引论：我们为您整理了13篇机器人技术论文范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
2系统软件设计
该软件程序主要包括模块的定义、参数类型的初始化以及各个模块功能的实现方式3个部分。模块的定义是用来确定节点的性质，如其中的协调机器人定义为FFD，向其提供全部的IEEE802.15.4MAC服务，要求其既可以发送和接收数据，还具备路由功能，而其他机器人只需向其提供部分IEEE802.15.4MAC服务，因此只需将它们定义为RFD设备，让它们具备发送和接收数据，而不充当协调点和路由节点。初始化的目的则是配置系统参数，首先定义系统的时钟信号，然后定义ZigBee芯片所连接的MCU类型和型号，接着定义通信模块性质即定义通信模块所在节点为全功能节点还是缩减功能节点及ZigBee网络层和MAC层的参数等[6]，如3个轮式机器人的16位PAN地址，无线发送信道的选择，发送接收频率，校验方式等。模块功能的实现是通过将每个模块分配一个16位的PAN标志符，作为区分每个终端设备的唯一标志，人所面对的主控模块终端拥有最高的优先级别，并且可以单独控制每个机器人的行为，也可以向所有机器人发送协作控制命令，让机器人自行协作运动，当协作命令发送后，机器人将以协调机器人作为核心，按照队形坐标进行编队运行，在此过程中软件设定队形坐标检测时间，当实际队形坐标与超声辅助系统提供的坐标信息不符时，协调机器人可以通过发送命令的方式控制其他机器人进行相对位置的调整，从而达到人机通信与机器人间相互通信的目的。具体流程图如图5。
3实验结果与问题分析
3.1实验结果展示通过实验情况可以看到：利用ZigBee无线通信技术设计的通信系统，可以实现多机器人间的组网通信，从而实现编队控制，在此通信系统的控制下，3个轮式机器人不但可以通过人机控制方式进行三角形与直线型编队间的相互变换，还可以在机器人间相互通信的基础上，自动地达到编队的目的。
3.2实验问题分析1)在实验过程中，由于实验测试平台采用超声波辅助定位模块，故实验场地中设有超声定位的固定参考点，因此不同的实验场地智能机器人的定位需经过测试进行调整，当然辅助定位也可以采用其他模块进行，这并不会影响此通信系统的性能，依然可以很好地完成队形间的变换。2)在实验过程中，由于超声定位的坐标返回值与系统设置的相对坐标数值不可能完全吻合，因此在实际应用中，将系统坐标数值设置为区间值，即当超声定位模块返回的坐标值在系统相对坐标值范围内就认为已经运行到指定位置，便进行下一步运行，因此在不同的实验测试过程中队形可能会出现一些误差，但这种误差经过对系统坐标区间值范围的调整可以适当减小，达到误差允许范围内，因而对编队的美观性影响不大。
篇2
长期以来，国有企业信息化专业技术人员的收入远远低于行业市场劳动力价位，尤其是在以薪酬为核心的激励体系方面问题突出。由于激励不足，国有企业信息化专业技术人员人员流失问题又相当严重，科研部门流失的情况尤为突出。以笔者所在单位为例，近年来有不少科研开发和项目实施专业技术骨干人才外流。人才流失的原因有诸多因素，但归纳起来，主要有三个方面：一是认为工资薪酬待遇偏低，所付出的劳动与所获得的报酬不相符合，自身价值没有得到应有的体现；二是个别单位对人才的使用不当，人才作用难以发挥，个人成长发展的空间受限；三是外部公司具备较高的管理水平，提供了较好的福利待遇，更能满足人才的需求。
3构建有效的信息化专业技术人员激励机制
有效的激励机制对专业技术人员队伍的建设、企业目标的实现、企业核心竞争力的提升起着至关重要的作用。激励方式多种多样，各有功能和针对性。企业只有找到适合信息化专业技术人员需求和自身特点的激励策略，才能够形成有效激励。
3.1个人成长激励
重视信息化专业技术人员的职业生涯规划。企业应充分了解员工个体成长和职业发展的意愿，依据专业技术人员的潜力对其职业生涯进行设计，动态调整，尽量使他们目前的工作与其自身的职业生涯规划相吻合。加强对员工的培训开发。企业应为员工提供更多的学习培训机会，给予员工获得成长的机会。
3.2工作环境激励
积极营造一种激励专业技术人员的环境。努力形成一种强烈的舆论导向，激励专业技术人员进行自我潜能挖掘，激发专业技术人员的工作积极性、工作热情和创造性。在人员的使用上，积极引入竞争机制，淘沙取金，存优去劣，应该加大竞争力度，把素质好、能力强的人才优先安排到重要岗位，为信息化工作和企业的总体发展提供强有力的人才资源保证。
篇3
巴西翠龟是龟类中的优良品种，原产美洲，现引进我国浙江省海宁市龙头阁两栖爬行动物研究所。此龟有两个特点：一是乌龟不乌，色彩斑澜，头部有红色及纵向淡绿色条纹，背部呈深绿色带规则几何图案，圆周裙边似花蝴蝶翅膀农业论文，腹板处有黄、白、黑相间的甲文字式花纹，且每只龟不尽相同。二是运动活泼，比一般龟好动而且速度快。观赏价值高。
一、生活习性。巴西翠龟喜食动物性饵料，如红虫、小鱼、小虾、蚌、螺、蚯蚓、瘦肉等。在动物性饵料缺乏时，也食植物性饵料，同时，还能忍受长时间的饥饿。
二、饲养设备和环境条件。
只要有水源、光照，一般家庭都有条件饲养。如果专业户饲养，最好是搭棚建池核心期刊。饲养容器可用一般的水缸、水盆、塑料盆、玻璃缸、水池等，只要能储水又不能使龟外逃即可。幼龟（50克以下的）可用平底盆养殖。一个普通脸盆可养3对左右。一个大号塑料盆可养10对左右。盆要倾斜放置，使一边水深一边水浅，1/2盆底无水。青年龟和成年龟可用水泥池饲养。新建的水泥池必须进行冲洗，晾晒多日后方可使用。1平方米可养大龟10对左右。
三、繁殖。
1、繁殖方式：其繁殖方式为卵生，一年能产3至4次卵农业论文，在自然环境的温度下进行孵化，也可进行人工孵化。一般5月底至8月为期，6—9月为产卵期，夏至左右为产卵盛期。母龟年产卵45只左右，最高的达80—90只。
2、 雌雄鉴别：同龄龟中雌龟要比雄龟大，尾巴细小，腹部平或较凸，雄龟尾长而粗，腹部内陷凹形。刚出壳的幼龟不易识别。
3、 孵化方法 把卵放入铺有湿沙的透气漏水的木箱内，湿沙厚2—3厘米，把卵排在湿沙上，卵与卵之间相距3厘米以上，然后卵上再盖2—3厘米厚的泥沙，箱口盖上木板农业论文，3—4天检查一次，如果沙子干燥要淋水，保持沙湿润。在24—35℃气温下，一般经过50—70天左右的时间，小龟就破壳而出。
四、饲养管理。
1、定地喂食 每天要定时投料，使其养成习惯，形成条件反射后，到时必定前来觅食。
2、定时喂食：在气温20—25℃时，每次饲料投喂量占体重的5—10%左右。气温高时，投食量要增加一些。
3、定位喂食 即固定一个或数个饲料台，一经固定，不要随便改动核心期刊。
4、定质喂食 即饲料要多种多样、新鲜，不能喂腐败变质的饲料。
5、水质管理 应经常换清洁的新水，以保证良好的水质。龟池的水位深浅应随季节而增减。气温低时要浅水农业论文，以提高水温。夏季气温度，要深水，以免烈日曝晒。
6、冬季管理 冬季要保持水不结冰，可以将龟池用塑料布盖好。如放养在盆内的，需把盆移入室内。水温14℃左右转入冬眠。
篇4
针对当前我国煤矿企业专业技术人才管理中存在的上述问题，笔者认为应当从以下几个方面出发，不断优化企业的人才管理机制和提高人员的职业化素养，从而实现企业的可持续化发展。
1.提高专业技术人才的职业化素养
一方面，煤矿企业建立全面、长效的人才培养机制和学习激励计划，对人才的教育培训工作要从关注人才的数量向注重人才的素质提高转变，要加大对人力资源开发的投入，强化对专业技术人才岗位培训的力度与深度，从而满足煤矿企业新兴产业发展所需要的高素质、高技术的复合型人才。另一方面，煤矿企业要依据自身发展的要求编制科学性、战略性的人才引进规划，采用市场化、社会化与网络化的引进方法，保持引进人才结构上的合理性与多元化。
2.实行专业技术人才的科学化管理
市场经济条件下，专业技术人才资源是企业增强自身核心竞争力和实现可持续发展的重要因素。煤矿企业在坚持“精干、综合、效能”的组织机构设置原则下，要建立宏观战略控制的分层次人力资源管理体系；单位的各级领导要充分意识到人力资源部门的重要性，不断提升人力资源部门的战略地位，使其走在企业经营管理的前台；要不断强化对人力资源部门员工的政策、知识的培训和思想教育工作，树立服务理念，把维护公司利益和专业技术人才的利益放在重要位置；在专业技术人才选拔方面，企业要坚持民主推荐制度，实行公开选拔、竞争上岗和末位淘汰机制。
3.营造良好的专业技术人才管理环境
首先，煤矿企业要实行人才的科学分类管理。人才有层次与类别之分，各个煤矿企业对不同层次的人才需求也是有差异的，因此，企业要明确各类人才的工作性质，进行科学的分类管理，从而有效调动员工的积极性与创造性。其次，煤矿企业要打破传统的单一人才观念。社会性是人才的主要特征，人才必须具备解决实际问题的能力，煤矿企业要打破传统的单一人才观念，提倡重学历而不唯学历，始终坚持唯才是举。最后，煤矿企业要建立科学的领导干部用人、育人责任追究机制。煤矿企业的领导是主宰专业技术人才职业生涯的关键，因此，企业要建立科学的领导干部用人、育人责任追究机制，对因用人失察或失误造成不良后果的，要追究相关部门和人员的责任，不断强化领导干部用人、育人的责任心。
篇5
2.1高科技技术企业的概念高科技技术企业在研究方面投入比较高，科学研究人员比重较大，生产规模比较小，民营产业发展快，对其他领域渗透能力强、联系比较密切的企业。当前人们认定的高新技术中民营企业所占的比例较多，并相对集中在计算机、电子信息，电子通讯设备、新材料的研发，生物医药工程等领域，信息所占的比重越来越大。
2.2高新技术企业的发展特点
2.2.1高新技术企业是发展在各种资源的快速流动、结合。效率是高新技术产业的生命。只有当各种资源要素不断进行优化，不断快速组合，才能够使高科技技术成为高效益的产品。
2.2.2高科技技术企业发展的重要要素是智力资源的支持而不是固定产值。要发挥智力资源的创造性，就需要科学的制度安排和有效的管理机制，保证高科技人才拥有一个健康舒适的工作、生活和文化环境。
2.2.3高科技技术企业的竞争力在于加强技术的研发和不断的进行创新，加强科学产值投入，不断鼓励员工是高科技企业发展的依靠。
2.2.4高新技术企业发展的生态环境是产业群体。高科技技术企业的发展与大企业不同，它们的资源规模小、运作资源能力小，创新能力对高新产业的发展具有至关重要的作用。
3高科技技术企业人力资源管理的现状
3.1存在的问题
3.1.1对员工重使用、轻开发。有些企业为了追求短期内的高利润，大量削减员工的组织学习费用，对员工只重视使用，培养学习次数较少。但在高科技技术领域中知识更新速度惊人，科学技术人员的知识技能只有通过不断的学习，不断的实践，然后在学习再实践才能跟够得上科学的发展和时代进步的步伐。
3.1.2企业部门安排不合理。多数企业不重视人力资源管理，导致企业无法适应高科技技术发展的要求，人力资源管理部门在行使相关职能时会出现停滞不前。同时，各部门无法将部门战略与人力资源战略结合起来，受职权限制，人力资源管理部门与其他部门缺乏更为深入的交流，人事部门的工作会停留在底层，造成考核体系不完善、激励机制不健全、计划不完整的问题，高科技企业只注重效益的表层，对人力资源管理重要性的认识不够等。
3.1.3员工之间重竞争、轻合作。高科技技术企业在产品研发、市场扩大等方面缺乏团队合作精神，从而影响整体质量，这就需要企业重视人员的重新组合及搭配。21世纪需要的不仅仅是竞争力，而是各种资源的综合力，特别是企业在对新产品的研发以及技术的创新力和创造性。现代化信息设备的设计和制造，企业的人力资源管理方面能够正确的组合人才，不断发挥技术人才的集体智慧，提高工作的质量和效率。
3.2导致上述问题出现的原因人力资源管理的观念落后于人力资源管理的方式，企业管理者缺乏科学有效的管理方式，一直强调提高企业的效率和对员工的使用，忽视其培养：对于员工的任用缺乏科学的选择方法，以至于导致人才的流失。
4高科技技术企业的人力资源管理必须走创新之路
目前处于一个智力资源与生产分配使用为主的经济时代，人力资源管理对企业的发展有着相当重要的作用。在当前的企业竞争中，人才成为企业中的生命力所在，只有合理有效的管理体制才能够使企业更有发展潜力，使才能够使的企业不断地走向强大。高新技术企业人力资源管理要走创新之路就要：
4.1建立积极有效的人力资源管理模式合理有效运用人力资源的开发与管理，必须不断学习新知识，为解决各方面的问题做好准备。实行积极的人力资源管理战略，在企业层次上的资源管理需要人力资源部门积极参与，重视人力资源的规划与人力资源的开发，正确处理好发展与生产的关系。
4.2完善业绩考核，建立激励制度对业绩进行考核，能够提高团队的整体效绩和提高企业的服务管理水平，在提高服务管理的基础上必须建立相关激励制度，他们不仅需要更好的薪金，不断进行优质的培训教育，不断进行知识的更新，而且他们还注重精神上的满足。因此，在企业中民主比薪金更加重要。
5高新技术企业人力资源开发
篇6
2.1问卷设计与信效度检验
对于相关变量的测量，本研究均以Likert5级刻度来衡量，依“完全不符合”至“完全符合”的选项分别给予1~5分评价，要求调查对象对问题描述做出回答。自我效能感参考张建新和Schwarzer的一般自我效能感量表及韦毅嘉研发人员自我效能感的研究结论，从研发人员的工作认知与动机、人际交往与工作恢复及创新能力等维度进行测量。工作投入量表参考Schaufeli和Salanova编制的量表，保留原有的活力、奉献以及专注三个维度。工作绩效量表参考Mo-towidlo和Scotter开发的量表，分为任务绩效和关系绩效。以上量表已在相关领域研究中得到广泛应用，且结果证明各量表均有良好的信度和效度。本研究根据我国高新技术企业研发人员的特点，对量表进行科学整合和设计，并通过小范围试调查对量表信度进行测量。测量结果表明，自我效能感、工作投入和工作绩效量表的信度分别为0.917，0.926和0.894，且各量表KMO值分别为0.866，0.872和0.887，各量表均表现出良好的信度和效度，且具有良好的内部一致性。通过因子分析，剔除载荷值低于0.6、交叉载荷大于0.4的题项，提取特征值大于1的因子，最终确定自我效能感、工作投入和工作绩效量表（见表1）。
2.2数据统计与分析
本研究调查对象为从事研究、开发、技术创新等岗位的IT研发人员。试调查在北京IT软件开发企业中进行，共发放70份问卷，剔除问题遗漏过多、同一答案连续出现频次过高的无效问卷后，通过运用SPSS18.0统计软件对60份有效问卷进行了信度效度分析。正式调查是通过问卷星平台，对北京、武汉及哈尔滨等地区的多家高新技术企业研发人员进行调查，涉及到医药医疗、游戏娱乐、网络工具和光通信技术的IT软件开发企业，实际收集有效问卷198份。在所有198份调查问卷中，男性139人，女性59人。25岁及以下87人，占44%；26~30岁83人，占42%；31~35岁17人，占9%；36岁及以上11人，占5%。从学历分布看，硕士研究生及以上学历的55人，占28%；大学本科112人，占56%；大学专科31人，占16%。本文运用AMOS18.0软件进行结构方程建模的潜变量路径分析。首先，构建自我效能感对IT研发人员工作绩效的正向影响模型，即模型1。然后，根据假设H2构建模型2，检验工作投入在自我效能感与工作绩效之间的中介作用。依据预设模型的适配统计量得出适配度指标（见表2）。由图2可知，研发人员的工作认知与动机效能感与工作绩效的标准化路径为0.473（p<0.001），表明研发人员的工作认知与动机效能感对工作绩效有正向影响，假设H1a通过检验。研发人员的人际交往与恢复效能感与工作绩效的标准化路径为0.360（p<0.05），假设H1b通过检验。研发人员的应激与创新能力效能感与工作绩效的标准化路径为0.592（p<0.001），假设H1c通过检验。标准化路径为0.624（p<0.05），表明研发人员的工作投入对工作绩效有正向影响，假设H2通过检验。在控制工作投入后，研发人员的工作认知与动机效能感和工作投入的标准化路径系数为0.602（p<0.001），工作投入工作绩效的标准化路径系数为0.624（p<0.05），工作认知与动机效能感与工作绩效的标准化路径系数将为0.287（p<0.05），表明工作投入在工作认知与动机效能感和研发人员工作绩效之间起部分中介作用，间接效应为0.376，假设H3a通过检验。同理，如图3所示，假设H3b和假设H3c也分别通过检验，间接效应分别是0.308和0.142。数据分析结果显示，自我效能感及其三个维度与研发人员工作绩效都显著正相关，表明不同方向的自我效能感都会影响研发人员的工作绩效。其中，应激与创新能力效能感与研发人员工作绩效相关性最强（相关系数为0.592，p<0.001），表明应激与创新能力效能感对于研发人员工作绩效最具影响力，这与研发人员的工作性质和特点密切相关，从而可以解释企业和已有研究为何更多关注研发人员的创新意识、创新能力和创新行为。实证研究验证了自我效能感—工作投入—工作绩效的合理性，工作投入这一积极行为状态是高自我效能感对研发人员工作绩效影响机制中的关键变量之一，即自我效能感越高，在工作过程中会更具活力、奉献和专注的良好状态，并在创新活动中展现自我，促进工作投入及工作绩效。而在提高研发人员的工作自我效能感的过程中，也要关注那些对研发人员工作投入影响较大的因素，更好地发挥自我效能感对研发人员工作绩效的积极作用。
篇7
2.1人工智能控制实现了数据的采集及处理功能
在电气设备的运行过程中，数据的采集和处理是了解电气设备自动化控制情况，发现运行过程中的问题和提出解决办法的重要依据。在传统的自动化控制中，由于技术水平和实际运行中的动态变化，数据的采集和传输无法做到准确和稳定，保存数据容易出现丢失的情况。人工智能技术的使用，可以保障电气自动化运行过程中对动态信息的及时收集和稳定传输，对相关数据的保存工作也更安全，这就提高了电气自动化的控制水平，充分保障了电气运行中的安全性和稳定性。
2.2人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能
电气自动化控制是用电气的可编程控制器，控制继电器，带动执行机构，完成预期设计动作的过程。在此过程中，系统内部各部分之间的运行都要严格按照设计模型和函数计算的基础上进行，如果系统中的一点出现问题，就会造成整个自动控制系统的故障。在以往的自动化控制系统运行中，对系统内部各部分之间的运行数据和运行状态进行实时监测，对运行中的特殊情况进行及时的报警处理，帮助自动化系统及时处理可能出现的故障，提醒电气管理人员加强对电气系统的管理。
2.3人工智能控制实现了操作控制功能
电气自动化控制的主要特征之一就是通过计算机的一键操作，就可以实现对电气系统的整体控制，保障电气自动化运行符合现实的需要。传统的自动化系统的操作，需要靠人工对系统各个环节进行人工操作，从而促进自动化系统内部的协调和配合，这种方式既降低了自动化运行的效率，也增加了自动化系统的故障发生频率。人工智能技术对电气自动化系统的控制，是通过各种先进的算法，按照电气自动化的需求，对自动化系统进行自动化和智能化设计，从而实现对电气自动化控制系统的同时操作，大大提高了自动化控制的效率，减少了单独指令操作中容易出现的不协调情况的发生。
3人工智能技术在电气自动化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊语言变量等为理论基础，并以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上，运用模糊控制器，实现对电气控制系统的控制。在实际控制设计过程中，通过对计算机控制系统的使用，使电气自动化系统形成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统，从而达到对电气自动化系统的科学控制。
3.2专家控制
专家控制是指在进行电气自动化控制过程中，利用相关的系统控制理论和控制技术的结合，通过对以往控制经验的模拟和学习，实现电气自动化控制中智能控制技术的实施。这种控制方式具有很强的灵活性，在实际运行中，面对控制要求和系统运行情况，专家控制可以自觉选取控制率，并通过自我调整，强化对工作环境的适应。
3.3网络神经控制
网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟，以逼近原理为依据的网络建模。神经控制是有学习能力的，属于学习控制，对电气自动化控制中出现的新问题可以及时提出有效的解决办法，并通过对相关技术问题的分析解决，提高自身的人工智能水平。
篇8
daVinciSSystem
ZHOUQi,WANGGang,GAOChang-qing,CHENTing-ting
(DepartmentofCardiovascularSurgery,GeneralHospitalofPLA,Beijing100853,China)
Abstract:OBJECTIVETosummerizetheanesthesiafortheatrialseptaldefect(ASD)repairwithdavinciSsystemundercardiopulmonarybypass(CPB).METHODSFiftypatientswereunderwentgeneralanesthesiafortherepairofASDusingdavinciSsystemunderCPB.Anesthesiawasinducedwithetomidate,lidocaine,sulfentanylandpencuronium.Aleft-sideddouble-lumenendotrachealtubewaspositionedtoallowsingle-lungventilationpostinduction.Transesophagealechocardiography(TEE),bispectralindex(BIS),hemodynamicsandbloodgaswereroutinelymonitored.RESULTSAllpatients''''ASDwasrepairedwithdavinciSsystem,nohospitalmortality.Mostpatientscouldtoleratesingle-lungventilationbeforeCPB,howeverfourteenpatientshadhypoxaemiaafterCPB,whoneededtobetreatedbycontinuouspositivealveolarpressure(CPAP)instrumentordouble-lungsventilation.Thetimeofanesthesiawas（254.2±37.6）min,aorticcross-clampwas（38.4±19.5）min,CPBwas（76.5±22.4）min,trachealintubationwas（3.2±2.5）h,ICUstaywas（1.9±1.3）dandpost-operativehospitalstaywas（6.2±2.4）d.Thevolumeofintraoperativebloodlosewas（152.5±66.2）ml,thevolumeofpostoperativedrainagewas（89.6±41.5)ml.CONCLUSIONTheanesthesiafortherepairofASDwithdavinciSsystemiscomlicatedbecauseoftheextremelyinstablehemodynamicsandrespiratoryfunctionduringCO2pneumothoraxandsingle-lungventilation,whichisanewchallengeforthetechnologyandmanagementofanesthesia.
Keywords：Anesthesia；Cardiacsurgery；Robotic；daVinciSSystem；Cardiopulmonarybypass
现代医学在微创外科领域发展迅猛。常规心脏手术需要正中开胸，手术创伤大且切口不美观。2000年由美国IntuitiveSurgical公司研制开发的机器人手术系统（daVinciS手术系统）应用于心脏外科，使医生在不开胸的情况下能够精确的完成心脏内的手术操作，手术创伤小，术后恢复快［1］。整个手术过程是在密闭的胸腔内进行，术中需要单肺通气和CO2气胸，因此对呼吸及循环的影响较大，给麻醉管理增加了难度。2007年1月至2008年4月，总医院在国内率先应用daVinciS系统在体外循环（cardiopulmonarybypass,CPB）完成房间隔缺损修补术（ASDR）50例，均取得成功。现将麻醉管理方法总结如下：
1资料与方法
1.1临床资料2007年1月至2008年4月我院应用daVinciS手术系统共完成房间隔缺损修补术50例，其中男性20例，女性30例，年龄13～65（32.4±20.8）岁，体重32～78（62.5±18.3）kg，身高123～181（165.1±19.6）cm。
1.2麻醉方法术前30min皮下注射吗啡10mg和肌注东莨菪碱0.3mg。入室后监测心电图和脉搏氧饱和度（SpO2），局麻下经左侧桡动脉穿刺置管监测动脉压。麻醉诱导采用依托咪酯0.3mg/kg、利多卡因1.0mg/kg、哌库溴铵0.15mg/kg，舒芬太尼1.0μg/kg静脉注射。在诱导后插入左侧双腔支气管插管（29F～39F）,使用纤维支气管镜确定导管的位置,在超声引导下于右侧颈内静脉靠近锁骨处穿刺并放置16G静脉套管针备上腔静脉插管用。麻醉维持采用静脉泵注异丙酚2～4mg/（kg·h），间断静注舒芬太尼和哌库溴铵，术中舒芬太尼总量为5.0～8.0μg/kg。术中持续监测心电图(ECG)、SpO2、食道超声(TEE)、动脉血气、呼气末CO2浓度（ETCO2）及中心静脉压(CVP)等指标。
在手术开始后行左侧单肺通气，潮气量(VT)为7ml/kg、呼吸频率为18次/分，维持ETCO2<40mmHg，SpO2>90%。单肺通气及CO2气胸可引起纵隔摆动，导致心率增快、血压下降，经快速静脉补液或静注去氧肾上腺素后可改善。停机后，有部分患者不能耐受单肺通气，主要表现为气道阻力及ETCO2增加，SpO2进行性下降，可以调整呼吸参数或使用气道内持续正压装置（CPAP）向右侧肺内持续供氧（PEEP=5mmHg），以维持SpO2稳定。如果SpO2继续降低，则需要与术者配合，间断行双侧肺通气。术毕充分吸净口腔及气管内分泌物后，将双腔气管插管更换为单腔气管插管。
1.3CPB方法经TEE引导于右侧股动、静脉及颈内静脉插管建立CPB通路，转流中使用膜式氧合器及负压静脉引流辅助装置，采用4∶1含血冷停搏液间断灌注进行心肌保护，CPB期间体温为30℃～33℃，灌注流量为60～70ml/（kg·min），灌注压力为60～80mmHg，ACT值大于480s。
1.4手术方法左侧单肺通气后，于右侧胸壁定位置入Trocar并插入内窥镜成像系统，观察胸腔内组织粘连情况，向胸腔内持续吹入CO2（压力为6～12mmHg）以使右侧肺充分萎缩。在视频系统监视下定位并插入左、右及第四机械臂。CPB后切开心包，套带并阻断上、下腔静脉，经胸壁于升主动脉根部插入停搏液灌注针及升主动脉阻断钳。升主动脉阻断后，切开右房显露房间隔缺损位置，采用涤纶补片或直接缝合的方法修补房缺。心脏复跳后经TEE检查心内有无残余分流及气体。停机后，使用鱼精蛋白充分中和体内肝素，使ACT值恢复至术前水平。在内窥镜下仔细检查心脏切口缝合处及胸腔壁有无出血，逐个拔出机械手臂及Trocar，放
置胸腔闭式引流管。
2结果
所有患者均在daVinciS系统的操作下完成手术，围手术期无死亡病例。SpO2在诱导后为99.2±0.6％；单肺通气后有32例（64％）患者出现SpO2降低为（94.5％±1.2％），未做特殊处理；CPB后SpO2为（92.5％±4.8％），其中有9例（18％）患者SpO2下降明显，在使用CPAP向右侧肺持续吹氧后缓解，有5例（10％）患者需要暂停手术，间断进行双肺通气维持呼吸及循环稳定。
术后1例急诊开胸探查止血；2例急诊行股动脉切开血栓取出术；1例肺部感染，经抗炎治疗后好转，其余患者均恢复顺利。平均麻醉时间（254.2±37.60）min，CPB时间（76.5±22.4）min，升主动脉阻断时间（38.4±19.5）min，术后呼吸机辅助时间（3.2±2.5）h，ICU停留时间（1.9±1.3）d。术中失血量（152.5±66.2）ml，术后引流量（89.6±41.5）ml。
3讨论
全机器人不开胸房间隔缺损修补手术是近年来微创心脏外科领域的重大发展，此项技术彻底改变了传统心脏手术的术式，使患者在不开胸的情况下完成心内畸形的矫治，手术创伤小，术后恢复迅速，治疗效果与传统的开胸手术相同［2］。由于整个手术过程是在闭合的胸腔内进行，因此与传统心脏手术的麻醉方法有很大的区别。
3.1机器人手术的特点daVinciS系统于2000年通过美国FDA认证，是目前应用于临床的最先进的机器人手术系统［3］。该系统主要由医生控制台、床旁机械臂塔和视频系统三部分组成。机械手(EndoWrist)有7个自由度，可以完成人手难以完成的动作并可过滤术者手部的震颤。视频系统采用三维成像技术，将物体放大十倍，能够清晰准确的显露术野［4］。手术过程中，术者在主控制台通过三维成像系统控制机械手臂进行手术操作。机械手臂在胸腔内操作时，需要单肺通气，并向胸腔内持续吹入CO2，以保证操作侧肺叶完全萎陷。术者要在狭小的胸腔内完成分离、插管、套带、阻断及缝合等高难度动作，对呼吸和循环稳定性要求较高，需要麻醉医生与术者经常进行交流和配合，因此团队合作对保证手术成功非常重要。
3.2呼吸管理的特点全机器人房间隔缺损修补手术操作是在右侧胸腔内完成，术中需要长时间左侧单肺通气，因此术前应详细检查和评估患者的插管条件和呼吸功能（包括胸部X线、动脉血气分析以及肺功能检查等）［5］。对于术前有长时间吸烟史的患者，应于手术前一周禁烟，并加强吹瓶训练。肥胖的患者对单肺通气的耐受能力减低，因此应鼓励患者在手术前尽量减轻体重。对于低龄患者（<10岁），由于身高和体重较小，不宜行单肺通气，因此不是机器人手术的适应证。我院目前完成的最小病例为13岁的女性患者，身高158cm，体重32kg，选择28F左侧双腔气管插管，术中能够很好的耐受单肺通气。老年患者肺的顺应性及储备功能均较差，在单肺通气时常表现为气道阻力高、PaO2和SpO2低。因此，对老年患者术前肺功能检查及评估尤为重要。
在选择双腔气管插管的型号时，我们的经验是根据患者的性别、身高、体重等因素综合考虑。在不增加气道损伤的前提下，尽量选用较大型号的导管。在单肺通气前，确定气管导管的位置很重要。我们对所有病例均使用纤维支气管镜检查导管的位置，以导管的侧孔开口距离隆突3cm或看到蓝色的支气管套囊边缘为宜。在导管位置固定好后，还应进行单肺通气试验。如果导管的位置过深，则气道阻力和ETCO2升高，SpO2降低，需要及时调整。
在单肺通气后，本组中有64％的患者出现SpO2下降，此时不需要特殊处理，均能够维持SpO2>90％。在停机后，有部分患者不能耐受单肺通气，主要表现为气道阻力升高和SpO2进行性下降，同时伴有心率增快和血压降低，需要使用CPAP或间断进行双肺通气来维持呼吸及循环的稳定，这在老年患者和术前有长时间吸烟史的患者中尤为明显，由于CPB引起的的炎症反应造成肺损伤，产生间质性肺水肿、肺不张和肺泡表面活性物质丢失［6］。因此，在麻醉过程中应尽量减少液体尤其是晶体液的输注。CPB过程中使用超滤技术，滤出体内多余的水分和炎性介质，对于肺功能的保护具有十分重要的意义［7］。值得一提的是，我们在转机前对部分患者进行单肺通气的预适应，即在麻醉诱导后进行多次的短时间单肺通气训练，能够延长患者耐受单肺通气的时间，此作用机理尚不清楚。本组中有部分老年患者在经过短时间的预适应训练后，明显延长了单肺通气的耐受时间。
3.3循环管理的特点机器人心脏手术对血流动力学的影响主要是单肺通气、CO2气胸及手术操作等原因。单肺通气使肺的V/Q失衡，PaO2和SpO2降低，肺动脉压力增高，心排量减低。CO2气胸（PCO26～12mmHg）使纵隔内压力增高，抑制心脏的收缩及舒张功能，同时加快体内CO2的蓄积，产生酸中毒，表现为血压下降，心率增快［8］。机械手臂对心脏的直接刺激可导致心律失常。因此，在麻醉的过程中应根据手术操作步骤调整呼吸参数，合理应用麻醉及血管活性药物，维持血流动力学的稳定。转机前出现的低血压，可以通过补液和静注多巴胺及去氧肾上腺素等纠正。在停机后，血流动力学的波动常与呼吸功能降低有关，在应用血管活性药物的同时还需要改善患者的呼吸功能。
3.4术中监护的特点机器人房缺修补手术中常规监测指标包括ECG、TEE、CVP、BIS、SpO2、ETCO2、有创动脉压及动脉血气等。TEE可以指导术者将股动、静脉及上腔静脉插管放置在心内的合适位置，指导术中补液及血管活性药物的使用。心脏复跳后，TEE能够检查心内是否有残留的气体及残余分流。术中BIS监测可以指导的用量，调整适当的麻醉深度，实现术后早苏醒、早拔管的要求。术中结合ECG及TEE检查，可以及时了解心功能情况，发现室壁的运动障碍。术中SpO2、ETCO2及动脉血气分析对于指导呼吸功能的治疗是必不可少的。
3.5术后并发症的处理机器人心脏手术的创伤小，术后恢复迅速，但在术后有些特殊的并发症需要及时诊断和处理。术后出血的原因多是由于Trocar损伤到肋间血管造成的，在术后早期应注意观察胸腔引流的液量。胸腔内出血量大且不易观察，因此如果手术后出现血压下降、心率增快和红细胞比积进行性下降时，应警惕有胸腔内出血的可能。术中股动、静脉插管对血管的损伤，可以引起术后早期动脉血栓形成，多发生在术后6～24h，应及时处理。如果患者诉下肢疼痛，查体发现下肢皮肤苍白、皮温低、动脉搏动弱时，应及时做血管超声检查以明确诊断。本组中有2例患者在术后早期发现股动脉栓塞，急诊行动脉切开取栓术，术后恢复良好。多数患者在手术后肺功能都能很快恢复至正常水平，不延长术后拔管时间。老年患者在长时间单肺通气后可表现为分泌物增多，应加强抗炎及排痰治疗。
总之，daVinciS系统在心脏外科领域的应用时间尚短，目前在大陆只有一台机器在临床中应用，因此麻醉和手术技术上均不完善，需要在以后的临床工作中继续改进。
【参考文献】
［1］严振球，贺端清，袁延才.机器人辅助心脏手术的研究进展.临床军医杂志［J］.2005，33(5)：604－606.
［2］KypsonAP,ChitwoodWRJr.Roboticallyassistedcardiacsurgery［J］.IndianHeartJ,2004,56(6):618-621.
［3］MorganJA,PeacockJC,KohmotoT,etal.Robotictechniquesimprovequalityoflifeinpatientsundergoingatrialseptaldefectrepair［J］.AnnThoracSurg,2004,77(4):1328-1333.
［4］王刚，周琪，高长青，等.62例机器人心脏手术的麻醉管理［J］.临床麻醉学杂志，2008,24(7):568-570.
［5］周琪，王刚，高长青，等.机器人辅助心脏手术的麻醉管理［J］.中国体外循环杂志.2008，6（1）：29－31.
篇9
从这些综合性的理论研究来看，皮亚杰的观点为国内在元认知理论的研究上提供了重要的理论基础与方法借鉴等方面的有力条件。在国内声乐教学过程中，对元认知理论的研究，主要集中在对人的知觉、角色知觉、群体知觉等方面的内容，这些内容在整个发展过程中结合声乐教学的发展过程中，没有更多的融入一些创新性的发展，因此，在不断发展的过程中，从自我研究的社会心理学的研究来看，在自我发展突出的声乐教学理论中，为进一步的理论与实践相结合提供更好的舞台。
二、关于元认知理论的整体简介
从目前国内外关于元认知理论的概念分析来看，尤其是结合声乐教学的整体特点，突出在文化差异、知识差异、个性差异等方面的不足，这样，可以结合声乐教学的整体需要，在发展之中更好的推动元认知理论的发展。
从国内外关于声乐教学中元认知理论的整体概念来看，对元认知理论的定义上，不同的学者从不同角度产生了相应的研究价值取向，因此，出现各种不同的信息定义方式。从信息加工心理学的发展研究来看，对于元认知理论在所有影响个体对信息的获得表征与提取的因素来看，对这些过程与知觉者的判断之间的关系形成相应的思考。在社会心理学的发展上来看，国外研究者认为声乐教学中的元认知能力是一种特有的观点，主要是对认知过程的理解，形成认识人的复杂的社会行为的关键。有外国学者提出，元认知的主要对象是人以及人类的相关事件，主要是突出在具体事件中的行为知识的认知能力，尤其是在对他人的心理状态、行为动机等方面做出的准确推测与判断的实现过程。
三、元认知理论在声乐教学中的研究综述
在关于自我中心的研究方面，主要是强调在主客体的实现过程中，通过多元化的研究模式，尤其是在在自我中心主义的研究中，在认知结构的不断完善中，要逐渐从自我中心中解脱出来。从国外关于这一方面的论述来看，最主要的就是要形成一种发展变化的心理状态模式，尤其是在儿童发展阶段，要结合不同年龄阶段的特点，形成一种相应的自我实现价值。尤其是在声乐教学过程中，侧重于在形象塑造、素质提升等方面的综合素质培养，加强学生在声乐学习中的个性化模式，并从教学手段的创新中，采用开放式的教学手段，结合学生的自我中心特点，可以更加全面的促进学生整体能力的提升。
在国内关于元认知能力的研究中，主要是强调自我中心意识的不断完善，尤其是在声乐教学过程中，要注重将声乐理论知识与实践锻炼相融合，注重在整体知识的培养中，形成心理学发展与个性特点的融合，形成一种“从他人的眼中看世界”或者是“站在他人的角度看问题”的主题观点。因此，在声乐教学中，这种观点采择与自我中心的对立，就是突出在判断的歌城中，能从多角度方面去思考学生的综合能力，尤其是在元认知的核心地位中，追求声乐教学与儿童心理学的兼容性，这样可以更加全面的形成整体知识的进步。
四、社会认知研究的基本趋向
篇10
学院（系）：×××
专业班级：×××
学生学号：×××
学生姓名：×××
成绩：×××
目录
摘要................................................................................................................................................................1
Abstract..............................................................................................................................................................2
1绪论................................................................................................................................................................13
1.1×××.........................................................................................................................................................14
2空气燃烧火焰空间的数值模拟....................................................................................................................15
2.1数值模型................................................................................................................................................16
结束语................................................................................................................................................................17
参考文献............................................................................................................................................................18
机器人论文格式范文：
中国机器人的发展与成绩
【摘要】在早期，中国机器人技术发展速度十分缓慢，但随着我国科学技术的不断发展，我国机器人产业得到迅猛的发展，现己在各个方面均取得了骄人的成绩。目前，中国已经具备生产国际先进水平机器人的能力，机器人行业已经成为我国一个十分朝阳的技术发展方向。
【关键词】中国机器人发展成绩
国际机器人联合会（InternationalFederationofRobotics，IFR）将机器人定义如下：机器人是一种半自主或全自主工作的机器，它能完成有益于人类的工作，应用于家庭或直接服务人称为（家政）服务机器人，应用于特殊环境称为专用机器人（特种机器人），应用于生产过程的机器人称为工业机器人[1]。随着国内外经济的发展，国内外均对机器人技术的发展愈发重视。与此同时，机器人技术也被认为是对未来新兴产业发展具有重要意义的高新技术之一[2]。机器人技术的发展对于国民经济和国防建设都起到了十分积极的作用。
一、工业机器人
中国著名科学家钱学森先生曾在1984年指出：机器人就是有特定功能的自动机，是如今新技术革命的重要发展对象之一，是高智商的人工智能机电一体化装备[3]。”据有关部门统计，我国的工业机器人需求量惊人，而且每年的需求量以30%的速度飞速增长。相关专家曾经预测，根据发达国家产业升级与发展的历程，以及工业机器人产业化发展趋势，在2015年，中国工业机器人市场容量预计可达到约十几万台套以上[4]。为了使我国与发达国家的差异迅速缩短，是我国工业机器人的发展站在更高层次的平台上，我们必须虚心学习国外的新技术，新思想，在此同时，国家的支持与重视也是必不可少的。到目前为止，我国拥有专业机器人产业开发的企业超过50家，专门从事机器人研发的单位超过200家上。我国机器人的发展前景十分明朗。
二、移动机器人
我国从八五期间开始研究移动机器人。虽然与世界上的许多强国相比发展比较落后，但是丝毫没有影响到我国移动机器人的发展速度。我国投入大量人员，大力支持此项技术的发展，对于一些室外机器人的某种关键技术，我国已经接近甚至达到国外发达国家的技术水平。目前，国内也出现了许许多多优秀的研究成果，例如：由清华大学研制的的智能移动机器人THMR-Ⅲ，Ⅴ型机器人等。机器人技术从以前的一无所知，到逐渐引进，从初步引进到不断改革，我们对于机器人技术的研究不断深入。我们深信，在不久的未来，会有许许多多高智能，富有情感的机器人出现在我们的生活中，为我们的生活生产更好地服务[5]。
三、仿生机器人
目前，仿生机器人的研究不断深入，已经出现了多种多样的仿生机器人，主要分为3大类：仿生物、仿人和生物机器人。仿生机器人凭借其灵敏的感知系统以及以及灵巧的行为能力对人类的科学研究以及生产劳作起到了十分有利的作用，所以，我国很早就已经开展了对于仿生机器人的研究。国内许多高校以及科研院所都进行了仿生机器人的研究：在国家“863”智能机器人主题大力支持下，北航机器人研究所研制出了能实现简单操作作业和抓持的3指9自由度仿生手。仿生机器人在娱乐、服务，甚至军事上都有很大的发展潜力，目前，已经成为21世纪机器人研究的重点研究对象。
四、医疗与康复机器人
欧美的许多发达国家首先开展了对于康复机器人的研发，而我国在此方面的速度相比起来却发展较晚，目前，主要有一些研究所，高校以及一小部分企业正在开展康复机器人的研究。哈工程机电一体化实验室对康复机器人领域的研究较为深入，其已经研制出十分优秀的下肢康复训练机器人，此机器人可以模拟踝关节的运动姿态等规律、正常人的行走步态.清华大学的康复工程研究中心对下肢训练器研究也比较先进，做了一定的深入探索，开发出肌电反馈控制康复器设备等优秀的康复机器人。我国的一部分公司如浙江金华、北京宝达华等企业也不断致力于我国的康复机器人技术的发展，我国的康复机器人市场前景广阔，就有很好的发展潜力。
五、结语
我国机器人的发展速度不可同日而语，通过查找文献，看到许多前沿的机器人，也看到了发达国家在机器人方面的成绩，认识到机器人行业对各行各业的帮助，深受启发。我相信，在我国的大力支持下，机器人产业一定能给我们的生产生活带来极大的便利。
参考文献
[1]InternationalFederationofRobotics.Servicerobots[EB/OL].[2013-06-09].http：//ifr.org/service-robots/.
[2]徐扬生.智能机器人引领高新技术发展.科学时报，2010-08-12
篇11
一、智能机器人
机器人是一种可编程和多功能的，用来完成搬运、安装、焊接、切割等不同任务的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统[3]。 智能机器人则是一个在感知、反应、思维方面全面模拟人的机器系统，融合了机械、电子、传感器、计算机、仿生学、自动控制、人工智能等多学科知识的复杂智能机械，可以代替人从事危险复杂的工作，例如在工业、农业、军事、航天、医疗等多个领域大显身手。目前，各国正加快智能机器人技术的创新与发展，如美国再工业化和工业互联网战略、德国工业 4.0 战略、日本机器人新战略、韩国机器人强国战略等，机器人技术引领当今科技和产业发展态势。中国通过制定“互联网+”行动计划、“中国制造 2025”发展目标、“十三五”规划，，将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域[4][5]。
二、 “智能机器人”和“智能控制”主题热点搜索
本文以“智能机器人”和“智能控制”为主题进行“学术研究热点”检索，检索结果显示了按照热度值排序的热点主题相关的主要知识点、主题学科名称、热度值、主要文献数、相关国家课题数、主要研究人员数和主要研究机构数。“智能机器人”相关知识点主要有移动机器人、工业机器人、仿人机器人、服务机器人、机器人导航、远程操作、人工智能、神经网络、模糊控制等知识点。
智能化是机器人控制和产业创新发展的重点。关于“智能控制”的热点知识主要包括模糊控制、神经网络、遗传算法、学习控制、自适应控制、变结构控制、预测控制、专家系统、非线性系统等知识点，这些知识点代表着“智能机器人”主要研究方向。
三、“智能机器人”和“智能控制”主题学术趋势和研究发展
CNKI数字图书馆提供“学术趋势”检索功能，为科研工作者了解“智能机器人”发展趋势提供了非常好的工具。本文通过“学术趋势”功能检索“智能机器人”和“智能控制”主题的学术趋势，图中不仅提供学术关注度，还提供热门被引文章供读者深度研究。图2显示智能机器人和智能控制方面的从1997年至2015年论文收录量逐年增大，2015年收录量达1343篇。读者可以从图2中及时掌握每年学术热点论文，从中深入学习“智能机器人”的具体研究方法和科研理论，为理论创新寻找突破口。
另外，CNKI数字图书馆还具有“指数”功能，通过对“智能机器人”和“智能控制”主题进行检索，得到以下各项信息：
“学术关注度”和“媒体关注度”是我们进行科学研究时比较关注的两个方面。通过对关注度的分析发现最近三年科研工作者和媒体对智能机器人的关注度剧增，预示着国家加大了“智能机器人”领域的投入和研究力度。
“关注文献”和“研究进展”搜索功能为读者提供了当前“智能机器人”领域高被引论文、下载量比较大的论文以及最新相关论文，为科研工作者迅速把握“智能机器人”研究的内容和研究趋势提供帮助。
“学科分布”为读者提供“智能机器人”和“智能控制”在不同学科领域的研究情况和“相关词”的统计情况。通过分析可知，移动机器人、智能制造、人工智能、路径规划、机器视觉、图像处理、虚拟现实、语音识别、声源定位等是分布在不同学科领域的“智能机器人”相关词，也是“智能机器人”目前重要的学术研究方向；单片机、模糊控制、神经网络、智能家居、智能电网、物联网、RFID、ZigBee、无线传感器网络、智能交通等是分布在不同学科领域的“智能控制”的相关词。因此，我们通过它们可以了解到跨学科智能机器人的研究动向。
“机构分布”显示了哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、上海交通大学、清华大学、浙江大学、中国科学院沈阳自动化研究所等多所研究机构是文献的主要提供单位，这为读者认识机器人研究机构提供参考。
结论
CNKI数字图书馆提供的“学术研究热点”、“学术趋势”和“指数”功能为我们展示了“智能机器人”和“智能控制”的研究热点和学术研究方向，为读者科研选题和科学研究提供学术参考。通过对“智能机器人”关键知识点的、经典科研论文和最新科研论文的深度分析，探索和挖掘智能机器人发展的技术空白点，发现最新研究方向。目前大学图书馆的资源整合和智能搜索功能还比较弱，需要进一步加强图书馆智能搜索引擎的构建和其他智能交互平台建设才能提高图书馆资源利用率和服务效能。
参考文献：
[1]陈臣. 基于大数据的图书馆个性化智慧服务体系构建[J]. 情报资料工作，2013，06：75-79.
[2]王长全，艾. 云计算环境下的数字图书馆信息资源整合与服务模式创新[J]. 图书馆工作与研究，2011，01：48-51.
篇12
引言
20世纪是人类科学技术迅速发展的辉煌100年,综合诸多前沿学科和技术的机器人的诞生和机器人学(Robotics)的建立是上世纪科学技术所取得的重大成就的代表之一。从1962年美国万能自动化(Unimation)公司的第一台机器人的投入使用到现在,短短40多年的时间,机器人已从无到有,现在已拥有“百万大军”,在世界各个领域和人民生活的诸多方面忠诚地为人类服务,做出了不可磨灭的贡献。随着机器人技术的蓬勃发展,目前全国的许多高校甚至中小学都开设了机器人教学的相关课程,而且学生的人数在逐年增多。以北京航空航天大学(简称北航)为例,现在每年选修机器人课程的学生都在上百人左右。机器人是一门多学科高度交叉的前沿学科,包括机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等,无论在基础理论方面还是在实践应用方面其发展速度都十分惊人。为了进一步更新教学理念,优化教学策略,保持与国内外机器人教学同步提高,笔者对国内外十几所著名高校的机器人教学情况,就教学大纲、成绩考核等方面进行了调查研究与分析,在此基础上对笔者从事的机器人教学课程进行了改革和探索,提出了一些建议和改革措施,并在近三年北航的《机器人学》教学过程中进行了实践,取得了不错的教学效果。
一 国内外机器人教学的调研
美国是机器人技术的发源地,开展机器人教学的高校比较多,而且教学水平和教学质量在国际上都是首屈一指的。调研的美国高校包括MIT[1]、Stanford[2]、CMU[3]、UC-Berkeley[4]、CIT[5]五所高校,国内高校包括清华大学[6]、上海交通大学[7]、哈尔滨工业大学[8,9]、吉林大学[10]、天津大学[11]、北航六所高校。调研的方式主要是收集各高校网站相关教学信息,包括教学大纲、成绩考核等,通过分析比较,总结经验。
就所调研的国内外高校而言,国内外高校机器人教学特点可概括如下(参见表1和表2):
1 美国高校的机器人启蒙课程或机器人导论等开设在本科,使本科学生对机器人有个普遍的了解,以“讲解+实验+讨论”的形式,利于形象化理解;研究生阶段开设《高级机器人学》等更深层次的课程,进行分方向研究。开设的专业较广,涉及机械工程、电子工程、航空航天、计算机科学等专业,而国内高校本科开设机器人课程的相对较少。
2 国内的机器人课程主要开设在硕士第一学期,部分学校在本科阶段开设《机器人概论》课程,现有将《机器人学》从硕士提到本科的倾向。开设方式多样,如必修、专业选修、全校选修等。国内高校选择教材较集中,选用蔡自兴《机器人学》、熊有伦《机器人学》的居多,部分高校的课外参考书为国外原版教材。
3 美国高校的机器人实验与课堂讲解的学时比例基本上在1:1.5左右,而国内高校的实验学时数相对较少(实验与讲解的比例最高为1: 3.2),半数以上高校的实验课时数为零。例如,MIT的课堂教学学时数与北航的差不多,但实验的学时数已经达到了22学时,而北航的实验学时数为零。
4 就考核方式而言,美国高校的机器人课程都有期中考核,国内高校基本上没有期中考核。此外,美国高校的机器人课程作业考核占的比重比较大,比如CMU的作业考核占到了总成绩的60%。
二 北航机器人教学现状
以北航机器人所为全校研究生开设的《机器人学》这门课程为例,我们的机器人教学还有较多不合理之处:
1 教学内容陈旧。课程的教学大纲是九十年代制定的,十几年了没有什么变化,远远落后于机器人技术的发展。而教师在授课时基本按照教学大纲来执行,对教学内容的更新不多。课程设置的大多还是一些传统基础内容,而从学生的反馈来看他们对该学科的前沿进展和最新成果更加感兴趣,因此需要从兴趣方面引导学生积极地自主学习,在该学科上不但具有扎实的基础同时具有宽广的知识面。
2 教学环节上也存在诸多不合理之处,过多偏重于教师的讲授,学生独立思考、实践的课程根本没有。而实践环节是检验学生创新思维能力的最佳方法, 是锻炼学生对信息的采集、分析、处理和应用等必不可少的重要环节。
为了全面提高机器人教学的质量和学生的培养质量,使学生能真正学到系统深入的机器人知识并具有较强的实际运用能力,为他们在后续的工程实践和研究过程中创造出创新性的研究成果奠定基础,有必要针对上述问题进行《机器人学》课程教学的改革,制定合理的课程内容和教学方案。
三 改革措施与实践效果
针对《机器人学》这门课程存在的问题,基于“能力培养”的主导思想,对该课程进行了改革和探索。
1 教学内容方面的改革
教学内容方面的改革主要包括两方面:
(1)在教学内容上增加了入门介绍的内容。针对我校的大部分研究生在本科阶段未上过机器人相关课程的情况,借鉴国外本科机器人教学的内容和方式,把绪论部分的学时从原来的1学时增加到了2学时,并采用视频、图片、动画、参观等直观形象的方式为学生较系统地介绍机器人的发展历史、分类、用途、研究方向等,让学生在2学时的时间内对机器人这个学科有一个基本的认识,避免了过去绪论时间短,学生还未弄明白学习对象的情况下就开始专业知识的学习。此外,在绪论里面每年都增加新的机器人的研究进展,学生们既了解了历史又开阔了眼界。在过去三年的实践中,上述教学改革得到了学生的好评。
(2)在教学内容上注重了“深度”与“广度”的结合。在以前的机器人教学内容中偏重于知识的深度而忽略了知识的广度,例如偏重于机器人运动学和动力学,机器人控制和运动规划都不讲,这存在一个弊端,即如果有的学生在后期的研究中要进行机器人控制方面的工作,相关的知识是没有学过的,还要重新自学。因此在教学内容上我们降低了机器人运动学和动力学的讲解深度,增加了机器人控制和机器人规划方面的内容,力求通过该课程的学习让学生们既比较深入地掌握了机器人运动学和动力学的基础知识,同时对于其他相关的理论也有一个基本基础和认识。
2 教学方法方面的改革
(1)在教学方式上增加了课堂讨论的环节。以前的机器人教学,主要采用老师讲、学生听的方式,学生与老师之间没有交互的机会,课堂气氛比较沉闷,学生比较容易游离于教学环节之外。为了调动学生学习的积极性,让他们参与到机器人的学习过程中,我们在每章的教学内容中都设置了讨论的问题,让学生自己来表述解题的方法、对问题的看法,并让他们之间进行互相的辩论,老师是作为一个仲裁者的身份进行讨论的组织和总结。在该方式最初试行的时候,由于中国学生天生的内向性格,参入的学生比较少,但在后续的讨论中,越来越多的学生敢于发表自己的观点,并积极地参与辩论。在辩论中学生们都感觉收获很大,对于一些深奥或难理解的问题理解地比较清楚明了了。
(2)在教学方式上增加了现场讲解环节。为了让学生们能够更好地理解和掌握机器人运动学的知识,我们把部分课堂环节改在实验室进行,以真实的机器人为例,讲解机器人的关节、坐标系、D-H建模、正运动学和逆运动学的知识,如图1所示。这种教学方式避免了以往学生学习运动学的知识只是面对机器人简图、缺乏真实案例的弊端,让学生们的学习做到了理论与实际的结合。
(3)在教学方式上增加了专题作业论文的环节。专题作业论文是为了能够扩展学生的知识面,同时把课堂学习的机器人知识与自己未来的研究方向结合起来,选题的内容由学生跟自己的导师商量,格式按照标准的期刊论文的格式来写,必须把一个与学习内容相关的专题内容论述清楚。比如,往届学生有写轮式移动机器人机构的、机器人视觉的、机器人优化控制的,如图2所示。这种专题作业论文既让学生练习了专业论文的写作格式,同时又结合某个专题扩展了学生们的知识面。
(4)在教学方式上增加了实验环节。受我校机器人实验的条件限制,我们一直未能正式地开展机器人的实验课程,但是机器人实验对于锻炼学生的实际操作能力是很重要的。在08年秋季,通过整合部分机器人资源,为学生开设了机器人实验。实验内容是编程控制机器人按自设定的轨迹运动,采用的机器人是ABB的1440。由于学生多机器人少,我们采用了四个学生一个组的方式,大家按组轮流来做实验。尽管学生们在实验中出现了各种各样的错误,但学生们的兴致很高,一直操作到每组许可的时间结束。学生们反映这个实验对于他们锻炼的价值很大,因为把理论和实际之间的这层窗户纸给打通了,让学生们对于这门机器人的课程有了一个系统的认识和理解。
四 结语
机器人课程在各高校中变得越来越普遍,如何结合机器人技术的发展搞好机器人的教学工作是许多机器人教育者关心的问题。笔者通过对国内外部分高校的机器人教学进行调研,并结合我校机器人教学的实际情况,对《机器人学》这门研究生课程进行了改革与探索,在过去三年的改革与实践过程中,取得了不错的教学效果。
本论文得到了北京航空航天大学研究生教育与发展研究专项基金的资助,在此表示感谢。
参考文献
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
Research and Practice in Teaching of a Robotics Lesson
ZHAN Qiang YAN Cai-xia CAI Yao
篇13
0 前言
焊接生产中，利用先进的装备和技术来提高产品质量和效率、降低成本，提高市场竞争力是社会和经济发展的必然趋势。焊接机器人由于具有生产过程自动化、劳动强度小、生产效率高，产品焊接质量稳定，可持续作业等特点，在工程机械个工业系统中得到了广泛应用。目前，全世界50%左右的机器人应用于焊接生产中，并逐渐从汽车工业拓展到桥梁、钢构、工程机械等领域。
我国工程机械行业应用焊接机器人较晚，目前处于引进消化阶段。在此，以开元机器人系统有限公司生产的动臂焊接系统为例，具体介绍焊接机器人在现代工业生产中的应用。
1 动臂焊接系统
动臂焊接系统主要用于挖掘机动臂的焊接。由神钢机器人本体、变位机、移动装置、焊接装置、控制系统组成。机器人本体为6自由度关节型，选用山羊AC伺服电机，神钢公司专为工程机械焊接研发。变位机为一轴双夹持变位机，可带动工件转动到焊接需求位置。移动装置为机器人Y轴坐标的扩展，变位机和移动装置可与机器人实行联动。焊接装置包括神钢公司研发的焊接电源、焊枪、送丝机等硬件和焊接专家系统软件。控制系统控制动臂焊接系统整体运转并可与外界进行信息交换，使操作者可远程操控。
2 动臂工件特点
由于挖掘机型号不同，动臂存在多种型号。动臂为厚板拼装而成，从而造成其焊缝深，坡口大，质量大，装卡时容易造成位置偏移。焊缝以直线型为主，还包含曲线型和圆型。
3 功能与应用状况
3.1焊丝接地传感（接触传感）
焊丝接地传感（接触传感）机能，是通过焊丝接触检测位置，由此计算工件的偏移纠正量，边纠正示教位置边进行动作的机能。在动臂装夹时，由于工件大，质量重，会或多或少有位置偏移，对于这种情况，可先在程序开始部分加入3方向传感机能，分别进行x、y、z的3方向的传感，对于示教位置将示教的检测点（工件基准点）和根据传感动作检测出的检测点之间的差别，进行加算纠正，从而找正工件装夹误差。对于焊缝的偏移，可在程序中加入开始点传感机能，在焊接中预先检测坡口的中央位置，其与示教时工件的偏移量作为纠正量，纠正以后的焊接线的位置偏移。对于一些特殊情况则可根据其类型用圆弧传感、多点传感等传感功能纠正。因此利用焊丝接地传感功能，可以消除动臂在加工，拼装和装夹定位带来的误差，自动寻找焊缝并识别焊缝的情况，实现顺利焊接。
3.2 电弧传感功能
电弧传感功能是在焊接过程中采集焊枪摆动到不同位产生的电流值，经过系统的运算来自动追踪焊缝偏移的功能。论文参考。下向角焊时，500mm焊缝长可以追踪25mm的焊缝偏移，因此保证了动臂焊接质量。论文参考。
3.3数据库功能
数据库功能是事先设定·登录焊接条件，通过数据库命令呼出设定的焊接条件的功能。此外，在数据库中可以设定每层的焊接条件，通过设定必要层数的焊接条件可以进行多层焊接。在动臂焊接中，可直接调用焊接专家系统中的焊接数据库，直接用于程序中，也可根据用户本身的工艺要求，从新设定数据库，从而达到想要的焊接效果。
3.4 多层堆焊功能
多层堆焊功能，是指根据数据库、自动条件的道次条件,在再生时生成多层堆焊序列程序进行多层堆焊的功能。针对于动臂的大焊缝，深坡口的情况，焊接一层不能填满焊缝，因此需要多层堆焊功能。动臂示教时，先编辑数据库，根据焊接工艺将每层每道的参数设定，从而做出新的数据库。编程时，用程序可直接调出所设定的多道次（2道以上）的数据库。在执行调出命令时，自动生成多层焊接序列程序，从执行的道次开始执行并读出相应的数据进行焊接，填充满焊缝。
3.5坡口宽度跟踪功能［1］
坡口宽度跟踪功能是在焊接过程中使用电弧传感器检测出坡口宽度，并自动补偿摆动条件，焊接速度的功能。在拼装动臂过程中，人为或夹具的误差会引起焊缝宽度变化，对于这种变化可以在编程中加入坡口宽度追踪功能，从而使每层焊接均匀，余高一致，焊缝成型好。
3.6ARCMAN功能
ARCMAN功能是，结合变位机的回转，机器人在变位机盘面上进行直线、圆弧等动作的功能。（在变位机连动功能中，机器人前端和变位机的回转没有关系，在空间中移动到示教的位置。论文参考。）
在焊接固定在变位机上的焊接对象（以下称作“工件”）时使用的话就很方便。在边回转变位机边进行工件直线部和圆弧部的焊接时，通过使用本功能，可以通过比变位机连动功能少的示教点进行示教，从而得到希望的轨迹（相对于工件的机器人前端轨迹）。并且，由于通过指定速度在盘面上示教的位置之间移动，所以即使在变位机回转的区间内，通过设定通常的焊接速度命令也可以得到希望的焊接速度。
