括數(shù)據(jù)通信、家庭娛樂和信息家電控制功能。數(shù)字化家庭設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要內(nèi)容是通信功能的實(shí)現(xiàn)，包括家庭與外界的通信及家庭內(nèi)部相關(guān)設(shè)施之間的通信。從現(xiàn)在的發(fā)展來看，外部的通信主要通過寬帶接入。intenet，而家庭內(nèi)部的通信，筆者采用目前比較具有競爭力的藍(lán)牙(bluetootlh)無線接入技術(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)字化家庭采用pc進(jìn)行總體控制，缺乏人性化。筆者根據(jù)人工情感的思想設(shè)計(jì)一種配備多種外部傳感器的智能機(jī)器人，將此智能機(jī)器人視作家庭成員，通過它實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化家庭的控制。本文主要就智能機(jī)器人在數(shù)字化家庭醫(yī)療保健方面的應(yīng)用進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，在智能機(jī)器人與醫(yī)療儀器和控制pc的通信采用藍(lán)牙技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)的成本較低，功能較為全面，擴(kuò)展應(yīng)用非常廣闊，具有極大的市場潛力。2 智能機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)2．1 智能機(jī)器人的多傳感器系統(tǒng) 機(jī)器人智能技術(shù)中最為重要的相關(guān)領(lǐng)域是機(jī)器人的多感覺系統(tǒng)和多傳感信息的集成與融合[1]，統(tǒng)稱為智能系統(tǒng)的硬件和軟件部分。視覺、聽覺、力覺、觸覺等外部傳感器和機(jī)器人各關(guān)節(jié)的內(nèi)部傳感器信息融合使用，可使機(jī)器人完成實(shí)時(shí)圖像傳輸、語音識別、景物辨別、定位、自動避障、目標(biāo)物探測等重要功能；給機(jī)器人加上相關(guān)的醫(yī)療模塊(ccd、camera、立體麥克風(fēng)、圖像采集卡等)和專用醫(yī)療傳感器部件，再加上醫(yī)療專家系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療保健和遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)功能。智能機(jī)器人的多傳感器系統(tǒng)框圖如圖1所示。2．2 智能機(jī)器人控制系統(tǒng) 機(jī)器人控制系統(tǒng)包含2部分：一是上位機(jī)，一般采用pc，它完成機(jī)器人的運(yùn)動軌跡規(guī)劃、傳感器信息融合控制算法、視覺處理、人機(jī)接口及遠(yuǎn)程處理等任務(wù)；二是下位機(jī)，一般采用多單片機(jī)系統(tǒng)或dsp等作為控制器的核心部件，完成電機(jī)伺服控制、反饋處理、圖像處理、語音識別和通信接口等功能。如果采用多單片機(jī)系統(tǒng)作為下位機(jī)，每個(gè)處理器完成單一任務(wù)，通過信息交換和相互協(xié)調(diào)完成總體系統(tǒng)功能，但其在信號處理能力上明顯有所欠缺。由于dsp擅長對信號的處理，而且對此智能機(jī)器人來說經(jīng)常需要信號處理、圖像處理和語音識別，所以采用dsp作為智能機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制器[2]。控制系統(tǒng)以dsp(tms320c54x)為核心部件，由藍(lán)牙無線通信、gsm無線通信(支持gprs)、電機(jī)驅(qū)動、數(shù)字羅盤、感覺功能傳感器(視覺和聽覺等)、醫(yī)療傳感器和多選一串口通信(rs-232)模塊等組成，控制系統(tǒng)框圖如圖2所示。 (1)系統(tǒng)通過驅(qū)動電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)控制機(jī)器人的運(yùn)動，轉(zhuǎn)向電機(jī)利用數(shù)字羅盤的信息作為反饋量進(jìn)行pid控制。(2)采用愛立信(ericsson)公司的rokl01007型電路作為藍(lán)牙無線通信模塊，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人與上位機(jī)pc的通信和與其他基于藍(lán)牙模塊的醫(yī)療保健儀器的通信。(3)支持gprs的gsm無線通信模塊支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、短信息和傳真服務(wù)，采用手機(jī)通信方式與遠(yuǎn)端醫(yī)療監(jiān)控中心通信。(4)由于tms320c54x只有1個(gè)串行口，而藍(lán)牙模塊、gsm無線模塊、數(shù)字羅盤和視覺聽覺等感覺功能傳感器模塊都是采用rs一232異步串行通信，所以必須設(shè)計(jì)1個(gè)多選一串口通信模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。當(dāng)tms320c54x需要藍(lán)牙無線通信模塊的數(shù)據(jù)時(shí)通過電路選通；當(dāng)t~ms320c54x需要某個(gè)傳感器模塊的數(shù)據(jù)時(shí)，關(guān)斷上次無線通信模塊的選通，同時(shí)選通該次傳感器模塊。這樣，各個(gè)模塊就完成了與1~ms320c54x的串口通信。3 主要醫(yī)療保健功能的實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人對于數(shù)字化家庭的醫(yī)療保健可以提供如下的服務(wù)：(1)醫(yī)療監(jiān)護(hù)通過集成有藍(lán)牙模塊的醫(yī)療傳感器對家庭成員的主要生理參數(shù)如心電、血壓、體溫、呼吸和血氧飽和度等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，通過機(jī)器人的處理系統(tǒng)提供本地結(jié)果。(2)遠(yuǎn)程診斷和會診通過機(jī)器人的視覺和聽覺等感覺功能，將采集的視頻、音頻等數(shù)據(jù)結(jié)合各項(xiàng)生理參數(shù)數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)程醫(yī)療中心，由醫(yī)療中心的專家進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，結(jié)合醫(yī)療專家系統(tǒng)對家庭成員的健康狀況進(jìn)行會診，即提供望(視頻)、聞、問(音頻)、切(各項(xiàng)生理參數(shù))的服務(wù)[3]。3．1機(jī)器人視覺與視頻信號的傳輸機(jī)器人采集的視頻信號有2種作用：提供機(jī)器人視覺；將采集到的家庭成員的靜態(tài)圖像和動態(tài)畫面?zhèn)鹘o遠(yuǎn)程醫(yī)療中心。機(jī)器人視覺的作用是從3維環(huán)境圖像中獲得所需的信息并構(gòu)造出環(huán)境對象的明確而有意義的描述。視覺包括3個(gè)過程：(1)圖像獲取。通過視覺傳感器(立體影像的ccd camera)將3維環(huán)境圖像轉(zhuǎn)換為電信號。(2)圖像處理。圖像到圖像的變換，如特征提取。(3)圖像理解。在處理的基礎(chǔ)上給出環(huán)境描述。通過視頻信號的傳輸，遠(yuǎn)程醫(yī)療中心的醫(yī)生可以實(shí)時(shí)了解家庭成員的身體狀況和精神狀態(tài)。智能機(jī)器人根據(jù)醫(yī)生的需要捕捉適合醫(yī)療保健和診斷需求的圖像，有選擇地傳輸高分辨率和低分辨率的圖像。在醫(yī)療保健的過程中，對于圖像傳送有2種不同條件的需求：(1)醫(yī)生觀察家庭成員的皮膚、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的顏色時(shí)，需要傳送靜態(tài)高清晰度彩色圖像；采用的方法是間隔一段時(shí)間(例如5分鐘)傳送1幅高清晰度靜態(tài)圖像。(2)醫(yī)生借助動態(tài)畫面查看家庭成員的身體移動能力時(shí)，可以傳送分辨率較低和尺寸較小的圖像，采用的方法是進(jìn)行合理的壓縮和恢復(fù)以保證實(shí)時(shí)性。3．2機(jī)器人聽覺與音頻信號的傳輸機(jī)器人采集的音頻信號也有2種作用：一是提供機(jī)器人聽覺；二是借助于音頻信號，家庭成員可以和醫(yī)生進(jìn)行溝通，醫(yī)生可以了解家庭成員的健康狀況和心態(tài)。音頻信號的傳輸為醫(yī)生對家庭成員進(jìn)行醫(yī)療保健提供了語言交流的途徑。機(jī)器人聽覺是語音識別技術(shù)，醫(yī)療保健智能機(jī)器人帶有各種聲交互系統(tǒng)，能夠按照家庭成員的命令進(jìn)行醫(yī)療測試和監(jiān)護(hù)，還可以按照家庭成員的命令做家務(wù)、控制數(shù)字化家電和照看病人等。聲音的獲取采用多個(gè)立體麥克風(fēng)。由于聲音的頻率范圍大約是300hz一3400hz，過高或過低頻率的聲音在一般情況下是不需要傳輸?shù)模灾挥脗魉皖l率范圍在1000hz-3000hz的聲音，醫(yī)生和家庭成員就可以進(jìn)行正常的交流，從而可以降低傳輸音頻信號所占用的帶寬，再采用合適的通信音頻壓縮協(xié)議即可滿足實(shí)時(shí)音頻的要求。智能機(jī)器人的聽覺系統(tǒng)如圖3所示。3．3各項(xiàng)生理信息的采集與傳輸傳統(tǒng)檢測設(shè)備通過有線方式連到人體上進(jìn)行生理信息的采集，各種連線容易使病人心情緊張，從而導(dǎo)致檢測到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。使用藍(lán)牙技術(shù)可以很好地解決這個(gè)問題，帶有藍(lán)牙模塊的醫(yī)療微型傳感器安置在家庭成員身上，盡量使其不對人體正常活動產(chǎn)生干擾，再通過藍(lán)牙技術(shù)將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備并對其進(jìn)行處理。在智能機(jī)器人上安裝1個(gè)帶有藍(lán)牙模塊的探測器作為接收設(shè)備，各種醫(yī)療傳感器將采集到的生理信息數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊傳輸?shù)教綔y器，探測器有2種工作方式：一是將數(shù)據(jù)交給智能機(jī)器人處理，提供本地結(jié)果；二是與internet連接(也可以通過gsm無線模塊直接發(fā)回)，通過將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程醫(yī)療中心，達(dá)到醫(yī)療保健與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)的目的。視頻和音頻數(shù)據(jù)的傳輸也采用這種方式。智能機(jī)器人的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)如圖4所示。4 藍(lán)牙模塊的應(yīng)用4．1藍(lán)牙技術(shù)概況藍(lán)牙技術(shù)[4]是用于替代電纜或連線的短距離無線通信技術(shù)。它的載波選用全球公用的2．4ghz(實(shí)際射頻通道為f=2402 k×1mhz，k=0，1，2，…，78)ism頻帶，并采用跳頻方式來擴(kuò)展頻帶，跳頻速率為1600跳/s。可得到79個(gè)1mhz帶寬的信道。藍(lán)牙設(shè)備采用gfsk調(diào)制技術(shù)，通信速率為1mbit/s，實(shí)際有效速率最高可達(dá)721kbit/s，通信距離為10m，發(fā)射功率為1mw；當(dāng)發(fā)射功率為100mw時(shí)，通信距離可達(dá)100m，可以滿足數(shù)字化家庭的需要。4．2藍(lán)牙模塊 rokl01007型藍(lán)牙模塊[5]是愛立信公司推出的適合于短距離通信的無線基帶模塊。它的集成度高、功耗小(射頻功率為1mw)，支持所有的藍(lán)牙協(xié)議，可嵌入任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中。該模塊包括基帶控制器、無線收發(fā)器、閃存、電源管理模塊和時(shí)鐘5個(gè)功能模塊，可提供高至hci(主機(jī)控制接口)層的功能。單個(gè)藍(lán)牙模塊的結(jié)構(gòu)如圖5所示。4．3主，從設(shè)備硬件組成藍(lán)牙技術(shù)支持點(diǎn)到點(diǎn)ppp(point-t0-point pro-tocol)和點(diǎn)對多點(diǎn)的通信，用無線方式將若干藍(lán)牙設(shè)備連接成1個(gè)微微網(wǎng)[6]。每個(gè)微微網(wǎng)由1個(gè)主設(shè)備(master)和若干個(gè)從設(shè)備(slave)組成，從設(shè)備最多為7臺。主設(shè)備負(fù)責(zé)通信協(xié)議的動作，mac地址用3位來表示，即在1個(gè)微微網(wǎng)內(nèi)可尋址8個(gè)設(shè)備(互聯(lián)的設(shè)備數(shù)量實(shí)際是沒有限制的，只不過在同一時(shí)刻只能激活8個(gè)，其中1個(gè)為主，7個(gè)為從)。從設(shè)備受控于主設(shè)備。所有設(shè)備單元均采用同一跳頻序列。將帶有藍(lán)牙模塊的微型醫(yī)療傳感器作為從設(shè)備，將智能機(jī)器人上的帶有藍(lán)牙模塊的探測器作為主設(shè)備。主從設(shè)備的硬件主要包括天線單元、功率放大模塊、藍(lán)牙模塊、嵌入式微處理器系統(tǒng)、接口電路及一些輔助電路。主設(shè)備是整個(gè)藍(lán)牙的核心部分，要完成各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，以及同外部通信之間的數(shù)據(jù)交換功能，同時(shí)還負(fù)責(zé)對各個(gè)從設(shè)備的管理和控制。5 結(jié)束語隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，越來越多的人需要家庭醫(yī)療保健服務(wù)。文中提出的應(yīng)用于數(shù)字化家庭醫(yī)療保健服務(wù)的智能機(jī)器人系統(tǒng)的功能較為全面，且在家用智能機(jī)器人、基于藍(lán)牙技術(shù)的智能家居和數(shù)字化醫(yī)院等方面的拓展應(yīng)用非常廣闊，具有極大的市場潛力。