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　　論文是一個漢語詞語，拼音是lùn wén，古典文學(xué)常見論文一詞，謂交談辭章或交流思想。當代，論文常用來指進行各個學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章，簡稱之為論文。以下是小編整理的關(guān)于機器人論文3000字【六篇】，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

機器人論文3000字篇1

　　摘要：針對隧道巡檢機器人巡檢過程中環(huán)境密閉、強磁干擾、長距離傳輸、信號延遲、通信不穩(wěn)定等問題設(shè)計了隧道巡檢機器人通信系統(tǒng)，分別從網(wǎng)絡(luò)通信及內(nèi)部通信兩方面設(shè)計了基于Labview的軟件控制的網(wǎng)橋通信、以太網(wǎng)絡(luò)通信與串口通信結(jié)合的隧道巡檢機器人通信系統(tǒng)。有效解決了隧道巡檢環(huán)境干擾問題，使通信更加快速，信號更加穩(wěn)定，保障了隧道巡檢機器人巡檢過程信息交互的穩(wěn)定與可靠。

　　關(guān)鍵詞：隧道巡檢機器人;通信系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)通信

　　中圖分類號：TP242???文獻標識碼：A??文章編號：1007-9416（2020）04-0000-00

　　0引言

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電纜發(fā)生故障引發(fā)的事故的幾率也在相應(yīng)地增加，為了保障電力電纜在地下隧道內(nèi)的穩(wěn)定安全運行，隧道巡檢機器人孕育而生[2]。隧道巡檢機器人具有可長時間不間斷工作，保證了巡檢過程中的實時可靠性，復(fù)雜環(huán)境中適用性等。隧道巡檢機器人在進行巡檢時需要與外界搭建可靠的通信，由于隧道區(qū)域空間狹小，存在拐角和岔口，加上內(nèi)部有大量的電力電纜，構(gòu)成了一種閉域空間環(huán)境，這些都將給隧道巡檢機器人的通信帶來嚴重困難，因此有必要對隧道巡檢機器人的通信系統(tǒng)進行設(shè)計[1]。

　　1通信系統(tǒng)整體設(shè)計

　　通信系統(tǒng)分為網(wǎng)絡(luò)通信和內(nèi)部通信，其中網(wǎng)絡(luò)通信為了避免因直角彎產(chǎn)生的信號延遲等問題，主要由兩個部分組成分別為有線、無線傳輸[3]。有線傳輸部分與信號中繼相連接，被放入井下的隧道巡檢機器人攜帶中繼模塊。其中中繼模塊通過網(wǎng)橋無線發(fā)射和接受相應(yīng)指令;內(nèi)部通信即本體攜帶的控制單元與驅(qū)動器、傳感器等裝置的信號通信。

　　由于隧道巡檢系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)可分為三層：上層-上位機、中層-微控制器、下層-用于執(zhí)行的驅(qū)動單元和用于反饋的采集單元。因此隧道巡檢機器人的通信系統(tǒng)流程圖如圖1所示，上層上位機與中層微控制器通過網(wǎng)絡(luò)通信完成指令的傳輸及相應(yīng)處理;中層微控制器與下層單元選用串口通信方式完成信息交互[4]。

　　2網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計

　　通信系統(tǒng)中運用網(wǎng)絡(luò)通信傳輸者著上層上位機和中層微控制器之間的指令，同時負責與機器人所攜帶的攝像頭之間的畫面反饋工作。因為隧道空間密閉同時存在強磁干擾，所以需要傳輸距離較長并且穩(wěn)定的信號傳輸，為穩(wěn)定完成通信任務(wù)，實現(xiàn)較長距離信號傳輸，為實現(xiàn)對機器人動作位置調(diào)整和實時監(jiān)控等功能，設(shè)計了以網(wǎng)橋為中繼的網(wǎng)絡(luò)通信模式[6]。

　　網(wǎng)橋可以在較長的距離上正常工作，其主要在數(shù)據(jù)鏈路層工作，連接LAN的方法是不同的MAC地址發(fā)送幀[5]。由于考慮到在網(wǎng)絡(luò)通信的過程中會有障礙物出現(xiàn)的可能，為降低對信號的影響將中繼單元（網(wǎng)橋）放置在隧道內(nèi)，與上位機的連接由于不需要移動所以選用了有線傳輸更加穩(wěn)定。傳輸網(wǎng)橋有2.4G和5.8G兩種型號傳輸方式，由于5.8G傳輸距離長、傳輸速率塊、傳輸穩(wěn)定等優(yōu)勢選用5.8G網(wǎng)橋進行信號傳輸。

　　上位機和微控制器及上位機和攝像頭之間為單獨通信，因為與上位機間的通信都需要通過雙絞線形式進行連接并且在于機器人內(nèi)部，并且穩(wěn)定性能要求高，所以選擇國電龍源電氣路由器搭建網(wǎng)絡(luò)，即能接入控制器進行指令傳輸，也能連接攝像頭增加控制靈活性。具體參數(shù)如表1所示。

　　3串口通信設(shè)計

　　中層的微控制器與下層的電機及三個驅(qū)動器之間的信號通信采用的是串口通信模式，因為RS232應(yīng)用簡便、成本較低、通信質(zhì)量穩(wěn)定、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等特點所以設(shè)計選用了RS232串口協(xié)議通信方式。

　　RS232串行接口主要用于完成中層微控制器與下層部分模塊之間的通信，選用的中層的微控制器與下層的驅(qū)動器上均有可以用于進行RS232通信的DB9串行接口。組網(wǎng)時應(yīng)在發(fā)送線與地線之間連接一個10kΩ的電阻，為保障工作電路和驅(qū)動器的安全。通過對三個驅(qū)動器的組網(wǎng)方法就可以實現(xiàn)機器人各個電機之間的聯(lián)動控制，實現(xiàn)靈活操作控制。

　　4結(jié)論

　　本文完成了基于Labview的軟件控制的5.8GHz的外部網(wǎng)橋通信、以太網(wǎng)絡(luò)通訊與RS232串口通信結(jié)合的隧道巡檢機器人巡檢系統(tǒng)的通信系統(tǒng)設(shè)計。此通信系統(tǒng)可以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目焖倏煽浚行Ы档退淼纼?nèi)的強磁干擾。

　　參考文獻

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機器人論文3000字篇2

　　【摘要】文章介紹了機器人的定義，闡述了智能機器人研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，最后展望了智能機器人今后的發(fā)展趨勢。

　　【關(guān)鍵詞】智能機器人;信息融合;智能控制

　　一、機器人的定義

　　自機器人問世以來，人們就很難對機器人下一個準確的定義，歐美國家認為機器人應(yīng)該是“由計算機控制的通過編程具有可以變更的多功能的自動機械”;日本學(xué)者認為“機器人就是任何高級的自動機械”，我國科學(xué)家對機器人的定義是：“機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機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、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器?！蹦壳皣H上對機器人的概念已經(jīng)漸趨一致，聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會(RIA：RobotInstituteofAmerica)于1979年給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機;或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動作的專門系統(tǒng)?！备爬ㄕf來，機器人是靠自身動和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。

　　二、智能機器人關(guān)鍵技術(shù)

　　隨著社會發(fā)展的需要和機器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，人們對智能機器人的要求也越來越高。智能機器人所處的環(huán)境往往是未知的、難以預(yù)測的，在研究這類機器人的過程中，主要涉及到以下關(guān)鍵技術(shù)：

　　(1)多傳感器信息融合。多傳感器信息融合技術(shù)是近年來十分熱門的研究課題，它與控制理論、信號處理、人工智能、概率和統(tǒng)計相結(jié)合，為機器人在各種復(fù)雜、動態(tài)、不確定和未知的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)提供了一種技術(shù)解決途徑。機器人所用的傳感器有很多種，根據(jù)不同用途分為內(nèi)部測量傳感器和外部測量傳感器兩大類。內(nèi)部測量傳感器用來檢測機器人組成部件的內(nèi)部狀態(tài)，包括：特定位置、角度傳感器;任意位置、角度傳感器;速度、角度傳感器;加速度傳感器;傾斜角傳感器;方位角傳感器等。外部傳感器包括：視覺(測量、認識傳感器)、觸覺(接觸、壓覺、滑動覺傳感器)、力覺(力、力矩傳感器)、接近覺(接近覺、距離傳感器)以及角度傳感器(傾斜、方向、姿式傳感器)。多傳感器信息融合就是指綜合來自多個傳感器的感知數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生更可靠、更準確或更全面的信息。經(jīng)過融合的多傳感器系統(tǒng)能夠更加完善、精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。融合后的多傳感器信息具有以下特性：冗余性、互補性、實時性和低成本性。目前多傳感器信息融合方法主要有貝葉斯估計、卡爾曼濾波、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波變換等。

　　(2)導(dǎo)航與定位。在機器人系統(tǒng)中，自主導(dǎo)航是一項核心技術(shù)，是機器人研究領(lǐng)域的重點和難點問題。導(dǎo)航的基本任務(wù)有3點：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，識別人為路標或具體的實物，以完成對機器人的定位，為路徑規(guī)劃提供素材;二是目標識別和障礙物檢測：實時對障礙物或特定目標進行檢測和識別，提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性;三是安全保護：能對機器人工作環(huán)境中出現(xiàn)的障礙和移動物體作出分析并避免對機器人造成的損傷。機器人有多種導(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)航是利用攝像頭進行環(huán)境探測和辨識，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)境特定標志的識別、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、雷達傳感器、光電傳感器等，用來探測環(huán)境，對機器人的位置、姿態(tài)、速度和系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)等進行監(jiān)控，感知機器人所處工作環(huán)境的靜態(tài)和動態(tài)信息，使得機器人相應(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。

　　(3)路徑規(guī)劃。路徑規(guī)劃技術(shù)是機器人研究領(lǐng)域的一個重要分支。最優(yōu)路徑規(guī)劃就是依據(jù)某個或某些優(yōu)化準則(如工作代價最小、行走路線最短、行走時間最短等)，在機器人工作空間中找到一條從起始狀態(tài)到目標狀態(tài)、可以避開障礙物的最優(yōu)路徑。路徑規(guī)劃方法大致可以分為傳統(tǒng)方法和智能方法兩種。傳統(tǒng)路徑規(guī)劃方法主要有以下幾種：自由空間法、圖搜索法、柵格解耦法、人工勢場法。大部分機器人路徑規(guī)劃中的全局規(guī)劃都是基于上述幾種方法進行的，但這些方法在路徑搜索效率及路徑優(yōu)化方面有待于進一步改善。人工勢場法是傳統(tǒng)算法中較成熟且高效的規(guī)劃方法，它通過環(huán)境勢場模型進行路徑規(guī)劃，但是沒有考察路徑是否最優(yōu)。智能路徑規(guī)劃方法是將遺傳算法、模糊邏輯以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法應(yīng)用到路徑規(guī)劃中，來提高機器人路徑規(guī)劃的避障精度，加快規(guī)劃速度，滿足實際應(yīng)用的需要。其中應(yīng)用較多的算法主要有模糊方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、Q學(xué)習(xí)及混合算法等，這些方法在障礙物環(huán)境已知或未知情況下均已取得一定的研究成果。

　　(4)機器人視覺。視覺系統(tǒng)是自主機器人的重要組成部分，一般由攝像機、圖像采集卡和計算機組成。機器人視覺系統(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。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)境標志的識別、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。機器人視覺是其智能化最重要的標志之一，對機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。

　　(5)智能控制。隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，對于無法精確解析建模的物理對象以及信息不足的病態(tài)過程，傳統(tǒng)控制理論暴露出缺點，近年來許多學(xué)者提出了各種不同的機器人智能控制系統(tǒng)。機器人的智能控制方法有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、智能控制技術(shù)的融合(模糊控制和變結(jié)構(gòu)控制的融合;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和變結(jié)構(gòu)控制的融合;模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的融合;智能融合技術(shù)還包括基于遺傳算法的模糊控制方法)等。近幾年，機器人智能控制在理論和應(yīng)用方面都有較大的進展。在模糊控制方面，J.J.Buckley等人論證了模糊系統(tǒng)的逼近特性，E.H.Mamdan首次將模糊理論用于一臺實際機器人。模糊系統(tǒng)在機器人的建?？刂?、對柔性臂的控制、模糊補償控制以及移動機器人路徑規(guī)劃等各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。在機器人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方面，CMCA(Cere-bellaModelControllerArticulation)應(yīng)用較早的一種控制方法，其最大特點是實時性強，尤其適用于多自由度操作臂的控制。

　　(6)人機接口技術(shù)。智能機器人的研究目標并不是完全取代人，復(fù)雜的智能機器人系統(tǒng)僅僅依靠計算機來控制目前是有一定困難的，即使可以做到，也由于缺乏對環(huán)境的適應(yīng)能力而并不實用。智能機器人系統(tǒng)還不能完全排斥人的作用，而是需要借助人機協(xié)調(diào)來實現(xiàn)系統(tǒng)控制。因此，設(shè)計良好的人機接口就成為智能機器人研究的重點問題之一。人機接口技術(shù)是研究如何使人方便自然地與計算機交流。為了實現(xiàn)這一目標，除了最基本的要求機器人控制器有1個友好的、靈活方便的人機界面之外，還要求計算機能夠看懂文字、聽懂語言、說話表達，甚至能夠進行不同語言之間的翻譯，而這些功能的實現(xiàn)又依賴于知識表示方法的研究。因此，研究人機接口技術(shù)既有巨大的應(yīng)用價值，又有基礎(chǔ)理論意義。目前，人機接口技術(shù)已經(jīng)取得了顯著成果，文字識別、語音合成與識別、圖像識別與處理、機器翻譯等技術(shù)已經(jīng)開始實用化。另外，人機接口裝置和交互技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、遠程操作技術(shù)、通訊技術(shù)等也是人機接口技術(shù)的重要組成部分，其中遠程操作技術(shù)是一個重要的研究方向。

　　三、總結(jié)與展望

　　機器人是自動化領(lǐng)域的主題之一，人們幾十年來對機器人的開發(fā)和研究，使機器人技術(shù)取得了巨大的進步。隨著人工智能、智能控制和計算機技術(shù)的發(fā)展，機器人的應(yīng)用領(lǐng)域必將不斷擴大，性能不斷提高，在未來的生產(chǎn)、生活、科研當中會發(fā)揮更重要的作用。

　　參考文獻

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機器人論文3000字篇3

　　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、辨識和精確照準目標并獲取角度、距離、三維坐標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測量當中，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，H.Kahmen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點，但其集成度不高，精度較低。

　　20世紀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、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，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、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高，而知道該點的設(shè)計標高，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。測量機器人的多目標、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)標準，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)標準中相關(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)范或標準，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，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，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、匹配和照準目標，采用空間前方交匯的原理獲取物體的三維坐標及形狀。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。

　　參考文獻：

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　　[3]張正祿.工程測量學(xué)的研究發(fā)展方向.2003(6).

機器人論文3000字篇4

　　[摘要]隨著機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,世界各國都認識到,培養(yǎng)機器人設(shè)計與操作人才的重要性。因此,紛紛出臺政策加強對中小學(xué)生的機器人教育?？萍拣^作為重要的校外教育機構(gòu),也有必要在此領(lǐng)域發(fā)揮自己的作用。通過分析認為,科技館的機器人教育應(yīng)定位于中小學(xué)機器人校內(nèi)教育的補充與提高,提出在建構(gòu)主義教育理論的指導(dǎo)下,以項目學(xué)習(xí)的模式,開展機器人俱樂部、夏令營及機器人比賽等形式的中小學(xué)生機器人教育。

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

　　自上世紀50年代以來,隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,機器人產(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)的進步及社會需求的發(fā)展,它已對普通公眾的生活產(chǎn)生了潛移默化的影響,在醫(yī)療、教育、娛樂、交通等領(lǐng)域都能看到機器人“身影”,這也使人們愈來愈認識到,培養(yǎng)機器人設(shè)計與操作人才對機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。因此,目前很多中小學(xué)校和校外機構(gòu)都開設(shè)了機器人教育及培訓(xùn)課程,這對機器人人才儲備而言具有重大意義。而作為校外教育不可或缺的一個環(huán)節(jié),科技館在中小學(xué)機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?筆者認為,應(yīng)在明確機器人教育的概念、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施。

　　一、機器人教育的概念

　　1920年,當捷克斯洛伐克作家卡雷爾?恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中創(chuàng)造出“機器人(Robot)”這個詞的時候,他肯定沒料到在近一個世紀之后,其小說中讓機器人代替人類勞動的情節(jié)已經(jīng)變成了現(xiàn)實,并且它們還對公眾生活產(chǎn)生了巨大的影響。

　　伴隨著“機器人”這個詞的誕生,社會各界一直對它的定義爭論不已,但是一般說來,人們都可以接受這種說法,即機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的,用來搬運材料、零件、工具的操作機;或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動作的專門系統(tǒng)?！?/p>

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

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

　　(1)機器人學(xué)科教學(xué)(RobotSubjectInstruction,簡稱RSI);

　　(2)機器人輔助教學(xué)(Robot―AssistedInstruction,簡稱RAI);

　　(3)機器人管理教學(xué)(Robot――ManagedInstruction,簡稱RMI);

　　(4)機器人代理(師生)事務(wù)(Robot―RepresentedRoutine,簡稱RRR);

　　(5)機器人主持教學(xué)(Robot――DirectedInstruction,簡稱RDI)。

　　國內(nèi)外目前所開展的主要是前兩個類型,即機器人學(xué)科教學(xué)(RSI)和機器人輔助教學(xué)(RAI)。前者是指以機器人為對象進行學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的內(nèi)容是“機器人學(xué)科”;而后者指的是以機器人為工具進行學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的內(nèi)容是“自然科學(xué)的各個學(xué)科”。由于國內(nèi)外情況的差異,我國中小學(xué)目前所開展的機器人教育以“機器人學(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)機器人教育的現(xiàn)狀

　　在一些發(fā)達國家,機器人教育已經(jīng)成為中小學(xué)教育的熱點。在美國,一般通過機器人技術(shù)課程、機器人輔助教學(xué)課程、課外活動及機器人主題夏令營等定期活動來對中小學(xué)生進行機器人教育。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;美國國家自然基金支持的項目“K―12教育中的機器人技術(shù)”,目的是幫助K―12教師以及其他教育者開發(fā)或改進以機器人作為一種工具,來教授STEM的課程和開發(fā)機器人技術(shù)課程;印地安那州的Purdue大學(xué)與LAFAYETTE學(xué)校合作,在5至8年級學(xué)生課外活動中開展的ROBOTICS項目;CarnegieMellon大學(xué)提供的針對高中生的ROBOCAMP暑期機器人計劃,通過八星期的課程,使學(xué)生懂得一些基本的與機器人有關(guān)的電子,機械和計算機科學(xué)知識。

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

　　此外,英國、俄羅斯、巴西、新加坡等國也早已出臺了多項措施推進本國的中小學(xué)機器人教育發(fā)展。

　　而我國的中小學(xué)機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)機器人課程教學(xué)。2001年,上海市西南位育中學(xué)、盧灣高級中學(xué)等學(xué)校開始以“校本課程”的形式進行機器人活動進課堂的探索和嘗試。2005年,哈爾濱市正式將機器人引入課堂教學(xué),在哈爾濱師大附小、60中、省實驗中學(xué)等41所學(xué)校開設(shè)了“人工智能與機器人”課程,用必修課形式對中小學(xué)生進行機器人科學(xué)方面的教育。

　　除了這些進行正規(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)班的形式開展機器人教育。

　　慶幸的是,我國政府已經(jīng)意識到中小學(xué)機器人教育的重要性,并在“課標”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(實驗)標準》中,首次在“通用技術(shù)”科目中設(shè)立了“簡易機器人制作”模塊,它是基于計算機技術(shù)的學(xué)習(xí)的平臺、將機械傳動與單片機的應(yīng)用有機組合的一個選修課程模塊?，F(xiàn)在,新的高中課程標準在“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)機器人教育體系中,科技館所占比例幾可忽略。我們認為作為青少年科普的重要陣地,科技館理應(yīng)在中小學(xué)機器人教育中發(fā)揮更大的作用。

　　三、科技館與中小學(xué)機器人教育

　　1.科技館在中小學(xué)機器人教育中的定位

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

　　2.科技館在中小學(xué)機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)生認識論”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的建構(gòu)主義〈radicalconstructionism〉),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。它強調(diào)知識的動態(tài)發(fā)展性,并認為知識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)而實現(xiàn)的意義建構(gòu)過程,因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為“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,要主動對意義進行建構(gòu);而教師則是意義建構(gòu)的幫助者,而非知識的灌輸者。故在此理念下,整個學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生要充分發(fā)揮自己的主動性,使用探究的方式,以自己已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ),努力構(gòu)建屬于自己的新知識;他們需要主動搜集、分析相關(guān)信息、資料,并對要學(xué)習(xí)的問題提出假設(shè)并加以驗證。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,提示新舊知識之間聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生之間的協(xié)作、對話,從而幫助學(xué)生完成新知識的構(gòu)建。

　　建構(gòu)主義教育理論與科技館教育的教育特點非常契合。因為“科技館教育的本質(zhì)特點在于它模擬再現(xiàn)了科研和生產(chǎn)活動的實踐過程,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)觀眾進入探索與發(fā)現(xiàn)科學(xué)過程的條件。科技館提供的‘從實踐中學(xué)習(xí)’的途徑不僅成為它與其他教育、傳播機構(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)展的價值所在。”也就是說,科技館的教育需要創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)觀眾自己進行意義建構(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《項目(設(shè)計)教學(xué)法:在教育過程中有目的活動的應(yīng)用》的文章中,首次提出了“項目學(xué)習(xí)(Project-basedLearning)”的概念,用以說明有目的的設(shè)計行為對教育的重要性及其在教育過程中的應(yīng)用。它讓“學(xué)生自己計劃、運用已有的知識經(jīng)驗,通過自己的操作,在具體的情境中解決實際問題”。它是“一套能使教師指導(dǎo)兒童對真實世界進行深入研究的課程活動,它在真實世界中讓學(xué)生借助多種資源開展探究活動,并在一定時間內(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、劇本或一項發(fā)明等?！?0世紀二三十年代,項目教學(xué)法已經(jīng)在美國一些學(xué)校的低年級中得到了運用,到20世紀**十年代,則在廣大中小學(xué)中得到了普遍推廣。

　　我們認為,項目學(xué)習(xí)法正是在科技館中進行機器人教育所可以采用的模式。不論是機器人學(xué)科教學(xué)(RSI),還是機器人輔助教學(xué)(RAI),都可以項目學(xué)習(xí)的模式開展。而可采用的活動形式有機器人俱樂部、夏令營、機器人比賽等。

　　選定項目后,就需要組織學(xué)生對主題的探究活動。這一階段一般都以學(xué)習(xí)小組或團隊的形式進行。學(xué)生首先要對項目的主題進行調(diào)查、討論,提出解決問題的假設(shè);然后收集相關(guān)信息,對它們進行處理和分析,再驗證或推翻之前的假設(shè),最終得出問題的解決方案。在整個探究過程中,為有利于學(xué)生自我知識的建構(gòu),應(yīng)對他們的一切探索和決定都持鼓勵態(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。本文通過分析認為,科技館的機器人教育應(yīng)定位于中小學(xué)機器人校內(nèi)教育的補充與提高,補充的內(nèi)容應(yīng)該是校內(nèi)教育極少涉及的機器人輔助教學(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,以項目學(xué)習(xí)的模式,開展機器人俱樂部、夏令營及機器人比賽等形式的中小學(xué)生機器人教育。

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機器人論文3000字篇5

　　機器人課程的開發(fā)與應(yīng)用會充分啟發(fā)學(xué)生智力、拓展學(xué)生思維，同時在學(xué)習(xí)文化課程的過程中，學(xué)習(xí)機器人課程還可以適當緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。尤其是對高中學(xué)生來說，其學(xué)習(xí)比較緊張，利用一部分時間來學(xué)習(xí)與機器人相關(guān)的課程，可以適當降低學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。由于高中學(xué)生思維發(fā)散性較強，在學(xué)習(xí)與機器人課程相關(guān)的內(nèi)容時，其主觀能動性得以發(fā)揮，還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本文結(jié)合高中教學(xué)實際以及機器人課程與開發(fā)進行相關(guān)研究的分析。

　　機器人?開發(fā)與應(yīng)用?研究

　　【中圖分類號】G642?????【文獻標識碼】A??????【文章編號】1005-8877（2019）02-0002-01

　　學(xué)生在高中階段的學(xué)習(xí)不應(yīng)僅僅接受基礎(chǔ)文化科目的講解，通過適當?shù)膬?nèi)容拓展與延伸來鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也是非常重要的。在高中階段的教學(xué)過程中，機器人課程的開發(fā)和應(yīng)用不僅能夠彌補傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于機器人是在智能技術(shù)不斷發(fā)展的前提下所出現(xiàn)的新事物，在應(yīng)用過程中，學(xué)生對于智能技術(shù)有新的認識，這對拓展學(xué)生的思路來說也是非常重要的。人工智能的發(fā)展為我們的生活帶來了極大的便利，將與機器人相關(guān)的課程引入到高中教學(xué)過程中，結(jié)合高中學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)特征完成教學(xué)設(shè)計，可有效開發(fā)學(xué)生思維。

　　1.結(jié)合智能技術(shù)系統(tǒng)講解機器人，讓課程開發(fā)與應(yīng)用更深入

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能應(yīng)用越來越廣泛，與此同時，機器人課程的開發(fā)也受到越來越多的重視和應(yīng)用。在高中階段的教學(xué)過程中，機器人課程的開發(fā)與應(yīng)用可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，雖然高中階段學(xué)生需要具備較強的文化科目學(xué)習(xí)能力來應(yīng)對各種類型的考試。但是除此之外，為了啟發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生對社會新型事物產(chǎn)生較強的興趣和好奇心，結(jié)合人工智能技術(shù)來講解與機器人相關(guān)的內(nèi)容同樣重要。在進行機器人課程的開發(fā)過程中，教師不僅僅要講解機器人相關(guān)的內(nèi)容。

　　例如在向?qū)W生介紹機器人的工作原理以及設(shè)計構(gòu)思時，教師可以結(jié)合人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)性內(nèi)容進行適當?shù)闹v解，讓學(xué)生了解機器人作為人工智能技術(shù)的產(chǎn)物，其設(shè)計原理是什么，在具體的設(shè)計過程中應(yīng)該遵循怎樣的思路與原則。相較于直接進行機器人的介紹來說，以人工智能技術(shù)為切入點，逐步引入到機器人的介紹過程中，能夠讓學(xué)生對該門課程產(chǎn)生由淺入深的了解。采取這種講解形式，也可以降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，同時充分激發(fā)學(xué)生對于人工智能以及機器人的學(xué)習(xí)興趣。

　　2.發(fā)揮多種輔助教學(xué)工具的作用，讓課程開發(fā)與應(yīng)用更深入

　　在各門課程的教學(xué)過程中，充分發(fā)揮多種輔助性教學(xué)的工具作用是非常重要的。由于很多課程難度較大，涉及到比較復(fù)雜的知識，需要學(xué)生進行深入學(xué)習(xí)與理解才能掌握，僅僅通過口頭語言和文字的形式進行講解，會造成學(xué)生理解方面的問題。針對這部分內(nèi)容，教師可以發(fā)揮多種輔助教學(xué)工具的作用，來增進學(xué)生了解，其中多媒體是非常普遍的應(yīng)用形式。在機器人課程的設(shè)計過程中，借助多媒體技術(shù)來展示機器人的整體構(gòu)造以及設(shè)計原理非常直觀，有助于學(xué)生理解。

　　例如在向?qū)W生介紹與掃地機器人相關(guān)的具體內(nèi)容時，由于具體條件的限制，教師很難將掃地機器人直接帶到課堂上，讓學(xué)生進行直接了解，而采取口頭講解與文字解析的形式又不夠直觀，此時發(fā)揮多媒體教學(xué)的作用是非常有效的。教師可以搜集與掃地機器人相關(guān)的動畫和視頻展示給學(xué)生，先讓學(xué)生熟悉掃地機器人的工作原理，然后通過適當?shù)膭赢嫿馕觯鲞M學(xué)生對于掃地機器人構(gòu)成的了解，啟發(fā)學(xué)生思考。除此之外，教師也要注意與學(xué)生之間的互動，采取多媒體輔助教學(xué)的同時，將語言交流的作用發(fā)揮到最大。

　　3.巧妙結(jié)合機器人設(shè)計比賽，讓課程開發(fā)與應(yīng)用更深入

　　機器人課程開發(fā)與設(shè)計的最終目的不僅僅是讓學(xué)生了解機器人的工作原理和基礎(chǔ)知識，開發(fā)學(xué)生思維、啟發(fā)學(xué)生自主完成機器人的設(shè)計也是非常重要的教學(xué)目標。因此，在具體的課程應(yīng)用于研究過程中，組織學(xué)生完成機器人設(shè)計比賽是比較有效的形式之一。在將與機器人相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計原則和結(jié)構(gòu)講解給學(xué)生之后，教師可以組織學(xué)生進行設(shè)計大賽，這也可以作為高中階段學(xué)生的拓展活動之一，緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。針對學(xué)生的能力與實際，教師可以確定是否進行自主命題，確定符合學(xué)生實際情況的比賽形式和比賽機制。由于機器人設(shè)計需要學(xué)生進行較長時間的構(gòu)思和設(shè)計才能完成，難度也比較大，教師可以讓學(xué)生通過合作的形式，充分利用課余時間進行自主設(shè)計。

　　例如，在與機器人相關(guān)的基礎(chǔ)知識講解完畢之后，教師可以組織學(xué)生以小組合作的形式來設(shè)計小型機器人?？紤]到學(xué)生的實際能力，教師可以讓學(xué)生只完成簡單機器人的設(shè)計，能夠完成簡單的動作與指令即可。雖然這一設(shè)計難度不大，但是對于剛剛?cè)腴T的學(xué)生來說，仍然會花費較多的時間，而且考慮到高中階段學(xué)生的文化科目的學(xué)習(xí)壓力，教師可以組織學(xué)生以多人合作的形式來完成。在實際的比賽過程中，由學(xué)生利用課下時間完成設(shè)計，教師抽出課堂教學(xué)時間，讓學(xué)生按自己的分組情況展示自己所設(shè)計的機器人，分別介紹具體的設(shè)計思路和原理。

　　4.結(jié)語

　　總之，在設(shè)計具體的機器人課程應(yīng)用與研究的過程中，教師可以結(jié)合人工智能技術(shù)，系統(tǒng)性地講解機器人的有關(guān)基礎(chǔ)性內(nèi)容，為學(xué)生打下良好的基礎(chǔ)，方便學(xué)生以后進行自主探究與學(xué)習(xí)。在介紹與機器人相關(guān)的內(nèi)容時，也要發(fā)揮多種輔助性教學(xué)工具的作用，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力，讓學(xué)生對機器人的認識更加全面且深刻，同時充分激發(fā)學(xué)生的參與熱情。為了發(fā)揮機器人課程開發(fā)與研究的最終目的，讓學(xué)生參與機器人設(shè)計比賽，通過實踐的形式來檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是非常有效的。

　　參考文獻

　　[1]郝建豹.工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用課程建設(shè)的探索[J].廣東職業(yè)技術(shù)教育與研究，2017（1）：28-31.

　　[2]張迪.淺談虛擬機器人的校本課程開發(fā)[J].中國信息技術(shù)教育，2017（Z2）：161-163.

機器人論文3000字篇6

　　摘要：文章闡述了一種室內(nèi)配電室掛軌式巡檢機器人解決方案，該方案有效提高了巡檢效率，可以大力解決配網(wǎng)范圍廣、設(shè)備多、人手不足等難題，是一套智能配電房綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠清楚展示配電房在線監(jiān)測情況，包括綜合環(huán)境、綜合電氣、設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控等。

　　關(guān)鍵詞：配電;機器人;巡檢;自動化

　　1公司需求分析

　　韓泰輪胎有限公司車間配電房共有31個，主變2個，且在地域上分布非常分散，導(dǎo)致對配電房的巡檢工作量急劇增加。傳統(tǒng)配電室的日常巡檢工作以人工為主，通過固定的監(jiān)控檢測設(shè)備和手持式檢測設(shè)備進行輔助巡檢。目前傳統(tǒng)巡檢方式存在很多問題，主要有以下幾點。

　　1.1巡檢工作量大

　　配電房、IDC、繼保室、開關(guān)室等數(shù)量巨大，巡檢內(nèi)容多，人員巡檢難以按照實際業(yè)務(wù)需求全面覆蓋。

　　1.2缺少提前預(yù)測

　　由于缺少提前預(yù)測功能，相關(guān)值守人員只能在異常發(fā)生之后進行“事后響應(yīng)”，無法提前進行預(yù)警和避免事故的發(fā)生。

　　1.3缺乏統(tǒng)一調(diào)度

　　現(xiàn)場監(jiān)測未聯(lián)網(wǎng)，大量現(xiàn)場設(shè)備和環(huán)境數(shù)據(jù)未整合，缺乏一個統(tǒng)一的調(diào)度單元。

　　1.4工作安全隱患

　　人員對現(xiàn)場環(huán)境感知度差，在巡檢過程中，無法預(yù)測有毒有害氣體，一些輻射場所也有可能對人體產(chǎn)生重大影響。

　　2系統(tǒng)方案設(shè)計

　　室內(nèi)掛軌式巡檢機器人系統(tǒng)以巡檢機器人為核心，集移動視頻巡檢、紅外測溫、環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)智能分析等功能于一體，實現(xiàn)對巡檢區(qū)域設(shè)備的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析管理。巡檢機器人的配置為巡檢機器人本體、智能終端監(jiān)控軟件、軌道及其他輔助設(shè)施[1]。

　　2.1后臺管理系統(tǒng)

　　2.1.1本地監(jiān)控后臺

　　本地監(jiān)控后臺作為巡檢機器人系統(tǒng)的中心，主要由實時監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊、報表系統(tǒng)、地圖編輯模塊、任務(wù)管理模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊和系統(tǒng)集成模塊等組成;除了能控制機器人執(zhí)行相關(guān)巡邏任務(wù)外，還應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、儲存、統(tǒng)計、檢索、報表、智能分析等多種功能。

　　2.1.2遠程集控后臺

　　多個本地監(jiān)控后臺，對多個管道智能巡檢機器人進行控制及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，對所轄管道進行更高層次的綜合控制和管理。

　　（1）軌道系統(tǒng)：掛軌機器人采用自動行走的懸掛軌道式設(shè)計，軌道豎向尺寸小，整體安裝尺寸需求空間小，在滿足機器人順暢通行的前提下，增加了耐磨性。

　?。?）通信系統(tǒng)：掛軌機器人采用PLC通信系統(tǒng)（兼容無線WiFi）與整套控制系統(tǒng)通信。通信系統(tǒng)為機器人提供不小于50Mbps有效網(wǎng)絡(luò)帶寬，可以保證巡檢機器人系統(tǒng)所有的控制信號、視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)及報警信息等各類數(shù)據(jù)實時可靠傳輸。

　?。?）供電系統(tǒng)：掛軌機器人采用滑觸線的方式進行取電，滑觸線安裝在鋁型材軌道上，供電系統(tǒng)直接從主電氣室取電，機器人供電模塊采用濾波技術(shù)，濾除外界電網(wǎng)的高頻脈沖對電源的干擾，使機器人獲得穩(wěn)定的電源。

　?。?）導(dǎo)航定位方式：掛軌機器人在運動過程中通過激光條碼掃描、伺服電機里程碼盤（脈沖）和RFID結(jié)合的方式進行定位和路徑校核，RFID定位輔助糾錯系統(tǒng)，能夠?qū)⑹覂?nèi)定位精度提高到3cm以內(nèi)[2]，保證智能巡檢機器人和遠程中心可以實時了解機器人的位置信息。

　　2.2方案舉例（以韓泰輪胎11PS配電房為例）

　　2.2.1硬件配置

　　在配電房布置1套掛軌式智能巡檢機器人系統(tǒng)。配電房現(xiàn)場地面距房頂距離6791mm，因?qū)痈咻^高，采用現(xiàn)場加裝龍門架作為軌道的支撐，現(xiàn)場采用軌道巡檢路徑。

　　變電站巡檢機器人具有電機驅(qū)控制系統(tǒng)、云臺導(dǎo)航定位避障模塊可見光攝像機、紅外熱成儀、視頻服務(wù)器音編解碼工業(yè)無線等基本硬件功能模塊[3]，此外增加了環(huán)境監(jiān)測模塊、應(yīng)急廣播及聲光告警模塊。

　　掛軌式巡檢機器人配置具體包括：LED補光燈、可見光攝像機、防撞雷達、熱成像儀、環(huán)境檢測模塊、行走機構(gòu)、升降機構(gòu)、檢測機構(gòu)（雙臂型，支持垂直±90°旋轉(zhuǎn)）、揚聲器、交互觸摸屏、狀態(tài)燈、云臺（支持云臺水平360°旋轉(zhuǎn)）。

　　2.2.2軟件配置

　　（1）視頻識別。掛軌機器人視頻識別是室內(nèi)掛軌式巡檢機器人系統(tǒng)的核心功能之一，通過機器人自身攜帶的可見光攝像機，完成視頻圖像的數(shù)據(jù)采集，通過高精度圖像識別算法，對視頻數(shù)據(jù)進行智能分析處理，識別視頻內(nèi)容。

　?。?）紅外測溫。掛軌機器人利用自身攜帶的紅外熱成像儀對室內(nèi)電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)進行采集、分析，進而診斷出致熱型設(shè)備故障及熱缺陷，觸發(fā)相應(yīng)報警。巡檢任務(wù)執(zhí)行完成后會自動生成任務(wù)報表，對設(shè)備溫度進行有效的診斷。

　?。?）環(huán)境檢測。掛軌機器人攜帶的環(huán)境監(jiān)測模塊，能夠監(jiān)測環(huán)境中的有害氣體、溫度、濕度、煙霧等環(huán)境信息。實時將采集的環(huán)境信息傳輸?shù)娇刂浦行?，當監(jiān)測到有害氣體超標時，系統(tǒng)將進行報警，以提示運維人員及時處理。

　?。?）音頻采集。掛軌機器人本體搭載高靈敏度的拾音器，并隨云臺一同轉(zhuǎn)動，定向采集電力設(shè)備的音頻信息。機器人采用國際領(lǐng)先的音頻降噪算法和聲音識別技術(shù)，增強音頻信息識別的準確性和可靠性。音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過軟件壓縮后傳回服務(wù)器進行存儲，可雙向語音通話。

　?。?）任務(wù)管理。在監(jiān)控平臺中，將任務(wù)管理分成全面巡檢、例行巡檢、專項巡檢、特殊巡檢、自定義任務(wù)、地圖選點以及任務(wù)展示7大模塊，每個大模塊又拆分為不同的小模塊，可以根據(jù)各種情況建立不同類型的任務(wù)。在任務(wù)系統(tǒng)中既可以手動進行任務(wù)的執(zhí)行，也可按照日程進行任務(wù)分配執(zhí)行，實現(xiàn)自動巡檢功能。

　　2.3軟件功能說明

　　2.3.1自動巡檢

　　自動巡檢是掛軌機器人按照預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑自動巡視方式，機器人根據(jù)高清攝像機、高靈敏紅外熱成像儀、拾音器等多種檢測設(shè)備，按照既定的規(guī)則完成室內(nèi)各處的設(shè)備拍照、表計讀數(shù)、紅外測溫及環(huán)境監(jiān)測等巡檢活動，將巡檢數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng)保存，生成檢測分析報告。

　　2.3.2人工遙控巡檢

　　系統(tǒng)可以通過遙控巡檢的方式對機器人進行實時遙控。

　　2.3.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計

　　平臺具備對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行儲存、分析、統(tǒng)計、檢索的功能。監(jiān)控平臺對數(shù)據(jù)進行標準化的整理與排序，支持Excel報表導(dǎo)出保存。運維人員可根據(jù)任務(wù)或監(jiān)控點在監(jiān)控平臺內(nèi)對數(shù)據(jù)進行檢索，快速查看監(jiān)控數(shù)據(jù)。

　　2.3.3報表輸出

　　掛軌機器人在執(zhí)行完一個任務(wù)之后會自動生成報表，運維人員可以在監(jiān)控平臺根據(jù)時間、巡檢類型、任務(wù)名稱等進行檢索并查看報表。運維人員可根據(jù)需求檢索、查看、導(dǎo)出各類表報。

　　2.3.4預(yù)警與聯(lián)動

　　掛軌機器人在巡檢過程中，通過數(shù)值分析、閾值對比、趨勢分析、數(shù)據(jù)庫等相關(guān)技術(shù)，對異常數(shù)據(jù)進行自動預(yù)警。預(yù)警信息通過界面告警和聲光告警兩種方式呈現(xiàn)，及時提醒運維人員注意。

　　3結(jié)語

　　3.1直接效益分析

　　3.1.1降低設(shè)備巡檢人工成本

　　智能機器人的運用，在一定程度上可以替代人工，完成設(shè)備的巡檢工作，減少運維人員投入，降低人員成本。

　　3.1.2提高操作、檢修快速反應(yīng)能力，有效控制設(shè)備受損率

　　通過集成紅外熱成像、聲音、高清在線監(jiān)測功能，為設(shè)備的安全正常運行提供可靠的科學(xué)依據(jù)，從而縮短維修時間。

　　3.2社會效益分析

　　3.2.1實現(xiàn)數(shù)字化電網(wǎng)，提升整體管理水平

　　在安全生產(chǎn)領(lǐng)域高效地開展生產(chǎn)工作、提高專業(yè)技能水平，實現(xiàn)配電房的數(shù)字化管理水平，提高企業(yè)競爭力。

　　3.2.2規(guī)范設(shè)備操作流程，加強安全管理

　　采用智能機器人可以規(guī)范配電房設(shè)備的巡視流程，減少人員人身傷害。人員管理資源得到充分利用，減少生產(chǎn)管理成本。

　　3.2.3提升企業(yè)社會形象

　　有助于提升公司在行業(yè)中的地位，同時帶動人力水平的提升，獲得良好的社會效益。

　　[參考文獻]

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　　[3]王凱.變電站巡檢機器人關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2015.

本文來源：http://63xf.com/shiyong/154517.html