机器人学习心得体会

1、上海英集斯机器人学习心得体会电气工程与自动化系王文川2013年6月18日有幸参加了上海英集斯自动化技术有限公司的 机器人培训及展示，该公司成立于2005年，上海市高新技术企业， 上海市AAA级诚信企业、ISO质量管理体系认证企业。专业从事教 育及科研用智能机器人、先进制造教育装备及物联网等实验系统的设 计与生产。专业从事工业自动化生产线及专用自动化设备的设计、生 产与安装，包括汽车自动化生产线、自动化包装线等。机器人的定义 什么是机器人？在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器 人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一 个统一的意见。原因之一是机器人还在发展

2、，新的机型，新的功能不 断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难 以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样， 人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了 人们充分的想象和创造空间。操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由 度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。程控型机器人：按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机 械动作。示教再现型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人动作， 输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。数控型机器人：不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人 进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。感

3、觉控制型机器人：利用传感器获取的信息控制机器人的动作。适应控制型机器人：机器人能适应环境的变化，控制其自身的行 动。学习控制型机器人：机器人能“体会”工作的经验，具有一定的 学习功能，并将所“学”的经验用于工作中。智能机器人：以人工智能决定其行动的机器人。智能机器人是信息技术发展的前沿领域，是一门具有高度综合渗 透性、前瞻未来性、创新实践性的学科，蕴涵着极其丰富的教育资源。该公司的几款机器人很值得我们学习，如:机械结构最大程度的模块化：方便学生拆卸、认识及组装机 器人，动手乐趣无穷；提供了丰富的扩展方式，可扩展性强，可安装 我们的机械配件，也可自行设计机械配件，创意空间无限；铝合金材 质、精密

4、激光切割与钣金工艺、细纱纹彩色烤漆表面处理工艺，增强 学生的工艺意识；单独功能零件互换连接结构，各种结构件，增加学 生的感性机构认识，启发学生的设计思想、思路。强大的硬件扩展能力：主控制器采用16位DSP高速处理器，能支 持图像、语音、网络通信模块使机器人真正智能化；液晶显示及键盘 控制采用51系列单片机;扩展部分采用CPLD管理;硬件接口 (JTAG) 开放；多个标准传感器接口、标准通讯总线以及MT-BUS总线接口， 可以扩展A/D，D/A，数字I/O等多种扩展卡、传感器及并行/串行通 信。模块化的软件开发平台：由浅入深的软件开发环境：支持流程图、 标准C语言编程，不仅支持基于函数库的软件开

5、发，还可以基于底 层操作地址和操作码的编程。丰富的传感器配件：平台支持多种传感器模块，如：碰撞传感器、 光敏传感器、远红外传感器、红外测障传感器、红外测距传感器、地 面灰度传感器、MP3播放卡、数字指南针、语音识别模块、陀螺仪 模块等。教育要面向现代化。让智能机器人教育走进每个搞应用科学人的 心中，开发机器人文化的教育功能和发掘智能机器人的教育价值，对 推进教育创新，促进教育改革和教育现代化，对创造型、研究型、专 家型队伍的形成，对提高搞应用科学人的创新和实践能力，同时对我 国机器人事业的发展、人才高地的建设，具有重要的现实意义和战略 意义。教育要面向世界。日本、美国等一些发达国家高度重视机器

6、人学 科教育对高科技社会的作用和影响，已在信息技术课与课外科技活动 开设了有关机器人的课程内容。要赶超世界先进水平，机器人教育及 知识的普及必不可少。教育要面向未来。21世纪中期，人类社会将全面进入以智能机 器人为代表的智能时代。最近10年，有关机器人的研究与应用水平 将取得重大突破。机器人的广泛应用将极大促进社会生产力的发展与 产业结构的调整；机器人的制造与销售将成为一个新的经济增长点。 在继续教育领域开展智能机器人教育，是为了让中国今天搞应用科学 人能够有准备地迎接明天的挑战一一智能机器人时代的到来。结合我院的实际，我认为有一款机器人非常适合学生的学习：创新型简易步行机器人是一款广泛地应用

7、于我院创新教育以及 毕业设计的创新型机器人。本机器人有着完善的软硬件系统，强大的 电子和机械扩展能力，而且很方便学生的安装。一、仿人机器人研究有何意义现代科技的发展使机器人研究领域的范围不断扩大，机器人的内 涵和外延的不断丰富。根据联合国标准化组织对机器人的定义，机器 人既可以是一种实际的可编程、多功能的操作机，也可以指具有可改 变和可编程动作的专门系统。在现代工业生活领域中机器人的使用越 来越广。仿生机器人是机器人研究中的重要分支。如果说各式各样的工业 机器人、智能控制系统、机器视觉系统、智能识别系统是具有实际意 义的机器人或智能系统，能为工业生产提供很大的帮助，那么仿生机 器人现有的研究水

8、平远没有达到实际应用的程度。即使在仿真机器 人、仿生机器人研究非常发达的日本，仿生机器人现阶段也只能完成 简单的功能。相比起研究的庞大投入，仿生机器人的商业价值也非常 有限。那么，为什么会有这么多顶级研究机构、高端实验室投入到仿 生机器人的研究中呢？根据上海英集斯自动化技术有限公司机器人 专家的介绍，仿生机器人涉及到机器人制造中的各个领域，如自主行 为控制、人工智能、动态管理、机械设计等，一台小小的仿生机器人 的技术含量很可能远超过巨大的机械手臂的技术含量，仿生机器人在 一定程度上代表着机器人研究的最高水平。此外，虽然目前的仿生机 器人尚没有实现大规模的商业开发，但是日本一些机器人研究公司推

9、出的基于机器人研究的玩具得到了不错的市场效果。随着时间的推移 仿生机器人不管在研究领域，还是在商业领域都会有很好的表现。这 也是仿生机器人研究受到重视的根本原因。因此，我们学习机器人，研究机器人必须跟上世界的先进步伐， 必须领先世界的先进脚步。二、发展机器人技术对国家会产生哪些影响世界各国都非常重视机器人技术的开发与研究，主要有以下几个 方面的原因。（一）发展机器人可以提高综合国力机器人技术是集光机电信息自动化于一身的高新技术，从某种意 义上讲，一个国家机器人技术水平的高低，代表了一个国家制造业的 水平和综合实力。也就是说，一个落后的国家不可能研制出先进的机 器人系统。（二）发展工业机器人可以

10、增强一个国家的制造能力制造业是一个国家国民经济的支柱产业，据有关资料报道，在一 些工业发达的国家和新兴工业化的国家，制造业的生产总值占国内生 产总值的20%55%。当今，世界市场已生成了以制成品为主（占80% 以上）的结构，这说明制造业不论是在发达国家，还是在发展中国家， 在国民经济中均占有主要地位。世界上各个国家经济的竞争主要是制 造技术的竞争，在各个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一 般占60%左右。由此可见，制造技术水平的高低已经成为衡量一个国 家国民经济实力和科技发展水平的重要标志之一。工业发达国家普遍 认为，现代科学研究的重点应转移到制造技术上来，在未来竞争中， 谁掌握了先进制

11、造技术，谁就掌握了市场。从某种意义上讲，制造技 术，特别是先进制造技术已成为一个国家命运的主宰。工业机器人是 柔性制造的核心，是现代制造不可缺少的设备之一。为了提高产品的 生产率提高产品的质量和产品质量的一致性，很多企业都是通过使用 工业机器人来实现这一目的。我国的制造加工能力相对较差，一些传 统的制造企业受到市场的巨大冲击。这些企业大都是使用刚性设备， 要想改产就必须重新购买新的设备，而企业又没有足够的资金购买新 的生产线，老产品失去市场，新产品又造不出来，致使有些企业举步 维艰。国外一些大的汽车、电子、机械制造商无不采用了工业机器人 作为关键生产设备。他们可以根据市场需求，及时调整生产策略

12、，以 小批量、多品种，占领更多的市场份额。我国的一些企业也已经尝到 了使用机器人的甜头，工业机器人正在得到更多的认可。国家863计 划智能机器人主题正是看到了这一趋势，及时调整了发展重点，对工 业机器人及其应用示范工程给予了大力支持，并取得了明显的效果， 在摩托车、汽车、电子、家电等行业推广了一批示范工程，并形成了 拥有自主知识产权的产品系列。（三）发展特种机器人可以增强国家的可持续发展能力所谓的特种机器人是指除工业机器人之外的各种机器人。在国家 863计划实施的初期，我们研究的重点就是各种用途的特种机器人， 并先后研制出了 300米、1000米、6000米水下机器人、混凝土喷射 机器人、排险

13、机器人、核工业机器人、机器人压路机、机器人推土机、 凿岩机、农林业机器人、微操作机器人、爬壁机器人、管内作业机器 人、双足步行机器人、灵巧手等，大大缩短了我国机器人水平与发达 国家之间的差距，有力地推动了我国机器人技术的发展，加强了机器 人与社会、经济的联系。特别是我国中国科技部于2002年将深海载人潜水器研制列为 国家高技术研究发展计划，为推动中国深海运载技术发展，为中国大 洋国际海底资源调查和科学研究提供重要高技术装备，同时为中国深 海勘探、海底作业研发共性技术，中国科技部于2002年将深海载人 潜水器研制列为国家高技术研究发展计划（863计划）重大专项，启动 “蛟龙号”载人深潜器的自行设

14、计、自主集成研制工作。“蛟龙号”载人 潜水器设计最大下潜深度为7000米，工作范围可覆盖全球海洋区域 的99.8%。2012年6月27日，中国载人深潜器“蛟龙”号7000米级海 试最大下潜深度达7062米，再创中国载人深潜记录。这就是我国深 海机器人研究的骄傲。智能机器人是具有感知、思维和行动功能的机器，是机构学、自 动控制、计算机、人工智能、光电技术、传感技术、通讯技术、仿真 技术等多多种学科和技术的综合成果。智能机器人作为新一代生产和 服务工具，在制造领域和非制造领域占有更广泛、更重要的位置，这 对人类开辟新的产业，提高生产和生活水平具有十分现实的意义。海洋中有丰富的矿产资源，早在60年代

15、一些国家就将目光投向 了公海。“联大”通过决议：国家管辖以外的海域为人类共同拥有。 为了使我国在国际海底区域占有一席之地，1991年中国矿产资源研 究开发协会在联合国登记注册，就此中国成为国际海底开发先驱投资 者。联合国海底公约规定给先驱投资者一定面积的海域，让他们进行 勘探，将他们认为贫瘠或难以开采的部分放弃，对留下的一部分拥有 优先开采权。联合国给了我国30万平方公里的海域，通过多次探测，最后我国 将对其中7.5万平方公里较为富饶和易于开采的海域拥有优先开采 权。在海洋勘探过程中，由国家863计划研制的6000米水下无缆自 治机器人系统，先后两次出海，获得了海底锰结核分布的珍贵资料， 使得

16、我国成为世界上少数几个具有深海探测能力的国家之一。机器人技术的发展依赖于其相关的基础研究和关键技术的进展； 同时机器人技术的应用又带动了相关学科和技术的研究水平。总之， 面向先进制造的工业机器人和面向非制造业的特种机器人的研究、开 发、应用将成为21世纪机器人的两个重要发展方向。（四）发展机器人技术可以提高国防实力早在二次世界大战期间，德国人就研制并使用了扫雷及反坦克用 的遥控爆破机器人，美国则研制出遥控飞行机器人，这些都是原始的 机器人武器。随着计算机技术、人工智能技术的发展，以美国为首的 一些发达国家，看到了机器人技术对未来战争的影响，十分重视研究 开发先进的军用机器人系统。有人说未来的战

17、争将是无人战争，而在战争中的主角将是勇猛无 敌的机器人士兵。在电影和电视中我们已看到了机器人战争的场面， 但这似乎离我们的现实生活还太遥远。尽管现在机器人技术还没有达 到人们想象的那样先进，但对现代战争和社会安全已经产生了巨大的 影响。在海湾战争、波黑战争、科索沃战争中，都使用了各种各样的 无人机和地面军用机器人，这些机器人系统在战场侦察、探雷排雷、 监视、通讯中继、电子对抗、火力导引、战果评估、骚扰、攻击等方 面起了特殊的作用。美国是一个军事大国，他们在军用机器人技术方面处于世界领先 水平。世界上几乎所有大的军事行动都有美国人参加，他们通过使用 机器人，有效地减少了战场上士兵的伤亡。军用机器

18、人可分为地面、 空中、水下机器人，其中的智能机器人具有感觉、知觉、识别、判断 能力，甚至可以有思维、推理决策功能。当前的研究主要在制造少量 装用高技术系统方面，它们在完成任务时与其它地面、空中及水下传 感器及执行机构保持联系，从而提高作战质量。（五）机器人可以形成一个巨大的产业从机器人的现状来看，世界上机器人每年的销售额只有几十亿美 圆，在我国整个机器人领域的产值每年也就几亿人民币，似乎微不足 道。从世界范围来看，这主要是因为现在相对比较成熟的只有工业机 器人，服务机器人、个人机器人的技术和市场还处于萌芽期，没有形 成气候。从国内形式看，主要是因为我们国家经济还欠发达，很多企 业还不了解机器人能干什么，不了解使用机器人有什么好处。从世界机器人的发展趋势看，服务机器人、个人机器人具有巨大的市 场潜力，可以预见，十年或更长一点时间之后，个人机器人就会像个 人电脑一样走进千家万户，成为人类社会必不可少的生活用品。机器 人不仅可以帮助你完成家务、照顾老人、防火防盗，还可以和你聊天， 休闲娱乐，成为你知心的朋友。（六）发展机器人可以提高一个国家的国际地位在国家攻关计划和863计划的支持下，我们已经研制出了各种用 途的机器人，在国际上引起了很大反响，受到了国际社会的关注。由 日美英法