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機器人與現(xiàn)代技術(shù)實踐報告體會篇一

關(guān)鍵詞：人工智能時代; 工業(yè)機器人; 趨勢;

abstract：

with the rapid development of society, the continuous progress of science and technology, industrial production mode changes, the era of artificial intelligence is unstoppable, especially the robot has been more widely promoted and applied. the outstanding advantages of industrial robots are high accuracy, high work efficiency, able to withstand a greater intensity of work, for the entire industrial field of production and quality improvement to create more high-quality conditions. thus it can be seen that industrial robot has become the trend and direction of modern industrial development. based on the development of the industry, this paper expounds the characteristics of the industrial robot in detail, and discusses its future development trend and direction, in order to provide greater technical support for the sustainable development of the entire industrial industry.

keyword：

era of artificial intelligence; industrial robot; trend;

隨著人工智能時代的到來, 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得巨大突破, 大數(shù)據(jù)技術(shù)成為核心, 為工業(yè)機器人產(chǎn)品性能的提升提供更加先進的技術(shù)支持。在工業(yè)機器人發(fā)展進程中, 其操作趨于簡易化, 精準(zhǔn)度更高, 能夠廣泛應(yīng)用在諸多領(lǐng)域, 投入成本呈現(xiàn)不斷降低的趨勢。立足工業(yè)領(lǐng)域, 機器人應(yīng)用于產(chǎn)品檢測、焊接以及搬運等環(huán)節(jié)。工業(yè)機器人的出現(xiàn)強化對人力應(yīng)用的緩解, 在優(yōu)勢上主要體現(xiàn)為較高的生產(chǎn)效率與較高品質(zhì)的操作, 同時, 操作持久性更加突出。

從構(gòu)成上分析, 工業(yè)機器人主要包含三個部分, 即本體、驅(qū)動以及控制三個系統(tǒng)。從功能上分析, 一種機器人的作用體現(xiàn)在對人類手、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)機器人, 主要源于其較低的單機價格, 便于維修, 應(yīng)用效率較高。

2.1 工業(yè)機器人以高精度減速機為核心構(gòu)成, 涉及多種技術(shù)類型, 要求較高

在工業(yè)機器人中, 關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)組成為高精度減速機, 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, 尤其對減速機減速齒輪的耐磨性與剛性提出更高要求, 目的是保證運行的高精度標(biāo)準(zhǔn)。在材料構(gòu)成方面, 要強化對金相組織、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。

2.2 以電機與高精度伺服驅(qū)動器為核心, 實現(xiàn)對工業(yè)機器人的全方位控制

對于工業(yè)機器人的控制, 電機與高精度伺服驅(qū)動器作用突出, 強化對控制系統(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)能實現(xiàn)對位置環(huán)、電流環(huán)以及速度的有序控制, 合理運用干擾觀測以及前饋補償算法。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)機器人能夠有效發(fā)揮識別功能, 要依托在線參數(shù)自整定技術(shù), 強化轉(zhuǎn)動慣量以及pid參數(shù)的在線優(yōu)化, 達(dá)到參數(shù)的精準(zhǔn)判定。另外, 在線慣量辨識算法明確伺服驅(qū)動器的實際工況, 強化參數(shù)的智能化控制, 以現(xiàn)場實際為要求, 合理進行參數(shù)的調(diào)整。

2.3 以實時性為要求, 強化控制操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精確性

在工業(yè)機器人中, 運動學(xué)控制系統(tǒng)對實時性要求較高。目前, 機器人運動控制卡以定制方式為主, 同時, 強調(diào)與操作系統(tǒng)的密切配合, 強化數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)精確性以及穩(wěn)定性的實現(xiàn), 尤其是對于操作系統(tǒng)的消息處理機制, 更要關(guān)注穩(wěn)定性與快速響應(yīng)的需要, 增強實時性, 為機器人產(chǎn)業(yè)化道路的發(fā)展創(chuàng)造條件。

3.1 工業(yè)機器人的發(fā)展更顯系統(tǒng)性特征, 整體性能增強, 適用范圍更廣

立足新時期的發(fā)展, 工業(yè)領(lǐng)域的機器人更顯多樣性, 如焊接機器人、清潔機器人等逐漸投入使用, 工程自動化程度顯著增強。隨著技術(shù)水平的不斷提升, 機器人的造價呈現(xiàn)下降的趨勢, 但是, 性能卻不斷增強。例如, 對于工業(yè)領(lǐng)域的機械手, 其主要原理是進行人手及手臂的模仿, 實現(xiàn)靈活抓取以及搬運的功能, 滿足自動化操作的目標(biāo)。縱觀當(dāng)前, 機械手應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域是工業(yè)制造業(yè)、包裝業(yè)等。機械手能夠在既定的時間內(nèi)較為準(zhǔn)確與高效地完成操作動作, 這也成為工業(yè)機器人發(fā)展的主要方向。目前, 信息技術(shù)發(fā)展迅速, 尤其是人工智能技術(shù)影響力不斷擴大, 加之互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持, 工業(yè)機器人發(fā)展更顯系統(tǒng)性特征, 強化在控制系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)以及維護系統(tǒng)功能的提升。同時, 依托仿真模擬化程序設(shè)計, 切實增強智能化與自動化水平, 整體性能不斷提升, 在應(yīng)用方面更顯可靠性, 適用范圍更廣。

3.2 以工業(yè)發(fā)展需求為基礎(chǔ), 更顯生物性與仿生性特點, 強化不良工作環(huán)境生產(chǎn)效率的提升

立足工業(yè)生產(chǎn), 很多環(huán)節(jié)與環(huán)境保護相矛盾, 對從業(yè)者身心健康產(chǎn)生不利影響, 有些操作人類很難完成, 這也成為工業(yè)機器人得以推廣應(yīng)用的重要因素。例如, 對于真空機器人, 其之所以在工業(yè)中應(yīng)用, 主要原因是半導(dǎo)體工業(yè)中, 真空傳輸晶圓這一環(huán)節(jié)人類無法完成, 而真空機器人的引進實現(xiàn)這一問題的解決。另外, 在一些惡劣環(huán)境中, 如適應(yīng)無阻運動的蛇形機器人, 滿足水下作業(yè)的仿生魚機器人等, 都處于不斷研發(fā)之中, 備受矚目。也就是說, 在工業(yè)機器人的發(fā)展進程中, 更加關(guān)注其仿生性與生物性的特征, 能夠有效實現(xiàn)對人類行為的模仿與替代, 成為新時期工業(yè)機器人研發(fā)的新動向。

3.3 基于不斷升級與更新的計算機信息技術(shù), 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)更加完善, 加快統(tǒng)一化與標(biāo)準(zhǔn)化的實現(xiàn)

在機器人內(nèi)部, 核心構(gòu)成為控制系統(tǒng), 是發(fā)揮功能的重要保障, 強化對記憶、示教、通信連接以及坐標(biāo)設(shè)置功能的支持。當(dāng)前, 計算機技術(shù)不斷升級更新, 為工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的優(yōu)化與完善提供強大動力, 整體控制水平顯著提升。具體講, 在控制器方面, 由專用封閉式發(fā)展為開放式。也就是說, 計算機水平的提升使得工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)突破專供的束縛, 更顯統(tǒng)一化與標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢, 網(wǎng)絡(luò)化特征明顯。基于此, 工業(yè)機器人的操作更顯便捷性, 具備簡單的操作常識即可, 無需投入人力物力進行培訓(xùn), 在很短的時間內(nèi)就可以對機器人進行模塊功能調(diào)整, 在根本上使機器人的使用更加方便與快捷, 維護管理工作也易于進行。

3.4 綜合傳感器融合配置技術(shù)日趨成熟與完善, 實現(xiàn)對人類思維與神經(jīng)的多功能仿生

立足信息時代, 人工智能的發(fā)展勢不可擋, 智能化成為工業(yè)機器人在未來的發(fā)展方向。智能化的機器人, 即強調(diào)機器人對人類模仿的更高層次, 需要具備更高層級的仿生, 既要能夠模仿人類的動作行為, 同時, 還需要具有人類的思維與神經(jīng)。基于此, 傳感器成為智能工業(yè)機器人的重要構(gòu)成部分, 尤其是視覺、力覺、觸覺傳感器的出現(xiàn), 加快工業(yè)機器人智能化的發(fā)展速度。例如, 對于從事電弧焊接的機器人, 采用多傳感器融合配置, 融電弧傳感器、視覺傳感器以及機器傳感器于一體。在視覺傳感器的支持下, 機器人能夠憑借激光視覺掃描功能, 獲取焊接過程中所需要的焊炬等數(shù)據(jù)信息, 保證電弧焊接的精準(zhǔn)性。另外, 遠(yuǎn)距離遙控機器人的出現(xiàn)代表了綜合性傳感器融合配置技術(shù)上了新的臺階。這種技術(shù)在機器人未來發(fā)展中將得到更大范圍的推廣與應(yīng)用, 處于不斷完善與成熟中。

首先, 我國工業(yè)機器人起步較晚, 發(fā)展時間較短, 資金投入方面彰顯不足, 在技術(shù)與經(jīng)驗方面彰顯無力性, 處于不斷摸索與提升階段, 研發(fā)力度亟待增強。其次, 對于我國機器人的發(fā)展, 在生產(chǎn)技術(shù)與可靠性方面相對薄弱, 尤其是機器人很多關(guān)鍵部件需要進口, 生產(chǎn)成本大幅增加, 機器人市場仍需不斷擴大, 尤其是過高的成本支出, 使得工業(yè)機器人在生產(chǎn)研發(fā)方面缺乏較高的積極性。再次, 工業(yè)機器人標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的實現(xiàn)需要以規(guī)模優(yōu)勢為前提, 但是, 我國在生產(chǎn)與研發(fā)方面的投入尚未達(dá)標(biāo), 給推廣與應(yīng)用造成巨大阻力。

隨著時代的不斷進步, 智能機器人技術(shù)處于不斷創(chuàng)新升級中, 因此, 工業(yè)智能機器人在未來的發(fā)展要集中做好如下幾個方面的工作。首先, 從理論研究方面分析, 要重視加強指揮制造技術(shù)的探究, 尤其是針對機器人中相關(guān)零部件的生產(chǎn), 要切實提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量, 有效應(yīng)對生產(chǎn)難題, 借助新型制造技術(shù)與制造模式, 縮短機器人生產(chǎn)與推廣時間。其次, 要結(jié)合社會需求, 合理增加智能機器人科研項目資金投入, 設(shè)置專項資金, 尤其是面對工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新階段, 要擴大對機器人及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的投資量, 在根本上為工業(yè)智能機器人技術(shù)的進步創(chuàng)造條件。再次, 立足新時期, 要對工業(yè)機器人相關(guān)條例、規(guī)則等進行完善, 加快核心技術(shù)研發(fā)速度, 同時, 做好研發(fā)技術(shù)與成功經(jīng)驗的總結(jié)分析, 推動智能機器人工業(yè)化發(fā)展進程的加快, 構(gòu)建更加完善的標(biāo)準(zhǔn)體系, 強化對人機交互準(zhǔn)則的合理優(yōu)化。

6 結(jié)束語

綜上, 工業(yè)機器人是多學(xué)科相互融合與發(fā)展的產(chǎn)物, 對工業(yè)行業(yè)的發(fā)展意義巨大。因此, 要立足信息時代, 在人工智能技術(shù)的支撐下, 準(zhǔn)確掌握工業(yè)機器人發(fā)展趨勢, 明確技術(shù)特征, 促使工業(yè)機器人生產(chǎn)制造成本的不斷降低, 性能逐步增強。同時, 要重視仿生學(xué)在工業(yè)機器人領(lǐng)域的研究與應(yīng)用, 強化控制系統(tǒng)功能的不斷升級改造, 加快多傳感器融合配置技術(shù)的發(fā)展, 大幅提升工業(yè)機器人的智能化水平, 推動整個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與統(tǒng)一化建設(shè), 拓展機器人應(yīng)用領(lǐng)域, 以便更好發(fā)揮工業(yè)機器人在人工智能時代的價值。

參考文獻(xiàn)

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機器人與現(xiàn)代技術(shù)實踐報告體會篇二

摘要：本文首先概括了測量機器人的發(fā)展歷史和特點，結(jié)合實際工程實踐，對測量機器人實際應(yīng)用進行了較深入詳細(xì)的論述，最后測量機器人的發(fā)展方向進行了展望。

關(guān)鍵字：測量機器人;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

1引言

隨著我國各項建設(shè)的快速發(fā)展，各種大型工程項目的建設(shè)和大型工程建筑物越來越多,因此，對大型工程建筑物進行變形和穩(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。測量機器人(measurementrobot，或稱測地機器人，georobot)就是一種能代替人進行自動搜索、跟蹤、辨識和精確照準(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)定的程序自動重復(fù)測量多個目標(biāo)可以實現(xiàn)測量的全自動化、智能化。尤其在小尺度局部坐標(biāo)測量當(dāng)中，測量精度高、靈活機動、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器人發(fā)展和應(yīng)用。

2測量機器人發(fā)展

測量機器人是在電子經(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、勞動強度大、非自動化等缺點。為提高生產(chǎn)效率，一些研究機構(gòu)和廠家進行了大量的研究和實驗，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器人，用于煤礦的邊坡監(jiān)測，可同時自動檢測幾百個變形目標(biāo)點，但其集成度不高，精度較低。

20世紀(jì)80年代中期到90年代中期是測量機器人的逐步發(fā)展期，leica公司推出了多種系列測量機器人，它除集成了電子經(jīng)緯儀、步進馬達(dá)、紅外測距儀、ccd傳感器、微處理器和存儲器以外，最主要的是采用了自動目標(biāo)識別技術(shù)，實現(xiàn)了普通棱鏡的長距離的自動識別與精確照準(zhǔn)，使測量機器人迅速從室內(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器人全面應(yīng)用與發(fā)展的年代。測量機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測量機器人的特點

測量機器人具有無人值守，全自動(定時或連續(xù))長期監(jiān)測，監(jiān)測精度高，時處理，可靠性高等特點。測量機器人主要計算機與全站儀的通訊模塊、學(xué)習(xí)測量模塊、自動測量模塊和成果輸出模塊等幾部分構(gòu)成。計算機與全站儀的通訊模塊是實現(xiàn)測量自動化的一個最基本的功能模塊，它的主要功能是解決計算機與全站儀之間的雙向數(shù)據(jù)通訊，人工操作計算機來向儀器發(fā)出指令，儀器執(zhí)行相應(yīng)的操作后返回給計算機一些相應(yīng)的信息，從而來完成整個通訊過程。學(xué)習(xí)測量模塊使測量機器人根據(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，并在以后的自動測量中調(diào)用數(shù)據(jù)來進行自動化的重復(fù)觀測，得到不同時刻觀測點的三維坐標(biāo)信息，該模塊為以后的自動測量模塊提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。自動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)，定時對特定點位進行自動觀測，自動存儲測量成果，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和能夠滿足不同用戶的需求。

4測量機器人的應(yīng)用

利用測量機器人自動跟蹤目標(biāo)、時時測量的特點，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)利用測量機器人成功對邊坡進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，利用測量機器人時時跟蹤測量的優(yōu)勢，可以隨時得到施工點的平面位置和施工標(biāo)高，而知道該點的設(shè)計標(biāo)高，就可以得到該點處的填挖高度，從而使道路施工的動態(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?實現(xiàn)了道路測量與施工的自動化、一體化、程序化。

測量機器人己經(jīng)成為大跨度橋梁施工過程中進行施工監(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展不斷發(fā)生變化，要經(jīng)歷一個漫長和多次的體系轉(zhuǎn)換過程，若同時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)的實現(xiàn)，并可能導(dǎo)致橋梁合攏困難、成橋線形與設(shè)計要求不符等問題。所以在其施工階段就需要對橋梁施工過程進行監(jiān)控，除保證施工質(zhì)量和安全外，同時也為橋梁的長期健康監(jiān)測與運營階段的維護管理留下寶貴的參數(shù)資料。

在地鐵隧道變形監(jiān)測中，通過自動化測量機器人監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)，把在外力作用下地鐵隧道變化數(shù)據(jù)傳送至控制器或儀器內(nèi)，通過處理軟件，計算斷面收斂量，再通過互聯(lián)網(wǎng)及遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)，使有關(guān)各方隨時掌握地鐵隧道收斂情況和規(guī)律，可有效保障地鐵的安全運行。

跨斷層連續(xù)變形監(jiān)測，斷層形變與地震的孕育過程直接相管，用本系統(tǒng)作跨斷層高精度測距和變形監(jiān)測可望作為短臨地震預(yù)報的一種新的研究和預(yù)報手段，為防震減災(zāi)作出貢獻(xiàn)。測量機器人的多目標(biāo)、高精度、、全自動、實時數(shù)據(jù)處理、自動報警等全部優(yōu)異性能,在這里可以得到充分的發(fā)揮，再與其他短臨預(yù)報手段配合，有可能取得積極成果。

測量機器人系統(tǒng)也可廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、造船等部門的工業(yè)測量和變形觀測。如在容量計量領(lǐng)域，可用于船舶液艙或其它大容量量器的內(nèi)部三維坐標(biāo)點的自動測量與數(shù)據(jù)處理。

5、國內(nèi)測量機器人應(yīng)用現(xiàn)狀

我國國內(nèi)測量機器人的引進方面與國際幾乎同步，但由于經(jīng)濟和缺乏前期研究等方面的原因，其工程應(yīng)用略落后于國外，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及大規(guī)模工程建設(shè)的需要，國內(nèi)購買測量機器人的單位日益增多，但其應(yīng)用狀況和使用效果有待改善。主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

1、測量機器人國外配套軟件價格較高，且不符合中國國家規(guī)范或行業(yè)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，很多單位僅購買測量機器人，沒有購買相應(yīng)軟件，測量機器人不能發(fā)揮最大優(yōu)勢。因此研究開發(fā)符合中國國情的測量機器人通用系列化自主軟件是目前國內(nèi)的迫切需要，有較廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。

2、雖然測量機器人工程應(yīng)用日益廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴展，但由于測量機器人的出現(xiàn)時間較短，我國現(xiàn)行的國家規(guī)范或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)測量機器人應(yīng)用的參照條款較少或比較落后。因此對測量機器人自動化測量的作業(yè)方法、流程、質(zhì)量控制、成果管理、精度分析等方面要進行系統(tǒng)性的研究，并得出有益的結(jié)論，設(shè)立規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，對工程生產(chǎn)有重要的指導(dǎo)意義。

6、測量機器人發(fā)展趨勢

測量機器人自進入全面應(yīng)用與發(fā)展期以來，其應(yīng)用研究已比較深入和成熟，但各科研機構(gòu)和廠家對測量機器人的基礎(chǔ)研究并沒有停止，生產(chǎn)廠家對測量機器人產(chǎn)品也在不斷進行革新和改進。展望21世紀(jì)，測量機器人將在以下方面得到顯著發(fā)展。

測量機器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進一步擴大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進一步增強。未來的測量機器人不需要合作目標(biāo)，將可根據(jù)物體的特征點、紋理、輪廓線，用影像處理的方法進行自動識別、匹配和照準(zhǔn)目標(biāo)，采用空間前方交匯的原理獲取物體的三維坐標(biāo)及形狀。測量機器人將與gps、gis技術(shù)集成，成為快速獲取被測物體信息的重要儀器。多傳感器集成系統(tǒng)及混合測量系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將進一步擴大，可望在大區(qū)域范圍內(nèi)進行無控制網(wǎng)的各種測量工作。

7結(jié)束語

測量機器人技術(shù)是近年來發(fā)展起來的自動化測量技術(shù),在各種工程監(jiān)測、地震、地災(zāi)等方面具有高效、快速、省時省力等諸多優(yōu)勢,是測繪行業(yè)發(fā)展的一個熱點方向。再加之具有完備的數(shù)據(jù)處理軟件功能,經(jīng)實踐證明,測量機器人的發(fā)展和應(yīng)用前景是非常廣闊的。

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機器人與現(xiàn)代技術(shù)實踐報告體會篇三

智能機器人的未來發(fā)展趨勢。

摘要:通過老師對機器人技術(shù)基礎(chǔ)的說明和各組同學(xué)課外知識的介紹，以及自己在網(wǎng)上查機器人的知識和論文，掌握了機器人的基本知識和應(yīng)用。我對智能機器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和世界各國智能機器人的發(fā)展水平和應(yīng)用有了新的認(rèn)識。在掌握了機器人的基本知識以后，我對機器人將來的發(fā)展趨勢有自身的看法。

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

機器人的定義是可編程和多功能的操作機，用于搬運材料、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作的專業(yè)系統(tǒng)。

智能機器人是在感覺上全面模擬人的機器系統(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工作、天下海、戰(zhàn)場作業(yè)等方面大顯身手。

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

隨著智能機器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，人們期待智能機器人在更多領(lǐng)域為人類服務(wù)，代替人類完成更復(fù)雜的工作。但是，智能機器人的環(huán)境往往不為人知，難以預(yù)測。智能機器人應(yīng)完成的工作任務(wù)也越來越復(fù)雜，人工分析智能機器人的行為，設(shè)計也越來越困難。目前，國內(nèi)外對智能機器人的研究也越來越深入。

通過學(xué)習(xí)機器人技術(shù)基礎(chǔ)和課后討論，觀看各組的說明和相關(guān)機器人視頻，分析了國內(nèi)外智能機器人的發(fā)展，討論了智能機器人發(fā)展中存在的問題，最后提出了智能機器人發(fā)展的想法。

2.1智能機器人的發(fā)展現(xiàn)狀。

智能機器人是第三代機器人，該機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)中的智能機器人智能水平并不高，只能說是智能機器人的初級階段。在智能機器人研究中，目前的核心問題有兩個。另一方面，提高智能機器人的自主性是智能機器人與人的關(guān)系，也就是說，希望智能機器人與人更加獨立，具有更加友好的人機界面。從長遠(yuǎn)來看，只要操作人員給出要完成的任務(wù)，機器就能自動形成完成任務(wù)的步驟，自動完成。另一方面，提高智能機器人的適應(yīng)性，提高智能機器人適應(yīng)環(huán)境變化的能力，是智能機器人與環(huán)境的關(guān)系，希望加強交互關(guān)系。

智能機器人涉及到很多關(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

在各國智能機器人的發(fā)展中，美國智能機器人技術(shù)在國際上一直處于領(lǐng)先地位，其技術(shù)全面、先進、適應(yīng)性強、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，各種機器人包括智能機器人發(fā)展迅速。歐洲各國在智能機器人的研究和應(yīng)用方面處于世界公認(rèn)的領(lǐng)先地位。我國起步較晚，進入大發(fā)展時期，以機器人為媒體推進制造業(yè)整體變化，推進高科技產(chǎn)業(yè)整體成長。

2.2智能機器人的廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)代智能機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、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

智能機器人根據(jù)工作場所的不同，可分為管道、水下、空中、地面機器人等。管道機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，修復(fù)地下管道的水下機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)療機器人具有良好的應(yīng)用前景

在國防領(lǐng)域，軍用智能機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器人，其特點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，自動跟蹤地形和選擇道路，具有自動搜索、識別和消滅敵人目標(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器人中，智能戰(zhàn)斗機器人、智能偵察機器人、智能警戒機器人、智能士兵機器人、智能運輸機器人等也成為防衛(wèi)裝備的新亮點。

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)智能機器人，以掃地機器人為例，隨著科技的進步和社會的發(fā)展，人們希望能夠更加從繁瑣的日常事務(wù)中脫穎而出，這就使掃地機器人進入家庭成為可能。日本公司開發(fā)的地板清掃機器人，可以沿著墻壁從任何位置自動啟動，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器人工作時，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清掃機器人可以用于各種工廠的清掃工作。美國的清掃機器人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。微處理器識別這些障礙物時，可以重新選擇路線，重新判斷和計算整個房間，保證房間的各個角落被清掃。

現(xiàn)代智能機器人不僅在上述方面有著廣泛的應(yīng)用，而且會滲透到生活的方方面面面，像煤炭工業(yè)在礦業(yè)方面，考慮到社會對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，有高層建筑抹灰機器人、預(yù)制品安裝機器人、室內(nèi)裝飾機器人、擦拭玻璃機器人、地板研磨機器人等。在核工業(yè)方面，主要研究機構(gòu)靈活、動作準(zhǔn)確可靠、反應(yīng)快、重量輕的機器人等。智能機器人的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大，人們希望智能機器人能夠在更多領(lǐng)域為人類服務(wù)，代替人類完成更復(fù)雜的工作。

3.1智能機器人發(fā)展趨勢展望。

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

3.2發(fā)展趨勢。

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

3.3個人的經(jīng)驗。

在沒有學(xué)習(xí)《機器人技術(shù)基礎(chǔ)》這門課程之前，我對機器人知之甚少。通過老師的說明和各組同學(xué)的課程說明，我對機器人有了更廣泛的認(rèn)識。

我一直想自己做一臺遙控六通道遙控飛機，因為沒有太多的知識和專業(yè)的時間，一直覺得太難了，所以一直沒有方向。學(xué)習(xí)機器人技術(shù)基礎(chǔ)這門課程是我制作的開始，遙控直升機與智能機器人相比差距太大，這就是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展結(jié)果吧。

看過ted的一堂四軸直升機的錄像，讓我開闊視野，讓我對制作自己的機器人有更多的想法。

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

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機器人與現(xiàn)代技術(shù)實踐報告體會篇四

【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步，其自動化技術(shù)不斷加強而機器人設(shè)計也在不斷的沖擊人們的生活，在機器人設(shè)計理念中加入電氣工程的自動化技術(shù)，利用其自動化技術(shù)讓機器人具有人性化特征，從而能夠具有更多人類的自動行為，從更多方面為人類提供更好的服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動化;機器人設(shè)計

一、前言

機器人的不斷研究創(chuàng)造是時代經(jīng)濟發(fā)展的必然，是為了滿足人們更多需要而必然要進行的一項科學(xué)研究。目前，國外很多國家在機器人設(shè)計領(lǐng)域已有很多成功例子，其機器人具備的技術(shù)是當(dāng)前我國技術(shù)無法比擬的。但是，時下我國很多高校開展機器人設(shè)計研究以及社會上的機器人比賽活動等，讓越來越多的人對機器人設(shè)計有更多的認(rèn)識，給機器人設(shè)計的不斷創(chuàng)新創(chuàng)造了一個良好的環(huán)境。電氣工程及其自動化技術(shù)能夠給機器人設(shè)計提供一個良好的技術(shù)支持。本文主要分析機器人設(shè)計中的自動化技術(shù)應(yīng)用情況，旨在讓我國的機器人設(shè)計快速跟上國際先進技術(shù)，創(chuàng)造出具有世界領(lǐng)先水平的機器人。

二、機器人簡介

機器人最早出現(xiàn)在中國的西周穆王時期，最初形式是一個有開關(guān)能夠自動“跳舞”的木質(zhì)人，后來在卡雷爾·恰佩克的科幻小說中創(chuàng)造了機器人這個名詞，從此一些能夠自動制定既定工作的機械設(shè)備統(tǒng)稱為機器人[1]。現(xiàn)代的機器人能夠在人類的指揮下做一些簡單工作，如對話、投籃、快跑、協(xié)助人類進行危險行為等。目前技術(shù)比較先進的國家如英國、日本、美國等在機器人的研究上取得非常大的進步，很多領(lǐng)域如醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)及軍事建設(shè)等方面均使用機器人當(dāng)做人類力量的延伸。通過指揮或者在機器人內(nèi)部設(shè)計自動裝備，讓機器人擁有人類思維，自動進行工作。當(dāng)前機器人發(fā)展甚至趨向高度的人性化，機器人不再只是由機械設(shè)備組成，有些機器人甚至有人類的模樣和思維方式，但是機器人真正能夠擁有人類相同的思維還需要很長一段時間。

三、電氣工程及其自動化概念

電器工程及其自動化是一門學(xué)科，這門學(xué)科包括多個技術(shù)領(lǐng)域，涉及面非常廣，從計算機、電機電子以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息控制技術(shù)，甚至還包括多種電力和機電技術(shù)結(jié)合成為一個整體的技術(shù)，這些不同領(lǐng)域的技術(shù)一同構(gòu)成電氣工程及其自動化學(xué)科。由于是一個工程型又帶有自動化功能形式的學(xué)科，其具有的特點就包含工程中的強力學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)信息中的軟件學(xué)特點，形成一種強弱結(jié)合的形式。這個學(xué)科的課程包括電氣知識和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)知識，具體有：網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、儀器檢測和控制技術(shù)、電子和電路技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)等強力學(xué)和軟件學(xué)技術(shù)相互結(jié)合的"課程形式。這個綜合性學(xué)科主要教給學(xué)生的是各種工程和電氣以及計算機方面的知識，畢業(yè)學(xué)員一般均掌握包括計算機軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及儀器實驗分析技術(shù)等多方面的技術(shù)，在社會工作中能夠適應(yīng)多個領(lǐng)域的工作要求。

電氣工程及其自動化學(xué)科的最主要課程為電氣和計算機工程，因此在進行實驗和具體實踐時，這個兩門課程是最主要的測驗對象。通過設(shè)置不同等級的專業(yè)實驗教學(xué)訓(xùn)練平臺，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)的技術(shù)能力的同時根據(jù)自身的條件去挑戰(zhàn)更高的技術(shù)實驗。使學(xué)生除了掌握基礎(chǔ)的電機技術(shù)、電力電學(xué)技術(shù)以及計算機硬件技術(shù)之外還能夠掌握如線路綜合設(shè)計技術(shù)、高級計算機軟件管理技術(shù)以及cpld技術(shù)等綜合性相對比較強的技術(shù)，在實際工作中能夠解決更多難題和滿足更多需求。

電氣工程及其自動化在社會中的使用領(lǐng)域主要有：水力電力領(lǐng)域、信息處理領(lǐng)域、電力線路設(shè)計領(lǐng)域、各種變壓器設(shè)計領(lǐng)域以及與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的各種監(jiān)控設(shè)備(如交通攝像監(jiān)控、小區(qū)攝像監(jiān)控)、機器自動化設(shè)備(例如電梯、安全門)、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備(如電子郵件、網(wǎng)絡(luò)條件軟件)以及智能控制設(shè)備(如樓道聲控開關(guān)燈)等方面，這些軍事電氣工程及其自動化學(xué)科在實際的運用，具有廣泛性和多面性[2]。

四、電氣工程及其自動化在機器人設(shè)計中的運用分析

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

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

再者，機器人在組裝完成后需要通過驅(qū)動裝置對內(nèi)部構(gòu)件進行驅(qū)動，驅(qū)動后機器人才能給自行工作。利用計算機系統(tǒng)中的驅(qū)動設(shè)備在機器人中按照指定信號裝置，當(dāng)信號一放出，機器人即能夠自動工作。其主要依靠電氣工程機器自動化學(xué)科中的計算機軟件系統(tǒng)、信號監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)機械裝置的自動位移。

最后，機器人雖然能夠根據(jù)已編排的程序自動動作，但是大多時候仍是人類進行控制，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)，也就是指需要一個中心監(jiān)控裝置就可以實現(xiàn)對機器人的全部控制，該中心裝置一般是一臺微機[3]。該步驟需要運用到電氣工程機器自動化學(xué)科中的單片機技術(shù)，單片機本身即為一臺微機，因此將其安插在機器人結(jié)構(gòu)中，只需要插入電源就可以運行，從而自如的控制機器人工作。

從以上分析內(nèi)容可知，在機器人設(shè)計中加入電氣工程及其自動化專業(yè)技術(shù)能夠使機器人設(shè)計更加順利，其擁有的功能會相對比較多且符合現(xiàn)代的技術(shù)水平。但，同樣的，機器人設(shè)計是一個比較復(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器自動化專業(yè)技術(shù)根本無法滿足人類對高度人性化機器人的要求。因此，只有不斷的研究多種技術(shù)，才能使機器人真正成為人類工作和生活的好助手。

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