科学技术概论

1、科学技术概论小组成员；陈苹，胡贝贝，成楠吴晋怡，周敏什么是高新技术产品？高新技术产品是指以新原理、新技术、新工艺、新材料生产出来的,具有较高科技含量和较高附加价值的产品。按照产品的新颖程度,新产品可以分为四大类； 全新型新产品， 换代型新产品， 改进型新产品， 仿制型新产品高新技术产品的内容高新技术产品主要包括全新型新产品和换代型新产品两大类。全新型新产品是指采用新原理、新技术、新材料研制出的产品,与现有产品毫无共同之处。全新型新产品往往是科学技术发展史上的新发展、新突破,是新的科学技术发明在生产上的应用。如蒸汽机、内燃机、电话、电视机、汽车、计算机等产品的发明,它们都是人类发展过程中最重大的

2、发明。换代型新产品是指在原有产品的基础上, 部分采用新技术、新工艺、新材料、新结构生产出来的性能显著提高的产品。如计算机发明以来,经历了第一代(电子管)、第二代(晶体管)、第三代(集成电路)、第四代(超大规模集成电路)计算机,现在正在积极研制第五代计算机,即人工智能计算机。高新技术产品的特征1.高科技含量。高新技术产品集聚了当代各门科学技术知识,具有较高的科技含量。如机器人技术,一个机器人涉及到机械工程技术、动力力、计算机技术、信息处理技术、自动化技术、传感技术、思维逻辑、人工智能、微型电视摄影技术、光技术、语言分析合成和发送技术等等,可以说集现代各门科学技术知识之大成,成为各门最新知识高度密

3、集的产品。2.高收益性。高新技术产品具有高水平的经济效益和社会效益。高新技术产品开发成功后,不仅企业本身能够取得良好的经济效益,而且还能够取得很好的社会效益。高新技术产品的广泛使用,可以提高社会劳动生产率,节约各种资源,改造传统产业,增加整个经济的活力。3.高风险性。由于高新技术产品的研制开发和市场开拓需要大量的时间和资金。同时,高新技术产品是新兴的技术,尚未完全成熟定型,发展变化快,不确定性高。因此,高新技术企业比一般企业风险要大的多。高新技术产品的特征4. 高竞争性。高新技术产品是在激烈的国际竞争中产生的,只有经受严酷的国际竞争的考验、挑选,才能生长出真正的高新技术产品。高新技术产品的目标

4、、技术指标及性能价格比,必须到国际市场上去较量、去竞争。美欧日等主要发达国家都把发展的重点集中到了富有发展前景的高新技术领域,把产品的系统设计和关键零部件的生产掌握在自己手中,用更多的智力投入换取高附加价值,而把技术含量不高的一般零部件生产及装配工作、消耗资源多的工作、对环境污染大的工作和劳动密集型工作转移到了劳务成本最低的国家或地区。5.高价值性。高新技术产品的价值是由其高科技含量所决定的,高新技术产品价值量是由这种产品应用后节约的社会劳动量来衡量的,它的存在是合理的。基本条件 （1）要有ISO质量管理体系证书 （2）属于国家和省颁布的高新技术产品目录的产品。 （3）产品的技术水平应达到国内

5、先进水平以上。 （4）产品生产技术是成熟的（具备下列条件之一者，可视为技术成熟：已通过鉴定的；获得发明专利的；经法定部门检测合格的；已得到用户认可的；有正式技术引进合同的）。 （5）产品生产原料及技术装备有保障，已投入或近期内能投入批量生产。 （6）产品市场广阔，经济效益显著。 （7）必须通过法定部门批准方可生产的产品，须获得法定部门的正式批准。无人驾驶飞无人驾驶飞机机航天技术之民用飞机技术之超小型飞机无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人

6、飞艇、无人伞翼机这几大类。l无人机,机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。l地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。l与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。l由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。关键技术关键技术机体结构设计技术机体结构设计技术：包括飞机结构抗疲劳断裂及可靠性设计技术，飞机结构动强度、复合材料结构强度、航空噪声、飞机结构综合环境强度、飞机结构试验技术以及计算结构技术等。机体材料技术机体材料技术：其中最主要的是

7、机体结构材料和发动机材料，结构材料应具有高的比强度和比刚度，以减轻飞机的结构重量，改善飞行性能或增加经济效益，还应具有良好的可加工性，便于制成所需要的零件。飞行控制技术飞行控制技术：提供无人机三维位置及时间数据的GPS差分定位系统、实时提供无人机状态数据的状态传感器、从无人机地面监控系统接收遥控指令并发送遥测数据的机载微波通讯数据链、控制无人机完成自动导航和任务计划的飞行控制计算机。无线通信遥控技术无线通信遥控技术：无人机通信一般采用微波通信，微波是一种无线电波，它传送的距离一般可达几十公里。频段一般是902928MHZ，常见有MDSEL805， 一般都选用可靠的跳频数字电台来实现无线遥控，北

8、京节点通有成熟的应用。无线图像回传技术无线图像回传技术：采用COFDM调制方式，频段一般为300MHZ,实现视频高清图像实时回传到地面。主要功能主要功能 作为靶机 侦察监视 骗敌诱饵 实施干扰 对地攻击 校射作用 通信中继 运输能力 监察安全状况 救灾应用 消雾试验携带多种对地攻击武器，飞往前线或深入敌占区纵深，对地面军事目标进行打击；用空对地导弹或炸弹对敌防空武器实施压制；用反坦克导弹等对坦克或坦克群进行攻击；用集束炸弹等武器对地面部队集结点等进行轰炸。对地攻击对地攻击这是一种利用敌方雷达辐射的电磁波信号，发现、跟踪，以至最后摧毁雷达的武器系统。它不仅可用于攻击敌方雷达攻击敌方雷达、干扰机干

9、扰机和其他辐射源其他辐射源，而且高速反辐射无人机加装复合制导装置等设备后，还可用于攻击敌预警机和专用电子干扰飞机。美国的“勇敢者”200型和德国的KDAR就属于反雷达无人机。KDAR采用无尾、十字形机翼的布局形式，机翼还可折叠起来，放入一个6.1立方米的标准容器内。该容器既是储存和运输的包装，又是发射装置，每个容器可装20架KDAR无人机。反辐射攻击无人机救灾应用救灾应用l2011年3月10日云南盈江地震3月11日上午，第一架无人飞机于9:00在盈江县城顺利起飞，对灾区全境进行了长达50分钟的航空摄影，成功获取到盈江灾区首批震后20平方千米、1000多张0.1米的高分辨率航空影像。3月11日下

10、午，无人飞机再次起飞，成功获得第二批航空影像数据并在第一时间传回北京。l汶川地震l舟曲泥石流利用无人飞机获取灾区影像中国发展历史中国发展历史中国无人机已经形成了品种齐全、功能多样的完备系列，而且还在不断提升的性能指标。近年在珠海航展和北京航展上，“翼龙”、“天翼”、“蓝狐”、“夜鹰”、“鹞鹰”等多型号、多用途的无人机争奇斗艳。它们在各自领域显示出非凡身手：战场侦察监视，定位校射，毁伤评估，实施电子对抗，航空摄影，灾情监视，交通巡逻，治安监控等。机长9米，翼展14米，机高2.7米，重1.1吨，限升5000米，最大时速280公里，航程能达4000公里，最大续航时间20小时。主要用于传统军事领域、非

11、传统安全领域和民用领域，具有战场侦察监视、电子侦察干扰等功能，集侦察打击于一体，在国际市场上有很强竞争力。“翼龙翼龙”无人机无人机“翔龙翔龙”无人机无人机机长14.3米，机高5.4米，翼展25米，正常起飞重量7.5吨，限升1.8万米，时速可达750公里。俄国媒体甚至认为，翔龙的主要性能指标已经向美国先进的“全球鹰”无人机看齐。智能机器人 发展现状 广泛应用 发展趋势国内外在该领域的发展现状综述智能机器人的发展现状智能机器人是第三代机器人1，这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。目前研制中的智能机器人智能

12、水平并不高，只能说是智能机器人的初级阶段。智能机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。另一方面是，提高智能机器人的适应性，提高智能机器人适应环境变化的能力，这是就智能机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系2。智能机器人的广泛应用 现代智能机器人基本能按人的指令完成各种比较复杂的工作，如深海探测、作战、侦察、搜集情报、抢险、服务等工作，模拟完成人类不能或不愿完成的任务，不仅能

13、自主完成工作,而且能与人共同协作完成任务或在人的指导下完成任务，在不同领域有着广泛的应用5。 智能机器人涉及到许多关键技术，这些技术关系到智能机器人的智能性的高低。这些关键技术主要有以下几个方面： 多传感信息耦合技术， 导航和定位技术， 路径规划技术， 机器人视觉技术， 智能控制技术， 人机接口技术。 在各国的智能机器人发展中，美国的智能机器人技术在国际上一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性也很强，性能可靠、功能全面、精确度高，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。日本由于一系列扶植政策，各类机器人包括智能机器人的发展迅速。欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面在世界上处

14、于公认的领先地位3。中国起步较晚，而后进入了大力发展的时期，以期以机器人为媒介物推动整个制造业的改变，推动整个高技术产业的壮大4。 智能机器人按照工作场所的不同，可以分为管道、水下、空中、地面机器人等。管道机器人可以用来检测管道使用过程中的破裂、腐蚀和焊缝质量情况，在恶劣环境下承担管道的清扫、喷涂、焊接、内部抛光等维护工作,对地下管道进行修复；水下机器人可以用于进行海洋科学研究、海上石油开发、海底矿藏勘探、海底打捞救生等；空中机器人可以用于通信、气象、灾害监测、农业、地质、交通、广播电视等方面；服务机器人半自主或全自主工作、为人类提供服务，其中医用机器人具有良好的应用前景；仿人机器人的形状与人

15、类似，具有移动功能、操作功能、感知功能、记忆和自治能力，能够实现人机交互；微型机器人以纳米技术为基础在生物工程、医学工程、微型机电系统、光学、超精密加工及测量(如:扫描隧道显微镜) 等方面具有广阔的应用前景6。智能机器人的发展趋势展望 智能机器人具有广阔的发展前景，目前机器人的研究正处于第三代智能机器人阶段，尽管国内外对此的研究已经取得了许多成果,但其智能化水平仍然不尽人意。未来的智能机器人应当在以下几方面着力发展： 面向任务，传感技术和集成技术，机器人网络化，智能控制中的软计算方法，机器学习，多机器人协调作业。参考文献 (References) 1. 机器人发展简史J.世界科学.2007.0

16、3.10 2. 张钹.智能机器人的现状及发展J.科学导报.1992.06.42-46 3. 朱力.目前各国机器人发展情况J.China youth s&t.2003.11.38-39 4. 恽为民.中国机器人发展之我见J.读者之声.1995.02.30 5. 贾玉赞.浅议智能机器人发展及应用J.太原科技.2003.03.20 6. 孟庆春，齐勇，张淑军，杜春侠，殷波，高云.智能机器人及其发展J.中国海洋大学学报.2004.09.831-838蛇形机器人传感型机器人智能机器人发电鞋发电足球“发电鞋发电鞋”：美国研究人员充分利用人体动能，开发一种装置，放入鞋内，边走路边发电，可给手机、MP3等装置

17、充电。简介：简介：走路也能发电走路也能发电威斯康星大学机械工程系教授汤姆克鲁佩金和阿什利泰勒在2011年8月23日出版的杂志发表报告，披露装置细节。英国广播公司(BBC)援引克鲁佩金的话报道：“总体而言，人是能够产生强大能量的机器，譬如当快速奔跑时，一个人能够产生1千瓦的功率。”他解释说，先前一些研究人员尝试将走路时的动能转化为电能，但是效率太低，不具实用价值。他和同事发明了一种新的能量收集技术逆向电润湿，可以解决这一问题。电润湿是利用电压改变疏水表面上液滴的外形，研究人员反过来利用这一原理，让微型液滴流动的能量转化为电能。装置类似一层鞋垫，内含数千滴微型液滴，放入鞋内，随着走动发电，功率最大

18、能达到10瓦特，按照研究人员的说法，足够给一部普通手机或笔记本电脑充电。特点：特点：威斯康星大学研究人员认为，走路发电装置运用广走路发电装置运用广泛，市场前景看好。泛，市场前景看好。士兵的鞋子如果配备这一装置，士兵就可以少带几块电池，减少负重。现阶段，美国一些士兵行军时背着9公斤左右的设备，以便给夜视镜、笔记本电脑和全球定位系统装置等电子设备充电。此外，走路给手机发电这种方式或能鼓励更多人多走动，有益健康。发电足球发电足球，是由美国哈佛大学4名在校生设计并制作了一种名为sOccket的新型足球，这种足球能够将动能转化为电能并收集起来，人们可以利用这部分电能为LED灯等低电压照明设备供电，也可以为手机充电，sOccket重约595克，比普通足球重100多克，在比赛中使用sOccket15分钟所产生的电能足以使一盏LED灯工作3小时。简介：简介：当人们踢球时，用脚将动能传递给足球，驱动足球改变运动状态，然而期间必然会损失一些能量到自然环境中去，而这个足球正是利用这一点，将部分动能转换成电能，并储存起来，科研小组经过粗略测量算出，如果孩子们踢如果孩子们踢15分钟，发电足球就能为分钟，发电足球就能为LED灯提供灯提供3小时的电小时的电能。能。工作原理工作原理：众所周知，当人们踢球时，用脚将动能传递给足球，驱动足球改变运动状态。它的工作原理也很简单，球的里面装有感应磁性