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机器人技术论文篇1
（2）多媒体教学丰富课堂内容
焊接机器人多媒体教育的内容不光是对本课题知识的摘抄和复制，备课期间可以利用计算机对课程的内容进行多方面的获取，充分利用网络的资源对实习课题任务进行扩展，使学生学习知识的同时，了解该学科的某知识点发展的最新信息，开阔学生眼界，拓展学生思路。
（3）多媒体教学设计的优势
多媒体技术在教学设计方面的优势体现在两个方面：一方面，由于多媒体技术是将视觉、听觉信息通过多种媒体有机结合并由计算机进行综合处理和控制，因而能极大地调动学生的各种感官协同作用完成教学任务，这与我们以前所介绍的媒体的单一感官作用不同；另一方面，因为利用多媒体技术进行的教学是基于学生的特点，以学生为主体进行的，针对不同的学生群体或个体，多媒体教学的方式和内容有很大的不同，不同的学生接受能力不一样，动手操作能力也不一样，因此，通过多媒体教学可以更好的实现因材施教。
（4）多媒体教学的综合优势
以计算机为基本工具，以多媒体技术为依托，教师教学手段多样化，教学内容丰满多元化，教学的信息传达方式具有多样性，整体来说，是传统教学方式的进步。尤其是在实习教学中，计算机更以其自身的特点，辅助学生进行实习，理论与实际联系更紧密。
2多媒体技术在焊接机器人操作实习教学中的应用
焊接机器人操作作为实习教学，不单要使学生掌握理论知识，更要学生熟练应用到实际中。焊接机器人操作实习的多媒体教学可以结合课程特点，通过制作KUKA机器人实物模型仿真动画以及机器人实习多媒体教学系统进行教学，教师操作平台与学生计算机相连接，实时掌握学生的情况，能够起到更好的教学效果。机器人操作包括机器人编程及操作两部分的内容。编程部分的内容如果在机器人示教机上集中演示会导致部分学生看不到，因而无法理解，造成编程障碍。而机器人操作的时候存在的问题在实习现场我们只能一对一的传授，在集体讨论时我们无法具体探讨。采用多媒体教学我们可以很轻松的解决这些问题，下面分别结合焊接机器人编程以及焊接机器人基础操作加以说明。
2.1焊接机器人离线编程
采用多媒体技术进行教学，以计算机为教学平台，以VC编程软件为工具，通过机器人动画视频的播放使学生明确教学目标。学生观看视频后结合理论知识的引导，就能领悟机器人编程动作是怎么实现的。机器人焊枪沿着图形轨迹模拟四条直线焊道，在操作过程中要求学生掌握步骤：
（1）确定base坐标系
（2）生成一条新的Sequence路径，在Teach页面，设置Base,Tool的编号及参数，编写直线语句时要求焊枪寻找的点的位置，并使焊枪沿着工件轨迹运行。
（3）焊枪在运行过程中注意焊枪焊接角度的调整。
（4）设置焊接参数
（5）生成焊接程序
运用任务驱动学生根据教师讲解的实习操作步骤结合理论知识自行在电脑上实现编程。在教学过程中可通过联网远程计算机对学生的编程情况进行了解，并作出相对应的指导。利用仿真软件，学生在实习中可以通过计算机进行仿真模拟，验证焊接路径是否正确，焊枪姿态角度是否合理以及检验焊接工艺。通过以上方法学生容易理解，机器人编程理解难的问题也就迎刃而解了。
2.2焊接机器人基本操作
由于焊接机器人实习设备有限，学生3人一组轮流操作，若每组都详细讲解演示，不仅示范时间有限，工作量大，而且教学效果较差，若使用多媒体演示操作，并详细指导在操作中容易出错的地方，学生一边记笔记，一边理清操作思路，为操作做好准备工作。这样不但节省了学生操作时间，而且通过总结的经验结合切身体验，起到事半功倍的效果。
3提高多媒体教学的措施
在中职学校，传统的多媒体教学运用在理论教学上较多，实习课程使用多媒体的概率比理论课程少的多，原因有很多，例如实习课的老师大多数具备较强的实践经验，但理论知识相对薄弱；使用多媒体能力有限；多媒体课件资源不足、课件质量欠佳等。因此，要进行高效的多媒体教学就必须对上述问题结合教学实践进行深入的分析与探究，这也是多媒体教学发展的要求，具体措施如下：
3.1组织教师学习多媒体软件制作
常用的课件制作软件有PowerPoint、Authorware、Director和Flash等。结合本课程的制作，主要是在PowerPoint的基础上插入Flas，主要目的使学生直观的通过动画形式来理解编程及操作原理，为本课程的实习操作打下坚实基础。学会了多媒体软件的制作，可以使理论及实习教学课堂更生动，内容更丰富。
3.2提高教师多媒体应用能力
教师是教学中的主导者，教师的水平高低和课件制作的质量，是多媒体教学的关键。教师一方面要提升自我工作能力，另一方面要提高多媒体使用的技能和技巧，这样才能发挥多媒体本身的优势，充分利用课件资源，更好的实现多媒体教学。
3.3提高实习教师的自身理论素养
通过参加培训，科研活动，比赛，继续教育等活动提升实习教师的理论水平，更好的为教学服务。
机器人技术论文篇2
虚拟仿真技术是在信息处理技术和网络技术发展的基础上，将先进的仿真技术手段与网络技术相结合，对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术。这一技术包括了三维计算机图形学技术、人机交互技术、多功能传感技术、人工智能、高清晰度的显示技术以及网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。在机器人研发设计阶段，由于机器人的机械手是多自由度的空间连杆机构，如果采用传统的力学和运动学理论来进行计算分析，那么难度非常大。如果利用计算机虚拟仿真技术，将机械手的几何参数及各组成零件的结构和力学特征与机器人学理论结合，运用三维设计软件将其模拟出来，再对其进行模拟运动和受力分析，就可以得到直观且可靠的结果。在机器人试验过程中，由真实设备和计算机仿真系统综合组成虚拟现实环境，让机器人在仿真环境中模拟正常工作状态，这样不仅加快了机器人系统的实际应用能力检测的进度，也缩短了其在工作环境中的安装和调整周期，更避免了许多在常规计算中难以测算的动态障碍、十涉等问题。
2多智能体协调控制高新技术
多智能体协调控制系统是指多个智能体通过系统控制互相协调、配合，协同工作，能够共同完成一项工作任务的组合系统，是近年来刚刚兴起的一项开放J陛智能新技术。多智能体协调控制系统是在单体智能机器人的基础上，为了适应复杂工作而将多个机器人的工作组合协调，相互关联。在搭建该控制系统时，重点考虑多个智能体的协调运作，即每个智能体按控制要求，在规定时间和空间内完成既定任务，且与相关联的智能体在时间和动作上协调一致，相互间有信息交互，具备一定的调节反馈能力。多智能控制体系利用一个控制系统，组成一个庞大的复杂的体系，完成复杂的工作目标，解决了一个全局性问题。其特点在于，将本应非常复杂的硬件和软件控制系统，分解成了相对简单的、独立的、相互间有信息反馈、彼此协调的多个单智能体单元。整个系统实现了资源共享、信息互通、互相协调、互相控制，通过易于管理、可灵活调整的多个单体，完成各种复杂的工作任务。
3智能传感器高新技术
近年来，随着微电子技术的不断发展，传感器技术也得到了长足进步，在传统传感器的基础上，发展起了多种新型智能传感器。在焊接机器人领域应用的有电弧传感器、超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤陀螺惯性测量的三维运动传感器，以及包括光谱、光纤、红外等在内的光传感器等。智能传感器技术对机器人技术向高精方向发展起到了重要的推动作用。电弧传感器的工作原理是直接从焊接电弧本身获取焊缝偏差信息，不需要任何附加装置，具有成本低、实时性强等优点。采用了视觉传感器的机器人，通过视觉控制不需要预先对工业机器人的运动轨迹进行示教或离线编程，可节约大量的编程时间，提高生产效率和加工质量。同时，为了使智能机器人系统获取更加全面、准确的环境信息，以满足其综合决策的需要，一种以多传感器联合为基础的信息采集处理系统，即多传感器智能信息融合技术也应运而生，与传统只能测量一种信息的智能传感器相比，其性能大为提高。
机器人技术论文篇3
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
机器人技术论文篇4
技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质――岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程，同时是个人技能水平的展示过程。
技术工人的专业工作目的一般要求是：保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗――有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述，充分显示工作者的能力水平――专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。
技师论文应该强调较高级工艺性内容，应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章，并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文，突出的是专业技巧水平；又如新技术应用型课题论文，突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。
1.强调论文项目的工艺性价值。技能，应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称，总易误认为技能偏指技术能力，而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论，即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺，可以理解为加工的“艺术”，强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力，可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。
较高级的专业技能型人员的工作，应能体现技术工艺引人入胜的技巧性，工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值――论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证，工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。
2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一，但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高，但他们的本职工作很出色，工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到，高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力，对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。
3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中，用大量篇幅阐述理论的依据――数理公式推导过程或教科书式论说，然后绘出基本原理图，最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意，这种论文往往是有缺陷的――项目的实施有效性没有表达―作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数（理论公式受客观实际过程条件的约束），易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。
4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征――专业智能成分较多，技巧思维保持，非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力；把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言（术语，编程，工程图，解析图表等）表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。
技术进步：在产业规范约束下，采用现代的、主流的专业技术成果。
技术工艺创新：在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。
基本完备和适配的资料：是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。
二、电学原理在工程运用中的本征性理解
机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术，应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。
1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压（电动势能信息）为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”，控制系统传递信息不一定依赖固形材料（例如可通过空间电磁场感应传递）。
使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制，自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。
采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例（信号放大）、微分（信号即时变化率）、积分（信号的时间积累效应），而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。
电能量传输的第一要素是电路成为回路，依赖有形的导电材料，再者就是能量规模（大小）和传输时间可控。因此，控制电路的关键功能是信息“变换（如电压放大器）”和“调节”。
主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”，而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器（主电路）组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。
现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件（CPU）及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。
2.机电能量转换技术离不开磁材料技术，也离不开磁路分析技术；传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分，其电气特性检定比较困难。但是近些年来，新型合成磁性材料技术迅猛发展，其运用空间（特别是在机电技术领域）急速扩展。
再者，材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎，感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。
从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向：以一个四端电路（网络）为例，若以改变激励能够实现相应响应，则控制方式可分为：a.电流控制电流（控制机制参数体现为电流放大系数），b.电压控制电流（控制机制参数体现为转移电导（跨导）），c.电压控制电压（控制机制参数体现为电压放大倍数），d.电流控制电压（控制机制参数体现为转移电阻（跨阻）），实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量，所以上述a，b两种控制方式是驱动器电路，c是信息处理电路，d不是机电设备电路优选形式（能量控制信号）。
上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路（主电路、驱动器）形式。
a方式中，电流控制电流的中心技术是：实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表器件有三极管和继电器。
三极管，响应速度高，无动作触点，但控制电路与被控电路有公共支路，控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约，而且可承受功率在瓦特级，一般不符合机电设备功率规模要求。
继电器（接触器），以电-磁-力形式驱动开关触点动作，实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点，长期以来被视为“非理想器件”。
b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式――信息控制能量。
上世纪后半期，业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制――主要是直流电动机的荷载调速。
上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT（一种增强型绝缘栅场效应管器件）的商品化普及，机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实，例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。
3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有：
电力电子技术：利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料，根据器件的特点和电能转换的要求，开发电能转换电路，包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及电路。
电动机技术：强磁材料与低温环境技术。
虚拟现实技术：软件型传感系统分析与仪表。
机电液智能控制技术：机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升，如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。
微机电系统技术：常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件―集成化”，即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内，并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。
电致流体相变技术：电场作用下电流变液（ERF，electrorheological fluid）可在“固”―“液”两相之间转换，转换过程可控而且可逆，转换时间为ms级，利用其电控力学行为，可以预期得到较之传统力学元件更为理想的（机―电能量转换控制的）响应指标。
磁致流体相变技术：磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。
硅胶导电与绝缘的智能化控制技术；作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品，用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用，现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中，比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。
三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力
机电设备技术标准（国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准）的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等，作了较完善规定，有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明，符合标准的机床，故障率较低，反之故障率则高，可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。
当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解―解析技术工艺特征，提交改进或改性方案，以期获得结构或功能更优化的产品）、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。
四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点
机器人技术论文篇5
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.
机器人技术论文篇6
关键词：6腿机器人、Motorola MCU、PID控制、主从通讯、编码器、步态
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
机器人学是迅速发展的交叉性学科，但世界各国对机器人的定义各不相同，联合国标准化组织采纳美国机器人协会给“机器人”下的定义:“1种可以反复编程和多功能的，用来搬运材料、0件、工具的操作机；或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程的动作的专门系统”。
机器人技术成为高科技应用领域中的重要组成部分。可以预言，机器人技术具有广阔的发展前景，它正向着具有行走能力、对环境的自主性强、具有多种感觉能力的智能机器人的方向发展。机器人技术的进展与其在各个领域的广泛应用，引起了各国专家、学者的普遍关注。许多技术先进国家均把机器人技术的开发、研究列入国家高科技发展计划，进行大力研究。机器人学作为1门边缘学科，成为当前高科技发展的前沿学科，它与高等动力学、材料科学、近代电子学、计算机科学、自动控制理论与系统、传感技术、人工智能、仿生学、系统工程等学科关系密切，相互渗透，共同发展。机器人的要害是自动控制，是计算机与人工智能的结合，它解决CAD, CAM, CAE等1系列问题。机器人先进程度和功能的强弱，通常直接受到其控制技术的影响。由于机器人动力学模型具有变参数强耦合、高度非线性的特点，机器人控制要求精度高与速度快;并具有通用性、柔软性与灵活性，它在很大程度上依赖于机构运动学和动力学分析、感知能力与伺服技术。现代控制理论的发展、高级控制策略的探求，新1代计算机的出现与人工智能开发将给机器人技术带来新的生机。
机器人学是迅速发展的交叉性学科，但世界各国对机器人的定义各不相同，联合国标准化组织采纳美国机器人协会给“机器人”下的定义:“1种可以反复编程和多功能的，用来搬运材料、0件、工具的操作机:或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程的动作的专门系统”。
机器人技术论文篇7
当今全球基础教育正发生巨大变革，知识成为学习的载体而不是目标，机器人教育正是体现这一教育思想的最佳方式之一。《2007年全国中小学机器人教学研讨会会议纪要》的与会人员经过交流研讨会达成共识，提出机器人教育的目标应是“提升学生的信息素养和技术素养，培养学生的创新精神和实践能力，促进学生德、智、体、美全面发展”。近几年各种形式的青少年机器人活动也逐渐的得到学校和社会的重视，基于中小学机器人的各种竞赛和培训蓬勃发展，因而基于中小学机器人教育的一系列研究也越来越多，本文基于湖南第一师范学院科研项目“中小学机器人教育教师培训与实践教学研究”，通过检索近年关于机器人教育研究的文章，对目前我国中小学生机器人教育研究展开综述，并对其未来的趋势进行展望。
2机器人教育简介
2002年湖南师范大学教育技术系的彭绍东教授对机器人教育进行了明确的定义，其定义如下：“机器人教育是指学习、利用机器人，优化教育效果及师生劳动方式的理论与实践。”并进一步提出了在对该定义的理解中值得注意的几个问题：“机器人教育有理论和实践两大领域。理论方面，机器人教育有自身的理论基础与基本理论，能形成相对独立的学科理论体系与方法体系。实践方面，机器人教育是指以机器人为主要教学内容或教学工具而开展的教学活动，这些活动是在具体实践的过程中逐步完成的。开展机器人教育有两大目的：一是优化教与学的效果；二是优化教师与学生的劳动方式。机器人教学有五种基本形式：机器人学科教育、机器人辅助教学、机器人管理教学、机器人（师生）事物、机器人支持教学。机器人教育强调人工智能技术的应用，是信息技术教育的新发展；机器人教育的普及将引起人类教育的重大变革”。
2006年王海芳在其硕士论文中指出：“机器人教育不仅是把机器人当作学习对象，而是要将其作为提高学习综合、灵活运用知识的能力的工具，使其成为培养学生创新精神和实践能力的有效载体和重要途径。机器人教育是为了使学生更好的适应未来信息时代的要求，培养智能时代国家、名族发展所需的竞争人才，是一种应时展而兴起的教育。机器人为信息技术教育提供了更为先进的教学资源，为信息教育带来了新的前景，机器人教育是应技术的进步对信息技术教育的发展。
3国内外研究现状
在国外，机器人教育一直是个热点：早在 1994 年美国麻省理工学院（MIT）就设立了“设计和建造 LEGO 机器人”课堂（Martin）。这是在大学开设的机器人课程。麻省理工学院提供的机器人课堂主要有两类，一类是指整个学期中开设；另一类是在麻省理工学院的独立活动期间开设的。独立活动期开设在课堂没有设定的课堂安排，主要是学生在规定的时间内完成相关的项目就可以了，并且部分课堂的参与也是自愿的。学生可以根据自己的需要选择性的参与课堂学习来补充知识。在课堂上教学主要是以项目学习和研究性学习的形式开展的。因此其教学设计的流程主要是以研究性学习和项目学习形式展开的。它的教学设计是灵活的。美国基础教育领域中的机器人教育主要有以下几种形式：一是机器人技术课程；二是课外活动，类似我国的综合实践活动课堂；三是机器人主题夏令营等定期活动等。
在美国，机器人厂商是机器人教育的一个隐形推动者。美国教育者在进行机器人教学设计时，更注重培养学生如何对项目和时间进行管理、信息如何获取、资源如何分配、团队合作以及解决问题等信息科学素养。这是值得我国教育研究者学习和借鉴的。
日本机器人的产业化发展己经走在了欧美国家的前面。虽然起步晚，但是日本高度重视机器人教育和机器人文化的普及。在日本，几乎每所大学都进行高水平的机器人研究以及机器人教学。每年定期举行针对不同年龄阶段学生的各种不同层次的机器人设计和制作大赛。一般在大学开设的课堂内容包括以下几个模块：电子控制、应用变量的高级编程设计、机械结构、工程设计、项目管理，团队合作，工作能力等。在中小学一般开设：机器人概述、编程设计基础、科学探究、问题解决等内容。但是，在中小学中并系统的规划机器人教育课程。
我国自2000年北京景山学校在国内率先开展中小学机器人课程教学以来，机器人教育在中小学活得了迅速发展。2003年4月，教育部颁布的《普通高中技术课程标准》中，首次在“通用技术”科目中设立“简易机器人制作”木模块。2004年12月11日-13日中国教育学会中小学计算机教育专业委员会在云南昆明市召开“中国教育学会中小学计算机教育专业委员会中小学机器人教学学组”成立大会和“首届全国中小学机器人教学研讨会”。2007年11月30日至12月2日中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会在湖北宜昌市召开了《2007年全国中小学机器人教学研讨会》。
张秀杰在《中小学机器人教育课堂教学设计研究》一文中，通过对机器人教育课程及课堂进行了分析，从课堂的目的及内容两方面入手，将机器人教育课堂分成两种类型，将中小学机器人教育课堂分为知识型课堂和竞赛型课堂，分别研究两种课堂的特点和教学设计过程。另外，通过分析，发现了机器人教育课堂及竞赛中存在的问题，及对其进行课堂教学设计的必要性。然后，分析了适合机器人教育开展的 FLL 的特点以及其教学的独特性，梳理了其课堂教学设计原则与流程。在此基础之上，分别整理出了机器人教育知识型课堂及竞赛型课堂的教学设计流程方案。
刘琼在《中小学机器人教育模式设计与应用研究》一文中，围绕中小学机器人课程的知识点-红外避障传感器，运用“四位一体”中小学机器人教育模式，对该课程内容、教学活动、教学管理手段以及课程评价体系进行设计，并且针对课程实践结果通过问卷调查的形式进行了数据搜集，对数据中存在的一些问题进行了分析。
王同聚在《“微课导学”教学模式构建与实践――以中小学机器人教学为例》一文中，针对中小学机器人课程实操性较强的特点，结合目前“微课”研究热点，在分析“翻转课堂”和“研学后教”两种教学模式的基础上，吸取其精华部分，重新构建了以“微课”和“研学案”为载体的“微课导学”教学模式，在移动学习、在线学习和微时代背景下为实操型课程构建了一种新型的教学模式。
在《中小学机器人教学中_微课_的制作与应用研究》中，王同聚把“微课”和“中小学机器人教学”两个当前研究热点结合在一起，通过研究得出以下结论：在中小学机器人教学中开展“微课”资源的制作和应用研究是一个全新的课题，目前没有现成的案例可供参考和借鉴。在中小学机器人教学中潜心研究微课的制作和应用既是一种挑战，也是一种机遇，机遇与挑战并存，特色与创新共进，机器人微课应用模式的创新也是未来中小学机器人教育和微课发展的一个重要研究课题。只有解决了中小学机器人教学中微课设计开发的技术门槛，提升了中小学机器人课堂教学的质量，并把“微课导学”教学模式在机器人教育中加以创造性地应用和升华，在中小学普及机器人教育的春天就可以早一天到来，微课的发展前景将会更加美好。
王娜在硕士论文《如何在中小学进行机器人教育教学》中，通过对国内中学机器人竞赛开展情况的研究，结合其所在学校机器人教育课程的开展情况，得出以下结论：智能机器人课程的内容决定了它与信息技术课程的关系是比较紧密的。当前我们的课程设置中没有智能机器人课程计划，怎么办？可以把智能机器人课程包含在信息技术课程计划中，通过压缩信息技术课程课时，适当删减和调整信息技术课堂教学内容，来完成一定量的智能机器人课堂教学。从近两年的信息技术教学反馈来分析，在开设智能机器人课程前后，学生对常规信息技术知识的掌握没有下降，应用能力反而大大加强了，表现在对实际问题的分析与理解更准确、深入。
4面临主要问题和发展趋势
卢燕，赵晓声在《中小学机器人教育的现状与对策》一文中，提出当前形势下，阻碍中小学机器人教育发展的几个问题：1.教育行政部门的激励机制不够完善；2.课程标准和评价机制缺失，机器人教学难以走进课堂；3.没有统一的机器人教材，机器人产品各自为政；4.机器人竞赛的价值导向存在误区。
张琪，李杭州在《中小学机器人教育的问题与对策》中指出中小学机器人教育及竞赛存在的一些问题：
1. 缺乏统一的技术层次结构；
2. 评价体系不完善；
3. 教具昂贵，不利普及；
4. 过度产业化，呈现出垄断性和封闭性；
5. 地区发展水平不均衡；
6. 教师水平参差不齐，缺乏综合知识，而且受到了职称评定等问题的困扰；
7. 机器人竞赛项目设定和规则制定缺乏科学的技术层次规划。
尽管存在一些问题，对中小学机器人教育的研究仍然比较火热，中小学机器人教育的发展趋势主要有以下几个方向：虚拟教育机器人的研究；校本课程与立体化教材的开发；机器人教学评价系统研究；智能机器人教学研究；中小学机器人教学中“微课”的制作与应用研究；机器人兴趣小组教学课程设计等。
任何新事物的发展和成长都需要漫长的过程，中小学机器人教育也是如此。中小学机器人教育的发展不仅受社会经济条件的制约，更与全社会的教育价值观（应试教育为主的教育体制）和教育发展的自身规律紧密相关。
参考文献：
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[7]王同聚.中小学机器人教学中_微课_的制作与应用研究，中国电化教育，2014（6）：107-110.
[8]王娜.如何在中小学进行机器人教育教学[D].吉林：东北师范大学，2010.
机器人技术论文篇8
1 生物进化理论概述
达尔文在他的巨著《物种起源》里，提出了以自然选择为中心，从遗传、变异、适应、生存竞争等方面揭示了生物由简单到复杂、从低级到高级、由种类较少到种类较多的进化历程。但生物进化究竟采取什么方式?自古以来有两种对立的观点，一是主张渐变式，一是主张突变式，达尔文主张“自然界中无飞跃”的渐进进化观，相信生物进化是采取缓慢的渐进方式，这就是说，一种生物进化到另一种，要经过长期的历史过程，生物进化具有连续性，有一系列的中间过渡类型。如古代马进化到现代马，经历了始祖马到中新马、上新马的中间过渡类型，所以说，生物进化只能是缓慢地、点滴地。而突变论认为物种是由不连续的巨大变异而骤然出现的，荷兰的德弗里斯于1901年在他的著作《突变论》中明确指出：“新物种是突然出现。它不需要可见的准备，也没有过渡类型”。还有一些进化论者把进化论区分为大进化和小进化。小进化指种内、种间的微变和渐变，大进化指物种形成和种上进化，如被子植物、鸟类、哺乳类动物等新类型的历史上的出现，一些小进化论者认为，小进化和大进化遵循同样的机理，没有原则的差异，他们都必须经过物种的演变而进化。
那么生物进化究竟是渐变的还是突变的?事实上，渐变式模式和突变式模式都有一定的事实依据和合理性。突变式进化模式至少使经典达尔文渐变论者注意到生物进化中出现的显著飞跃，而非仅仅是缓慢的微小变异的积累。但突变式进化观也不能代替或完全否定渐变式进化观，因为生物进化过程中毕竟是大突变和小突变交替进行的。因此可以说，在生命进化的漫长历史中，即有渐进过程，也有飞跃过程，生物进化既采取渐变进化方式，又采取突变进化方式。新种的形成既有缓慢的渐进，也有急剧的跃进，既有连续，也有间断，生物进化是渐变与突变、间断与连续的统一过程。
2 基于生物进化的技术演进研究
如同生物进化一样，技术也是进化的，由低级到高级，由简单到复杂，缓慢进化而来。技术演进过程同生物进化的过程一样，也经历着类似的三种方式：渐变、突变、渐变和突变的统一。黄顺基等(1991)将技术发展过程分为经验型技术、实体型技术和知识型技术分别占主导地位的3个阶段，各阶段的代表性技术分别是：手工工具技术、动力技术、信息技术。再细分一个层次，手工工具技术又可分为石器技术、青铜器技术和铁器技术，动力技术目前可分为蒸汽机技术和电力技术。通过对技术史的研究可大体上画出3类技术的发展概况(见图1)。图中虚线表示这一技术水平将趋于一个定值保持下去。
在人类发展的初级阶段，由于人类自身能力有限，这一阶段手工工具技术占据了主导地位，所进行的活动主要是手工劳动，自然界对人类的破坏活动有足够的时间进行自我调节。在18世纪人类为了寻求进一步解放自身，开始寻找自然界的动力，而自然界也为人类提供了丰富的能源，蒸汽机、电力技术的发展使动力技术占据了主导地位，由于能源的大量开发和利用，自然环境在人们还没有意识到可持续发展重要性的时候已受到了严重破坏。当人类不再满足于只进行物质、能量的交流之后，信息技术便应运而生了。信息技术不但加强了社会各子系统之间的联系，也促进了各项技术之间的关联和向更高水平的发展。而信息技术对环境的影响相对于动力技术来说要小的多，并很可能成为我们改善环境的工具。从中可以发现技术的演进在各个不同阶段内是一种渐进的演进过程而各个不同阶段间是一种突变、跳跃式的演进。
2.1 渐进式演进
从历史看，技术起源于人类直接或间接的生存需求。技术发展的过程中在受到自身自组织机制支配的同时，还受到了自然规律的制约和人类不断变化的需求的影响，因此技术自身的发展是与人类社会和环境的发展同步的。
技术的演进与人的体外进化相一致，人的体外进化指的是文化方面的进化，包括工具、思维方式的进化。因此，恩斯特・卡普在《技术哲学纲要》中首先提出技术投射说，即技术被设想为人类有机体的某些方面的器官投射或延伸，如锤子是拳头的延伸，望远镜和显微镜是眼睛的延伸，声纳技术是耳朵的延伸，电脑是人脑的延伸，等等。人类在学会制造工具以前，首先有一个长期使用天然工具的过程，使用天然的木棒和石块来获取食物和防卫自己。典型物器是砍砸器，通常用拳头大小的砾石制成。在直立人阶段，石器类型开始增多，出现了刮削器和尖状器，但直立人阶段的石器仍属旧石器时期。到早期智人阶段，制作石器的技术有了进一步的发展，石器类型也较直立人阶段有所增加，石器的主要类型有厚尖状器、砍砸器、刮削器、小尖状器和石球等，而且石器类型比较固定，其用途已有明显的分工。晚期智人更
多地用石叶来制作工具，而且加工精细。此外还有少量的骨器和角器。晚期智人不仅能使用简单的工具，而且还能用石头或骨角制成矛头，然后加在木棒上制成长矛或标枪等复合工具。在晚期智人阶段，还出现了陶器器皿，这时，历史的车轮已驶进中新石器时代。此后，又过了几千年，才出现金属工具，如铜器、铁器等。从中我们可以发现手工工具技术的演进是一个渐进式演进过程(见图2)。
同样，以蒸汽机和电动机为代表的动力技术时代也是一个渐进的演进过程。在瓦特发明蒸汽机之前的1763年和1764年之间的那个冬季，当瓦特开始修理和研究一台纽可门蒸汽机的模型时，全世界已经有一半的地区已使用这种机器，但纽可门蒸汽机的某些特性使瓦特懊恼，从而促使他作些补救、改进措施。他制造出了超过纽可门蒸汽机的机型，并为现代蒸汽机的发展铺平了道路。而第一台电动机的发明也是以两个著名的器械：磁罗盘和蒸汽机为模型的，丹麦科学家奥斯特(Hans Christian Oersted)在1820年宣布通电流的导体在贴近它的四周产生磁效应，并证明了一截通电流的金属线对罗盘指针施加作用力使之偏向。而英国物理学家法拉第(Michael Farady)在获知了这一信息后立即尝试将指针的偏转变成连续旋转的运动，其结果就是第一台电动机的产生。
2.2 突变式演进
技术系统是一个开放的系统，与人类社会系统、周围自然环境系统不断进行着物质、能量和信息的交换；各类相关技术发展水平之间会产生不一致，这促使技术系统进入了发展的不平衡状态；技术系统内部也存在着涨落力，这就是有创造性的技术发明，蒸汽机、计算机的发明都促使人类进入了一个新的技术时代。因此，从生物进化论的角度来说，技术系统的演进过程又是一个突变式的演进过程。
在瓦特发明蒸气机之前，整个生产所需动力依靠人力和畜力。伴随蒸气机的发明和改进，工厂不再依河或溪流而建，很多以前依赖人力与手工完成的工作自蒸气机发明后被机械化生产取代。其影响涉及人类社会生活的各个方面，使人类社会发生了巨大的变革，对人类的现代化进程推动起到不可替代的作用，把人类推向了崭新的蒸汽时代。机器的发明和使用，又进一步促进了与制造业有关的冶金工业和采矿工业的发展，从工业革命的发展历程来看，工业革命的过程是发明促进发明，从轻工业到重工业，从工作机到发动机，互相推动的过程，蒸汽机的发明使人类由手工工具技术时代实现向动力技术时代的质的飞跃。而电子计算机的产生与发展将人类历史上的工业革命推向以自动化为主要标志的第三次工业革命。它对人类历史发展的影响是第一次工业革命、第二次工业革命所不能相比的。目前，它与人类社会已融为一体，并日益广泛而深入地影响着社会生活的方方面面。电子计算机是人类在20世纪里创造出来的最值得骄傲的工具，就它对社会生产、经济、军事、文化教育和人类生活各方面的影响来说，其意义比任何其他技术都深远得多。而电子计算机作为现代信息技术的核心，带动并产生一大批新型工业，使社会的第三产业迅速发展起来，不仅推动了社会生活的现代化，还改变着人们的生活、学习、交往和思维方式，是知识经济时代到来的根本原因和基础。
还有部分学者(任锦鸾、顾培亮，2002)认为下一次技术突破将是新能源技术。煤、石油、天然气等不可再生能源的储量是有限的，而人类对能源的需求不断增长，新能源开发和使用技术突破后很可能成为下一代动力技术的核心。人们常将信息技术的发展称为第三次技术革命，但它并不是对动力技术的替代，而是一个新的技术发展分支。这一分支的出现是与社会整体协调发展的过程相适应的，它创造了以知识型技术要素为主的技术时代。
2.3 渐变与突变的交叉统一
自从人类开始利用石器以来，新技术不断替代旧技术，手工工具技术中的石器技术、青铜器技术和铁器技术三者之间的发展几乎是完全替代的过程，因为它们的作用空间基本相同。但在手工工具技术、动力技术和信息技术这一层次的技术替代并不是完全的，比如一些手工工具现在还在使用，电力技术在将来的很长时期内还将存在，而由于信息技术与前两种技术的使用空间重复范围不大，它们不但同时存在，并很可能相互促进。尤其是在新旧技术的交叉点，旧技术会因固有的市场、资产等原因努力维持生存：而新技术全面发展的物质基础和社会条件还不充分，不能被使用者立即接受，因此会出现二者交替占有市场的局面(见图3)。
从图3中我们可以看出在曲线上出现了振荡，但曲线最终会走向上升的轨道，说明技术在经历挫折之后仍会向前发展。例如网络技术在风起云涌之后中间出现了短暂的低迷，主要原因就在于虽然信息技术本身已达到一个较高的水平，但它全面发展的市场还不成熟，从而约束了它的进步。
机器人技术论文篇9
文章编号：1671-489X（2016）22-0049-03
On Collaborative Training of Undergraduate Technology Inno-
vation Ability with Carrier of Robot//LIU Baojun， ZHOU Yanming，
PENG Fang， WANG Fan， NI Liyong
Abstract Taken robot， a typical mechatronical system as the carrier， collaborative training of undergraduate technology innovation ability
is implemented with the idea of CDIO engineering education via mul-
tiple styles and multiple channels such as enhancing teaching reform and creative experiment project， project-based extracurricular tech-nology training activities， participation in teacher’s science research project and university-enterprise cooperation cultivation， and it is obviously proved that the ability is greatly upgraded.
Key words robot； CDIO； technology innovation ability； university-enterprise cooperation
1 引言
创新是民族进步的灵魂。大学生科技创新能力训练是目前我国高校培养大学生创新精神的重要研究课题。本课题以机器人这一典型的机电一体化系统为载体，采用CDIO工程教育理念，通过多环节、多渠道，成功实施大学生科技创新能力的协同培养实践。
2 机器人是大学生科技创新训练的重要载体
机器人是集机械结构、电子技术、计算机软件、自动控制和通信技术等多学科知识和新技术于一体的典型机电一体化系统，形式多样、应用广泛。而对于以应用型技术人才培养为核心任务的应用型大学，其大学生普遍具有思维活跃、喜爱应用实践和动手制作的特点。同时由于机器人自身构造和功能的无限可能性，大学生对机器人充满好奇和喜爱，也都十分渴望拥有自己设计和亲手制作的各类机器人作品。机器人目前已成为机械、自动化、电子、通信、计算机等各学科和专业大学生开展科技创新实践训练的重要载体[1]。
本课题运用由MIT倡导的CDIO工程教育理念，将机器人的理论知识、设计制作和创新构想等众多环节，通过注重实效“以学生为主体”的理论和实验课程教学改革、“教师―科协―学生”合作的大学生课外科技训练实践、学生参与教师科研项目、校企合作共建研究服务平台为工业企业提供应用支持等多渠道来实施协同育人，更好地引导大学生开展广泛而持续性的机器人构思、设计和制作活动，提高广大学生学习兴趣，增强学习动力和信心，助推相关各专业的建设与发展，其目的在于培养出一大批理论扎实、应用实践能力强、拥有创新精神和能力的应用型人才，增强办学特色。
3 基于CDIO理念开展大学生科技创新能力协同培养的实践途径
CDIO（Conceive-Design-Implement-Operation，即构思―设计―实现―运行）国际工程教育理念由麻省理工学院（MIT）和瑞典皇家理工学院等共同发起和倡导，并认为：应为学生提供基于产品开发全周期的重视工程基础的工程教育环境。学生应该在学校、工业和社会环境下，按照一个产品或系统从基本构想、设计、研制实现直到实际运行的完整开发过程这种情境，学会解决问题，并完成特定的工程或项目[2]。
以机器人这一典型机电一体化系统为载体，将CDIO工程教育理念进一步拓宽，运用到大学生科技创新能力的协同育人实践，构成多环节、多渠道的训练和培养途径。
日常教学注重教学改革，开展CDIO项目式创新实验 在平常的理论和实践课堂教学中，教师坚持“以学生为主体”的原则，重视启发式教学、交互式教学、案例教学法、合作学习、项目教学法等教学方法的运用。例如：通过机械设计、工业机器人、机电一体化系统、液压与气动技术、材料成型等课程的课程设计或实验，强化大学生良好的机械设计和制作能力；通过电子技术、传感器、单片机、计算机控制技术等一系列课程的教学改革实践，奠定大学生良好的电路设计和软件编程能力。提高课程实践教学比重，而且更重视实践的内容，通过机电一体化综合实践、自动化制造系统实践、自动化专业综合实践等，以自动巡线机器人、分拣机器人、搬运机器人、表情C器人、篮球机器人等综合性课题设计，由学生组成项目开发小组，学生因此塑造了基本、稳固而系统性的机器人设计开发思想。
实验实训环节是促进大学生理解和消化吸收理论知识、提高动手实践和应用能力的关键环节。就机电类专业而言，除拥有一系列的基础和专业实验室外，还设置了机电综合创新实训室、柔性制造自动化控制生产线实训室、慧鱼机电一体化创新实训室、机器人综合创新设计实训室等综合创新实训空间，同时添置如工程机器人、水中机器人、空中机器人等各类新型机器人设备。丰富的机器人相关实验设备和开放的实验实训管理机制，为大学生开展创新实验提供了条件。
结合CDIO项目式训练理念，实验实训的课内环节鼓励学生自己构思实验实训课题、设计课题内容、引导开展综合性实验项目，课外环节则大力鼓励学生主动发掘社会生活中的实际需求、构思和设计综合创新性应用实践项目并加以实现，从而很好地激发学生的主动性和创新思维，这已成为训练大学生科技创新能力的基础环节[3]。
基于CDIO理念、以机器人为载体的大学生课外科技训练 机器人课外科技竞赛项目通过吸引机械、自动化、电信、计算机学院等相关学科各专业学生开展协作性的设计和制作，并不断改进和完善，形成功能较为完善的机器人科技作品。通过参加各类机器人学科竞赛，在激烈的比赛过程中发现不足并及时调整，争取最好的表现。在机器人设计、制作和竞赛过程中，学生既能充分利用已学理论知识并转化应用到实际的机器人作品设计和制作中，又会遇到各种未学过的知识和技术需要学习和钻研，而遇到各种困难时则需要发现问题、查找问题的根本原因并努力设法解决。由于机器人的技术综合性，整个过程通常由多人组成的不同功能设计小组合作完成，需要学生间和小组间的互相合作和良好的沟通交流。
因而，机器人作品从构思、设计和制作、调试完成到实际参赛时的作品运行或对抗性比赛的完整过程，完全契合目前CDIO“产品开发全生命周期”的工程教育理念。既可以锻炼大学生将理论知识转化为具体应用设计和实践制作的能力，提高发现问题和解决问题的能力，也可以很好地锻炼其团队合作和沟通交流能力，并能通过参加整个过程拓宽视野，结交不同学科和爱好的朋友，更全面地认识和理解机器人[4]。
日常教学不仅注重培养大学生良好的理论和实践基础，而且在教学中渗透各种以机器人为典型载体的各类机电一体化自动化设备的设计思想。与此同时，以大学生参加机器人科技竞赛的作品作为课堂讲解的典型设计案例，较好地丰富了课堂的教学内容，促使更多的学生在搞好平时学习的基础上，更渴望参加到课外的机器人设计和制作实践活动中来。目前在机器人学科竞赛项目指导教师团队的指导下，自动化科技协会每年招新人数屡创新高，吸引力不断增强，成员不仅来自机电、自动化、计算机、电子技术、通信等工科专业，甚至经管、人文、管理等文管类专业的学生也积极参加。
实践证明，通过机器人的课内外科技实践活动，已经培养了一大批理论基础好、实践应用能力强、工程素养良好、富有创新能力的应用型大学生，并逐渐达到“基础广泛、大量培训、选优参赛、以赛促学、以赛促教、以研带赛、教学研赛共赢”的良性循环。
带领学生参加教师团队科研项目训练，提升科技创新能力 机器人指导教师团队目前由学校多个不同专业的教师团队专项负责，以机器人相关各类科技竞赛项目作品的指导训练为基础，引导学生参加教师科研项目训练，如管线巡检机器人研制、消防救援机器人研制、智能轮椅服务机器人研制、注塑机械手控制系统开发、六轴工业机器人控制系统开发等，加强对学生的科技文献查阅能力、方案构思与知识综合运用能力、问题解决能力、团队协作和合作能力的指导和培养，并突出创新能力、实践应用能力的培养和学生的个性化发展，很好地提高了学生的专业技能和钻研深度，拓宽了学生的科研视野，增强了学生的科研态度和职业道德精神。这正符合CDIO培养能力大纲中关于个人专业能力和职业素养、团队合作与交流能力的要求。
实践证明，由来自多个学科、不同专业方向的教师作为机器人团队指导教师，可以显著提高大学生的科技训练指导水平。多学科不同专业的指导教师团队也可以吸引更多不同专业的学生参加到机器人的科技实践活动和教师的科研项目中，有利于师生之间、学生之间的互相交流和技术提高，不断提高机器人的整体设计水平，更有利于通过不同视角的思想交叉碰撞而激发和形成新的创新思维。
由于机器人技术的交叉性和迅速发展，跨学科不同专业的机器人教师团队指导学生开展科研项目训练，已成为培养优秀大学生科技创新能力的重要途径。
校企合作共建机器人研究和服务平台，协同培养应用型人才 重视校企合作，建设深入合作的大学生实践基地，在通常的参观实习活动时，安排学生开展顶岗实习锻炼，甚至为企业的生产制造过程、产品开发与设计提出合理化建议和可行的设计方案，为学生实践能力的提高做好实践环境保障，成为大学生科技创新能力训练的又一重要渠道。由于大学生在机器人普及教育阶段时已经打下良好基础，在机器人科技竞赛方面取得优异成绩，在科研训练上展现出良好的应用能力和创新能力，从事自动化生产技术和机器人应用推广的某知名企业主动与学校开展合作建设中山市工业机器人技术应用推广服务中心；并共同建设校级机器人技术应用和机电研究平台，进一步推动学校的机器人技术教育和应用服务。这为大学生开展CDIO体系中社会环境下的科研训练提供了新途径。
借助机器人技术研究平台和应用服务中心的设备和资源，更多大学生参与工业机器人项目开发，直接为机器人在工业企业的应用提供技术支持服务，有力助推了校企合作共同培养高素质的应用型技术人才。而该合作项目目前已成为创新强校质量工程项目，正有力地推动机器人相关学科和专业的建设和发展，增强大学生科技创新能力的训练，提高应用型人才的培养质量。
4 结语
多年来，以机器人这一涉及多学科不同专业知识和技能的典型产品为载体，运用国际先进的CDIO工程教育理念，通过日常教学改革与创新实验实训环节、大学生课外科技竞赛训练、参加教师科研项目训练、校企合作平台共同培养锻炼等多环节、多途径，开展大学生科技创新能力的协同培养实践，取得良好的成效。
在科技训练实践过程中，逐步探索形成一套行之有效的“基础工程、专项强化、综合训练、自主创新”四阶段、阶梯式的大学生科技创新能力训练体系，对大学生的科技创新能力培养起到良好的保障和推动作用。大学生在校期间以机器人为主要设计和研究载体，获得众多全国性学生科技竞赛一等奖，开展国家和省级大学生创新创业项目，毕业后进入国际知名企业和大型高新技术企业从事相关关键技术开发岗位，在机器人行业成功创业并获得省创新创业资金扶持等，正是本课题成果的有力佐证。参考文I
[1]张云洲，吴成东，崔建江，等.基于机器人竞赛的大学生创新素质培养与实践[J].电气电子教学学报，2007，29（1）：
116-119.
机器人技术论文篇10
随着计算机软、硬件突飞猛进的发展，社会的各行各业对三维可视化技术的需求已经越来越突出。当前三维显示技术已在军事、航空、航天、医学、地质勘探、文化娱乐和艺术造型等方面得到广泛应用。
为实现变电站的三维可视化，需要对变电站进行三维建模，构建变电站的三维模型。监控摄像头采集现场数据之后，对视频进行智能处理，根据设备的状态和人员目标的状态，将设备与人员的状态融合入变电站的三维可视化系统中，通过采集的数据以及处理结果实时更新目标的状态和位置，并且实时显示到变电站三维系统中。
2.三维可视化技术研究现状
（1）研究现状
1）建模软件
目前应用较多的是欧特克（Autodesk） 公司的 3ds MAX 和Maya；Multigen 公司的 Creator；Google 公司的 Sketch Up；Microsoft旗下Caligari公司的trueSpace等。这些建模软件，几乎可以满足我们所见到的任何现实世界中的物体模型的建立，比如房屋、道路、管道、植物、动物、日常用品以及我们现实生活中见到的一切。
2）平台软件和应用软件
三维可视化软件大都依赖于计算机图形学和可视化技术的发展。人们对计算机可视化技术的研究已经历了一个很长的历程，而且形成了许多可视化工具，比如 Directx 和 OpenGL，尤其在地里信息系统领域，当前Arc/info，MapInfo，MAPGIS，SuperMap，GeoStar等国内外专业二维 GIS 软件都有自己专有的三维GIS 子系统。比较专业的三维可视化系统软件或平台有：美国 ERDAS 公司的 IMAGINE Virtual GIS；美国 Skyline 软件；国内适普软件有限公司的 IMAGIS Classic；国内灵图的VRMap。
另外，像国内的武汉吉奥公司的CCGIS、上海杰图三维展示系统、中视典的 VRP 产品体系，在三维可视化方面都有自己独特的功能。
（2）双目立体视觉与三维重建
双目立体视觉是计算机视觉的基础内容，它利用成像设备在不同角度获取目标物体的两幅图像，然后基于视差原理，计算两幅图像中对应点的位置偏差，获取物体空间信息的方法。
3.信息融合技术发展状况及方法
（1）发展状况
信息融合技术是智能信息处理的一个重要研究领域。1973年，美国国防部自主开发了声呐信号理解系统，数据融合技术在该系统中得到最早的体现。此后，数据融合技术蓬勃发展，不仅在人工系统中尽可能采用多种传感器来收集信息，而且在工业控制和管理等领域也朝着多传感器方向发展。20世纪70年代末，在公开的技术文献中开始出现基于多传感器信息整合意义的融合一词，并开始广泛应用与军事与民用领域。
在美国军用电子技术带动下，20世纪80年代后期以来西方其他先进技术国家也先后加强多传感器信息融合研究活动，而且很快向民用部门扩展。1987年2月，美国国家科学基金会（NSF）首次在犹他州召开了“制造自动化中的多传感器信息融合”学术研讨会。
同年10月，全美人工智能学会（AAL）在伊利诺斯州召开了“空间推进与多传感器融合”学术研讨会。1988年，美国摄影仪器工程师协会（SPIE）主办了两次有关信息融合的学术研讨会，一次主题为“空间推理与景物解释”，另一次主题为“传感器融合”。同年，美国国防部把信息融合技术列为90年代重点研究开发的二十项关进技术之一，且列为最优先发展的A类。1989年，北约组织也在巴黎召开了这方面的会议，主题是“计算机视觉中的多传感器融合”。美国一实验室理事会（JDL）下设的C3技术委员会（TPC3）专门成立了信息融合学术会议，并通过SPIE传感器融合专辑、IEEE Trans，On AES，AC等发表有关论著；为了进行广泛的国际交流，1998年成立了国际信息融合学会，总部设在美国，每年举行一次信息融合研究国际学术大会。
到目前为止，美、英、法、意、日等国已研究出上百个军用融合系统，取得了一定的成果，但还存在着一些难题没有完全解决。如传感器模型、融合过程的推理以及有关算法的研究等。
国内关于信息融合技术的研究起步相对较晚，到了20世纪80年代末才开始有关多传感器信息融合技术研究的报道。20世纪90年代初，这一领域在国内才逐渐形成高潮。在政府、军方和各种基金部门的资助下，国内一批高校和研究所开始广泛从事这一技术的研究工作，出现了一大批理论研究成果。
20世纪90年代中期以来，信息融合技术在国内已发展成为多方关注的共性关键技术，出现了许多热门研究方向，许多学者致力于机动目标跟踪、分布监控融合、多传感器综合跟踪与定位、分布信息融合、目标识别与决策信息融合、姿态评价与威胁估计、图像融合、智能机器人等领域的理论及应用研究，相继出现了一批多目标跟踪系统和有初步综合能力的多传感器信息融合系统。
（2）信息融合技术方法
信息融合作为对多源信息的综合处理过程，具有本质的复杂性。传统的估计理论和识别算法，以及新兴的基于统计推断、人工智能和信息论的新方法，都可以用来解决信息融合问题。目前主要的信息融合方法可以分为以下几类：
1）信号处理与估计理论方法
这种方法包括小波变换技术、加权平均、最小二乘、卡尔曼滤波等线性估计技术，以及扩展卡尔曼滤波（EKF）、高斯和滤波（GSF）等非线性估计技术，以及近年来发展的 UKF滤波、粒子滤波和马尔科夫链蒙特卡洛（Markov Chain Monte Carlo， MCMC）等非线性估计技术。
2）统计推断方法
统计推断方法包括经典推理、贝叶斯推理、证据推理、随机集（random set）理论以及支持向量机理论等
3）信息论方法
信息论方法运用优化信息度量的手段融合多源数据。典型算法有熵方法、最小描述长度方法（MDL）等。
4）决策论方法
决策论方法往往应用与高级别的决策融合。
5）人工智能方法
人工智能方法包括模糊逻辑、神经网络、遗传算法、基于规则的推理，以及专家系统、逻辑模板法和品质因数法等。
6）几何方法
几何方法通过充分探讨环境以及传感器模型的几何属性来达到多传感器信息融合的目的。
4.总结
随着新技术的不断发展，未来还会应用到更多更新的领域中，本文对三维可视化技术和信息融合技术的研究现状及原理进行了分析，相信基于信息融合的三维可视化技术未来也将在电网建设中进一步深化应用。
参考文献
[1]郭玲. 智能视频监控中运动目标检测的算法研究[D]. 华南理工大学，2013.
[2]孙振宇. 双目视觉重构算法及其在变压器中的应用[D]. 东北电力大学，2015.
[3]余小欢，韩波，张宇等. 基于双目视觉的微型无人机室内3维地图构建[J]. 信息与控制，2014，43（4）：392-397.
机器人技术论文篇11
3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;
4. 具有较强的外语应用能力;
5. 具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
测控技术与仪器专业就业前景 测控技术与仪器是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科，主要面向测量和控制的新原理、新技术以及仪器的智能化、微型化、集成化、网络化和系统工程化等。
机器人技术论文篇12
Key words: Lewis Mumford; Philosophy of Technology
美国城市理论家、社会哲学家、技术思想家刘易斯芒福德（Lewis Mumford， 1895-1990）是一位全才作家，毕生出版了30多部著作，涉及城市建筑、城市规划、城市历史、生态学、社会学、文学评论、艺术批评、技术史与技术哲学等多个领域。他的视野宽阔、思想独到、文笔生动，有深刻的人文关切，被认为是当时最伟大的人文主义者，生态运动的重要思想家。他的技术史与技术哲学研究别具一格，是20世纪后期兴起的技术哲学的重要先驱之一。
早期的芒福德是一个技术乐观主义者、温和的技术决定论者，认为技术可以不断创造新文化，可以给人类带来光明的未来。30年代美国经济大消条时期写作的《技术与文明》（Technics and Civilization， 1934）一书是一个转折，对从前技术乐观主义有所反思，其所持的技术乐观主义更加谨慎，温和的技术决定论转变为价值决定论。第二次世界大战使芒福德丧失了唯一的儿子，原子弹的使用、战后的核军备竞赛使他开始进一步反省技术的本质。60年作并陆续出版的两卷本《机器的神话》（The Myth of the Machine， vol.1， Technics and Human Development， 1967; vol.2， The Pentagon of Power， 1970）对30多年前写作的《技术与文明》进行再诠释，表达了对现代技术的失望和担忧、对科学技术的严厉批判态度。主要在这三本书中，芒福德展开了一个技术哲学思想体系。我认为，对人性的独到理解以及与之相关的对技术的广义理解，以“巨机器”概念为标志的对现代技术之本质的揭示以及对现代技术之起源的独特历史阐释，是芒福德对当代技术哲学最重要的两大贡献。本文依次予以评述。
一、人性与技术
自始至终，芒福德把技术的问题与人的问题结合在一起进行思考，是人文主义的技术史与技术哲学的典范。不同的人文理念导致不同的技术哲学。“没有对人性的深刻洞察，我们就不能理解技术在人类发展中所扮演的角色。”（［1］p.77）在芒福德的人性理解之中，重视心灵胜过工具，重视有机体胜过机械。
芒福德所面临的是一个技术越来越占据支配地位的世界，而这个世界所包含着的对人性的理解就是：人是工具的制造者和使用者（homo faber， a tool maker and user）。这一人之本性的定义由弗兰克林提出，受到19世纪学者的高度认同。托马斯卡莱尔（Thomas Carlyle）也把人描述成“使用工具的动物”（tool-using animal）。一般历史学家都或多或少地认同这一规定，并以此编写人类的文明进化史特别是史前文明史。我们非常熟悉的史前分期，遵循的就是工具标准：旧石器时代、新石器时代、青铜时代、铁器时代等。人类的历史被认为是一部金属工具的历史。
芒福德对这一人性标准进行了革新，提出了“心灵首位论”(The Primacy of Mind)，认为minding比making更重要、更基本。因此，在他看来，人不能首先被规定为Homo faber，而应该规定成Homo symblicus（man the signifying and self-creating symbol），即人是符号的创造和使用者。把工具制造作为人的基本规定性，这只是我们机器时代和功利主义时代对工具普遍认同的产物，是对这个时代无批判性的、无意识的认同。而且，带着这种时代性的无意识，我们对史前时期的人类进化做了非常不恰当的叙述，漏掉了许多至关重要的东西，反而把不太重要的东西作为进化史的主角。“对工具、武器、物理器械和机器的高估已经模糊了人类发展的真正道路。”［3，p.5］
1，心智技术、身体技术和社会技术先于自然技术而不是相反
在我们时代的一般意识中，人作为生物学意义上的存在，被认为首先需要满足的是衣食居住等物质的方面。在马斯洛所给出的分层次的人类动机理论中，低层次的是生理需要，再往上才是安全、爱与归属、尊重与自我实现的需要。芒福德认为，无论就人性的结构而言，还是就人类的史前进化历程而言，最基本的需求都不是物质上的生理上的需求，而首先是精神上的、心理上的需求，即使最简单的认知过程，都渗透着心理上的预期；物质的、生理的需求的背后是精神和心理的需求做支撑。心灵不是进化后期的产物，而是最先出现的东西。
芒福德构造了一个人类史前进化的诠释方案，即人类的进化动力不是外在的生存竞争，而是内在的心理调适与意义创造。原始人类是一个心理能量和性能量都十分充沛，大脑活动过度，无时无刻不在受着梦魇和内在欲望的折磨，无意识的冲动是人类进化的主要动力，而控制这些无意识冲动的种种措施便是人类的文化。自由充沛的心理能量是人类进化之源，同时也规定了人的本性：好奇心、探险的欲望、无功利的制作、游戏的心态，符号和意义的创造，是人之为人的根本特征。
最基本的文化形式是“仪式”。仪式基于重复、秩序和可预见性，是秩序和意义的创造者，是开启我们人性的关键步骤。在我们的孩提时代，我们都喜欢重复的讲同一个故事，不厌其烦；在艺术作品里，比如音乐作品里，重复是一个重要的表现手法；重复也是机械化的基本特征。因此，芒福德认为，艺术与技术具有共同的起源。即使是现代工业机械技术，它令人讨厌的单调重复的特征，根本上也是来自原始仪式的范导作用。使人类成为人类的早期文化包括跳舞、表演、歌唱、模仿、仪式、典礼、巫术、图腾，显然先于工具的制造和劳动分工，并赋予之后出现的工具和劳动以意义。对于人类的起源而言，游戏比劳动更重要、更基本。人们很容易厌恶单调劳动，却对重复的礼仪活动不厌其烦，就证明了这一点。通过仪式的规范作用，人类得以引导内在的心理能量和性能量，避免单纯冲动的毁灭性后果。人类既是非理性的，又是理性的。非理性是动力，理性是自我控制的文化机制。
除了仪式之外，语言的进化也比工具的进化更重要。仪式和交往共同构成了人类社会的基础，而工具是第二位的。芒福德解释说，考古发掘发现，墓葬里置于人身边的是装饰品而不是工具，表明“装饰”这种文化活动对人来讲比工具这种物质活动更重要。矿石在早期的炉膛中被首先熔炼成指环而不是武器，珠宝对早期的人类而言比机械和军事器具更重要。人类在驯化动物、栽培植物之前，需要将自己驯化和安置好。轮车最早是灵车而不是马车或战车。大规模的杀人最早不是因为战争而是为了献祭。自原始人类以来，心灵技术、身体技术和社会技术总是先于自然技术，为后者准备条件。人类在制造第一个工具之前已经必定已经制造出了他自己，因此，对于理解史前人类文明而言，最重要的不是单纯的寻找物理遗迹，而是发掘心灵的历程。
芒福德自己承认，他所构建的这个史前进化的“心灵优先”方案，只是一个新的“神话”，并没有充分的考古证据。但是，一切关于人类起源的理论都是神话，都不可能最终找到排它的、物质的硬证据，因此，让我们选择这套“神话”而不是别的“神话”的理由只能来自我们对人性的认同。基于这个新的人性认同，芒福德把技术置于文化的制约之下而不是相反。对于历史来说，制造和使用工具这种狭义的技术并不是人类发展中占据首位的因素，通过语言发展精致的文化，是更重要的。“如果将过去5000年的技术发明一下子都消除的话，对生活而言当然是一个灾难性的损失，但人还是人，但如果将人的解释能力消除的话，那么人就将沉沦于比任何动物都更加孤立无助和更加野蛮的境地。”（[5]，pp.8-9）工具技术并不是人特有的，许多动物有技术发明。如果人只有他的工具技术，那是不值得一提的。在语言符号、社会组织和审美设计出现之前，人类的技术并不比任何动物高明。恰恰是符号－价值体系的出现，为人类特有的技术能力提供了条件。“人的发明和转化，较少是出自增加食物供应或控制自然的目的，更多的是为了利用其自身巨大的有机资源、展现其潜在的潜能以更充分的实现其超有机的要求和渴望。”（［3］，p.8）
在芒福德的著作中，“技术”一词始终用的是technics而不是technology，这里包含着他对技术的素朴和广义的理解。在英语语境中，technology容易指向大工业的机器系统、基于现代科学之应用的技术成就。芒福德关注的更多是历史的人类在不同时期所使用的不同水平的工具，现代技术只是这些工具的一种极端的使用和极端的版本。每一种技术，都根源于人类心灵的某种模式，现代技术也不例外。“工具和我们引伸出来的机械技术，都不过是生活技术的特定化的碎片。”（［1］）正因为不是技术决定心灵，而是心灵决定技术，芒福德才会在充分意识到现代技术的严重困境时，也不对未来感到绝望，因为通过心灵能力的重新激活，人类有能力走出现代技术为之设置的绝境。
2，技术多样性：好的技术与坏的技术；有机技术与机械技术
由于心灵决定技术，健康的好的心灵形态就导致健康的好的技术，恶劣的心灵形态就导致恶劣的技术。芒福德经常据此对技术进行区分。早先，他区分了“machine”与“the machine”，前者指的是具体的机械工具，如印刷机、动力织机等，后者则是指一种以某种特定的方式将机械工具加以组织和运用的观念体系和制度体系，特别是，他指的是与近代的资本主义制度、大工业体系与近代科学的运用相关联的机械技术系统，以及由此派生或隐含着的知识、技能、工艺和器械。他认为，后者只有近代的欧洲才有，而前者，则各个文明都有。像中国、印度这些东方国家之所以没有工业革命，不是因为缺乏前者——相反，东方古老的文明国家有比欧洲丰富得多的机械发明，许多关键技术发明都来自东方——而是因为缺乏后者，即缺乏一个特定形态的“机械观念和机械制度”。这个“the machine”后来被芒福德命名为“巨机器”（Megamachine）。很显然，对他而言，前者是较好的，而后者是较坏的。
构成芒福德人性规定的另一个方面是有机论思想。价值与有机论内在相关，而机械论中没有价值的地位。基于有机论的立场，芒福德把技术分成两类。一类他所赞赏的技术是简单的、家庭作业的、民主的（democratic）、多元的（polytechnics）、生活化的、综合的，一句话，“有机技术”；后一类他不喜欢的技术是大工业的、专制的（authoritarian）、巨大的、复杂的、一元的（monotechnics）、权力指向的，一句话，“非有机技术”。
按照这种分类和分级的标准，很自然就可以分出多种类别的技术，分出好的技术和坏的技术来。比如：生活技术优先于权力技术，身体技术优先于制造技术，内在技术优先于外在技术。手的有意义的动作优先于手的工具性运作：它打手势，抱孩子，抚摸爱人的身体，在舞蹈中分享仪式，表达感情。原始技术主要不表现在工具方面，而在身体技术方面，因而不能因为原始工具的原始简陋而认为原始技术就很简陋。由于原始技术的目的不在于对外部环境进行控制，而是对身体进行规训和装饰，以达到性别强调、自我表现或群体识别等更高级的目的，因此原始的身体技术丰富而复杂。正是通过原始的身体技术这个至关重要的环节，我们的身体才成为真正人类的身体：它本身就是表达心灵的语言和符号。
在史前制造技术中，芒福德推崇器具（utensil）甚于工具，认为容器（container）优先于工具，重视器具制造(utensil-making)、编织篮子(basket-weaving)、染色(dyeing)、制革(tanning)、酿酒(brewing)、制罐(potting)、蒸馏(distilling)等活动。他认为，过去的人类学家过分关注进攻性的武器和掠取性的工具，而忽视了容器在文明史上的地位。像炉膛、贮藏地窖、棚屋、罐壶、圈套、篮子、箱柜、牛栏，以及后来的沟渠、水库、运河、城市，都是文明的盛载者。语言，这个文明最大的容器，同样被芒福德高度赞扬。“语言的出现，是人类表达和传达意义的基本形式，与手斧相比，对人类的发展具有无可比拟的重要性。只有当知识和实践能够被以符号形式存贮起来，通过语词传递，一代又一代，才可能有新鲜的文化成就。驯养动植物才成为可能。这一工艺成就并不需要挖掘的棍子和锄头。犁和车轮是在大规模的收获谷物之后才出现的。”（［1］）由于容器技术多为女性所发展，芒福德可谓女性主义技术史的先驱。
将工具独立出来予以格外重视是巨机器时代的一种现象，而在巨机器统治人类之前，工具的角色既不独立也不突出。希腊文里的techne既指技术也指艺术，审美表达与技术发明并不是两个完全不同的东西。“甚至在最早的时期，诱捕和喂草所要求的更多的是对动物习性和动物栖息地的敏锐观察而不是工具，所依靠的是广泛的植物试验，以及对种种食物、药物和有毒物对于人类机体的诸种影响的精明解释。在那些园艺发现——如果奥克斯阿姆斯（Oakes Ames）是对的话，一定比植物的驯化要早数千年——中，气味和形式美与其食用价值同样重要。最早的栽培物，除了谷物外，人们经常关注的是它们花朵的颜色和形态，以及它们的香味、质地、香型，而不只是营养。埃德加安德森（Edgar Anderson）提出，新石器时代的花圃像今天许多简单文化的花圃一样，可能是食用植物、染料植物、药用植物和观赏植物的组合，它们对生命同样必要。”（［1］，pp.80-81）新石器时代的驯养得益于主体方面对性的关注，通过宗教神话和仪式强化了这种关注。育种、杂交、施肥、播种、阉割，都是富于想象的性之教养的产物。（[1]， p.81）
原始技术优于现代技术，因为原始技术是生活中心的（life-centered），而不是狭隘的工作中心（work-centered），更不是生产中心（production-centered）或能量中心（power-centered）。生活的技术适应环境的有机性质，限制任何个体的过度增长。它是均衡的、有限的、和谐的。
二、现代技术的本质：巨机器
作为有机论者和生态主义者的芒福德始终信奉“小的是美好的”，对巨大工程、巨型建筑、巨型城市有本能的恐惧和反感。对他来说，现代技术的主要问题是对于有机世界的系统性背离，其标志就是“巨机器”（Megamachine）成为时代的主角，而现代技术的本质也被芒福德称为 “巨技术”（Megatechnics）。
所谓巨机器或巨技术，就是与生活技术、适用性技术、多元技术相反的一元化专制技术，其目标是权力和控制，其表现是制造整齐划一的秩序。芒福德认为，现代巨机器主要体现在极权主义政治结构、官僚管理体制和军事工业体系之中。美国国防部所在的五角大楼（Pentagon）、几层楼高的巨大的登月火箭、核武器，都是芒福德所谓巨机器的典型。
1， 巨机器的起源
在反思现代性的起源方面，不同的思想家有不同的做法。胡塞尔把欧洲科学的危机的根源追溯到伽利略的数学化思想，海德格尔把现代性归于由柏拉图发起的西方形而上学传统。芒福德则把巨机器的起源追溯到了古埃及。
埃及是人类历史上最早的专制王朝国家，而这个国家本身就被芒福德看成一部最早的巨机器，也是之后一切巨机器的原型。这部巨机器的基本特征就是令人惊叹的组织秩序，它的主要物质成果是金字塔。在那个物质工具水平并不十分发达的年代，制造金字塔这样庞大的工程之所以可能，完全靠的是对人力的高度组织。近十万的劳工以一种钟表般的精确性被组织起来从事劳动，只使用石头、木头和青铜工具，就造出了吉萨金字塔这样巨无霸的建筑。没有一个巨机器是造不出这样的“巨无霸”的，而这个巨机器恰恰不是由机械零件组成，而是由高度组织化了的人所组成。因此，这个一切巨机器的原型消失在历史之中，未留下任何考古证据。
这个原型巨机器是如何可能的呢？芒福德从文字、宗教、天文学等几个方面揭示了埃及巨机器的起源。通过祭司阶层的坚持不懈地努力，埃及人的宗教和宇宙论被融合在一起，共同铸造了绝对的宇宙规则和绝对权威的概念：法老是太阳神阿蒙－拉在人间的代表（[4]，p.28）。由于文字的发明，文书书写者和传抄者组成了最早期的官僚阶层，通过他们，这种普遍的宇宙秩序得以在人间实现，那就是一个在政治威权统治下的严格的社会秩序。这种社会秩序由军事强制和神性力量相结合组成的国家机器来维持，百姓则从事重复的单调劳动。在这种单调重复的规则和秩序中，个人达到自我控制的心理均衡。
巨机器在历史上的存在有它的合理之处。某种意义上讲，正是巨机器创造和维系了埃及3千年的文明历程。正是巨机器使得洪水控制、粮食生产和城市建设等我们称之为文明的东西成为可能：埃及文明恰恰是我们今天能够追溯得到的最古老的“文明原型”。但在芒福德看来，这个事实只能解释为我们今天恰恰又生活在一个巨机器的时代，我们的文明或多或少与埃及文明同类。他认为，金字塔与登月火箭相类似，差别只在于前者静态，后者动态，但它们都崇拜死亡：一个是存放木乃伊的坟墓，一个指向无生命的月球。埃及巨机器与现代技术相类似，今天的科学家和技术专家就是那时的祭司和僧侣，他们一样的维持着他们时代的社会基本秩序，同样的垄断他们时代最神圣最神秘的知识，同样是最高统治力量的大脑和神经系统。
自轴心时代以来，埃及巨机器被人们抛弃了，只在军队里保存着其原始范型。直到中世纪，一个新的巨机器时代开始孕育，它首先表现在“求序意志”（will to order）的出现。这种求序意志最先出现在修道院、军队、账房里，最后在现代科学和现代资本主义经济制度中得到确立和保障。
修道院为近代世界奉献了一样最重要的机械：钟表。教士们为了有更多的时间沉思和祈祷，发明了不少机械以代替劳动。教士们规则而又刻板的生活节奏，为机械钟的发明提供了温床。这个精确的时间机器规定了现代人整齐划一的生活节奏（[7]，第100页），使得“效率”的概念成为可能，为大工业标准化、流水线生产提供了先天的时间方案。钟表的出现以及流行，创造了一个客观的、数学的、纯粹量的世界概念，一个科学的世界概念。从前的时间经验与生活经验紧密相关，牧民和农民依据自己的劳作对象和劳作方式来确定自己的生活节奏。如今，时间与有机的生活经验相分离，受制于机械的节奏。节省时间成为新的时代性要求，守时成为美德。所以芒福德说：“钟表而非蒸汽引擎，是现代工业时代的关键机器。”（[2]，p.14）
修道院不仅奉献了机械钟表，而且也培育了宇宙秩序的观念。怀特海在《科学与近代世界》里说：“中古世纪在规律的见解方面为西欧的知识形成了一个很长的训练时间。当时也许缺乏一些实践。但这观念在任何时候都没有被冲淡。这个时期十分明显地是一个有秩序的思想的时期，完全是理性主义的时期。”（［8］，第12页）经院哲学所培育起来的宇宙秩序的概念成为现代物理学的基本哲学前提。
除修道院之外，资本主义商业的兴起对现代巨机器的形成也是必不可少的。由实物经济到货币经济，由有形财产到无形财产，由实体经济到抽象的虚拟经济的转变，慢慢培养了人们抽象和计算的习惯。金钱价值越来越取代了生活价值的位置，而追求金钱理论上是永无止境的。于是，通过抽象、通过计算来无休止的追求权力，成了新时代的资本主义精神。对芒福德来说，欧洲资本主义最后通过技术革新实现了自己的辉煌成就，但资本主义先于现代技术，而且并不必然依赖现代技术，因为资本主义本身才是现代技术得以可能的巨机器。芒福德不无嘲讽的说：“机器承担了资本主义的罪恶，而资本主义取走了机器的美德。”（[2]， p.27）他认为，现代技术的问题并不在于机器，而在于机器背后的巨机器。
2， 巨机器的克服
芒福德提出巨机器的概念，其目的就是为了揭示巨机器的反有机的本性，从而引导人们克服巨机器。他强调要区别“机器”与“巨机器”。东方文明有着欧洲文明难以企及的“技术”和“机器”，但他们因为没有“巨技术”和“巨机器”，因此不能够与现代西方的技术文明相抗争。同样道理，现代技术文明导致的种种问题，不能够单纯从技术的角度来处理。“在技术的领域里来寻求由技术所引起的所有问题的答案，这将是一个十足的错误。”（[2]， p.434）。对他来说，克服巨机器的主要路线还是回归人性的正确规定，回归生活世界和生活技术。
如果把我们的人性就规定成工具制造者和使用者，那么我们就完全无法逃离巨机器的阴影，因为这两者享有共同的逻辑。唯有我们意识到心灵的优先性，我们才能真正克服巨机器。“从工作中解放出来”（free from work）是机械化和自动化的能够做的事情，但事情的要害在于“为了工作而解放”（free for work），而这只有以人的心灵为本，充分开发人的潜能才有可能，机械化并不能真的使人获得自由。彻底的机械化将会使人类彻底的失去自由。只有把目光转向人性的全面发展，而不是围着机器的革新和使用打圈圈，才有可能真正摆脱巨机器的控制。
由于始终强调心灵优先性，技术服务于心灵的需要，甚至巨技术也是服务于某种不健康的心灵需要，因此，芒福德始终对技术时代抱有乐观主义的态度。他没有技术自主论者通常会有的悲观主义。但是，对现实生活中每每占据支配地位的巨机器，芒福德自感并没有行之有效的办法来对付。他用他的笔反复歌颂生命的多样性、丰富性和创造性，强调生命是意义世界的不竭源泉。通过对有机生活的一再回溯，他指出了逃离巨机器的基本方向。
参考文献
1， Lewis Mumford， “Technics and the Nature of Man”， in Carl Mitcham et al ed.， Philosophy and Technology， The Free Press， 1983
2， Lewis Mumford， Technics and Civilization， Harcourt， Brace and Company， INC.， 1934.
3， Lewis Mumford， Technics and Human Development， A Harvest/HBJ Book， 1967
4， Lewis Mumford， The Pentagon of Power， A Harvest/HBJ Book， 1970
5， Lewis Mumford， Man as Interpreter， Harcourt Brace， 1950
机器人技术论文篇13
1.机器人技术教育
机器人实践教学方法是针对当前学生能力缺失与高校学生能力素质培养缺位的现实情况提出的[2]，机器人技术教育是把机器人作为主要的教学内容或教学工具，在此基础上开展教学活动，并在具体实践过程中逐步完成教与学的活动。随着机器人技术的不断发展，机器人被广泛应用于家庭、医疗辅助、工业以及娱乐等社会生活的各个领域[3]，机器人技术教育的价值体现在其可以作为学校基础教育课程和课外活动的载体，也可以作为“催化剂”和“增倍器”来推动机器人产业的发展。
2.我国机器人技术教育的概况
机器人技术能够体现一个国家科技水平的高低，是代表科技水平的标志，我国在机器人技术方面的研究起步较晚，与发达国家之间还有一定的差距。在我国起步较早的开展机器人研究的大学是哈尔滨工业大学，其在我国最早实现了机器人的科研、教学和产业化三位一体[4]。目前，我国的高等教育中虽然开展了机器人技术教育，但是大多院校只是将其作为人工智能、自动化等相关专业的专业课程，而在其他课程教学中很少涉猎[5]，因此有必要在其他学科中也开展机器人技术教育。
3.开展机器人技术教育的实践
3.1实践教学
在实践教学中，可以采用以下方式方法对学生进行机器人技术教育：
（1）开设机器人技术相关课程，如机器人专题认知训练、智能机器人设计、机器人传感技术、创新思维与实践等，为学生普及机器人技术相关知识，在这一基础上引起学生的兴趣，进而鼓励和引导学生进行机器人技术的实际应用，创新设计机器人；
（2）引导学生利用学校的机械加工设备进行移动机器人平台的构建，辅以常用传感器和微处理器制作特定功能的机器人，这一制作过程是一个非常好的教学方式；
（3）采用慧鱼、Lego机器人等模块化的套件进行机器人技术教学，可以充分发挥学生的想象力，即使是不具备过多专业知识的学生也可以通过一些简单明了的图像化编程来完成自己的设计，从而使学生体验到这一课程的乐趣；
（4）对于不利于大范围学生操做的实验装置，可以通过演示实验和制作视频课件等多种方式，使学生充分了解机器人技术的研究前沿，从而激发学生的求知欲；
（5）在机器人技术教学中采用互动的教学方式，通过教师与学生之间的互动，充分调动学生学习这门技术的主动性和积极性。教师可以通过教学演示实验提高教学质量；也可以与学生共同探讨，开发与理论相结合的实验，提高学生的思维创新和动手能力；还可以为学生布置系统设计、编程等方面的题目，增强学生理论联系实际的能力，使学生灵活掌握应用机器人技术。
3.2机器人技术教育与科技竞赛相互结合
机器人教育进入学校的主要表现在于竞赛，通过竞赛体现机器人对学生的设计能力、创新能力进行拉动，以模范的力量推动它全面地进入课程设置。[6]机器人竞赛的内容、规则和评分方法等的创意设计对学生来说都是富有创造性和挑战性的，在机器人技术教育中组织竞赛可以激发学生的实践热情、充分调动学生的学习兴趣并能够对学生的实践能力进行锻炼[7]。此外，通过竞赛还可以培养学生的团队协作精神、成本预算和风险控制的能力、作品效果自我评估以及自我表达能力等。但是，竞赛不能只是一味的重复和模仿，而要具有创新性，这样才能够充分发展挥机器人技术教育的生命力。
3.3考试形式和评价标准的改革
机器人技术综合了计算机、应用数学、自动控制、力学、电子、机械以及传感等各个学科的知识，是一项高度综合的新兴学科，很难通过试卷来检验学生对这门课程的掌握程度，因此，在考核常规基础知识的基础上，应更加侧重于对学生动手操作和创新思维进行考核，在机器人技术的基本器件和模块的组装、测试、程序编写等方面设定相对应的指标，以考察学生的掌握程度。
4.结语
机器人技术教育没有固定的模式，各个学校应结合自身的特点和优势学科开展机器人技术教育，充分为学生营造学习的氛围，使学生通过机器人技术的学习感受到科技创新带来的成就感和乐趣。
参考文献
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