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2023-01-28 youtube游戏主播 YouTube游戏

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2023-01-09 聊天机器人ai 聊天机器人 api 免费

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2022-12-11

安妮与机器人Aedroid》是由加拿大拍摄的真人加动画电视剧，是一部旨在为4到9岁儿童提供科学Sciece、技术Techology、工程Egieerig和数学Mathematic（简称STEM）教育启蒙的佳作。剧情充满悬念又谐谑温馨，STEM科学必看启蒙佳作，整个剧的基调是充满悬念又谐谑温馨，小女主Ae是住在机械废料场内的少年科学发明家，在她发明并制造的智能机器人Aedroid的过程中，与小伙伴Nick、Shaia展开各种探险，剧情充满悬念又谐谑温馨。机器人题材本身就非常讨喜，很难得的是这部剧在2014年上线了，而国内近两年机器人大热，让孩子在看剧的过程中更有参与感和认同感。每一集的时长也非常合理，在23分钟左右，是孩子们注意力最集中的时长，能够牢牢地抓住孩子的注意力。总之，《安妮与机器人》是非常难得又珍贵的STEM科学必看启蒙佳作，真的特别希望更多孩子能够看到。...

2022-12-11

课程介绍课程来自于图灵2022年Pytho高薪架构就业班-零基础开发机器人应用项目班图灵课堂致力发展在线教育，打造一流的优质服务，成就一线的城市人才，专注于互联网、区块链、大数据、人工智能技术的研究。讲师团队均来自于一线互联网大厂，拥有5~10年线下的培训经验，企业经验丰富实力派老师，可以真正帮助学员快速提升能力。我们的教学理念是：学以致用，所学即为所用！讲师介绍诸葛专业/创始人/经验丰富图灵课堂联合创始人，多家一线互联网公司研发经验，曾就职于唯品会等一线电商互联网公司核心岗位，参与并主导多个高并发的互联网产品研发，对大型分布式，高并发及微服务架构有非常深入的研究。百度截图文件目录课件.zi1--用一台电脑搭建一个机器人开发环境.m42--Pytho编程入门和应用范例.m43--ROS客户端库和应用范例.m44--人工智能基础入门.m45--开发你的第一个机器人应用mdahmdah跟踪机器人.m46--如何协调一个机器人内部的行为.m47--计算机视觉基础与应用.m48--机器人建图和导航.m49--开发一个智能安保机器人.m410--神经网络基础与应用.m411--基于ROS开发多机器人应用.m412--群体智能（一）.m413--群体智能（二）.m414--人工智能前沿探讨（一）类脑计算.m415--人工智能前沿探讨（二）深度强化学习.m4...

2022-11-30 图灵机器人应用手册 图灵机器人应用

图书名称：《智能机器人技术：安保、巡逻、处置类警用机器人研究实践》【作者】赵杰，李剑，臧希喆编著【页数】348【出版社】北京：机械工业出版社,2021.01【ISBN号】978-7-111-66873-2【分类】智能机器人-研究【参考文献】赵杰，李剑，臧希喆编著.智能机器人技术：安保、巡逻、处置类警用机器人研究实践.北京：机械工业出版社,2021.01.图书封面：图书目录：《智能机器人技术：安保、巡逻、处置类警用机器人研究实践》内容提要：警用机器人及其系统是大数据、云计算、人工智能、物联网等新技术的融合应用，是“云-网-端”架构理念在公安领域落地的装备形态。本书围绕智能机器人关键技术，讲述了警用机器人实战应用技术，如安保机器人关键技术、巡逻机器人关键技术、处置机器人关键技术以及警用机器人指挥控制技术。本书可供从事机器人教学和科研的人员阅读参考。《智能机器人技术：安保、巡逻、处置类警用机器人研究实践》内容试读第1章智能机器人关键技术1.1机器人环境建模技术对于智能移动机器人来说，其在完全未知的环境下获得自主能力的基础，是对环境模型进行创建一建立环境地图，并在环境模型的基础上同步实现定位，即同步定位与建图技术(SimultaeouLocalizatioadMaig,SLAM)。SLAM也是机器人在环境中完成各种智能任务的前提。L.L.1基于SLAM的环境建模SLAM作为机器人领域的技术难题，涉及地图表示、不确定性信息处理、数据关联、自定位、探索规划等一系列高度相关的环节，根据地图描述环境的范围可分为局部地图和全局地图两种。大部分移动机器人采用激光测距传感器或可见光视觉传感器来创建局部地图，用于机器人的局部、自主避障。全局导航的目标点由用户进行人工选择、设置。全局地图的创建将为高自主性的全局自定位和导航提供可能，如基于递增极大似然法的全局混合地图的创建方法、采用用户人工引导方式快速创建大规模环境的拓扑和概率栅格混合地图等。对于移动机器人来说，其SLAM过程中遇到的最大问题是未知环境所带来的挑战，比如室内环境的拥挤、动态变化，室外环境的大范围、特征稀疏等。区别于一般的智能汽车，警用机器人的应用场合包括机场、高铁站、商场以及室外广场等。在SLAM领域，前人已经做出了大量卓有成效的工作，其中具有代表性的有扩展卡尔曼滤波(ExtededKalmaFilter,EKF)算法、扩展信息滤波(ExtededIformatioFilter,EIF)算法以及粒子滤波(Rao-BlackwellizedParticleFilter,RBPF)算法等。这些算法的核心思想是采用递归贝叶斯原理对系统状态（机器人位姿及环境特征）的后验概率进行估计，将SLAM问题本质等效为后验概率估计问题，即P(x1t,ma1t,40-1）式中，m是环境地图；x,是机器人在时刻t的位姿；，是激光测距传感器的观测；山，是机器人控制量；x1={x1,…,x,}是机器人从起始时刻到时刻t的行驶轨迹；山1={山1，…，山，}是智能机器人技术安保、巡逻、处置类警用机器人研究实践从起始时刻到时刻t的机器人控制序列。在SLAM问题中，一般通过式(1-1)对环境地图m和机器人位姿x进行估计P(x14,ma14,40t-1）=P(ma1,x1:t,40t-1)P(x1ta1t,40t-1）(1-1)=P(ma1:t,x1)P(x1ta1t,404-1）由式(1-1)可以看出，地图m主要依赖移动机器人的行驶轨迹以及传感器的观测，只要确定机器人在各时刻的位姿x,就可以从(x,4)的信息组中解算出环境地图m。因此，SLAM问题就转变为一个轨迹估计问题P(11,4o-i)=P(o)ΠP(x1,u-1)ΠP(x(1-2)地图创健过程并不需要求取地图的完整分布P(m),只需求取地图的极大似然估计m·即可，即不需直接求取P(x1,ma1,0-1）的完整分布，只需求取P(1,ma,40-1)的极大似然估计，则可得到xi:t=argmaxP（x1t,mz1,ot-1）x1:argmaxx1:(1-3〉m*={(x*,2）,…,(x1,2)}(1-4)在SLAM研究中，为了计算与分析的方便性，假设移动机器人运动学模型及传感器观测模型的噪声均满足高斯分布，即x~N(x:①T,)(1-5)这样便可得到如下的关系P(xx-1,4-1）~N(-1①Tg,2-1）(1-6)P(马x,)~N(x%田T,2,）(1-7)》式中，①是坐标系的变换符号；T,和分别是位姿x:与x间对应的坐标变换关系和协方差。对T,和Σ，进行分解，便可得出机器人的位姿以及环境地图。考虑复杂环境下一般场景规模大，且特征稀疏、动态因素较多等特点，为保证机器人在该环境下导航时的定位精度、降低算法的计算复杂度，本章节主要针对二维、三维激光雷达在移动机器人SLAM中的应用提出了基于分层匹配的增量式SLAM算法，将SLAM问题简化为数据关联和最小二乘优化两个部分，然后通过以下步骤加以解决：首先，通过分层迭代最近点(ICP)匹配算法解决数据关联问题，并且对传感器观测与局部地图以及局部地图之间进行匹配，匹配结果的不确定性采用ihr信息矩阵描述；其次，采用增量式正交三角(QR)分解对机器人位姿进行优化；最后，将SLAM问题简化为最小二乘问题，并通过增量优化算法求解，可提高计算效率。提出的建图算法可保证在大规模室内外场景下的建图精度，同时能够满足实时应用的需求在进行环境建模时，由于二维、三维激光雷达在数据量规模、地图表示、应用场景等方面存在差异，下面将分别进行阐述。第1章智能机器人关键技水1.1.2基于二维激光雷达的环境建模不论在室内环境还是室外环境，当范围较大时，由于观测噪声以及匹配误差的存在，通过传感器观测信息配准得到的环境地图经常会出现不一致的描述。当机器人回到之前已经探索过的区域时，算法需要进行针对性处理，从而消除不一致性描述。在SLAM过程中，这个做法也被称为环形闭合(LooCloure)。环形闭合对于移动机器人的地图创建非常重要。正确的环形闭合能够修正建图过程中产生的累积误差，从而提高地图精度；而错误的环形闭合将会在后续不确定性处理过程中引入累积误差，甚至破坏已建立的环境地图。移动机器人环境建模需要机器人在定位、导航阶段具有较高的精度（厘米级），这样才能满足用户对巡检、安保等任务执行，以及拥挤环境下安全性导航的要求。针对这些要求，提出基于分层匹配的增量式SLAM(MultilayerMatchigaedIcremetalSLAM,M2ISLAM)算法（图1-1）。该算法不提取环境特征，而采用基于图优化融合的方法对所有已知信息（传感器观测和机器人运动轨迹等)进行估计，并在图优化融合的方法中采用图论的，思想将环境特征和机器人位姿作为顶点，将传感器观测信息作为边；作为边的观测信息描述了位姿间的空间约束关系，对特征点和位姿点的位置进行优化后，便可满足边所表示的约束关系传感器多层匹配信息层0：观测：与局部地图1，间的匹配T,(Kj水090层q局部地图与L间的匹配T(r-q-局部地图与，是否q++存在凸包重合？否不确定性估计增量式优化线性化增量式QR分解位姿图地图创建机器人位姿地图图1-1基于分层匹配的增量式SLAM算法结构图3智能机器人技术安保、巡逻、处置类警用机器人研究实践从图1-1可以看出，在M2ISLAM算法中，SLAM问题被简化为数据关联和最小二乘图优化两个部分。首先对数据关联进行求解。数据关联的求解是该算法的关键部分，决定了算法的精度，因此采用SLAM中常见的迭代最近点(IterativeCloetPoit,.ICP)匹配算法。根据观测a,及1-1,估计x,与：1-1间的约束关系T及其协方差，从而确定T。同时，由于将a,与1-均进行ICP匹配在计算上是不可行的，所以采用分层匹配的方法进行，与局部地图以及局部地图与局部地图间的匹配，从而在保证匹配精度的同时降低算法复杂度。不同于常见的匹配策略一仅将：，与，-1进行匹配或将：，与所有邻域的观测进行匹配，这种匹配策略既有效减小了累积误差，也避免了算法在特征稀疏的环境中陷入局部极小。另外，由于CP算法无法直接处理不确定性，所以Fiher信息矩阵被用来对匹配结果的不确定性进行定量估计，从而得到x,与x1-间最终的协方差Σ。在得到x,与x1-1间的约束关系T及其协方差Σ之后，再采用增量式QR分解对机器人位姿进行优化，从而得到一致的地图描述及机器人位姿信息。每个模块的算法描述具体如下。1.1.2.1数据关联在移动机器人SLAM问题求解过程中，数据关联是至关重要的部分。在将传感器观测信息与已知地图信息融合建立新的地图描述后，数据关联将成形并不能再被修改。也就是说，数据关联是不能动态调整的，稳定、精确且可靠的数据关联将保证地图描述的一致性与准确性，但是错误、松散的数据关联就将带来较大的误差和不一致的地图描述，甚至会导致地图创建的失败。因此，SLAM算法中关键的一部分就是解决提高数据关联的稳定性与精度问题，尤其在遇到LooCloure问题时，数据关联将显得更为重要。以几何地图为例，假设机器人通过传感器检测并获得环境中的特征为D={d,…,d,},那么数据关联算法的作用就是建立一个集合H=i,…j,},使得每一环境特征d:均能与环境地图中的实际路标m:相对应（如果传感器对环境的观测与环境中的特征无关，则：=0)。图1-2所示为一种树状的数据关联结构，它表现的是传感器对环境的观测、环境特征山以及地图中的实际路标m:,之间的关系。对于图1-2中的任意一层，所有节点均表示环境路标d:可能与实际路标存在数据关联：“*”表示环境中不存在任何实际路标与环境特征d相关联；M={m1,…,mg}为地图实际存图1-2树状数据关联示意图在的路标。每个节点均会有P+1个分枝，由此便可形成(P+1)?种可能的数据关联。而数据关联解算算法就是通过某种搜索算法，从全部可能的关联中找出需要的关联组合。由于计算量巨大，不可能将所有的观测信息均进行匹配，通常需要进行简化：1)只考虑时间上相近的观测：由于只考虑了与当前时刻相近的观测信息，将不可避免第1章智能机器人关键技水地产生累积误差。因此，当环境范围逐渐增大时，地图描述的不一致性也将增大。2)只考虑在空间上相近的观测：与上一简化方法相近，也忽略了部分观测信息，但这种方法可减小累积误差，策略更为合理。不过，当环境复杂或特征稀少时，空间上相近的观测信息间的差异度不大，使得匹配算法陷入局部极小。3)将匹配对离散化，只将观测与地图信息进行匹配：此方法本质上与第二种简化方法类似，空间上不相近的观测对于匹配结果不会产影响，但该方法不需要限定邻域范围，较第二种方法具有一定的优势。然而，该方法并没有解决地图不一致描述的问题。针对上述所分析的数据关联问题，采用分层匹配的方法，在观测信息与局部地图、局部地图与局部地图间分别进行匹配；匹配算法均采用迭代最近点匹配算法。由于IC算法并不能直接处理信息的不确定性，故采用iher信息量来估计匹配协方差。下文将分别对基于ICP的迭代最近点匹配、分层匹配方法以及不确定性估计等部分进行详细的描述。1.1.2.2基于ICP的最近邻域匹配最近邻域(NearetNeighor,NN)匹配方法，是通过将传感器对环境特征的观测与根据历史信息得到的环境特征预测进行比较，判断二者所得到的位置信息是否足够接近（一般由量化指标来表示)，从而判定该特征是否与已知地图路标存在关联。给定特征参考点集M=m1,…,m,}与观测点集D={d1,…,d。}间的相对坐标变换关系为T=(R,t),其中，R是旋转矩阵，t是平移向量。基于ICP的迭代最近点匹配算法步骤如下：Ste1:通过最近邻域原则建立M与D之间的对应关系如下miargmillm-(Rd:+t)(1-8)m∈S:S:=mImj-(Rd:Diliethread,mjeM(1-9)式中，Diliethread是常数，需要根据传感器的噪声进行设定。Ste2:计算M与D的匹配误差，即E(R,t)=∑Im:-(Rd,+t)(1-10)Ste3:寻找最优的(R,t)使得上述的配准误差最小，即(R*,t·）=argmiE(R,t)(1-11)(R,t)Ste4:重复进行上述步骤，直至R*、t*不再变化或达到最大迭代次数时，终止迭代过程。根据已有的算法推导，上述过程中的St3可采用奇异值分解(SVD)方法有效求解。同时，该迭代过程的算法耗时主要在于匹配误差的计算，因此采用K-D树对参考点集M进行再组织从而降低算法复杂度。另外，由于噪声以及未知障碍物等原因的影响，需要将无法匹配的观测值舍弃，即m,-(Rd,+t)‖gtD时，在Ste2及Ste3中将该组观测值舍弃。1.1.2.3分层匹配方法假设在时刻t,机器人采集的观测信息为a,则，所包含的环境信息与1-1存在关联，此关联根据时间特性分为两类（连续与不连续）。考虑图1-3所示的位姿约束情景，机器人从x出发，在t=9的时刻，机器人回到之前已经探索过的区域(o),此时(xg,g)同时5智能机器人技水安保、巡逻、处置类警用机器人研究实践与(x8,8）及(x0,0)存在约束关联。对于时间上连续的位姿约束，可将：与邻域间观测构成的局部地图！进行匹配，如图1-4所示。其中，匹配的初始坐标变换可采用里程计信息或x-1,局部地图（为-m-1信息的合集1={(x-1,24-1）,…,（x-m-m）月(1-12)图1-3位姿约束情景a)局部地图l,与，)与之间的匹配c)局部地图，yd),与，g之间的匹配图1-4分层匹配示例下面考虑机器人回到τ时刻已探索的区域时的情形：在机器人行驶较长距离时，误差的累积将导致匹配算法迭代初值与真实值相差较大。因此，仅依靠单帧观测进行匹配易陷入局部极小。为此，将，-m构成的1，与，-g-,-g的信息合集1，-g进行匹配，当1，与L,-g描述的环境范围出现重合时，即机器人回到已探索区域，建立x,与x,-:,之间的约束。局部地图的大小决定了匹配算法的复杂度，这里根据机器人行驶路径的长度离散化，即re7:,其中T:满足T0=0(1-13)》当l,与l,-g(re{r:})出现重叠，即两者所描述边界的凸包(CovexHu)的交集大于一定面积时，进行(，与l,间的ICP匹配图1-4形象地描述了分层ICP匹配算法过程，该算法可表述为如下几个步骤：Stel:初始化，d=0,t=0,L,=Φ，l=Φ，g'=0。Ste2:l=lU{(x,a)},并采用K-D树进行描述，t=t+1oSte3:a,匹配，将a,与l匹配，匹配结果即Tg(t-···试读结束···...

2022-10-21 警用机器人 智能机器人技术学什么 警用机器人 智能机器人技术就业前景

图书名称：《Arduio机器人制作、编程与创新应用》【作者】陈勇志编著【页数】139【出版社】成都：西南交通大学出版社,2020.11【ISBN号】978-7-5643-7763-2【分类】智能机器人-教材【参考文献】陈勇志编著.Arduio机器人制作、编程与创新应用.成都：西南交通大学出版社,2020.11.图书封面：图书目录：《Arduio机器人制作、编程与创新应用》内容提要：本书以机器人产品的设计和开发为主线，运用系统工程的设计理念，将各个专业的技术和模块与机器人系统集成，循序渐进地介绍开发和制作教娱机器人产品。利用本书给出的案例和作业，读者可学习Arduio的编程和程序的调试，了解机器人的传感器设置与机器人设计、组装、调试以及程序编程，培养逻辑严密的编程思维和创新能力。《Arduio机器人制作、编程与创新应用》内容试读第1章数字电子技术基础1.1数字量与模拟量数字量的特点是其变化在时间上和数量上都是离散的、不连续的。例如，使用一个普通的按钮开关，它的状态只有开与闭，它的变化总是发生在一系列离散的瞬间。常把数字量的信号称为数字信号，并且把产生或可读取数字信号的电路称为数字电路。模拟量的特点是其变化在时间上或数值上是连续的。例如，呼吸灯现象中，通过LED灯的电流值是随时间连续变化的。常把模拟量的信号称为模拟信号，并且把产生或可读取模拟信号的电路称为模拟电路。从所用数学工具的角度来看数字电路与模拟电路，数字电路的特征是使用布尔代数(rue与fale):模拟电路的特征是使用微分方程、拉斯变换等。1.2数制数制就是我们常说的十进制、二进制、八进制、十六进制等。1.十进制基数为十：0~9，位权为：10。例如：256.7=2×102+5×10+6×10°+7×10-1，其中2、5、6、7这些数字就是基数。2.二进制基数为二：0~1，位权为：2。例如：1001=1×23+0×22+0×21+1×2°=9（十进制）。3.八进制基数为八：0~7，位权为：8。例如：0312=3×82+1×8+2×8°=202（十进制）。注：八进制，Octal,缩写为OCT或O,常以数字0开始表明该数字是八进制。4.十六进制基数为十六：0~F,位权为：16。例如：0X73=7×16+3×16°=115（十六进制73转十进制就是115)。注：常以0X开头表示十六进制。13逻辑代数基础与门电路布尔代数（逻辑代数）：描述客观事物逻辑关系的数学方法，其变量取值只有两种，true(1)或fale(0),称为二值逻辑。二值逻辑中，每个逻辑变量的取值只有“0”和“1”两种可能；此时0,1不表示大小，只代表两种不同的逻辑状态。在Arduio的二值逻辑中，用1表示高电平，用0表示低电平。002第2章C语言基础2.1数据类型及相关语法l.it(整型)it一般用于定义整数的变量，例如：itledPi=10语法是itvarvalvar表示变量名val表示赋给变量的值，整数的范围为-32768到32767(-215~215-1)。it还会用于定义整型的数组，例如：一维数组：ita[5]={1,2,3,4,5}二维数组：ita[5][3]={80,75,92,{61,65,71},{59,63,70},{85,87,90},{76,77,85}}2.float(单精度浮点型)f1oat一般用于定义有小数点的变量，例如：floatc=3.14语法是floatvarvalvar表示变量名称；val表示赋给变量的值，浮点数的取值范围在-3.4028235×10383.4028235×1038。3.yte（字节型)一个字节存储8位无符号数，从0到255。例如：yte=B10010∥"B"是二进制格式(B10010等于十进制18)“”表示单行注释，“*”表示多行注释，注释是不会被编译器识别的。4.uigedchar（无符号字符型)uigedchar一般用于定义十六进制的数组，例如：uigedchardatal[3]={0x55,0x06,0x01}在Arduio串口通信应用章节中，对于发送十六进制数组的程序设计，需要开发者懂得如何定义。5.Strig(定义字符串)例如：Strigtext1="Thitrig"6.void(函数声明)void只用在函数声明中。它表示该函数将不会被返回任何数据到它被调用的函数中。例如：voidLEDwork(void){itledPi10:0052.2关键字1.HIGH与LOW在Arduio开发中，HIGH代表高电平，LOW代表低电平。HIGH与LOW只发生在Arduio的数字引脚定义中。HIGH可以用1来表示，LOW可以用0来表示。2.INPUT与OUTPUT在Arduio开发中，INPUT代表输入，OUTPUT代表输出，也是发生在Arduio的数字引脚定义中。2.3运算符运算符见表2-3-1。表2-3-1运算符算术运算符比较运算符复合运算符布尔运算符指针运算符=(赋值)==（等于)++自加amam(逻辑与)*指针运算符+(加)!(不等于)一自减Ⅱ（逻辑或）am地址运算符-(减)lt(小于)+=复合加！(非)*(乘)gt(大于)-=复合减1(除)lt=(小于等于)*=复合乘006···试读结束···...

2022-10-21 机器人制作方法纸箱 手工 机器人制作方法纸箱

图书名称：《机器人探究与实践》【作者】韩继彤，王德庆【丛书名】全国青少年校外教育活动指导教程丛书【页数】109【出版社】武汉：武汉大学出版社,2017.12【ISBN号】978-7-307-19787-9【分类】机器人-青少年读物【参考文献】韩继彤，王德庆.机器人探究与实践.武汉：武汉大学出版社,2017.12.图书封面：图书目录：《机器人探究与实践》内容提要：本书以中共中央办公厅、国务院办公厅发布的《公文处理工作条例》、国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布的《公文格式》（GBT9704—2012）为指导进行编写。与常见的文书学教材不同，本书着重于实际运用而不是理论研究。书中大量例文，并附相应的评析，力求深入浅出，易学易懂。既可作为高校相关课程的教材，也是自修公文写作课程人员不可多得的读本。《机器人探究与实践》内容试读OBOLAB摄像头图像处理机器人用什么“看”世界呢？各种光电传感器都是它的视觉器官，但原理都过于简单。视第一课觉信息是当前智能机器人获取信息最重要的来源这里我们主要介绍更接近人类视觉的摄像头传感器。高级应用1机器人探究与实践阅读与思考机器人的摄像头是一个独特的装置。在许多时候我们对它的直观理解就是认为它是处理视觉信息的装置。要创建一个机器人的摄像头传感器，我们需要摄像头和计算机，这就相当于我们的眼晴和大脑一起工作。摄像头捕捉图像，计算机进行图片处理。这样不仅使机器人的摄像头传感器的准确率更高，而且使其更能适应环境。一，乐高摄像头的原理和特点乐高摄像头的录入频率最高可达30帧/,图像效果让人非常满意。它还有内置的麦克风，用来采集声音。摄像头的接口是方便插拔的USB接口。你可以对摄像头进行编程控制，使它能够检测到光度、物体的运动，甚至颜色的变化。你还可以利用它做一个自动监控警报器，或只用来录下你不在家时室内发生的事。乐高机器人视觉系统原理如图1-1所示。乐高摄像头→USBUSB生产线NXT电脑图1-1乐高摄像头具有以下特点：①拥有USB接口(5m长的连线)；②焦距可调；③内置麦克风：④录入频率最高可达30帧/⑤图像尺寸320像素×240像素；⑥支持多种软件，包括ROBOLAB、LEGOCamoftware、MSNetMeetig,等等。2第一课ROBOLAB高级应用一摄像头图像处理二，在ROBOLABI中控利乐高摄像头在任一级别的ROBOLAB编程环境中都可以使用乐高摄像头。当需要使用时，可以打开一个多媒体窗口来显示摄像头中看到的图像。摄像头的接头必须连接在电脑的USB接口上，摄像头本身可以安装在任何地方，包括运动的机器人上，或只固定在桌子上。由于摄像头与电脑相连，因此它的位置和运动都要受到其电缆长度的限制。摄像头看到的图像通过电缆传输到影像中心的窗口中。无论NXT是否运行，摄像头上看到的图像都在不停地更新。摄像头是唯一不与NXT直接相连的传感器，因为NXT无法直接处理图像，只能借助计算机将摄像头捕捉的图像转变成一个数字/摄像头传感器的值，然后将这个值保存到红、黄、蓝容器中，通过编程将数据传到NXT中。图像处理过程如图1-2所示10078442.Darke2.Darke1000利用摄像头捕捉图像进行图像处理并将数据保进行编程，将数据下存到容器中载到NXT中，然后完成相应的任务图1-2ROBOLAB提供了以下8种图像处理方法：①Brighte②Darke③BrightLocatio④MotioRow⑤MotioColum⑥MotioLocatio⑦B1o1:8Blo2.思考1乐高摄像头的连线有5m长，为什么机器人探究与实践实践与思考活动1：设计射击机器人。1.活动要求以摄像头作为眼睛，计算机作为大脑，NXT作为小脑，进行图片处理，寻找最亮点(靶心)，并执行射击。2.器材清单1台PC电脑；1个乐高微电脑NXT3个乐高普通马达；1个乐高摄像头传感器：乐高积木若干。3.步骤(1)利用乐高积木搭建一个可以水平和垂直旋转（不超过180°）的结构。水平和垂直执行机构各使用一个马达。思音2如何控制水平和垂直执行结构的旋转速度？(2)在此结构前端固定乐高摄像头。(3)在此结构顶端设计一个发射结构（可以利用弹簧、皮筋等），用来发射“子弹(最小块乐高积木)”。使用一个乐高马达（图1-3）。图1-3(4)另准备一个大一些的包装纸盒，将其一面设计成靶环形状。思音3发射结构的角度怎样才能达到最好的效果？4第一课ROBOLAB高级应用一摄像头图像处理(5)在PC机上使用ROBOLAB编制和调试程序。①整体程序（图1-4)。回回回⊙回圆®画工国園色到图1-4②水平寻找最亮点（图1-5）。16010图1-5思普4容器中为何减去160？③垂直寻找最亮点（图1-6）。◇回画图1-6机器人探究与实践思音5分支结构为何设定在-10~10之间？高级马达应用图标怎样控制马达能量？④射击执行机构（图1-7）。立田園®图1-7⑤视觉中心寻找最亮点（图1-8）。专视觉中心回☒26/10/200610.565图1-8红色容器为最亮点像素值，蓝色容器为最亮点垂直坐标(Y),黄色容器为最亮点水平坐标(X)。思春6红、黄、蓝容器在图像处理方法③中表示什么含义？⑥利用射击机器人组织一场射击比赛（规则自定）。话动2：设计i认路机器人。1.活动要求以摄像头作为眼睛，计算机作为大脑，NXT作为小脑，进行图像处理，可以根据路标所指的方向确定小车行进的方向。2.器材清单1台PC电脑：1个乐高微电脑NXT2个乐高普通马达；1个乐高摄像头传感器：乐高积木若干。6···试读结束···...

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图书名称：《工业机器人实操与应用技术》【作者】李浩，李俊泓主编【丛书名】机械应用类“十三五”精品规划教材【页数】233【出版社】哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,2020.06【ISBN号】978-7-5661-2693-1【价格】48.00【分类】工业机器人-高等职业教育-教材【参考文献】李浩，李俊泓主编.工业机器人实操与应用技术.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,2020.06.图书封面：图书目录：《工业机器人实操与应用技术》内容提要：本书主要针对高职高专学生的特点，结合企业实际情况，以及工业机器人主流品牌发展趋势编写的。本书选用了在高职高专院校使用最多的ABB工业机器人为载体，构建了工业机器人基础操作、工业机器人的IO通信、工业机器人程序数据的建立、工业机器人程序建立及指令应用以及工业机器人的典型应用示范编程五个项目二十个实训任务。本书既能满足工业机器人技术等专业的教学需要，又能使学生了解工业机器人在实际生产中的应用情况。《工业机器人实操与应用技术》内容试读项目1工业机器人基础操作【知识目标】gt掌握工业机器人常规维护方法。gt掌握工业机器人示教器的使用方法。gt掌握工业机器人数据备份与恢复方法。gt掌握工业机器人手动操作方法。gt掌握工业机器人转速计数器更新方法。gt掌握工业机器人自动运行操作方法。【能力目标】》能正确对工业机器人及工作站进行日常维护。gt能正确的使用工业机器人示教器。gt能完成对工业机器人机器人示教器数据的备份与恢复。gt熟练地操作工业机器人。gt能对工业机器人转速计数器进行更新操作。》能对工业机器人进行自动运行。【素质目标】gt培养学生爱岗敬业的职业素养。》培养学生吃苦耐劳的职业精神。gt培养学生积极上进的品质。-1-工业机器人实操与应用技术任务1.1工业机器人的安装与维护【任务目标】掌握工业机器人控制柜、机器人本体、示教器的安装方法。gt熟悉工业机器人安装时的注意事项」能正确地连接工业机器人工作站相关设备。【知识链接】1.工业机器人的安装工业机器人的安装包括机器人控制柜的安装、机器人本体的安装、外围设备的安装及机器人本体与控制柜的连接、机器人主电源的连接、示教器的连接及机器人其他各接口的连接(1)机器人控制柜的安装。利用搬运设备将控制柜移动到安装的位置，需要注意控制柜与机器人的安装位置要求，安装示教器架子与示教器电缆架子。(2)机器人本体的安装。通过起重机或叉车进行机器人本体的安装，不同机器人的安装方式有所差别，具体请查看工业机器人相关说明书，安装过程中需注意预防线索对机器人本体的损坏。(3)机器人各接口的连接。不同机器人的连接接口有所差别，请按照工业机器人说明书进行连接。例如RB4600机器人本体上有上臂接口和底座接口，其中上臂接口主要有压缩空气接口、用户电缆CP、用户电缆CS等。(4)机器人本体与控制柜的连接。这主要是电动机动力电缆与转数计数器电缆、用户电缆的连接。将电动机动力电缆与转数计数器电缆、用户电缆的两端分别与相应的控制柜接口和机器人本体底座接口相连接。工业机器人控制柜接口如图1-1所示，工业机器人控制柜接口说明如表1-1所示。表1-】工业机器人控制柜接口说明表标号说明标号说明A附加轴，电缆电源连接线G电源连接器BFlexPedet:连接器夕DevlceNet连接器I/O连接器信号电缆连接器D安全连接器E电源电缆连接器K轴选择器连接器F电源输入连接器L附加轴，信号电缆连接器-2-项目1工业机器人基础操作BD图1-1工业机器人控制柜接口(5)机器人主电源的连接。根据控制柜柜门内侧的主电源连接指引图，接入机器人主电源。电源电压参考工业机器人说明书，连接时注意主电源的接地保护PE点的连接。例如：ABB工业机器人采用380V三相四线制电源。(6)示教器的连接。将示教器电缆连接到控制柜示教器接口上。2.ABB工业机器人的日常维护想要最大程度保证工业机器人正常运行，提高机器人使用寿命，保证高效益产出，工业机器人保养这一重要工作，在工业机器人整个生命周期中必然是一项不可或缺的必修课。工业机器人日常的安全使用和文明操作，以及日常的自检与维护工作是相当重要的，这对工业机器人保养有着重要的影响。工业机器人运行磨合期限为一年，在正常运行一年后，工业机器人需要进行一次预防性保养、更换齿轮润滑油。工业机器人每正常运行3年或10000h后，必须再进行一次预防保养，特别是针对在恶劣工况与长时间在负载极限或运行极限下工作的机器人，需要每年进行次全面预防性保养。下面分别介绍机器人日常保养、三个月保养、一年保养的具体内容。-3【工业机器人实操与应用技术(1)日常保养。①检查设备外表有没有灰尘附着。②检查外部电缆是否磨损、压损，各接头是否固定良好，有无松动。③检查冷却风扇工作是否正常。④检查各操作按钮动作是否正常。⑤检查机器人动作是否正常。(2)三个月保养。①检查各接线端子是否固定良好。②检查机器人本体的底座是否固定良好。③清扫内部灰尘。(3)一年保养。①检查控制箱内部各接头有无松动。②检查内部各线有无异常情况（如各接点是否有断开的情况）。③检查本体内配线是否有断线。④检查机器人的电池电压是否正常（正常为3.6V)。⑤检查机器人各轴电动机的制动是否正常。⑥检查各轴的传动带张紧度是否正常。⑦给各轴减速机加机器人专用油。⑧检查各设备电压是否正常。【实训任务】工业机器人工作站搭建。【操作步骤】(1)工业机器人工作站机械结构安装。(2)工业机器人工作站电气结构安装。(3)工业机器人工作站本体安装。(4)工业机器人工作站控制柜安装。(5)工业而机器人本体与控制柜连接。(6)工业机器人示教器与控制柜连接。(7)工业机器人工作站气路连接。-4项目1工业机器人基础操作实训1.1【实训任务单】实训任务单任务名称实训班级组别实训组长成员工业机器人实训工作站搭建：实训任务1.熟悉工业机器人实训工作站组成设备的功能及安装方法：2.连接工业机器人、示教器和控制器：3.连接工业机器人实训工作站电路和气路操作员主要任务：任务分工记录员主要任务：协调员主要任务：1.设备安装之前应先阅读设备使用说明书，了解设备安装要求，确保设备安装正确：注意事项2.设备电路连接之后应先检查，无误后再通电，保证设备安全：3.实训工作的气路应连接牢固，防止漏气过程记录1.工业机器人实训工作站由设备组成：2.实训工作站机器人本体的型号是问题反馈任务总结【工业机器人实操与应用技术【实训评价表】实训评价表任务名称实训班级组别实训组长成员客项总配自评得分互评得分教师评分检测标准得分(20%)(30%)(50%)1工业机器人本体位置安装正确5工2业控制柜位置安装正确3示教器位置安装正确5器4人工作站其余设备位置安装正确1580工机器人本体与控制柜连接正确5作6站示教器与控制柜连接正确7搭工作站电路连接正确208建工作站气路连接正确209穿戴正确的实训服装1010实训结束后实训设备、工具摆安10放整齐文实训过程中发生下列任何明20项，此项不得分：11生①实训过程中发生设备碰撞：产②实训过程过程中损坏实训设备：③实训过程中发生安全事故教师总体评价总分-6···试读结束···...

2022-10-21

图书名称：《工业机器人概论》【作者】金凌芳，许红平主编；浙江省职业技能教学研究所组编【丛书名】职业技能培训丛书【页数】124【出版社】杭州：浙江科学技术出版社,2017.08【ISBN号】978-7-5341-7512-1【价格】26.00【分类】工业机器人-技术培训-教材【参考文献】金凌芳，许红平主编；浙江省职业技能教学研究所组编.工业机器人概论.杭州：浙江科学技术出版社,2017.08.图书封面：图书目录：《工业机器人概论》内容提要：本书主要介绍工业机器人的结构原理、特点以及应用领域。本书包括走进工业机器人、认识工业机器人的机械部分、观察工业机器人的控制部分、辨识工业机器人的传感部分、走进工业机器人职场五个项目，本书可供职业院校、技工学校的相关专业使用，也可作为相关技术人员的参考用书。《工业机器人概论》内容试读项目一走近工业机器人机器人的问世改变了人们的生活、工作方式，使人类社会迈向智能化、信息化时代。当前，世界各国都积极发展新科技生产力，以提高国家竞争实力，而工业机器人是当今科技发展的新重点，工业机器人行业发展将进入一个前所未有的高速发展期。本项目是工业机器人专业课程学习的开篇项目，将扼要阐述机器人的起源与发展历程，机器人和工业机器人的定义，工业机器人的分类、结构组成及技术参数，目前国内外工业机器人的知名品牌及相关生产厂家，工业机器人的应用领域和发展前景。通过本项目学习，我们一起去揭开工业机器人的神秘面纱。▣▣扫码看本项目PPT▣没▣扫码看本项目视频工业参个概论1.1工业机器人的发展回顾机器人作为20世纪人类最伟大的发明之一，自20世纪60年代初问世以来，经历了近60年的发展，已取得了显著成果。走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的实用化，昭示着机器人灿烂的明天。一、机器人的定义什么是机器人呢？至今科学家们对机器人的定义仍然是仁者见仁，智者见智，没有统的意见。美国国家标准局1981年提出的定义是：“一种机械装置。在对其编程之后，可以完成某些依自动控制指令进行的制造工作和搬运工作。”苏联标准化组织的定义是：“一种可编程序的多功能执行机构，它被使用于通过各种已经编程的动作，来搬运金属部件、工具或特殊装置，完成各种任务。”日本科学家以“自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性”这10个特性来描述机器人的形象1984年，国际标准化组织(IS0)通过的定义是：机器人是一种自动控制下的通过编程可完成某些操作或移动作业的机器。为什么机器人的定义至今没有明确？原因之一是机器人还在发展，新的机型、新的功能不断涌现，领域不断扩展。根本原因是因为机器人涉及人的概念，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。二、机器人的发展回倾1886年法国作家利尔·亚当在他的小说《未来的夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”(Adroid),它具有平衡、步行、发声、感觉、表情和调节运动等生命系统，关节能自由运动，身体能摆动各种形态，外形、肤色、轮廓、头发、视觉、牙齿和手爪等与人类相似。1921年机器人的英语单词“Root'”由捷克剧作家卡尔·恰佩克(KarelCaek)在他的剧本《罗萨姆的万能机器人》中创造，是由捷克语“Roota”而来的。“Roota”的捷克语意是奴隶，能为主人提供服务或劳动。目前，对机器人的普遍定义是：机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。20世纪中叶，近代机器人技术迅猛发展。第一代机器人是遥控操作的机器人，它不能离开人的控制独自运动。1947年美国阿尔贡研究所开发了遥控机械手。1948年又开发了机械耦合的主从机械手，当操作员控制主机械手做运动时，从机械手可准确地模仿主机械手项目一走近工业机器人的运动。第二代机器人是可编程的机器人。1954年美国人乔治·沃尔德(GeorgeWald)制造出世界上第一台可编程的机器人，机器人的机械手能按照不同的程序从事不同的运作，可以脱离控制人，能独立自主地进行操作。第三代机器人是智能机器人。它能利用各种传感器、测量器自主感知环境信息，利用智能技术进行识别、理解、推理，自主运行完成工作任务。发明第一台机器人的正是享有“机器人之父”美誉的恩格尔伯格先生。恩格尔伯格是世界上最著名的机器人专家之一，1958年他建立了Uimatio公司，并于1959年研制出了世界上第一台工业机器人。1962年美国Uimatio公司的第一台机器人Uimate问世，它由计算机控制液压装置来驱动机械手运作，抓取物件进行压铸作业，计算机装有存储信息的磁鼓，能够记忆完成180个工作步骤，如图1-1所示。图1-1第一台由计算机控制的机器人Uimate同年，美国机械与铸造公司也制造出工业机器人，称为“VeratraTrafer”,意思是“万能搬动”，其机械手可以绕底座回旋、沿垂直方向升降，也可以沿半径方向伸缩，如图1-2所示。手臂升降手臂伸缩手腕抓取手腕放松转旋图1-2VeratraTrafer机器人动作示意图3工业参个概论三、工业机器人的发展回顾20世纪70年代，随着计算机控制技术和人工智能的发展，机器人的研制水平得到了快速提升，机器人在工业生产中逐步推广应用。工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。1974年CiciatiMilacro公司推出第一台工业机器人“"TheTomorrowTool'”,它能举起45kg的物体，并能跟踪装配流水线上的移动物体。1975年BM公司研究出带有触觉和力觉的传感器，由计算机控制的机械手可以完成20个零件的打字机装配工作。1979年Uimatio公司研究出第一台通用型工业机器人PUMA,标志着工业机器人应用日趋成熟，如图1-3所示。PUMAVid图1-3第一台通用型工业机器人PUMA20世纪80年代，日本和西欧国家为了缓解劳动力严重短缺的社会问题，在工业领域，特别是在汽车和电器生产领域大量使用工业机器人，从而推进了机器人的研发。1980年全球用于工业生产的机器人达2万多台，1990年达到30万台左右，2015年全球工业机器人销量突破24万台。机器人发源地在美国，后因产业转移等原因，忽视了应用开发研究，但美国的机器人技术一直处于世界领先水平。其具体体现在：①性能可靠，功能全面，精确度高；②机器人语言研究发展较快，语言类型多、应用广，水平居世界之首；③智能技术发展快，视觉、触觉等人工智能技术在航天工业中广泛应用：④高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速。我国工业机器人起步于20世纪70年代初期，经过近50年的发展，工业机器人现已在越来越多的领域得到了应用。我国2014年机器人销量大约为5.7万台，2015年机器人销量大约为6.6万台，约占全球市场总销量的四分之一，并且连续三年成为全球第一大工业机器人市场。其中，自主品牌工业机器人约占销量的三分之一，但与国际机器人“四大家族”（瑞士ABB、德国库卡、日本发那科、日本安川电机公司)无法形成竞争优势。我国工业机器人必须突破的技术瓶颈有：①提升国产减速器、交直流伺服电机与驱动器等核心零部件的可靠性、运行精密度，特别是在快速运行时的稳定性和承载能力；项目一走近工业机器人②提升传感器的灵敏度、可靠性：③开发有自主知识产权的控制系统软件。国内工业机器人的使用较多集中于汽车行业。就全球平均水平来看，汽车行业的应用约占工业机器人总量的40%，而在我国这一数字目前在60%左右，在毛坯制造（冲压、压铸锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人已逐步取代了人工。比如，一期投资11.75亿美元的长安福特杭州分公司，是改革开放以来杭州引进的第一个世界级整车项目，拥有600多台机器人，每72就能生产出一辆汽车。2015年国务院发布了《中国制造2025》，明确提出把推进智能制造作为“中国制造2025”的主攻方向。新一代信息技术与制造业的深度融合，正在引发新一轮技术革命和产业变革，制造业数字化、网络化、智能化成为这次变革的核心。地处宁波的中银双鹿电池制造有限公司，原来生产一节电池从钢壳投料到完成码垛要经过11道工序，大概耗时1h。现在他们研制成功全球第一条真正实现无人智能生产的电池生产线一“500+”电池生产线，通过互联网输入生产指令，让机器人操控整条生产流水线。在这条生产线上，没有操作工，没有搬运工，全部生产由机器人自动完成，即使把车间的灯全部熄灭，也丝毫不影响生产，开启了中国电池“黑灯生产”新纪元。德国电视7台一行人员专程到双鹿电池拍摄“500+”生产线，他们对这条由“双鹿人”自主研发的无人智能生产线钦佩不已，认为即使在德国，这样的生产线也很少见。表1-1列举了工业机器人发展的重大历史事件。表1-1工业机器人发展的重大历史事件表年份领域事件1955理论丹纳维特(Deavit)和哈顿贝格(Harteerg)提出了齐次变换美国专利2998237，乔治·德沃尔(GeorgeDevol)的“编程技术”、“传输”（基于1961工业Uimate机器人)1961工业第一台Uimate机器人安装，用于压铸1961技术有传感器的机械手MH-1,由厄恩斯特(Emt)在麻省理工学院发明1961工业沃萨特兰(Veratra)圆柱坐标机器人商业化1965理论路昌斯·乔治·罗伯茨(L.G.Roert)将齐次变换矩阵应用于机器人麻省理工学院的罗伯茨(Roert)演示了第一个具有视觉传感器的能识别与定1965技术位简单积木的机器人系统日本成立了人工手研究会（现改名为仿生机构研究会），同年召开了日本首届机1967理论器人学术会1968技术斯坦福研究院发明带视觉的由计算机控制的行走机器人Shakey1969技术沙因曼(V.C.Sheima)及其助手发明斯坦福机器臂在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议，1970年以后，机器人的研究得1970理论到迅速广泛的普及1970技术美国电子测试实验室(ETL)发明带视觉的自适应机器人6工业参个概论续表年代领域事件1971工业日本工业机器人协会(JIRA)成立1972理论保罗(R.P.Paul)用D-H矩阵计算轨迹1972理论怀特因(D.E.Whitey)发明操作机的协调控制方式辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工1973工业业机器人，它是由液压驱动的，能提升的有效负荷达45kg1975工业美国机器人研究院成立1975工业美国Uimatio公司公布其第一次利润1976技术在斯坦福研究院完成用机器人的编程装配1978工业罗斯(C.Ro)及其同事成立了机器人智能公司，生产出第一个商业视觉系统工业机器人真正在日本普及，故称该年为“机器人元年”。随后，工业机器人在日1980工业本得到了巨大发展，日本也因此赢得了“机器人王国”的美称1984民用英格伯格再次推出机器人Helmate,可在医院里为病人送饭、送药、送邮件1996民用本田推出“拟人机器人P2”丹麦乐高公司推出机器人(Mid-torm)套件，让机器人制造变得跟搭积木一样1998民用相对简单又能任意拼装，使机器人开始进入个人世界日本索尼公司推出的犬型机器人爱宝(AB0)当即销售一空，从此娱乐机器人成1999民用为目前机器人迈进普通家庭的途径之一丹麦Root公司推出了吸尘机器人Rooma,它能避开障碍，自动设计行进路2002民用线，还能在电量不足时自动驶向充电座。Rooma是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人微软公司推出了微软机器人工作室(MicrooftRooticStudio),机器人模块化2006民用平台统一化的趋势越来越明显，比尔·盖茨预言家用机器人很快将席卷全球四、工业机器人的定义及特点(一)工业机器人的定义美国机器人协会提出的工业机器人定义为：“工业机器人是用来进行搬运材料、零件、工具等可再编程的多功能机械手，或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。”国际标准化组织(IS0)曾于1987年对工业机器人给出了定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能够完成各种作业的可编程操作机。”S08373对工业机器人给出了更具体的解释：“机器人具备自动控制及可编程、多用途功能，机器人操作机具有三个或三个以上的可编程轴，在工业自动化应用中，机器人的底座可固定也可移动。”6···试读结束···...

2022-10-21 浙江省研究所 浙江省研究所有哪些

图书名称：《智能制造与机器人应用技术》【页数】179【出版社】北京：机械工业出版社,2020.06【ISBN号】978-7-111-65352-3【分类】工业机器人-职业教育-教材-智能制造系统-职业教育-教材【参考文献】智能制造与机器人应用技术.北京：机械工业出版社,2020.06.图书封面：图书目录：《智能制造与机器人应用技术》内容提要：本书主要介绍了智能制造技术的基本知识，以及工业机器人在智能制造中的应用。结合国内外智能制造的发展现状，介绍了智能制造的定义、特点、发展以及应用情况。从智能工厂、智能生产、智能物流和智能服务这四个方面介绍了智能制造的内涵和关键技术。本书还介绍了工业机器人技术的基本知识，以及在智能制造中的行业应用，重点介绍了工业机器人的视觉技术及应用，智能移动机器人和工业机器人虚拟仿真技术等与智能制造密切相关的主题。通过对本书的学习，能够使读者对智能制造技术和工业机器人在智能制造中的应用有一个全面清晰的认识。《智能制造与机器人应用技术》内容试读第章hater绪论国外智能制造国家战略目前，全球制造业的格局正面临重大调整，新一代信息技术与制造业的不断交叉与融合，引领了以智能化为特征的制造业变革浪潮。为了走出经济发展困境，德国、美国、法国、英国、日本等工业发达国家纷纷提出了“再工业化”发展战略，力图掌握新一轮技术革命的主导权，重振制造业，推进产业升级，营造经济新时代。各国提出的智能制造国家战略见表1-1。1.国外智能制造国家战略表1-1各国提出的智能制造国家战略提出时间2013年2013年2013年2014年2014年2015年2015年新工业英国工业振兴美国机器人战略名称工业4.0印度制造计划中国制造2025法国2050战略先进制造业新战略国家德国法国英国美国印度日本中国1.1.1德国“工业4.0”1.背景德国制造业在全球是最具有竞争力的行业之一，特别是在装备制造领域，拥有专业、创新的工业科技产品、科研开发管理以及复杂工业过程的管理体系；在信息技术方面，其以嵌智能制造与机器人应用技术入式系统和自动化为代表的技术处于世界领先水平。为了稳固其工业强国的地位，德国开始2对本国工业进行反思与探索，“工业4.0”构想由此产生。(1)工业1.018世纪60年代，随着蒸汽机的诞生，英国发起第一次工业革命，开创了以机器代替手工劳动的时代，蒸汽机带动机械化生产，纺织、冶铁、交通运输等行业快速发展，人类社会进人工业1.0时代，即“机械化”时代，如图1-1所示。a)纺织机D)蒸汽机车图1-1工业1.0一机械化时代(2)工业2.019世纪六七十年代起，电灯、电报、电话、发电机、内燃机等一系列电气发明相继问世，电气动力带动自动化生产，出现第二次工业革命，汽车、石油、钢铁等重化工行业得到迅速发展。人类社会进入工业2.0时代，即“电气化”时代，如图1-2所示。a)电灯)电话图1-2工业2.0一电气化时代(3)工业3.020世纪四五十年代以来，在原子能、电子计算机、空间技术和生物工程等领域的重大突破，标志着第三次工业革命的到来。这次工业革命推动了电子信息、医药、材料、航空航天等行业的发展，开启了工业3.0时代，即“自动化”时代，如图1-3所示。a)第一台通用计算机“埃尼阿克”)原子弹爆炸图1-3工业3.0—一自动化时代第1章绪论(4)工业4.0在2013年4月的汉诺威工业博览会上，德国联邦教研部与联邦经济技术部正式推出以智能制造为主导的第四次工业革命，即“工业4.0”，并将其纳入国家战略。其内容是指将互联网、大数据、云计算、物联网等新技术与工业生产相结合，最终实现工厂的智能化生产，让工厂直接与消费需求对接。四次工业革命四个发展阶段的主要特征见表1-2。表1-2四次工业革命的特征及联系工业革命工业1.0工业2.0工业3.0工业4.0时间18世纪60年代19世纪六七十年代20世纪四五十年代现在领域纺织、交通汽车、石油、钢铁电子信息、航空航天物联网、服务网代表产物蒸汽机电灯、电话、内燃机原子能、电子计算机物联网、服务网主导国家英国美国日本、德国德国特点机械化电气化自动化智能化2.概念工业4.0的核心是通过信息物理融合系统(Cyer-PhyicalSytem,CPS)将生产过程中的供应、制造、销售信息进行数据化、智能化，达到快速、有效、个性化的产品供应目的。CPS是一个综合了计算、通信、控制技术的多维复杂系统，如图1-4所示。CPS将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。CS可将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起，从而将生产工厂转变为一个智能环境，如图1-5所示。人类互联网互联网社交交通媒体计算智能电网CPS商网站传感器网络CPS入式系统智能工服务型厂/车间互联网智能建通信网络化控制系统控制筑/家居图1-4信息物理融合系统的组成图15信息物理融合系统网络工业4.0的本质是基于“信息物理融合系统”实现“智能工厂”，是以动态配置的生产方式为核心的智能制造，是未来信息技术与工业融合发展到新的深度而产生的工业发展模式。通过工业4.0可以实现生产率大幅提高，产品创新速度加快，满足个性化定制需求，减少生产能耗，提高资源配置效率，解决能源消费等社会问题。3.四大主题工业4.0的四大主题是智能工厂、智能生产、智能物流和智能服务。(1)智能工厂智能工厂重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设智能制造与机器人应用技术施的实现。(2)智能生产智能生产主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。(3)智能物流智能物流主要通过互联网、物联网、物流网来整合物流资源，充分提高现有物流资源供应方的效率，而需求方则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。(4)智能服务智能服务是应用多方面信息技术，以客户需求为目的跨平台、多元化的集成服务。4.三大集成工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现纵向集成、数字化集成和横向集成。(1)纵向集成纵向集成关注产品的生产过程，力求在智能工厂内通过互联网建成生产的纵向集成。(2)数字化集成数字化集成关注产品整个生命周期的不同阶段，包括设计与开发、安排生产计划、管控生产过程以及产品的售后维护等，实现各个阶段之间的信息共享，从而达成工程的数字化集成。(3)横向集成横向集成关注全社会价值网络的实现，从产品的研究、开发与应用拓展至建立标准化策略、提高社会分工合作的有效性、探索新的商业模式以及考虑社会的可持续发展等，从而达成德国制造业的横向集成。1.1.2其他各国智能制造战略1.美国“振兴美国先进制造业”(1)背景20世纪80年代以来，随着经济全球化、国际产业转移及虚拟经济的不断深化，美国的产业结构发生了深刻的变化，制造业日益衰退，“去工业化”趋势明显，虽然美国制造业的增加值逐年提高，但制造业的增加值占国内生产总值的比重却在逐年下降。2008年金融危机后，美国意识到了发展实体经济的重要性，提出了“再工业化”的口号，主张发展制造业，减少对金融业的依赖。2014年10月，美国发布《振兴美国先进制造业》报告，用于指导联邦政府支持先进制造业研究开发的各项计划和行动。(2)内容《振兴美国先进制造业》指出，加快技术创新、确保人才输送、改善商业环境是振兴美国制造业的三大支柱，具体内容见表1-3。表13振兴美国制造业的三大支柱说明支柱措施制定国家先进制造业战略，增加优先的跨领域技术的研发投资，建立制造创新研究院网络，加快技术创新促进产业界和大学合作进行先进制造业方面的研究，建立促进先进制造业技术商业化的环境，建立国家先进制造业门户等改变公众对制造业的错误观念，利用退伍军人人才库，投资社区进行大学水平的教育，发展确保人才输送伙伴关系提供技能认证，加强先进制造业的大学项目，推出关键制造业奖学金和实习计划等改善商业环境颁布税收改革，合理化监管政策，完善贸易政策，更新能源政策等第1章绪论《振兴美国先进制造业》指出，美国发展的三大优先领域分别是：制造业中的先进传感、先进控制和平台系统；虚拟化、信息化和数字制造；先进材料制造。具体的措施建议见表1-4。表1~4美国发展的三大优先领域具体说明技术领域措施制造业中的先进传感、先进建立先进制造技术测试平台，建立聚焦于能源优化利用的研究所，制定新的产业控制和平台系统标准建立制造卓越能力中心，建立大数据制造创新研究所，制定CPS安全和数据交换虚拟化、信息化和数字制造的制造政策标准推广材料制造卓越能力中心，利用供应链管理国防资产，制定材料设计数字标先进材料制造准，设立制造业创新奖学金2。法国“新工业法国”(1)背景根据法国国家统计局的数据，自20世纪80年代开始，法国开始进入“去工业化”时代，制造业就业岗位从1980年的510万下降到2013年的290万，制造业增加值占GDP比重从20.6%下降到10%。面对伴随“去工业化”而来的工业增加值和就业比重的持续下降，法国政府意识到“工业强则国家强”，于是在2013年9月推出了“新工业法国”战略，旨在通过创新重塑工业实力，使法国重回全球工业第一梯队。2015年5月18日，法国政府对“新工业法国”战略进行了大幅度调整。“新工业法国Ⅱ”标志着法国“再工业化”开始全面学习德国“工业4.0”。此次调整的主要目的在于优化国家层面的总体布局。未来工业宽带网络与信息安全智能电网(2)内容调整后的“新工业法国”总体布物联网局为“一个核心，九大支点”，如图16所示。其主要内容是实现工业生产向数字制造、智能制造转可持续发展城市型，以生产工具的转型升级带动商业模式变革。新型医药3.英国“英国工业2050战略”(1)背景英国是工业革命的发生地，现代工现代化物流业的摇篮。自20世纪六七十年代开始，英国制造新资源开业经历了巨大变革，制造业在整体经济中所占的比重持续下降，而金融服务业所占的比重则强势上图1-6未来工业及其九大支点升。这一情况一直持续到2008年金融危机爆发。破裂的金融泡沫、迟缓的经济复苏，让英国重新认识到制造业在维护国家经济韧性方面的重要意义强大的、以出口为导向的制造业往往能让一个国家从衰退中更快复苏。基于这一认识，2013年10月英国政府科技办公室推出了“英国工业2050战略”，制定了到2050年的未来制造业发展战略，提出英国制造业发展与复苏的政策。(2)内容“英国工业2050战略”展望了2050年制造业的发展状况，并据此分析了英智能制造与机器人应用技术国制造业的机遇和挑战。报告的主要观点是，科技改变生产，信息通信技术、新材料等科技将在未来与产品和生产网络融合，极大地改变产品的设计、制造、提供甚至使用方式。报告认为，未来制造业的主要趋势是个性化的低成本产品需求增大，生产重新分配和制造价值链的数字化该战略提出了未来英国制造业的四个特点，如图1-7所示。一是快速、敏锐地响应消费者需求。生产者将更快地采用新科技，产品定制化趋势加强。制造活动不再局响应消费者需求培养高素质劳动力限于工厂，数字技术将极大地改变供英国工业2050战略应链。把握市场新机遇可持续发展的制造业二是把握新的市场机遇。金砖国图1-7未来英国制造业的特点家和“新钻十一国”将增大全球需求，但英国的主要出口对象仍然是欧盟和美国。高科技、高价值产品是英国出口的强项。三是可持续发展的制造业。全球资源匮乏、气候变化、环保管理完善、消费者消费理念变化等种种因素将使可持续发展的制造业获得青睐，循环经济将成为关注重点。四是未来制造业将更多地依赖技术工人，应加大力度培养高素质的劳动力。这一战略将英国制造业的发展提到了新高度。4.印度“印度制造计划”(1)背景自20世纪90年代初推行市场化改革以来，印度经济走出了一条不同于传统工业化的发展道路，以新兴的软件、信息技术等服务业为增长主引擎，而制造业对国民经济的贡献有限。2014年9月，印度推出“印度制造计划”，力图改变印度制造业不振的境况。印度政府希望借鉴中国改革开放的成功经验，发挥印度人口多、成本低的优势，扩大对外开放、吸引外资，提供更多的就业岗位，努力缩小印度社会的贫富差距。(2)内容“印度制造计划”是以对外开放、自由化、市场化为指导思想，旨在推动本国制造业快速增长的经济计划。首批重点行业包括汽车、航空、化工、国防军工、电子设备、制药等25大产业；核心思想是“引源扩流”，一方面通过改革组合拳，辅之以积极的经济外交来吸引投资，另一方面扩大对外开放和出口，实现制造业的大幅增长和在全球市场的扩张，到2025年将制造业占GDP的比重提升至25%，并创造大量正式的就业岗位，最终将印度打造成为全球的制造业中心。5.日本“机器人新战略”(1)背景日本制造业在第二次世界大战后发展迅猛，20世纪60年代的工业年均增长率高达13%。在20世纪70年代，日本基本实现工业现代化。到了20世纪80年代，日本在汽车、半导体等领域超过欧美几个工业大国，成为世界第二大制造国。进入21世纪后，全球制造业结构调整，日本制造业成本增加，面临巨大挑战。在这个背景下，2015年1月，日本政府推出了“机器人新战略”，旨在应对产业变革的需求和扩大日本在机器人产业的优势。(2)政策支持日本是全球工业机器人装机数量最多的国家，其机器人产业也极具竞···试读结束···...

2022-10-21 机器人应用 智能制造就业前景 智能制造与机器人应用

图书名称：《机器人新世界》【作者】小牛顿科学教育有限公司编著【丛书名】小牛顿新兴科技馆【页数】67【出版社】成都：天地出版社,2017.07【ISBN号】978-7-5455-2934-0【分类】机器人-青少年读物【参考文献】小牛顿科学教育有限公司编著.机器人新世界.成都：天地出版社,2017.07.图书封面：图书目录：《机器人新世界》内容提要：你是否幻想过这样的生活？早晨，你还赖在被窝里呢，机器人管家已经打开烤箱，为你烘烤香喷喷的面包，温好一杯牛奶，然后用轻柔的声音唤你起床；生病了，有机器人做手术，甚至有纳米机器人进入体内治疗；吃穿住行都可以用3D打印机完成……你准备好迎接机器人全面走进我们的生活了吗？《机器人新世界》内容试读牛顿新兴科技馆机器人新世界小牛顿科学教育有限公司编著天地出版社|TIANDIPRESS绿色印刷保护环境爱护健康亲爱的读者朋友：本书已人选“北京市绿色印刷工程—优秀出版物绿色印刷示范项日”。它采用绿色印刷标准印制，在封底印有“绿色印刷产品”标志。按照国家环境标准(H山2503-2011)《环境标志产品技术要求印倒第一部分：平版印刷》，本书选用环保型纸张、油墨、胶水等原辅材料，生产过程注重节能减挂，印倒产品符合人体健康要求选择绿色印刷图书，畅享环保健康阅读！北京市绿色印刷工程图书在版编目(CP)数据机器人新世界/小牛顿科学教育有限公司编著.一成都：天地出版社，2017.7(小牛顿新兴科技馆1SBN978-7-5455-2934-01.①机…Ⅱ.①小…Ⅲ.①机器人-青少年读物M.①TP242-49中国版本图书馆C1P数据核字(2017)第142806号本书系为小牛顿新兴科技馆，《机器人新世界》为其中之一，由小牛顿科学教育有限公司正式授权北京华夏盛轩图书有限公司（并转授权天地出版社）出版中文简体版。著作权登记号图字：21-2017一84-88JIQIRENXINSHIJIE机器人新世界出品人杨政策划编辑戴迪玲贵任编辑姜枫杨柳营销编辑吴咚责任印制刘元装帧设计李今妍书情文化出版发行天地出版社(成都市槐树街2号邮政编码：610014)】网址htt://www.tiadih.com总经销新华文轩出版传媒股份有限公司印刷北京盛通印刷股份有限公司开本889×11941/16印张4.25字数60千字版次2017年8月第1版印次2017年8月第1次印刷书号1SBN978-7-5455-2934-0定价25.00元●版权所有，侵权必究。如有质量问题，请与出版社联系更换。目录Cotet4编者的话迎接机器人新世代扫一扫巴看视频O科学主题机器人新世界扫一扫巴看视频38科技动手做机器毛怪扫一扫巴看视频46追根究底13D梦想打印机扫一扫巴看视频60着眼未来穿上智能科技编者的话Editor'Note迎接机器人新世代你有没有想过这样的一天？早晨，你还赖在被窝里，机器人管家已经打开烤箱，为你烘烤香喷喷的面包，热好一杯牛奶，然后用轻柔的声音唤你起床；你拿自起床头柜上的穿戴式智能眼镜，查询今天的天气、待办事项，糟糕！和小芳的约会要迟到了，赶快请机器人管家发个短信过去！你冲出家门，自动驾驶的出租车已经等在门口，只要输入地址，它就会算出快速到达的路线，带你到达目的地…自从20世纪晚期，互联网和计算机走入生活以来，人们的通信、社交和生活方式有了翻天覆地的变化，社交网络和电子邮件使得朋友之间的联系更加快捷，打破国界限制。互联网上充斥各4种各样的信息和知识，现代人为了随时随地查看信息和查询数据，生活中几乎离不开平板电脑和智能手机。计算机按照指令执行工作的特性，也同时开启了自动化控制技术的大门。有句话说“人因懒惰而发明”，自动化控制借由事先规划、输入设定操作生产流程，大大节省了人类工作花费的力气和时间，机器人就是在这样的背景下发明出来的。有了机器人之后，凡是人类不想做或者做不来的工作，都可以由机器人代劳。刚开始，机器人只做些粗重、危险或高度重复性的工作，随着功能不断进化，机器人变得越来越专业、越来越聪明，当起了管家、保姆、餐厅服务生、厨师、调酒师、外科医生、药剂师、展场导览员、消防员、保全人员等各种行业的职务，甚至连作家、画家等创作和艺术领域的工作也可以担纲。机器人带来了便利的生活，但有人担心按指令操作、不出错又不会疲劳的机器人抢走人类的饭碗。所幸，通过佩戴智能眼镜、智能手表等穿戴式装置，人类的功能也可以不断“升级”。穿上动力外骨骼服装，可以跑得更远，跳得更高，拾起更重的物品，就算真有机器人“造反”的那一天，人类也拥有铁打的四肢可以互相抗衡…当然，我是开玩笑的。机器人新世界是什么模样呢？一起来瞧瞧吧！科学主题Scieceloic扫一扫巴看视频机器人新世界你看，那两个正在踢足球的人，其中一个披着金色的爵士卷发，样子好像科学家牛顿。另一个正弯着身子准备接球，头顶灰白乱发，是天才爱因斯坦耶！再走近一点儿，仔细瞧瞧，哇！原来它们是机器人！“牛顿”那双睿智又明亮的眼里隐藏着光电传感器，脸上的皮肤长得几乎和真人的一样。被“苹果砸中的脑袋”里，还藏着一台计算机呢！真是太神奇了！机器人是人类的好帮手，它可以代替人类完成各种工作，无论是太粗重、太精密、太危险、太无聊的任务，还是人类难以到达的地方，都可以派机器人去执行。随着科技的日新月异，机器人的种类和功能越来越多，智能也越来越高，不久的将来，机器人会越来越普遍地出现在我们的生活中。你准备好了吗？让我们一起进入机器人新世界！二维码▣···试读结束···...

2022-10-21 epub百度百科 epub编辑器

图书名称：《机器人结直肠手术学》【作者】（美）HowardRo，SagW.Lee，Bradley.J.Chamage，AleioPigazzi，DavidE.Rivadeeira作；党诚学，袁达伟译【页数】241【出版社】北京/西安：世界图书出版公司,2020.12【ISBN号】978-7-5192-7771-0【分类】机器人技术-应用-直肠疾病-外科技术-机器人技术-应用-结肠疾病-外科手术【参考文献】（美）HowardRo，SagW.Lee，Bradley.J.Chamage，AleioPigazzi，DavidE.Rivadeeira作；党诚学，袁达伟译.机器人结直肠手术学.北京/西安：世界图书出版公司,2020.12.图书封面：图书目录：《机器人结直肠手术学》内容提要：《机器人结直肠手术学（精）》从机器人技术的发展历史开始，系统地阐述了该技术在结直肠疾病应用中的方方面面。不仅介绍了机器人在结直肠良恶性疾病中的使用方法，还详细地论述了一系列诸如机器人技术的费用、培训、并发症等问题。《机器人结直肠手术学》内容试读第一部分机器人手术概述机器人结直肠手术学图1.1达·芬奇手稿中的设计草图（来自科学史学会及博物馆，佛罗伦萨，意大利）。经允许引自yA.Volfo,JeffreyA.Stock.HitoryofRooticSurgery//JeffreyA.StockMD,MichaelP.EoitoMD,VicetJ.LateriMD,etal.CurretCliicalUrology:UrologicRooticSurgery.NewYork:Sriger.2008:3-25.Sriger逐渐成为了主流，而远程操作的概念也逐渐成Jeki与美国国防先进技术研究计划署为了现实。手术机器人被认为可以弥补腔镜手DefeeAdvacedReearchProjectAgecy术3D视角缺失和灵巧性不足等缺点。,DARPA)合作，开展高级外科技术研究项目，1985年，第一台非腔镜手术机器人装置其目的是演练一种装备了机械臂的“布兰德利"Uimatio'PUMA560系统，完成了首例机器战车（图1.5），它可以在野外对受伤的士兵人辅助经皮脑组织活检术1（图1.2）。20世进行外科手术，而医生们则可以驻扎在移动外纪90年代早期，兽医HaPaul和整形外科医科医院(MoileAdvacedSurgicalHoital,生WilliamBarger开始利用IBM公司的PumaMASH)内进行远程控制操作。1996年，一次机械臂装置研究用于关节置换的手术机器人距离超过5km的成功演示证明了该机器的实用系统。Puma系统是一种早期的机器人操作界性，然而由于城市与野外环境的本质区别，该面，它可以更精确地进行术前计划，利于股骨系统的日常实用性较差，因此最终未得以继续与假体的完美接合。这次合作继而催生了由发展。美国ItegratedSurgicalSytem公司制造的尽管ROBODOC系统取得了成功，但由ROBODOC系统，后者可将股骨干中心定位率于美国食品与药品监督管理局(FDA)的漫长由75%（人类平均水平）提高至96%（图1.3）。审批过程，真正获得实际应用的手术机器人诞伦敦的外科医生JohWickham和Bria生于腹腔镜手术中。工作于DARPA的YuluDavie利用一种近似于ROBODOC的手术系统Wag在ComuterMotio公司成功研发出了完成了经尿道前列腺切除术，该系统添加了一AESOP系统(AutomatedEdocoicSytemfor个机械固定环，从而提高了手术的安全性并保OtimalPoitioig),旨在利用机器人辅助腹证了机械臂的精确运动（图1.4）。腔镜手术时的定位和摄像（图1.6）。美国军方对远程呈现技术的研究也在在AESOP系统逐渐普及的同时，Frederick持续进行中。1992年，RikSatava和DoMol博士申请了“格林远程呈现手术装置”第1章机器人手术系统的发展历史UNIMATEA202gerRemeyer/CORBI图1.2Puma200机器人系统。经允许引自M.L.LoretziadiAShortHitoryoftheIvaioofRootiSurgeryHelleicJouralofSurgery,2014,86:3117-3121.Sriger图1.4PROBOT手术机器人系统（来自htt:/www.imerial.ac.uk/mechatroicimedicie/roject/.root/idex.html)。经允许引自IlyaAVolfo,JeffreyA.Stock.HitoryofRooticSurgery//图1.3ROBODOC外科系统。经允许引自M.LJeffreyA.StockMD,MichaelP.EoitoMD,VicetLoretziadiAShortHitoryoftheIvaioofRootJ.LateriMD,etal.CurretCliicalUrology:iSurgery.HelleicJouralofSurgery,2014,86:UrologicRooticSurgery.NewYork:Sriger,2008:3117-3121.@Sriger3-25.CSriger5机器人结直肠手术学图1.5“布兰德利”战车。经允许引自M.L.LoretziadiAShortHitoryoftheIvaioofRootiSurgery.HelleicJouralofSurgery,2014,86:3117-3121.Sriger(Gree'telereeceurgerydevice)的专利权，器人拥有了更清晰的影像和多画面显示功能。并成立了美国ItuitiveSurgical公司。经过一2009年，“Si”系统推出了双控制台技术，些改进后，达芬奇系统诞生了(thedaVici加强了达芬奇机器人的训练和合作功能，同时ytem,图1.7)。1997年4月，Hime和进一步改善了其影像系统。2014年，ItuitiveCardiere博士在布鲁塞尔使用该系统进行了第Surgical公司推出了最新的“Xi”系统，使机一台真正意义上的机器人手术。1998年，达器人的机械臂移动范围更加灵活精准，可覆盖芬奇系统完成了首台心脏瓣膜手术。很快，更广的手术部位。该系统具有强大的可扩展性，ComuterMotio公司也正式推出了自己的宙为一系列的影像和器械技术提供了无缝的连接斯系统（ZEUSytem图1.8)。该系统与达入口。同时“Xi”系统与ItuitiveSurgical公芬奇系统类似，也是使用机器人的机械臂完成司的FireflyTM荧光影像系统兼容，可以为医生手术操作，不同之处在于宙斯系统有着更符合提供实时的视觉信息（包括血管检测、胆管和人体工程学的增强界面和更好的2D显示效果。组织灌注等)。这些不同的系统将在本章进行起初宙斯系统并没有提供机械手腕装置，但后详细的介绍。来被加入。该系统首次完成了纯内镜下的机器人手术操作—输卵管的吻合。最终，ItuitiveSurgical公司在2003年1.2应用现状成功收购了ComuterMotio公司，奠定了其在手术机器人市场的垄断地位。达芬奇机器人虽然1998年在德国已成功完成了第一台手术系统于1999年推向市场，那时它包含3D机器人辅助冠状动脉分流术，但直到2000影像平台、3只机械臂和EdoWrit'"机械手腕年时美国FDA仍仅批准了一些特定的机器人装置。2003年，该系统的首次重大升级加入辅助腹腔镜手术。从那时起，机器人辅助手术了第4只机械臂，使得机器人的操作灵活性大的应用便开始飞速发展。本节回顾了过去近20大增强。2006年，“S”系统的发布使达芬奇机年手术机器人的应用领域和现状。6···试读结束···...

2022-10-21 机器人手术机械臂的位置 机器人手术机械臂

图书名称：《机器人编队控制方法研究》【作者】韩青编著【页数】140【出版社】上海：上海交通大学出版社,2020【ISBN号】978-7-313-23139-0【价格】88.00【分类】机器人控制-编队-研究【参考文献】韩青编著.机器人编队控制方法研究.上海：上海交通大学出版社,2020.图书封面：图书目录：《机器人编队控制方法研究》内容提要：本书以基于纯角度观测信息的多机器人编队控制为研究对象，以非线性系统秩和面元分析法为理论基础，围绕多机器人领航-跟随编队控制系统的可控性、可观测性、稳定性三方面要求，对多机器人编队控制涉及的状态估计、闭环控制、轨迹跟踪、机器人定位、自主导航等关键技术问题展开了深入研究。《机器人编队控制方法研究》内容试读绪论编队控制是对多机器人协同完成复杂任务的基本要求，是多机器人系统研究中最基本的问题之一，也是学术界和从业者的研究热点，充分说明了机器人编队控制方法研究的必要性和重要性，未来具有良好的应用前景。1.1概述机器人技术属于交叉学科，涉及机械、电子、计算机、控制、通信、人工智能等多个学科和技术领域。自1959年世界上第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已取得了举世瞩目的成就。在1999年国际自动控制联合大会上，宋健院士指出，“机器人技术的应用和进步是20世纪自动控制领域最有说服力的成就，是当代最高意义上的自动化”[1]。作为衡量一个国家科技发展水平的重要标志，近年来，机器人技术的发展受到世界各国的高度重视。2014年，欧盟规划了“认知系统与机器人技术”研究；2015年，德国提出了“工业4.0”高科技战略计划；2011年，美国启动了“国家机器人计划”；2015年，美国国家科学基金会再次资助伙伴机器人(co-root)的研发；2015年初，日本公布了《日本机器人新战略》，明确提出下一代机器人研究中要努力实现数据终端化、网络化、云计算等技术；2009年，韩国发布了《服务机器人产业发展战略》，提出努力成为世界三大机器人强国之一的发展目标：2012年，韩国知识经济部发布了一项为期十年的中长期战略《机器人未来战略2022》，计划将目前的机器人规模进一步扩大，到2022年达到25亿韩元的规模。为推进机器人技术的发展与创新，中国相继推出了多项战略规划并给予了政策支持，如表1-1所示。2012年4月，科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》。这两项规划指出在“十二五”期间重点发展工业和服务机器人新兴产业；在《智能制造科技发展“十二五”专项规划》中，重点攻克一批前沿核心和共性关键技术，研制一批智能化高端装备，并002机器人编队控制方法研究进行示范应用和产业化；在《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》中，首要发展服务机器人新兴产业，发展公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生机器人平台和模块化核心部件等四大任务；2015年5月，《中国制造2025》出台，强调重点发展包括高档数控机床和机器人在内的十个领域，为机器人产业的发展提供了强有力的政策支持；2015年11月23一25日，以“协同融合共融，引领智能社会”为主题的世界机器人大会在北京举办；2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，规划指出，在把握全球人工智能发展态势的大背景下，应立足国家发展全局，全面增强科技创新基础能力，找准突破口和主攻方向，拓展重点领域的应用深度和广度，全面提升经济社会发展和国防应用智能化水平，重点开展机器人关键共性技术研究。表1-1我国机器人技术与产业相关政策时间发布部门政策名称2012年4月科技部《智能制造科技发展“十二五”专项规划》2012年4月科技部《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》2012年5月工信部《智能制造装备产业“十二五”发展规划》2012年7月国务院《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》2013年12月工信部《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》2015年5月国务院《中国制造2025》战略2017年7月国务院《新一代人工智能发展规划》智能移动机器人是一种具有较强自主规划、自主组织和自适应能力的有效工具。它无须人为介人就能在复杂环境中自主移动，并利用所携带设备完成各种人类难以完成的探索、救援、运输、科学研究等任务。但是随着应用的不断深入，对智能移动机器人的需求趋于多元化，其中对多移动机器人系统的需求愈发强烈。一方面，对于复杂的任务，单个机器人无法独立完成，需要多个机器人的协调合作才能完成；另一方面，多机器人通过相互之间的协调与合作，提高系统的工作效率，如在工作环境发生变化或系统发生局部故障时，多机器人仍可以通过彼此间的协调与合作来完成既定的任务。在这样的背景下，多机器人系统的研究备受青睐。麻省理工学院(MaachuettItituteofTechology)iRoot群体机器人研究团队研究出超过100个机器人的多机器人系统，并应用于实践)。田纳西大学(UiverityofTeeee)的林恩·E.帕克(LyeE.Parker)博士带领其研究团队研发了具有容错能力的ALLIANCE系统，理论验证了该系统成员机器人既1绪论003可以动态加入又可以退出协作任务的可行性。此外，美国国家航空航天局(NatioalAeroauticadSaceAdmiitratio)-、西弗吉尼亚大学(WetVirgiiaUiverity))、日本大学(NihoUiverity))、宾夕法尼亚大学(UiverityofPeylvaia)]、佐治亚理工学院(GeorgiaItituteofTechology)o、南加利福尼亚大学(UiverityofSoutherCaliforia)-]等也对多无人机或多机器人编队控制问题进行了相关研究。同时，国内的许多高校及研究机构对多机器人系统的研究也已经取得了一些较成熟的科研成果。中国科学院沈阳自动化研究所建立了一套多机器人协作装配系统，不仅实现了机器人协作过程中内部成员的控制管理及轨迹规划，还实现了信息交互、分析推理及任务分配1]。针对多机器人协调问题，上海交通大学自动化研究所研发了一套具有开放性、通用性的分布式协调平台，并对相关问题展开了深入研究。此外，清华大学15-16们、浙江大学1)、华中科技大学18-1)、哈尔滨工业大学[02]、中国科学技术大学)、国防科学技术大学24、西北工业大学26刃、南京理工大学8]、华东理工大学、中南大学3、北京航空航天大学、北京理工大学2]、电子科技大学3、华南理工大学3)、哈尔滨工程大学353、天津大学3]、南京航空航天大学3]等高校也都对多机器人（智能体）编队问题进行了深入的研究。与单机器人相比，多机器人系统在有效性、灵活性、适应性、鲁棒性方面具有显著的优越性，因而成为近几年的研究热点之一[395]。多机器人编队控制是解决多机器人协调与合作的切实有效的方法之一。图1-1给出了几种典型的多智能体编队应用实例。多机器人编队控制是一个典型的多机器人协调控制问题，也是多机器人系统研究的基础，主要涉及编队如何形成，如何保持以及如何变换三个问题。在执行复杂任务时，良好的编队及协作方式可以促使多机器人快速、高效地完成任务。多机器人编队控制作为多机器人系统的一个重要研究方向，在经历了20多年的发展后，在军事、测绘、勘探、海洋环境监测、数据搜集、港口安全、工农业生产、空间探索、交通控制、医疗与服务行业等领域均得到了一定的实际应用-8)。任(Re)等6利用相邻机器人的位置信息来实现编队控制，在军事、搜索和营救方面得到了很好的应用。默里(Murray)等分析了多机器编队在监视、搜索、探索、合作侦察、环境监视和协同操作方面的应用，并把编队问题转化为最优控制问题实现编队控制。邓巴宾(Duai)等8基于人工势场法实现了编队控制，并用于环境监测和数据搜集。多机器人编队在各个领域得到了广泛应用，因而引起了国内外研究者的广泛关注。关于多机器人编队控制的国内0]、国外1-]综述性文章详细分析了多机器人编队的研究热点、目前及未来应用、控制方法、控制理论、发展动态及未来面临004机器人编队控制方法研究(a)()(c)(d)图1-1几种典型的多智能体编队应用实例(a)空中战机编队()航母编队(c)直升机编队(d)机器人编队的挑战。通过梳理国内外研究可知，基于位置、距离、距离-角度等观测信息的多机器人编队研究居多。而在实际中，角度以外的观测信息有时难以获得，如何利用有限的观测信息达到理想的控制效果已成为一个极具研究价值的科学问题。最早基于纯角度信息来实现编队控制的研究始于2002年5)，基于视觉传感器来获得年度信息的多机器人协作定位[]的相关研究则始于2005年。本书针对这个关键性问题，以多机器人编队控制为研究对象，提出了一种基于纯角度观测信息的多机器人编队控制方法，即仅利用跟随机器人观测领航机器人的角度信息，而不需要距离等更多观测信息的编队控制方法。该方法既可以有效提高运算效率又可以进一步完善多机器人编队控制与协作定位的理论和实现方法。1.2多机器人编队控制研究方法与发展动态1.2.1多机器人编队控制方法多机器人编队控制可分为编队调节控制和编队跟踪控制5)。多机器人在运1绪论005动过程中既可以保持固定编队，又能在障碍物环境下实现编队变换，这属于编队调节控制的范畴57-5町。编队跟踪控制是编队控制的另一项重要内容，重点研究多个机器人在形成编队的同时跟踪一个期望目标的问题，已引起研究者的广泛关注[06)。根据跟踪目标的不同，可大致分为期望速度跟踪[60-6]和期望轨迹踪[6必6。编队轨迹跟踪的目标是使多机器人保持理想编队的同时能够跟踪参考针迹，为使多机器人在运动过程中达到良好的跟踪效果，每个机器人需要与其相邻的机器人进行信息交换68-6)。领航-跟随法[2门是目前普遍采用的轨迹跟踪方法。刘(Lu)等62]提出了一种运动规划方法，实现了有限时间内多机器人编队的有效跟踪。可汗(Kha)等3提出了一种优化方法，实现了非完整约束的多机器人编队控制和跟踪。埃尔南德斯·马丁内斯(Heradez-Martiez)等6提出了两种基于近似速度的多机器人编队跟踪控制律，实现了多机器人编队控制和跟踪。王(Wag)等设计了一种编队跟踪算法，解决了二阶多机器人系统的编队跟踪问题。彭(Pg)等66]提出了一种基于一致性的分布式编队控制方法，实现了多机器人编队控制和跟踪。葛(G)等6)提出了一种基于人工势场的编队跟踪控制方法，实现了约束环境下多机器人编队控制和跟踪。然而，文献[62一67]多集中于对单个领航机器人和单/多个跟随机器人组成的单级编队进行研究，而少有文献研究每级都由单个领航机器人和单/多个跟随机器人组成的级联编队：从多机器人系统控制的角度出发，多机器人编队控制又可分为集中式控制和分布式控制两类。对于集中式控制，多机器人系统中的每个机器人都要与编队中其他机器人进行信息交互，如自身位置、速度、姿态和运动目标等信息。而对于分布式控制，每个机器人只需将自己的位置、速度、姿态和运动目标等信息与编队中相邻的机器人进行信息交互，同时每个机器人利用局部信息协调自身的运动，避免与其他机器人发生碰撞。在集中式控制中，每个机器人都能获取整个编队的信息，有利于全局队形的分析，控制效果好，但也存在通信量和运算量大、算法复杂等问题；而在分布式控制中，各机器人只需获取相邻机器人的信息，通信量和运算量较小，有利于实时控制，但相对稳定性较差。虽然分布式控制效果不如集中式控制好，但其控制结构简单、可靠，交互信息量小，有利于避免信息冲突。此外，分布式控制策略具有更强的适应性，在面临由于任务变更或机器人故障而需要旧机器人退出或新机器人加入编队等突发情况时，具有较好的扩充性及容错性。正是分布式控制具有可将突发事件的影响限制在有限范围内的优势，促使了关于多机器人编队信息交互的研究热点逐渐由集中式控制转向分布式控制。能同时解决信息交互、碰撞问题的分布式控制，是未来多机器人编队信息交互策略发展的方向，已引起研究者的广泛关注[0006机器人编队控制方法研究多机器人编队的主要控制方法如图1-2所示，主要包括领航-跟随(leader-follower)法2、基于行为(ehavior-aed)法-o]、人工势场(artificialotetial)法[7-]、虚拟结构(virtualtructure)法9o、图论(grahtheory)法9等。其中领航-跟随法、基于行为法和人工势场法适用于分布式控制，而虚拟结格法和图论法适用于集中式控制多机器人编队控制方法分布式控制集中式控制基航行为法拟结构图跟随法势法图1-2多机器人编队的主要控制方法1)领航-跟随法领航一跟随法是指在多机器人系统中跟随机器人跟随领航者运动的多机器人编队控制方法。该编队控制方法将编队控制问题转化为跟随机器人跟随其领航者的朝向和位置问题，便于运用标准的控制论知识研究和分析其稳定跟踪误差。领航-跟随法的优点是仅需要给定领航者的行为或轨迹就可控制整个机器人群体的行为。根据观测量的不同，领航一跟随编队控制可分为基于距离、位置、角度、距离角度、距离-距离-角度观测信息的编队控制。康(Kag)等公研究了基于距离信息的多四旋翼及多机器人编队控制。阿兰达(Arada)等-们对基于位置信息的多机器人编队控制进行了研究。郑(Trih)等8-o研究了基于角度信息的多机器人编队控制。金(Ji)等81-]研究了基于距离-角度信息的多机器人编队控制。陈(Che)等8研究了基于距离-距离-角度信息的多机器人编队控制。2)基于行为法基于行为的控制方法通过设计机器人的简单行为以及局部控制规则，使机器人群体产生如编队保持、轨迹跟踪和避碰等所需的整体行为。该方法首先定义了一个包含机器人简单行为的行为集，而最终的行为输出则由对每个基本行为的重要性和优先级加权计算确定。基于行为的控制方法的优点是当机器人具有多个竞争性目标时，采用基于行为法较易确定控制策略。然而，因为不能明确地定义群体···试读结束···...

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