第一篇：陪伴智能機器人簡介
智能機器人論文
湖南農業大學課程論文
學 院： 工學院 班 級：11級機械1班 姓 名： 曾強 學 號：201140614114 課程論文題目：未來智能機器人
課程名稱：MCS-51單片機原理、接口及應用 評閱成績： 評閱意見：
成績評定教師簽名：
日期： 2014年 5月 12日
未來智能機器人
摘要：機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規劃能力、動作能力和協同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器。近二十年中，因為電腦技術、電子產品及生物遺傳工程等技術的大踏步發展，“智能機械人”的研發熱潮已從專業人士的實驗室中走了出來，成為一種綜合科研能力的開發活動。
關鍵字:智能 ，CPU，擬人化，人性化
(一)機器人的結構組成及工作原理
機器人一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統等組成。 執行機構即機器人本體，其臂部一般采用空間開鏈連桿機構，其中的運動副(轉動副或移動副)常稱為關節，關節個數通常即為機器人的自由度數。
檢測裝置的作用是實時檢測機器人的運動及工作情況，根據需要反饋給控制系統，與設定信息進行比較后，對執行機構進行調整，以保證機器人的動作符合預定的要求。
控制系統有兩種方式。一種是集中式控制，即機器人的全部控制由一臺微型計算機完成。另一種是分散(級)式控制，即采用多臺微機來分擔機器人的控制。如當采用上、下兩級微機共同完成機器人的控制時，主機常用于負責系統的管理、通訊、運動學和動力學計算，并向下級微機發送指令信息;作為下級從機，各關節分別對應一個CPU，進行插補運算和伺服控制處理，實現給定的運動，并向主機反饋信息。
(二)機器人的未來發展
機器人的研究從一開始就是擬人化的，所以才有機械手、機械臂的開發與制作，也是為了以機械來代替人去做人力所無法完成的勞作或探險。但近十幾年來，機器人的開發不僅越來越優化，而且涵蓋了許多領域，應用的范疇十分廣闊。大而言之，用之于太空開發，月球車，深海探測器，海洋石油開采，航天飛機機械臂等，小至微型手術機械，生命監測儀等。軍事上的用途更是日新月異，從拆彈機器人、清除機器人到無人駕駛飛機、自動化戰車，有人甚至預測未來戰爭可能如星球大戰一樣，是機器人的戰爭。至于工業、農業、遺傳生物產業、醫學、文化產業、電訊業、能源開發，都將因機器人的大量登場而出現產業革命。英國電訊公司未來學部門研究員曾因準確預測手機短訊、垃圾郵件及網上搜尋引擎的出現而聞名，在最近公布的科技展望五十年的預測中，其中就有數條是關于機器人的。 未來的機器人將會朝著三個方面發展：
一、 與人類的生活更為密切地結合起來，以為人提供更多服務作為要素
二十年后，家中掃除、清潔的工作或老人的護理保健的工作可能全由機器人取代。美國舊金山的醫院已開始使用機器人為病人送藥、配藥的服務。美國的阿伊機器人公司的總裁接受媒體采訪時表示，該公司生產的家用大掃除機器人產品，2002年只有一百二十萬美元銷售額，到2012年已猛增50倍以上。還有，家居的全自動化，無需駕駛的自動汽車等等，實在無法一一計數或做出估計。
二、仿生性，生物性的大趨向
以趣味性、生物性來制造機器狗、貓、魚等動物。譬如日本三菱重工附屬公司Ryomei Engineering研制成功的金色機械魚“金魚虎”長1公尺，重25公斤，是一只不小的巨魚，能自動暢游于水中，可協助監察橋梁的保安和搜集魚汛的情況，監視河水污染等。索尼公司研制的Aibo機器狗會對主人聲音有情緒反應，已能夠模仿喜怒哀樂和恐懼等情緒，將來可出現代替真正導盲犬的機器狗。另外，電影《侏羅紀公園》的恐龍機器人等也是例子。這類仿生性機器人還被廣泛用于軍事上的偵察救險、情報傳送，甚至殺敵于無形的手段上去。美國夏威夷大學設有水下機器人研究中心，已具相當規模。今年八月初俄羅斯迷你潛艇在海底為漁網所纏，困于190米下的深海，就得助于英國的“天蝎”號救援艇之助而脫險的，“天蝎”號就是海底機器人。
三、最重要的發展是人性化
日本舉行的萬國博覽會，被稱為機器人的大集合之展覽會，有人甚至將之稱作“機器人萬國博覽會”，從中亦可看出日本的這一產業優勢及成果。在展場中，接待處、大會清掃工作、警備工作等，多以機器人的形式出現與取替。博覽會期間還舉辦多項人與機器人有關的活動，其中最引人注目的還是人工智能及人性化的機器人的表演，譬如接待處的一位女性機器人能聽、說六國語言，而且說話時眼、嘴皆會動，面部肌肉也有活動。造型奇特有趣的高爾夫球機器人“坎迪—5”，它內置整個高爾夫球場的3D地形和球會會員的資料，并設置有全球衛星定位系統，能作360度自如旋轉，它的系統將愈加精密，并更具人性化，科學家預計在2020年完成其全部制作時，它可充當球童并可從旁給予擊球建議。此外，尚有具“視覺”、“味覺”的機器人，它的紅外線測定可以對食物及飲品的成份、含量馬上做出判定，譬如將一只蘋果擺在其手臂前，可以打印出該只蘋果的糖份、維生素含量等。最引人注目的是機器人管樂隊的演奏，以機器人演奏真正的樂器，而且隊形不斷變換，演奏技術臻于上乘。東京大學于今年八月公布已開發出人的仿真性皮膚，可如人一樣感受冷熱、痛楚、溫度反應，甚至一些人的皮膚未具有的功能都可以設定，這對仿造機器人的生命性又是一大進步。凡此種種，不一而足。
在世紀之交，生物遺傳工程因“克隆人”的出現而引致倫理、法律及道德問題的爭議，“克隆人”能否問世仍然是一個未知數，但機器人的研發正在取而代之，以越接近人性化為追尋目標。因而還為之出現了新的名詞，比如人工智能(簡稱AI)，并以下述二個英文名字用來指人類模樣的機器人：androids和humanoids。西方的電影導演在談到影視中出現的非常人性化的機器人時，更常常使用這些有明確傾向的專用詞： A、變得人性化—humanize B、人性化的—humanized C、人道、仁慈—humanity。
我國的機器人研發工作基本上屬于科學研究的項目，據說，中國科學院目前已造出說話時嘴唇能夠活動、眼睛能轉動、具視覺功能的機器人，其水準可媲美日本同行其實，機器人的制作絕對并非只是液壓機械與電子產品的混成物，要將機器人造得越來越有人性化，就要兼及生命醫學、傳感、光學及創造性的文化產業等方面，比如機器人的關節就需要研究中醫的經絡學、生物學上的神經刺激反應以及文化產品的某種造型特征(其中很重要的是民族特征的外表)等等。英國的科學家甚至預言，到2020年，隨著機器人愈來愈精密和使用有機零件制造，它們將會受到“機器人權”的保護。
在美、日、德、法、韓等國，機器人產業的開發正在日受重視，一般采取所謂的“官產學”形式。“官”即政府的制定政策及傾斜支持，調整產業結構。據情報顯示，日本政府正在調整全國的產業制造結構，名古屋中部地區的未來產業為新型汽車工業，以大阪為中心的關西地方將以機器人產業為主，東京地區以資訊情報化為中心等等;“產”即產業界的自我分類的研究與開發，并將之變成產品，取得經濟效益;“學”即學校設置專門的學科，教材則與以往不同，非全盤為學校教授所寫，有一些則由產業研究所編寫教材，利用電腦技術介入，反過來向大學師生出售。而專門出售機器人制作的教科書、教材及裝配零件、專門雜志等也已成行成市，許多公司改變既有行業，轉而生產為此服務的產品。那么，這是否將導致一場工業革命?現在斷言尚為時過早。但可以預計的是，未來20年，機器人產業將成為未來新產業的一個領先潮流，在現代化的高科技戰爭中，機器人將發揮越來越大的戰斗作用，從而減少前線士兵的人命傷亡，并以奇技利器克敵制勝。
總結 ：世界上先進的工業化國家都十分注重機器人的研究開發、實用化及產業化的動向，投入大量的資金、人力，優化環境及指標，特別是重視培養年輕人對此未來科學的興趣，吸引他們的投入，以形成人材梯隊，鍛造出新的產業隊伍。隨著科學技術的飛速發展，未來的機器人將更加智能化。機器人技術綜合了多學科的發展成果，代表了高技術的發展前沿，它在人類生活應用領域的不斷擴大正在引起國際上重新認識機器人技術的作用和影響。
參考文獻：
1.《人工智能的未來》 陜西科學技術出版社
作者：杰夫·霍金斯
2. 《人工智能:一種現代的方法》 清華大學出版社
2006 05
第二篇：智能清潔機器人設計
傳感器應用
——智能清潔機器人設計
成員及分工:
指導老師：徐曉冬
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智能清潔機器人設計
測控技術與儀器(2)班 CK Star 摘要：
智能清潔機器人是內置智能芯片，能自動識別判斷家庭環境，計算行走路徑，自動清掃地面上的灰塵，自動清理毛發和碎物，低電壓自動返回充電。
智能清潔機器人具有智能計算機系統、自動螺旋導航系統和傳感器感應頭?？梢詫Ψ块g做出測量，自動清潔房間的每個角落、記錄您的理想設置，避讓墻壁、樓梯等障礙物，即使您把放到桌子上面它也不會掉下來。隨機配備的虛擬墻發射器可有效地阻止它進入您不想讓它進入的地方。適用范圍：家庭，辦公室，電腦房，可以有效清掃各種木地板、水泥地板、瓷磚地板以及短毛地毯。
采用全新智能控制系統，自動清掃，自動回充，智能分析，路徑規劃，智能防撞，以及遙控的功能，最終實現衛生清潔、空氣凈化加濕的效果。
關鍵詞：傳感器 清潔機器人 智能控制 單片機系統
目錄
一、背景及意義 ........................................................................................ 3
二、國內外研究現狀 ................................................................................ 3
三、 總體功能........................................................................................... 4
四、工作主流程圖 .................................................................................... 5
五、各模塊設計 ........................................................................................ 6
1、傳感部分 ........................................................................................ 6 1)超聲波傳感器 ............................................................................ 6 2)紅外測距傳感器 ........................................................................ 7 3)接觸式傳感器 ............................................................................ 7 4)紅外光電傳感器 ........................................................................ 7
2、控制部分 ........................................................................................ 8
3、驅動部分 ........................................................................................ 8
4、全方位移動機構 ............................................................................ 9
5、吸塵及處理部分 ............................................................................ 9
6、垃圾收集過程流程圖 .................................................................. 11
7、電源部分 ...................................................................................... 11
六、性能參數........................................................................................... 12
七、結論與展望 ...................................................................................... 13 參考文獻 ...................................................................................... 14
一、背景及意義
隨著人們生活水平的提高，健康、舒適的家居環境越來越被更多的人所關注。買房、裝修成為人們茶余飯后談論的熱點話題，但裝修后又臟又累的衛生清掃工作，成為困擾家庭主婦的又一大難題。對不少家庭而言，清潔機器人已成為清潔家庭的必備小家電。此次，從網上和市場兩方面著手進行調研，既了解工作原理，也了解到了它的市場行情。“綠色、健康”的設計產品的市場化腳步在逐漸取代舊產品。針對現代人的生活習慣及周圍環境進行調研(網絡、市場)，符合市場經濟的增長和社會的發展趨勢，智能化的產品將是健康綠色生活的主導，才能更符合當代社會的需求，從而將“綠色、健康”的含義真正的實現。研究智能清潔機器人的缺陷及不足，從而將其完善，主要針對消費者做出進一步的改進和創新，將改進的重點放在輕巧便用，智能化，帶有樂趣性上面。將本次設計定位為改進型創新綠色環保設計。
二、國內外研究現狀
近幾年，我國家用清潔機器人市場需求量呈逐年上升的趨勢。清潔機器人的發展很快，主要發展方向為外觀、功能與操作性能等三方面。
外觀：現代清潔機器人有越做越小的趨勢，而與清潔機器人的集塵袋，功率反而越來越大，一些比較先進的清潔機器人也已近發展到無塵袋的設計，更加有利于日常清潔與保養，大大節省使用者的家務負擔。
功能：現代清潔機器人的功能性能越來越強大，一些高端的清潔機器人已近開始具有干濕兩用、過熱保護、塵滿提醒等非常實用的功能?？梢韵胂?，這些功能在今后幾年中也會慢慢變成清潔機器人的標準配置。
操作性能：不同于相對老舊的清潔機器，現代清潔機器人已經具有更高的操作性能了，不但主機變得輕巧而易拖動，操作按鍵的位置設計也越來越人性化，方便使用者的操作。另外，現代清潔機器人的工作噪音也得到了較好的控制，老舊產品的噪音源特點也已經被大大弱化。
三、 總體功能
該智能清潔機器人利用了超聲波測距的原理，通過向前進方向發射超聲波脈沖，并接收相應的返回聲波脈沖，對障礙物進行判斷;通過以單片機為核心的控制器實現對超聲發射和接收的選通控制，并在處理返回脈沖信號的基礎上加以判斷，選定相應的控制策略;通過驅動兩個步進電機，帶動360°全向輪移動機構動作，從而實現前進、后退、轉彎等避障功能。以及紅外線傳感器的應用使它具備避免墜落及自動充電功能，與此同時，由其自身攜帶的小型吸塵及滾刷部件，對經過的地面進行必要的吸塵清掃;由水過濾清潔裝置和HEAP高效過濾網清潔過濾所吸入的空氣。
采用全新智能控制系統，可以實現自動清掃，自動回充，智能分析，路徑規劃，智能防撞，以及遙控的功能。
四、工作主流程圖及模型圖
圖1.工作主流程圖
圖2.三維模型圖
五、各模塊設計
1、傳感部分：相當于人的五官，起到對外界的感知作用。 1)超聲波傳感器[1]
超聲波是一種一定頻率范圍的聲波它具有在同種媒質中以恒定速率傳播的特性，而在不同媒質的界面處，會產生反射現象利用這一特性，就可以根據測量發射波與反射波之間的時間間隔，從而達到測量距離的作用其具體的計算公式如下：
s=v×t/2 注：s：為障礙物與吸塵器之間的距離;
t：為發射到接收經歷的時間; v：為聲波在空氣中傳播的速度
在智能清潔機器人中，避障功能的實現正是利用了這一超聲波測距的原理它的傳感器部分由三對(每對包括一個發射探頭和一個接收探頭)共六個超聲波傳感頭組成
由單獨的振蕩電路產生頻率固定為40kHz，幅值為5V的超聲波信號在控制器送來的路選信號的作用下，40kHz的振蕩信號被加在超聲發射探頭的兩端，從而產生超聲信號向外發射;該信號遇到障礙物時，產生反射波，當這一反射波被接收器接收后，根據前述測距的原理，就可以精確地判斷障礙物的遠近;同時，根據信號的幅值大小，也可以初步確定障礙物的大小
超聲波傳感器采用直接反射式的檢測模式。位于傳感器前面的被檢測物通過將發射的聲波部分地發射回傳感器的接收器，從而使傳感
器檢測到被測物，經單片機系統處理判斷前方物體的大小、遠近及大體屬性。
2)紅外測距傳感器[1]
紅外測距傳感器利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理，進行障礙物遠近的檢測。紅外測距傳感器具有一對紅外信號發射與接收二極管，發射管發射特定頻率的紅外信號，接收管接收這種頻率的紅外信號，當紅外的檢測方向遇到障礙物時，紅外信號反射回來被接收管接收，經過處理之后，即可利用紅外線的返回信號來識別周圍環境的變化。 3)接觸式傳感器[1]
接觸式厚度傳感器，通常采用電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、電位器式位移傳感器、霍耳式位移傳感器等(見位移傳感器)進行接觸式厚度測量。為了連續測量移動著的物體的厚度，常在位移傳感器的可動端頭上安裝滾動觸頭，以減少磨損。接觸式厚度傳感器可測量物體高度,空間大小。全能清潔機器人可利用這一點探測障礙物的高度,進一步做出判斷發揮它的功能. 4)紅外光電傳感器[1]
把渾濁度傳感器的外殼固定在被測箱體內，采用一定波長的紅外發光二極管作為檢測光源，穿透被測溶液，檢測其透射光強來檢測溶液渾濁度的程度。紅外發光二極管發射的紅外光穿透被測溶液的介質，被接收端的光電三極管接受，產生光電流。由于溶液含有的介質、灰塵的顆粒大小、密度不同，光電三極管的光電流近似為線性變化。
經濾波后輸出，即得到與渾濁度相關的檢測信號。
2、控制部分：相當于人的大腦，起到連接對肢體的支配。 單片機[2]執行控制程序中指令。CPU要根據指令的功能，產生相應的操作控制信號，發給相應的部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動作。
1) 向傳感器部分分別發送路選信號：當路選信號是高電頻時，該路導通;反之，就截止這樣，通過路選信號，就可以完成各路信號的順序掃描以及對發射和接收的計時功能
2)作為控制器的核心，它要根據接收的各路信號的幅值，以及從發射到接收的時間間隔，計算并判斷障礙物的相對位置，大致大小在此基礎上，根據事先設定的規則，選定相應的避障措施(前進、左轉、右轉、后退、調頭)
3)在確定了避障措施后，要向步進電機的控制器輸出相應的控制脈沖，驅動步進電機，帶動全向輪移動機構以具體實現避障
圖4.CPU芯片
3、驅動部分：相當于人的肢體，被控制起到協調作業。
1)步進電機[3]，用于清潔器的全向輪驅動，步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。 2)串勵電機[3]，單相串勵電動機屬于單相交流異步電動機，是交直流兩用的，所以又稱為交直流兩用串勵電動機。由于它轉速高、體積小、啟動轉矩大、轉速可調，電機主要由定子轉子及支架三部分組。
3)普通電機[3]，用于掃地刷和起塵刷的微型直流齒輪減速電機12V正反轉可調速電動機慢速小馬達。 4.全方位移動機構：
基于麥克納姆輪[4]的全方位移動平臺由于能夠實現前后、左右和自轉3 個自由度的運動及其復合運動而受到越來越廣泛的關注，本體無需做出任何轉動便可實現任意方向的運動。因此采用了基于麥克納姆輪的全方位移動平臺的智能清潔器非常適合工作在空間狹窄有限、對機動性要求高的場合。與傳統移動機構相比，全方位移動機構可以沿任意方向平動，其移動性能卓越。
圖5：輪子左、移動平臺、輪子右
5、吸塵及處理部分：在智能吸塵器里面嵌入真空吸塵器部分。
1)本清潔器在氣體輸出口采用HEAP過濾網[5]進行空氣凈化，它對于0.1微米和0.3微米的有效率達到99.7%，HEPA網的特點是空氣可以通過，但細小的微粒卻無法通過。它對直徑為0.3微米(頭發直徑的1/200)以上的微粒去除效率可達到99.97%以上，是煙霧、灰塵以及細菌等污染物最有效的過濾媒介。采用熔噴滌綸無紡布材質的HEPA高效過濾網，特點:風阻小，容塵量大，過濾精度高，持久耐用。
圖6.HEPA高效過濾網
2)水過濾系統[6]原理及垃圾收集裝置：水過濾系統原理是用水洗滌含塵空氣，在吸塵器專用的串勵電機高轉速下(20000r/min)，大量抽壓空氣和水的慣性碰撞而形成的，利用形成的液膜、水滴和水泡來捕捉帶有的粉塵和細小顆粒，也從而使細小的顆粒得到擴散，使增濕并產生粘附的顆粒利用自身的重量沉人水底，隨液體循環排出?？諝庠谒膿胶拖碌玫絻艋?。
3)進入水箱中的垃圾大部分會很快溶于水中，水箱箱體表面的紅外傳感器會將水箱中水的渾濁度檢測并將數據傳送給中央處理器，當水的渾濁度達到一定程度時，中央處理器會自動接通位于水箱底部微型泵，通過微型泵把溶有垃圾的水吸入垃圾收集箱里，直到紅外線傳感器檢測渾濁度正常時，中央處理器控制微型泵停止工作從而完成排水過程。由于垃圾溶于水會使水箱中水位很快升高，水箱箱體表面
的水位傳感器能夠實時檢測水箱中的水位并把相關數據傳送給中央處理器，當水位達到一定程度時，中央處理器也會控制打開收集箱底的微型泵，把水吸入垃圾收集箱，直到水位正常。
3)充電設備是采用裝有紅外線接收器的專用電源，當清潔器電量較低時，清潔器上的中央處理器會控制發出充電紅外線，電源檢測并接收信號，清潔器會自動前往電源處打開接口進行充電過程，直到充電完成。
6、垃圾收集過程流程圖
圖7.垃圾收集過程流程圖
7、電源部分：
提供智能清潔機器人所需要的動力系統，也是至關重要的一部分，由于智能吸塵器是以自主方式工作的，因而所用的電源不是一般
拖線方式，而是采用隨身攜帶的24.4V鎳氫動力電池[7]，它具有高比功率、電流充放電大、無污染、安全性能好等特點這樣不但可實現無人控制，而且工作時較靈活一次充電可以連續工作幾個小時
六、性能參數
P1：輸入功率; P2：吸入功率; H：真空度; Q：風流量; Η：效率;
Psmax:最大吸入功率; ηmax:最大效率;
Qmax:最大風量; Hmax最大真空;
1、風流量：單位時間內通過吸塵器排出的空氣體積，單位m3/min。
2、真空度：所謂的真空度是指一個空間內氣體分子數的密度比標準狀態下(一個大氣壓101325Pa)少。
3、吸入功率：是反映吸塵器的綜合性能的一個參數。吸塵器的吸入功率是以真空度、風流量來體現的，一般來說，真空度高、風流量大輸出功率就會比較高。
4、η效率：吸塵器的效率=(吸塵器的輸出功率P2÷吸塵器的輸入功率P1)×100% 當然，P1和P2都是在變化的，效率n也應該是曲線的頂點，即
最大值。吸塵器效率一般在28%-32%，這是因為吸塵器使用中空氣流通有很大的阻力，降低了風量。
七、結論與展望
雖然當前的吸塵器是物美價廉，能給人們枯燥乏味的家庭清潔的瑣碎工作提供了諸多方便，可是一些缺點仍舊困擾著人們，比如較大的噪聲依然讓多數的家庭使用者望而卻步。在現有的服務機器人領域里，智能清潔機器人可以說是一種新型產品，幫助人們在無需照看的情況下省時省力的完成房間的洗塵清掃作業。所以，只要智能清潔機器人的生產成本兼顧日用家電的大批量、低價格的特點，智能清潔機器人將會用誘人的市場前景。
目前國內外的清潔機器人的研究與開發工作都取得了一些成績，但是仍舊有許多問題需要解決或改善，主要涉及到下面幾個方面：
1、價格過高
2、智能化與自主化程度低
3、吸塵技術不夠理想
4、自動充電與電源技術有待改進
伴隨著智能清潔機器人的關鍵技術與性價比的不斷提高，完全有條件基于現有的硬件和軟件技術，在不久的將來，生產出價格便宜的全自動清潔機器人，使千家萬戶都能夠使用到，從而使這種高新技術產業帶來客觀的市場和經濟效益。
智能清潔機器人開啟了不用人工打掃，死角可以不用花大力氣去清除的時代，人類的不用親自動手就可以將房間打掃的干干凈凈，可
謂是對于機器，“懶漢時代”又邁進了一大步。 參考文獻：
[1]《傳感器原理與應用》姜香菊 著，機械工業出版社出版，2015-3-1 [2]《單片機應用技術》查鴻山 著電子工業出版社出版，2015-2-1 [3]《步進電機應用技術》(日)坂本正文 著王自強 譯科學出版社出版2010-5-1
[4]http://baike.baidu.com/link?url=nfq1iC_06v26a2rq02wYzoWmU83kwYmUK73517i_UbsKoJbSltFcP93qBR7XmsiMT_8rNMj74M1oPtVAdIoqh_ [5]http://baike.baidu.com/link?url=lnd-0skuDkGFIbsbofuESGZdFLPGaen9bg9huIZRN1A7GTfPS9fA_zchJRXAoMZUywK4EpORJbsIjAzA1LXL__ [6]http://baike.sogou.com/v63341579.htm [7]《鎳氫電池》唐有根 主編,化學工業出版社出版2007-5-1版
第三篇：智能機器人心得體會
很慶幸能夠選修《智能機器人》這門課，通過了這門課使我對智能機器人有了一個更加清晰的認識，同時也激起了我對此方面的研究的興趣。之前就對機器視覺，認知心理學，機器學習和人工智能頗感興趣，并對此進行了深入的了解，通過這門課，我認識到，智能機器人作為這些學科的交叉產物，是個綜合應用這些知識的最好的平臺。通過這門課，我也從新認識了智能機器人制作的艱辛和困難性，使我認識到之前對此不以為然，眼高手低態度得幼稚。同時也教育我，任何一個項目本身所呈現的問題只是完成該項目所需工作的冰山一角，做任何事，都必須以謙恭，認真的態度對待。同時也是我懂得了，再將事情坐完之前不可輕易對此做出評價。
通過這門課我系統的認識了機器人的感念，綜上所述,目前機器人無碰路徑規劃大致可分為兩類:全局規劃方法和局部規劃方法.在全局規劃方法中,主要是基于構形空間的自由空間法:將機器人和障礙物映射到構形空間,得到障礙區域和自由區域,然后在自由區域里尋找最佳路徑;在局部規劃方法中,主要是人工勢場法:對障礙物建立排斥勢場,對目標點建立吸引勢場,根據傳感裝置反饋回來的機器人與障礙物之間的距離,在排斥力和吸引力的共同作用下,機器人繞開障礙物向目標點移動. 通過這門課使我了解到智能機器人所必需的三部分，就如上面所列的，人工智能，超級計算機和機械結構。三者是組成智能機器人不可或缺的部分，人工自能賦予機器人，判斷，推理，學習的能力。超級計算機提供強大的處理數據的能力，使的機器人能夠快速對傳感器信號經處理，同時對人工智能技術提供支持。機械結構是機器人的物理組成部分，一個機器人機械結構所具有的自由度數的多少，以及結構強度的大小，決定了機器人活動的靈活性。三者只有相互結合，緊密聯系，才能實現機器人的智能化。機器人路徑規劃技術未來的研究重點是“仿人、仿生”智能。
雖然《智能機器人》只是一門選修課，但卻是我受益匪淺，在這短短八周的時間里，這門課給我最大的幫助就是，激發了我對智能機器人相關領域的學習和研究的強烈興趣，同時也是我認識到我們大學生所學課程的重要性，十分感謝倪建軍老師的嚴謹教學。
第四篇：第一課 智能機器人登場
教學目標：
1.了解當今種類繁多的機器人家族 2.認識機器人的本領 3.認識仿真機器人 4.了解真實的機器人
教學重點：認識機器人的本領 教學難點：認識仿真機器人 教學時間：一課時 教學過程：
一、導入新課
同學們，我們猜個謎語好嗎?
早晨，我們吃過早點上學以后，它立即用吸塵器清掃房間，用洗衣機洗滌我們換下的衣服。電話鈴響了，它馬上拿起耳機，在一張便條上記下對話內容。門鈴響了，它并不急于開門，而首先問來訪者是誰，然后根據來訪者的聲音仔細辨別他是不是主人的客人，以此決定是否開門。做晚餐的鈴聲響了，它走進廚房，熟練地燜米飯、炒菜，為我們準備可口的飯菜。門鈴又響了，一聽那熟悉的聲音，它就知道是主人下班回來了，馬上開門迎接„„你知道它是誰嗎?生答，師總結。那么今天我們就來一起認識一下，我們的新朋友——智能機器人。
學生通過預習，查找資料來回答問題。 學生自己看書認識。
二、了解當今種類繁多的機器人家族。
同學們，你們知道嗎?機器人技術作為20世紀人類最偉大的發明之一，自60年代初問世以來，經歷40余年的發展已取得長足的進步。還有誰知道其他有關機器人的知識，說出來大家一起分享一下?生答。
三、認識機器人的本領
你想更多地了解機器人嗎?你想探索機器人世界的秘密嗎?讓我們一起進入機器人世界，共同探索機器人世界的奧秘吧!老師給同學們幾個網址大家一起去看看機器人到底有多神奇，let’s
go!
機器人世界： http:///gb/technology/robot/index.html 看到這么多有關機器人的資料，同學們你來想象一下，未來機器人長什么樣子?會干些什么?好在課本上寫下自己的想象。
下面，我們就一起認識一下我們身邊的機器人朋友“智能寶寶”(展示機器人)
四、認識仿真機器人
我們將要學習的是仿真機器人。SVJC就是機器人的仿真系統，它是為仿真機器人定制的編程工具。宇航員遨游太空之前，都是先在虛擬仿真的太空環境下進行練習的。許多大型工程在動工之前，也都是在虛擬仿真的環境中進行測試論證的。SVJC就擁有一個功能強大的系統仿真模塊，可以創建和真實的機器人功能相當的虛擬智能機器人。
師：展示智能寶寶的本領 1.單擊 “打開”按鈕。
2.選擇C:SVJCsample中的“自由行走”程序，單擊“打開”按鈕。
3.單擊 “仿真”按鈕
4.雙擊“標準滅火場地”，進入系統仿真活動場地。 5.找到并單擊智能寶寶，將它拖放到仿真活動場地中。 剛才我們學習了虛擬仿真機器人的一些知識，可能有些小朋友手中有真正的機器人，下面我們以“能力風暴”AS-MII型機器人為例向大家簡單介紹一下。
五、了解真實的機器人 機器人的模樣? 機器人各個部位? 同學們可以看書也可以看老師這里的機器人來觀察分析一下。你能說出仿真機器人和真實機器人的相同和不同之處嗎?
師總結：同學們今天我們認識了機器人及我們新朋友：“智能寶寶”，可算是收獲不小。他的本領可大，這節課，你們先自己研究，下節課我們接學習他的本領。
教后記
第五篇：人工智能與機器人
江西藍天學院
人工智能與機器人
系別：機械系
班級：09熱動本(1)班 姓名：艾立強 學號:109202020001
人工智能
最近看了電影《終結者》，對其中的科幻生活有了憧憬，然而現在的世界是否會如電影中一樣呢?人工智能的神話是否會發生在當前社會中的呢 ?
人類正向信息化的時代邁進，信息化是當前時代的主旋律。信息抽象結晶為知識，知識構成智能的基礎。因此，信息化到知識化再到智能化，必將成為人類社會發展的趨勢。人工智能已經并且廣泛而有深入的結合到科學技術的各門學科和社會的各個領域中，它的概念，方法和技術正在各行各業廣泛滲透。
人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考、規劃等)的學科，主要包括計算機實現智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現更高層次的應用。人工智能將涉及到計算機科學、心理學、哲學和語言學等學科?？梢哉f幾乎是自然科學和社會科學的所有學科，其范圍已遠遠超出了計算機科學的范疇，人工智能與思維科學的關系是實踐和理論的關系，人工智能是處于思維科學的技術應用層次，是它的一個應用分支。從思維觀點看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、靈感思維才能促進人工智能的突破性的發展，數學常被認為是多種學科的基礎科學，數學也進入語言、思維領域，人工智能學科也必須借用數學工具，數學不僅在標準邏輯、模糊數學等范圍發揮作用，數學進入人工智能學科，它們將互相促進而更快地發展。
當前人工智能的發展方向可以分為兩種：一種是由知識工程師將有關的知識歸納、整理，并且表示為計算機可以接受、處理的方式輸入計算機。另一種是使計算機本身有獲得知識的能力，它可以學習人類已有的知識，并且在實踐過程中不總結、完善。
人工智能并不像很多人想象的是幾個科學家的工作，而是隨著社會各學科發展而默默發展的。在智能領域里，最關鍵的問題之一，就是機器學習的問題。一旦機器有了學習的能力，誰還(敢)預測未來呢?人類的社會發展其實也是在不斷積累中發展而來，人的智能也就是事實依據庫+推理機制所構成了的。當所有領域的定律都能用特定的公式推理出來，《終結者》的實現就要到來了。
研究人工智能的目的，一方面是要創造出具有智能的機器，另一方面是要弄清人類智能的本質，因此，人工智能既屬于工程的范疇，又屬于科學的范疇。通過研究和開發人工智能，可以輔助，部分替代甚至拓寬人類的智能，使計算機更好的造福人類。
目前，人工智能的研究是與具體領域相結合進行的?；旧嫌腥缦骂I域;
一、專家系統
專家系統是依靠人類專家已有的知識建立起來的知識系統，目前專家系統是人工智能研究中開展較早、最活躍、成效最多的領域，廣泛應用于醫療診斷、地質勘探、石油化工、軍事、文化教育等各方面。它是在特定的領域內具有相應的知識和經驗的程序系統，它應用人工智能技術、模擬人類專家解決問題時的思維過程，來求解領域內的各種問題，達到或接近專家的水平。
二、機器學習
機器學習的研究，主要在以下三個方面進行：一是研究人類學習的機理、人腦思維的過程;和機器學習的方法;以及建立針對具體任務的學習系統。機器學習的研究是在信息科學、腦科學、神經心理學、邏輯學、模糊數學等多種學科基礎上的。依賴于這些學科而共同發展。目前已經取得很大的進展，但還沒有能完全解決問題。
三、模式識別
模式識別是研究如何使機器具有感知能力，主要研究視覺模式和聽覺模式的識別。如識別物體、地形、圖象、字體(如簽字)等。在日常生活各方面以及軍事上都有廣大的用途。近年來迅速發展起來應用模糊數學模式、人工神經網絡模式的方法逐漸取代傳統的用統計模式和結構模式的識別方法。 特別神經網絡方法在模式識別中取得較大進展。
四、人工神經網絡
人工神經網絡是在研究人腦的奧秘中得到啟發，試圖用大量的處理單元(人工神經元、處理元件、電子元件等)模仿人腦神經系統工程結構和工作機理。在人工神經網絡中，信息的處理是由神經元之間的相互作用來實現的，知識與信息的存儲表現為網絡元件互連間分布式的物理聯系，網絡的學習和識別取決于和神經元連接權值的動態演化過程。
人工智能研究的近期目標;是使現有的計算機不僅能做一般的數值計算及非數值信息的數據處理，而且能運用知識處理問題，能模擬人類的部分智能行為。按照這一目標，根據現行的計算機的特點研究實現智能的有關理論、技術和方法，建立相應的智能系統。例如現在研究開發的有專家系統，機器翻譯系統、模式識別系統、機器學習系統、機器人等。隨著社會的發展，技術的進步，人工智能的發展是任何人都無法想象的。
人類經過五十年的發展進入了基于知識的“知識經濟”。人類社會空前地高速發展。知識是智能的基礎，知識只有轉化為智能才能發揮作用，知識無限的積累，智能也就將在人類社會起越來越大的作用，更有人提出：知識經濟的進一步發展將是“智能經濟”。“智能經濟”包含：人的智能、人工智能以及人和智能機器相結合的“集成智能”?？梢韵胂?ldquo;智能經濟”將比“知識經濟”具有更高的智能水平，更高更快發展速度。
人工智能的繁榮景象和光明前景已展示出其誘人的魅力，一起期待未來的世界吧，一個全新的人工智能世界。