无人机发展现状研究论文

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工业无人机主要上市公司：纵横股份(688070)、中农立华(603970)、中国卫星(600118)、中航电子(600372)、亿嘉和(603666)、航天彩虹(002389)等。

本文核心数据：工业无人机市场规模、工业无人机应用市场结构

行业概况

1、定义：主要用于商业领域任务

工业无人机属于民用无人机的一种，是一种精准、高效、便捷的可远程控制的航空器，工业无人机主要用于协同或代替人工完成多种商业领域的任务，其通常搭载为完成作业飞行活动的装置或设备。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码(GB/T4754-2017)》，“工业无人机”归入计算机、通信和其他电子设备制造业(国统局代码39)中的智能消费设备制造(396)，四级代码为3963(智能无人飞行器制造)。

工业无人机按机身结构可分为固定翼、旋翼、直升机等类型。由于各类型无人机的机身结构(动力原理)不同，不同种类的无人机可以依据其特点，开展不同的工业应用。

2、产业链剖析：技术领域广、产业链较长

工业无人机产业链上游为无人机零部件制造、系统开发，代表企业有索尼、北科天绘、英特尔、高通、新能源等;工业无人机产业链中游为无人机研发、整机组装、专业飞行服务及其他相关服务，代表企业有大疆、零度科技、亿航、易瓦特等;工业无人机产业链下游主要为相关的应用场景，如农林植保、地理测绘等。

行业发展历程：行业处在高速发展阶段

较之传统人工作业，工业无人机可以大幅提高效率。我国工业无人机行业起步于2000年，我国开始研制工业型无人遥感系统，并在2005年启动农用无人机研发。2006-2014年间，无人机在农林植保、安防监控、电力巡检等领域得到初步应用，进入到稳步发展阶段。2015年以来，5G网络的超大带宽数据传输、海量连接和超低延时的远程控制能力，将促进空域的合理利用，进而极大延展工业无人机的应用领域。在电力巡检、高层消防、森林防火、遥感测绘、农林牧渔、城市管理、环保监测、应急通信、医疗救援等多种场景中实现创新应用，产生巨大的经济价值和社会效益。

截止目前，我国工业无人机行业的发展大致可分为三个阶段，目前正处在高速发展阶段。

行业政策背景：政策推动工业无人机发展

近年来我国工业无人机行业发展迅猛，在世界范围内取得一定先发优势，但对工业无人机领域的行业规范以及行业标准仍待完善，近年来，我国发布多项政策，鼓励、支持、规范无人机行业发展。

行业发展现状

1、工业无人机市场规模增速较快，市场潜力巨大

2015-2019年，中国工业无人机行业高速发展，五年年均复合增长率约为50%。根据弗若斯特沙利文数据，2019年，我国工业无人机市场规模约达152亿元，2020年，我国工业无人机市场规模约达273亿元。

2、下游应用领域广泛、主要应用于地理测绘领域

工业无人机的主要应用领域包括：电力巡检、应急救援、航空摄影、水利应用、农药喷洒、航空测绘、国土资源、旅游业、管线巡查、医疗业、海事监察、农业林业、物流运输、交通管制、气象监测、反恐防暴等。且随着工业无人机技术水平的不断提升，各行各业对无人机应用需求的提升，工业无人机应用领域将更加深化、细化，应用领域将不断扩大。

从结构上看，2020年中国工业无人机主要应用领域里，地理测绘占比最大，约，其次为农林植保、巡检、安防监控及消防救灾，占比分别为、、及。

3、投资规模趋于稳定

工业无人机的投资热潮伴随着消费级无人机投资浪潮的平静而不断高涨，目前，工业无人机行业投资仍以风险投资为主。2015-2017年，工业无人机投资规模相对较大，其中2017年，工业无人机投资规模达亿元，为近年来最高。2018-2021年，投资规模逐步趋于稳定，在到4亿元之间波动变化。截至2021年9月，工业无人机行业投资金额为4亿元。

注：统计时间截至2021年9月18日。

行业竞争格局

1、区域竞争：广东地区区域优势显著

从企业数量分布来看，工业级无人机企业主要聚集在珠三角地区以及长三角地区，其中，广东、江苏地区企业数量远远超过其他省市，集聚效应初步显现，逐渐成为国内主要的工业无人机生产基地。

从工业无人机技术专利申请区域分布来看，广东地区工业无人机相关专利申请数量最多，为57个，其次是上海，专利申请数量为48个，位居第二。

注：数据统计时间截至2021年9月18日。

按技术类型看，工业无人机实用新型专利申请量排名前三的地区分别是广东省、上海市、四川省。发明专利排在前三位的分别是上海市、广东省、四川省。

注：数据统计时间截至2021年9月18日。

2、企业竞争：大疆创新业务布局较全面

从国内工业无人机代表性企业发展布局看，大疆创新、零度智控、亿航布局整个产业链，在无人机的研发、整机组装、相关运维服务等领域均有部署。从工业无人机销售渠道来看，多数工业无人机企业的销售渠道主要为京东、淘宝等第三方平台。

行业发展前景及趋势预测

1、工业无人机行业市场规模进一步扩大

未来，工业无人机行业增长速度仍将保持在高位，根据弗若斯特沙利文预测，2026年，我国工业无人机市场规模约达2658亿元。

2、5G、云计算等助力工业无人机发展

根据弗若斯特沙利文研究报告显示，5G具有超低延时、超大带宽、超高可靠性的特点，相比4G拥有广覆盖、海量连接等优势。目前，已有部分无人机应用在4G网络通信的支持下运行，但受带宽、时延、干扰的影响较大。随着5G商业化进程的发展，新一代移动通信网络将解决无人机行业应用里遇到的通信问题，赋予无人机超高清图传、超低时延数据传输、超视距飞行、异地控制等能力。而云计算平台可以为工业无人机行业提供安全的数据存储、计算服务，是无人机实现智能化的重要因素。

更多数据可参考前瞻产业研究院《中国工业无人机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

无人机根据用途可分为军用和民用两类，在民用无人机领域，据Gartner统计数据显示，2020年，全球物联网企业的无人机出货量将达53万台，其中，工程监控领域的无人机出货量最多。在全球各国都十分重视无人机技术发展的趋势下，我国政府也频频发布政策促进国内无人机行业的发展。目前，在军用无人机领域，军方或高校相关单位垄断高端作战无人机研发和制造市场;在民用无人机领域，无人机注册量稳步提升，但有关企业、事业、机关法人单位的应用需求还有待进一步挖掘。

1、无人机定义及分类

无人机(unmanned aerial vehicle，简称UAV)，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。无人机根据用途可分为军用和民用两类，军用无人机进一步细分为：侦察无人机、攻击无人机、诱饵无人机、货运无人机;民用无人机可进一步细分为：工业级无人机和消费级无人机。

按应用领域来看，军用无人机的应用领域基本在国防军事领域，而民用无人机的应用范围广泛，具体如下图所示：

2、2020年全球物联网公司无人机出货量将达53万台

无人机具有用途广泛，成本低，效费比好;无人员伤亡风险;生存能力强，机动性能好，使用方便等优势。随着无人机导航飞行控制和发动机技术的快速提升，无人机性能越来越优越，全球无人机行业快速发展。在民用无人机领域，据Gartner统计数据显示，2020年，全球物联网企业的无人机出货量将增长50%，达53万台。

无人机出货量按应用领域来看，2020年，用于工程监控领域的无人机出货量最多，将达万台，占比约40%;其次是应用于火灾监控和保险业和公告安全领域。

3、政策驱动我国无人机行业有序发展

在全球各国都十分重视无人机技术发展的趋势下，我国政府也频频发布政策促进国内无人机行业的发展。2019年5月，民航局发布《促进民用无人驾驶航空发展的指导意见(征求意见稿)》，以提升促进无人驾驶航空健康发展，提升民用无人驾驶航空管理与服务质量;2019年11月，民航局再发政策以加强轻小型民用无人机飞行动态数据管理。总体来看，我国无人机行业的相关政策主要以引导、鼓励民用无人机发展为主。

4、无人机行业发展现状分析

——军用无人机领域：部队、军工企业和高校为总装单位

无人机的作战优势使得军用无人机的应用迅速发展，2018年，我国军用无人机采购支出占军费支出的比重为。目前，军方或高校等相关单位垄断高端作战无人机研发和制造市场，以下为国内主要的军用无人机总装单位：

——民用无人机领域：单位用户市场有待挖掘

在民用无人机领域，截至2019年末，我国注册的民用无人机数量达万架，较2018年末增长了万架。

从民航业无人机拥有者注册用户规模来看，截至2019年末，我国民航业无人机拥有者注册用户达万个，较2018年末增长了10万个。其中，个人用户万个，企业、事业、机关法人单位用户万个。可见，在企业、事业、机关法人单位的应用方面，我国民用无人机市场潜力还有待挖掘。

—— 以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国无人机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

行业主要上市公司：北方导航(600435)、洪都航空(600316)

本文核心数据：中国无人机市场结构、民用无人机市场规模

我国军用的无人机发展起步较早，早在1964年Ⅰ型无人机靶机就已经诞生，Ⅱ型无人机靶机也在70年代研制完成。随后，又研制出了S-100型靶机，使无人机的飞行速度达到100米/秒，这也为我军训练的现代化做出了重要贡献。

而相对于发展起步较早的军用无人机，我国民用无人机市场在早期并未引起足够重视，有归口管理单位，没有长远规划，处于无序发展状态。但近些年由于技术的发展和需求的牵引推动，特别是一些自然灾害频发，急需有一种灾情监视评估和搜救手段，从而引起有关方面对民用无人机的关注，且迅速升温，逐步深入大众生活。截至2020年末，我国民用无人机的市场份额由2014年的不足10%增长到左右。

军用无人机市场依旧活跃

我国军用无人机起步于1964年，1980年代开始批量使用无人机，最初主要作为防空系统的靶机和干扰诱饵等。到2000年后，我国相关科研院所、高等院校积极合作，开发出了多型的无人机设备，除了2002年在珠海航展上亮相的WZ-2000型无人侦察机引起世界轰动外，近几年也开发出了中国版的“捕食者”——“彩虹-4号”、 “彩虹-5号”无人机和“翼龙型”无人机，还有酷似全球鹰的“翔龙型”无，而“利剑”隐身无人攻击机在2019年国庆阅兵时正式亮相，并更名为“攻击11”。

我国研制无人机已有五十多年的历史，国内无人机的研究发展在总体设计、飞行控制、组合导航、中继数据链路系统、传感器技术、图像传输、信息对抗与反对抗、发射回收、生产制造和部队使用等诸多技术领域积累了一定的经验，具备一定的技术基础。

但在军用无人机领域，我军无人机装备同发达国家相比仍有一定差距，还不能完全适应高技术战争的要求。国内己有的无人机任务系统载重都不大，尚难满足电子对抗、预警、侦察等大型任务系统的要求，平台技术难以满足无人作战飞机的高隐身、高机动能力的要求，在气动力、发动机、轻质结构和高精度导航等方面基础技术薄弱。

2020年民用无人机市场规模有望超过250亿元

从总体上看，在早期阶段，国内民用无人机领域的开发长期以来没有引起足够重视，没有归口管理单位，没有长远规划，处于无序发展状态。但近些年由于技术的发展和需求的牵引推动，特别是一些自然灾害频发，急需有一种灾情监视评估和搜救手段，从而引起有关方面对民用无人机的关注，且迅速升温，逐步深入大众生活。据统计，截至2020年底，无人机实名登记数量已增至万架，较2010年涨幅超过500%。

中国民用无人机自2008年汶川地震之后开始在国内兴起，经过几年的发展，当前无人机的应用范围已涉及国土资源调查、环境监测、水情监测、救灾等多个领域。据不完全统计，目前国内无人机仅民用市场大概有几亿元的量级。面对这一正在兴起的市场，相关企业和科研机构也纷纷进驻民用无人机领域。

民用无人机的迅速发展使得我国民用无人机市场规模持续扩大，根据航空运输协会的数据显示，2019年我国民用无人机市场规模为210亿元。根据Drone Industry Insights披露的民用无人机增长率预测，2020年中国民用无人机市场规模有望超过250亿元。

综合来看，我国无人机市场近年来处于相对活跃状态，投资与研发并举，军用与民用共同发展。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国无人机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

机器人的发展和研究现状论文

随着科技的进步，智能机器人的性能不断地完善，因此也被越来越多的应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等方面。这是我为大家整理的关于机器人的科技论文，供大家参考!机器人的科技论文篇一：《浅谈智能移动机器人》摘要：随着科技的进步，智能机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围也越来越广，广泛应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等。介绍了常见智能移动机器人的基本系统组成及其相关的一些技术，提出一种能够应用于智能移动机器人的越障机构，并简单阐述了其工作原理。在对智能机器人有一定了解的基础上，论述了智能移动机器人的研究现状及其发展动向。关键词：智能移动机器人越障避障伸展收缩 1 引言上世纪60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新时代。在工业机器人问世50多年后的今天，机器人已被人们看作是不可缺少的一种生产工具。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步开辟了机器人应用的新领域。智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。 2 智能移动机器人的基本系统组成及其相关技术由于智能移动机器人在危险与恶劣环境以及民用等各方面具有广阔的应用前景，使得世界各国非常关注它的发展。其共同的五大系统组成要素为：(1)机械机构单元是智能移动机器人的骨架，机器人所有的模块都依靠其支撑，机械机构单元的结构，性能，强度直接影响着整个机器人的稳定性。随着科技发展和新型材料的研制开发，使得智能机器人产品的结构性能有了很大提高，机械机构的各项工艺性及尺寸设计都向着更加合理高效，更加轻便美观，更加环保节能，更加安全可靠等方向发展。(2)动力与驱动单元为智能移动机器人提供动力来源。(3)环境感知单元相当于智能移动机器人的五官，机器人通过感知单元对周围的环境进行感知识别及各种参数的收集，然后通过转换成控制模块可以识别的光电信号，输入到控制单元进行数据处理。(4)执行机构单元为智能移动机器人执行部分，能根据控制中心的命令执行命令，完成任务。不同的机器人有着不同的执行机构，执行机构的设计影响着对要执行动作的效率，精度，稳定性，可靠性等。(5)信息处理与控制单元作为整个机械系统的核心部分，它如人的大脑一样，调控着整个系统，一切的活动都由它指挥。将来自传感器部分采集到的信息进行集中汇总，存储，对所有信息分析，规划决策，输出命令。使机器人有目的的运行。智能移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合机电系统。它是传感器技术，控制技术，移动技术，信息处理、人工智能、电子工程、计算机工程等多学科的重要研究成果，从某种意义上讲是机器发展进化过程中的产物，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。 3 一种越障机器人我们设计的移动机器人(图1)有很好的机动性能，前导轮、前轮和后轮可以实现独立升降运动。前导轮(如图1)由通过曲柄圆盘的转动角度控制摇杆的摆动角度，带动相关的平面连杆机构运动，从而实现前导向轮的伸展和收缩实现攀越。机器人两侧的侧边驱动机构为平面连杆-滑块越障机构，前后轮(如图1)分别通过导杆在槽中的移动，带动平面连杆机构的运动，实现前后轮的伸展和收缩，实现越障功能。本机器人通过尺寸的设计可以实现较大的越障高度，通过合理的控制轮摆动的角度还能实现多种类型障碍物的攀越。 4 智能移动机器人的应用概况随着科技的进步，机器人的功能不断完善，智能移动机器人的应用范围也大大拓宽，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在排险、海洋开发和宇宙探测领域等有害与危险场合(如辐射、灾区、有毒等)得到很好的应用。陆地智能移动机器人 20世纪60年代后期，苏美为了完成对宇宙空间的占领，完成月球探测计划，各自研制开发并应用了移动机器人，通过移动机器人实现对外星土壤的样本采集和土壤分析等各种任务。陆地智能移动机器人的出现是为了帮助人类完成无法完成的任务。陆地移动机器人也广泛应用于军事，可以完成排除爆炸物，扫雷，侦查，清除障碍物等等，近年来智能移动机器人也开始渐渐融入人们的日常生活。水下智能移动机器人近年来，人们对资源的渴求加大，开始对原子能和海洋资源的开发，加之水下环境十分复杂(能见度差，定位困难，流体变化等)，水下智能移动机器人在海底资源探测上的优势使之受到关注。近年德国基尔大学的科学家研制出新型深水机器人“ROV Kiel 6000”，这架深水机器人能够下探到6000米深的海底，寻找神秘的深水生物和“白色黄金”可燃冰。仿生智能移动机器人近年来,全球许多机器人研究机构越来越多的关注仿生学与机构的研究工作.在某些情况下仿生机器人尤其独特优势，例如，蛇形机器人重心低，能够模仿蛇的动作，穿梭在能够穿梭在受灾现场和其他复杂的地形中能够帮助人类完成各种任务。除此之外还有仿生宠物狗、仿生鱼、仿生昆虫等。 5 智能移动机器人的发展方向及前景影响移动机器人发展的因素主要有：导航与定位技术，多传感器信息的融合技术，多机器人协调与控制技术等因而移动机器人技术发展趋势主要包括： (1)高智能情感机器人。随着科学技术的发展，人们对人机交互的技术的要求越来越高，具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前的移动机器人只能说是具有部分的智能，人们渴望能够出现安全可靠的能够沟通交流的高智能的机器人。虽然现在要实现高智能情感机器人还非常的困难，但是终有一天，随着科学技术的突破，它将成为现实。 (2)高适应性多功能化的机器人。机器人的出现是为人类服务的，自然界中还有好多未知的世界等着我们开拓，各种危险的复杂多变的环境，人类无法涉足，因此人们也迫切希望有能够代替人类的机器人出现，高适应性多功能化的机器人也必将是机器人的发展方向之一。 (3)通用服务型的机器人。随着科学技术的发展，机器人也是应该越来越容易融入人们日常生活中的，在日常生活中为人们服务。例如在家庭中，机器人可以帮助人们做各种家务，和人们生活关系密切。 (4)特种智能移动机器人。根据不同应用领域，不同的目的，设计各种各样特种智能移动机器人是未来发展方向，如纳米机器人，宇宙探索机器人，深海探索机器人，娱乐机器人等等。 6 结束语总之，智能移动机器人涉及到传感器技术，控制技术，移动技术，信息处理、人工智能、控制工程等多学科技术。未来智能移动机器人走向生活，安全可靠，操作简单是其趋势。尽管智能移动机器人以惊人的速度在发展着，但是实现高适应性，智能化，情感化，多功能化的移动机器人还有很长的路要走。参考文献： [1]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2010. [2]陈国华.机械机构及应用[M].北京:机械工业出版社,2008. [3]徐国保,尹怡欣,周美娟.智能移动机器人技术现状及展望[J].机器人技术与应用,2007(2). [4]肖世德,唐猛,孟祥印,等.机电一体化系统监测与控制[M].四川:西南交通大学出版社,2011. 机器人的科技论文篇二：《浅谈机器人设计方法》摘要：机器人是人类完成智能化中非常重要的工具，随着时代的发展，机器人已经在世界有了一定的发展，甚至很多国家机器人已经运用到实际的生活中去。而机器人的设计方法无疑是很多人非常感兴趣的问题，因此本文针对机器人的设计方法进行了详细的探索。关键词机器人;设计;方法 1.前言纵观人类的发展史，工具的进步才能带动人类的文明，如今设计朝着智能化的方向在发展，机器人就是人类在发展智能化过程洪重要的产物，因此机器人常用的设计方法是设计师们必备的工具。 2.控制系统的硬件设计在现代科学技术不断发展的背景之下，工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务。就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现机器人控制系统的硬件部分主要由5个模块组成：控制模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块、电源模块。 (1)控制系统模块。ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器，运算速度快，具有多路PWM输出，可将测速、避障等电路产生的输入信号进行处理，并输出控制信号给驱动放大电路，从而控制电机转速，此方式产生的PWM信号比用定时器中断产生的PWM信号实时性更好，而且不会占用系统的定时器资源。 (2)循迹模块。循迹是指小车在比赛场地上循白色引导线线行走，循迹模块的原理图如图2所示。循迹模块采用灰度传感器，发射管为普通LED灯，接收管为光敏三极管3DU33。工作原理为：不同颜色的物体对LED发射光反射不同的亮度，光敏三极管3DU33接收这些不同亮度的光线，就会呈现不同的电压Vx。Vx输入到比较器LM339的同相端，并与电位器设定的电压V0相比较，当Vx>V0时，比较器输出高电平，当Vx循迹机器人前后两端均是由7个灰度传感器组成的循迹模块。其中，中间三个灰度传感器起巡线的作用，两端的灰度传感器起探测弯道作用，剩下两个灰度传感器交替进行巡线和探测弯道。实验证明，这样的灰度传感器的布置图，机器人循迹的效果好，且“性价比”非常高。 (3)避障模块。避障模块主要使用的是红外发射接收传感器，当红外感应避障模块靠近物体时，输出低电平信号;当没有感应到物体时，输出高电平信号。将该信号线接入到单片机的控制端口，控制程序就能起到探测障碍物的作用，当在机器人行进的路径上就可以发现有障碍物并及时避开绕行。 (4)驱动模块。循迹避障机器人要求行走灵活、反应快速，因此要求驱动电机具有“转速快、制动及时”等特点。我们设计制作的循迹避障机器人采用中鸣公司的JMP-BE-3508I驱动板模块，其输入电压为11V到24V，最大输出电流为20A，满足快速前进、制动、转弯的要求。并且电机速度达到500rpm，堵转力矩为，具有很强的刹车功能。利用单片机的四路PWM输出信号，分别控制四个轮子的转速。并采用“四轮驱动”、“差速转弯”的方式实现机器人的前进、后退与转弯。 (5)电源模块。循迹机器人的电源模块主要实现以下三大功能：①稳定输出5V工作电压。故我们设计制作的电源模块以7805芯片为核心，把输入电压截止到5V。②提供足够的电流。7805芯片最大输出电流为，而循迹机器人需要较大电流，所以我们使用了两片7805芯片分别对控制系统和外部设备进行供电。③滤波。在7805芯片的输入、输出端分别并联104贴片电容和10μF的电解电容，过滤高频、低频信号。 3.软硬件模块开发流程和界面程序 (1)图像处理模块：照相机实时捕捉图像，处理转化后和初始图像进行处理比较，找出图像中差异的位置通过TCP传输。 (2)TCP通信模块：视觉系统通过以太网连接贝加莱控制器，控制器可以作客户机或服务器实时传输数据，：定义结构体用于视觉系统传输位姿给机器人和机器人实时反馈位姿和信号状态数据给视觉系统。 (3)位置转换模块：把视觉系统的位姿转换为机器人的位姿传输给机器人，控制机器人运行。 (4)轨迹规划模块：进行运动轨迹规划和速度规划，根据机器人当前的位置和目标位置，选择最优的运动轨迹(直线、圆弧、不规则曲线等运动轨迹)，然后对轨迹、速度进行插补，插补值调用机器人运动学算法计算轨迹的可靠性，再把实时插补的位置、速度传送给运动控制模块。 (5)运动控制模块：根据实时插补的值结合加速度、加加速度等控制参数给驱动器。 (6)伺服模块：根据控制器所发送数据，结合各伺服控制参数，驱动电机以最快响应和速度运行到各个位置。 4.机器人精度标定和视觉软件处理精度标定精度的标定包括机器人精度标定和机器人相对于视觉照相机位置标定。机器人运动前，需要用激光跟踪仪标定准确各轴杆长、零点、减速比、耦合比等机械参数，给运动学、控制器系统，机器人才能按理论轨迹运行准确。行到指定点。通过三点法、六点法标定机器人相对于视觉照相机的X、Y、Z方向距离给位置转化模块，确定机器人坐标系相对于照相机坐标系的转化关系。视觉处理软件包括固定视觉系统标定模块和移动视觉系统标定模块。视觉系统安装在固定位置相当于给机器人建立照相机一个用户坐标系，此模块用于运算机器人和固定视觉系统之间位姿转换关系。视觉系统安装在机器人末端法兰位姿相当于给机器人建立照相机一个工具坐标系，随着机器人运动而实时改变位置，此模块用于运算机器人和动态视觉系统之间位姿转换关系。实时处理传输机器人、视觉系统和以太网的运行通信状态以及出错状态处理。人机界面设计及实现当机器人出现故障，不能自动移动位置时，比如碰到硬件限位或出现碰撞现象时，此时可以进入手动页面，选择机器人操作，移动机器人到指定位置。对于新建码垛工艺线，需要配置系统参数、位置信息、以及产品参数，等必要的信息。码垛数据编辑与创建的功能，产品覆盖了袋子、箱子，以及可变数量抓取的功能。可以添加产品数量，改变产品方向，单步数量修改，产品位置移动以及旋转等设置。本页面中，示例生成了每层五包的袋装产品，编号从1到5，可以通过调整编号的顺序，达到改变产品的实际码垛顺序。 5.结束语总之，在进行机器人的设计过程中，要根据设计的用途进行针对性的设计，对于设计过程中出现的问题要及时的采用上述的思维方法进行解决，随着机器智能化的推广，无疑机器人的设计在未来会有更广阔的天空。参考文献： [1]张海平，陈彦. Wincc在打包机人机界面中的设计与应用[J].HMI与工业软件，2012(3)：70-72. [2]朱华栋，孔亚广.嵌入式人机界面的设计[J].中国水运，2008(11)：125-126. [3]金长新，李伟.基于Windows CE的车载电脑系统人机界面的实现[J].微计算机信息，2005(21)：132-134. 机器人的科技论文篇三：《浅谈igm焊接机器人的故障处理》 [摘要]机器人技术综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。本文通过介绍igm焊接机器人的工作原理，以及在实际工作中机器人的常见故障现象，对故障产生的原因进行分析，并提出了相应的维修方法。 [关键词]igm焊接机器人工作原理故障处理 0 前言机器人技术是综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。这门新型技术的介入，对维修技术人员提出了更高要求。如何保证焊接机器人的可靠性、稳定性，发挥机器人的最大优势，针对机器人的故障维修及设备维护保养工作就尤显重要。 1 igm焊接机器人组成及工作原理 igm焊接机器人的组成 igm焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人，它加工精细、动作灵巧、焊接精度高、焊缝成形好。在机械行业中得到了广泛的应用。 igm焊接机器人工作原理 igm焊接机器人内部轴控制原理：通过数字伺服板DSE-IBS处理当前位置的校准、位置驱动、速度驱动等信息，处理后的信息送馈到伺服驱动器，由伺服驱动器内部的脉宽调制器调制，然后放大输出推动伺服电机。伺服电机运动的同时，编码器同步运行，并把采集的位置角度信息反馈给RDW控制板，通过RDW板的增量计算、数据整定后的位置信息回馈给DSE-IBS板，做下一个周期的计算处理，此过程反复进行从而实现了实时位置的更迭过程。 2 igm焊接机器人故障诊断及分析焊接机器人故障类型焊接机器人故障类型可分为软件故障和硬件故障，由机器软件造成的故障，如系统停机死机的现象;由机器硬件造成的故障，如驱动单元、电气元件各模块的故障。就故障现象可分为人为故障和自然故障、突发故障三大类。对于维修来说，自然故障和突发故障的排除就显得困难，因为这种维修不仅仅针对故障单元本身，还要对系统进行改进，这就需要周密分析，对故障诊断进行优化和改进，避免排除过的故障重复出现，使系统进一步稳定可靠。 igm焊接机器人常见故障处理机器人开机后示教器无报警信息，但机械手无法正常引弧。首先检查系统是否送丝送气，发现送丝系统无法手动送丝，保护气瓶有压力，但是焊枪喷嘴处无保护气。再检查机械手焊接电缆、引弧板及送丝板，都没有发现故障。这说明机械手的功能是正常的，可能是焊接回路不通畅。可以通过测量焊接回路阻抗来判断焊接回路是否正常。回路阻抗的测试步骤： i把连接工件的地线接好，保证地线夹与工件接触部分干净良好; ii接通机器人电柜电源，将福尼斯焊机电源开关拨至“I”位置; iii在焊机二级菜单内选择“r”功能。 iv取下焊枪喷嘴，拧上导电嘴，将导电嘴贴紧工件表面。需要注意的是，测量过程中要确保导电嘴与工件接触处的洁净。测量进行时，送丝机和冷却系统不启动; v轻按焊枪开关或点动送丝键。焊接回路阻抗值测算完成。测量过程中，右显示屏显示“run”; vi焊接回路测算结束后显示屏显示测量值。测得的焊接回路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω为佳)，说明焊接机器人的焊接回路的通畅的。再断电、通电调试，焊接机器人能正常引弧，应该是回路测试过程中通过连接接地夹、拆卸喷嘴、导电嘴等将回路未正常接触处接通了。 igm机器人在焊接过程中，引弧困难、焊接电流极不稳定，且经常断弧，反复出现“Arc fault”电弧故障。 i检查接地电缆，测量回路电阻值为Ω，正常值以<20Ω为佳。 ii检查焊丝直径(Ф)与送丝轮的公称直径相匹配。 iii焊丝材料(G2Si)与焊接方式及焊接母材相匹配。 iv后观察焊枪喷嘴处，存在大量粉尘的切粉，手动送出的焊丝不光滑平整，有小量弯曲及伤丝情况，说明送丝不畅。 v对送丝阻力进行检测。将送丝锁紧杆、压紧杆打开，手盘焊丝盘将焊丝收回，发现阻力很大。多为送丝软管堵塞或软管与机械手夹角过大造成。 vi检查送丝轮磨损情况，V型送丝槽不易过深过宽，以正好放置一根Ф规格的焊丝为佳，间隙过大，将影响送丝的稳定性，焊接电流的稳定性。拆下送丝轮，发现送丝轮磨损严重，圆度误差较大，送丝槽过深。送丝机构一旦出现失控，就会高速送丝，焊接电源得不到正常的信号反馈(送丝速度的反馈采用光电测速)，不能提供稳定的电流、电压，造成不能正常焊接。更换送丝轮、送丝软管，并进行压力调整，故障解除，焊接正常。 igm机器人回零参数自动丢失。igm机器人在下一次开机时，回零参数自动丢失，重新校零、输入参数，保存参数反复丢失。检查示教电缆、接口、程序、轴卡、RDW板指示灯全部正常，检查后备电池(缓冲电瓶，用于关机或意外掉电情况下，为系统提供短时间供电，进行信息的存储)测量电压值，一个为，一个为12 V，总电压为21 V，正常值为24V，更换一组电池后一切正常，再未出现数据丢失现象。突发故障的分析及处理该故障无可预见性，事发突然。实际工作中出现最多。多为受环境影响的系统故障，如焊接机器人控制部分电路板故障、稳压电源故障、通讯故障等，反映在机器人在工作时突然报警且无法消除报警。重新启动又恢复正常，但不久又出现报警，这类故障造成整个系统不稳定。为了进一步判断驱动器的好坏，缩小故障范围，对编码器进行检查，RCI系列的机器人各轴所使用的编码器是绝对编码器，它是一种电磁部件，可以传递旋转角度的信息，由两个固定绕组(sin绕组和cos绕组)及一个参考绕组组成，原理基本上同旋转变压器相似。将X12插头拔下，分别测量11-12、13-5、14-4端子阻值，结果没有一项有阻值，说明编码器出现异常。找到12轴伺服电机，检查发现编码器插头锁紧并帽已退出，插头连接松动。将插头重新安插，锁紧到位，再次测量11-12端子阻值为94Ω，13-5端子阻值为65Ω，14-4端子阻值为65Ω，9-10端子阻值为600Ω，说明各绕组正常。上电后，驱动可正常打开，故障解除。 3 结束语维修工作是理论指导实践，实践促进理论的一个反复过程，理论实践的有机结合才会使维修人员更加深入，更加准确的判断处理各种故障。工作中维修人员必须具有独立思考分析判断的能力，操作中一定要注意观察，不可盲目更改焊接机器人设定、跳线等状态，要养成做工作记录的好习惯，归纳总结各类故障现象以及处理过程，积累故障诊断和维修方面的经验，以提高维修水平。参考文献 [1] 戴光平.《焊接机器人故障诊断及维修技术》. 重庆：中国嘉陵工业股份有限公司，2003. [2] 中国焊接协会成套设备与专业机具分会. 《焊接机器人实用手册》.机械工业出版社，2014. [3] 李德民.《焊接机器人的故障维修》. 长春：长客股份制造中心，2011. 猜你喜欢： 1. 关于科技论文的范文 2. 关于计算机的科技论文3000字 3. 数学科技论文800字 4. 自动化科技论文题目与范文

行业主要上市企业：科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工业富联(601138)、远大智能(002689)、上海沪工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST华昌(300278)、机器人(300024)、科远智慧(002380)、华自科技(300490)、埃斯顿(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)等。

本文核心数据：工业机器人产量、工业机器人销售额、全球工业机器人出货量TOP15国家和地区

供给端：工业机器人产量大幅增长

当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料等与机器人技术深度融合，机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口期。

随着后疫情时代的到来，中国工业经济展现出了应对复杂严峻局面的强大韧性和活力，工业机器人行业表现逆势上扬。根据国家统计局最新发布的数据显示，2021年我国规模以上企业工业机器人产量为万套，同比增长。

需求端：

——工业机器人销售规模增速近20%

《“十四五”机器人产业发展规划》指出，我国已经连续8年成为全球最大的工业机器人消费国。根据IFR数据显示，2020年我国工业机器人销售规模达到亿元，同比增长。2021年底，工信部、国家发改委、科技部等15部门联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》，推动我国机器人产业在“十四五”时期迈向中高端水平。

《规划》明确提出，力争到2025年，我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地，机器人产业营业收入年均增长超过20%，制造业机器人密度实现翻番。预计到2025年我国工业机器人销售规模将达到1051亿元左右。

——工业机器人出货量居世界首位

据IFR《世界机器人2021工业机器人报告》显示，中国工业机器人出货量为168400台，强劲增长20%，居世界第一位。

——制造业机器人密度达到246台/万人

2020年我国制造业机器人密度达到246台/万人，是全球平均水平的近2倍。

——垂直多关节机器人占据半壁江山

从机械结构看，据MIR统计，2020年垂直多关节机器人在中国市场中的销量在各机型中依然位居首位，全年销售总销量的63%;SCARA机器人全年销售占比为30%;另外，协作机器人与Delta机器人销售占比分别为4%与3%。

综合来看，近年来，在国家政策的支持下，我国工业机器人密度不断提高，产量和销售额逐年增长。未来，随着工业机器人国产化进程加速，工业机器人行业发展空间巨大。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国工业机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

目前，我国人口红利正在逐渐消失，机器人技术开发和实现人工替代将是大势所趋。长期以来，由于机器人成本较高而劳动力价格相对低廉，我国大部分制造业主要是劳动密集型企业。随着经济的持续快速发展，我国正从劳动密集型向现代化制造业方向转型，振兴制造业、实现工业化是我国经济发展的重要任务。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人的应用和普及自然成为企业较理想的选择。

工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中;并开始扩大到国防军事、医疗卫生、生活服务等领域，如无人侦察机、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例，当前我国工业机器人产业已初具规模。

前瞻网发布的《2014-2018年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示，2012年我国工业机器人销量万台，同比增长。截至2012年底，中国的工业机器人保有量为101765台，仅次于日本，位居世界第二。由于中国有着全球最大的劳动力市场，机器人替代空间巨大，预计到2014年，中国将会超过日本，成为工业机器人需求量最大的市场。

随着人工成本的上涨、工作环境的改变、人口老龄化和多元化的市场竞争，各企业面临着重重压力。工业机器人产业是一个快速成长中的新兴产业，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。我国机器人使用密度处于极低水平，机器人使用密度的提升将带动机器人需求量的提升。通过对比美德日韩，我们测算我国机器人市场规模将超过160万台，相比较于目前不到10万台的装配量，还有巨大的发展空间。

总体来说，我国工业机器人行业近几年发展十分迅速，市场前景非常广阔。

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【摘要】机器人的制造及应用水平，代表了一个国家的制造业水平，发展机器人产业应上升到国家战略高度。机器人的广泛使用是我国从制造业大国走向制造业强国的重要手段和途径。本文分析了现阶段国外工业机器人的应用、发展现状与趋势。通过实例说明了目前我国工业机器人发展的现状和未来的发展趋势，中国先进工业机器人大批量生产制造时代到来。中国论文网【关键词】机器人；工业机器人；发展现状；发展趋势工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。一、工业机器人的应用情况经过五十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造、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，机器人都已逐步取代了人工作业。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。二、国内外工业机器人的发展现状1、国外工业机器人的发展现状在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，它们包括：瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC、Yaskawa，德国的KUKA Roboter，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会（UNECE）和国际机器人联合会（IFR）的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头[1]。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。目前，日本、意大利、德国、欧盟、美国等国家产业工人人均拥有工业机器人数量位于世界前列，全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。2、国内工业机器人的发展现状在降低制造成本，解决用工严重不足等口号的呼喊下，近年来机器人产业在全世界范围内兴起。中国作为世界工厂，面临的形式更是尤为的严重。有数据显示中国每年工业机器人的装机量约占全球的1/8，仅次于日本、韩国，预计2015年中国的装机量会超过这两个国家，成为世界上使用工业机器人最多的国家。自2009年以来，中国机器人市场持续快速增长，工业机器人年均增长速度超过40%，到目前为止，中国工业机器人市场份额约占全球市场的1/5；以教育、清扫等为代表的服务机器人在国内也在逐步进入市场。随着我国门户的逐渐开放，国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击，因此，掌握国内工业机器人市场的实际情况，把握我国工业机器人研究的相关进展，显得十分重要。2012年，四种新型工业机器人在中国哈尔滨研制成功。专家们认为这标志着我国已经掌握了第一代工业机器人的生产技术，新的机器人产业已经在我国诞生。这四种工业机器人分别是哈尔滨工业大学和哈尔滨风华机器厂等单位研制的华宇Ⅱ型弧焊机器人，华宇Ⅰ型点焊机器人，哈尔滨工业大学与航天部811厂等单位联合研制的东方1号喷漆机器人和国营星光机器厂研制的星光Ⅰ型直角坐标点焊机器人。近年来，中国河南洛阳市越来越多的企业开始引进工业机器人等智能设备，但目前国内使用的机器80%是国外制造。位于洛阳工业园区的沃德福集团高端智能装备制造基地项目，总投资1。5亿元，将研发制造6轴工业机器人等高端智能设备，达到年产1万台工业机器人的生产、装配能力。该项目计划2014年建成投产，预计年产值20亿元，不久将在这里首次实现先进工业机器人大批量生产制造。随着便宜劳动力时代的结束，可以预计工业机器人将迎来一个伟大的时代，不仅在工业上，而且在服务、医疗等领域都有广泛的应用，从而推动一大批行业的发展，如高端制造业、制造业的个性化、医疗图像处理以及航空航天等。近十年以来，在“十五”、“十一五”攻关计划和863计划等科技计划的支持下，我国有组织、有计划地发展工业机器人产业，通过研制、生产、应用等多个层面的不断探索，在技术攻关和设计水平上有了长足的进步。总的来看，已经掌握了工业机器人的设计、制造、应用过程中的多项关键技术，能够生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人[2]。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技术、运动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及大型机器人自动生产线（工作站）与周边配套设备的开发和制备技术等，某些关键技术已达到或接近了国际先进水平，中国工业机器人在世界工业机器人领域已占有一席之地。三、工业机器人的发展趋势工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。1、国外发展趋势日本将机器人列为战略产业，韩国将机器人作为“增长发动机产业”，各发达国家政府早年通过制定政策，采取一系列措施鼓励企业应用机器人，设立科研基金鼓励机器人的研发设计，从政策上、资金上给予大力支持，工业机器人的应用和研究走在世界的前列。世界工业机器人市场普遍看好，各国都在期待机器人的应用研究有技术上的突破。从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面[3]。国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：（1）工业机器人性能不断提高，而单机价格不断下降。（2）机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。（3）工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。（4）机器人中的传感器作用日益重要，装配、焊接机器人采用了位置、速度、加速度视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。（5）虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。（6）当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的索杰纳机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。（7）机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出虚拟轴机床以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域[4]。2、国内发展趋势中国工业机器人在“七五”、“九五”、“十五”期间研究取得了较大进展，我国在关键技术上有所突破，但还缺乏整体核心技术的突破，应用遍及各行各业，但进口机器人占了绝大多数。科学院机器人“十二五”规划研究目标：开展高速、高精、智能化工业机器人技术的研究工作，建立并完善新型工业机器人智能化体系结构；研究高速，高精度工业机器人控制方法并研制高性能工业机器人控制器，实现高速，高精度的作业；针对焊接，喷涂等作业任务，研究工业机器人的智能化作业技术，研制自动焊接工业机器人，自动喷涂工业机器人样机，并在汽车制造行业，焊接行业开展应用示范。国家下一步的发展思路，将发展以工业机器人为代表的智能制造，以高端装备制造业重大产业长期发展工程为平台和载体，系统推进智能技术、智能装备和数字制造的协调发展，实现我国高端装备制造的重大跨越。具体分两步进行：第一步，2012～2020年，基本普及数控化，在若干领域实现智能制造装备产业化，为我国制造模式转变奠定基础；第二步，2021～2030年，全面实现数字化，在主要领域全面推行智能制造模式，基本形成高端制造业的国际竞争优势。工业机器人市场竞争越来越激烈，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战，加快工业机器人的研究开发与生产是使我国从制造业大国走向制造业强国的重要手段和途径。未来几年，国内机器人研究人员将重点研究工业机器人智能化体系结构，高速高精度控制，智能化作业，形成新一代智能化工业机器人的核心关键技术体系，并在相关行业开展应用示范和推广。（1）工业机器人智能化体系结构标准研究开放式，模块化的工业机器人系统结构，工业机器人系统的软硬件设计方法，形成切实可行的系统设计行业标准、国家标准和国际标准，以便于系统的集成，应用与改造。（2）工业机器人新型控制器技术研制具有自主知识产权的先进工业机器人控制器。研究具有高实时性的，多处理器并行工作的控制器硬件系统；针对应用需求，设计基于高性能，低成本总线技术的控制和驱动模式。深入研究先进控制方法，策略在工业机器人中的工程实现，提高系统高速，重载，高追踪精度等动态性能，提高系统开放性。通过人机交互方式建立模拟仿真环境，研究开发工业机器人自动/离线编程技术，增强人机交互和二次开发能力。（3）工业机器人智能化作业技术实现以传感器融合，虚拟现实与人机交互为代表的智能化技术在工业机器人上的可靠应用，提升工业机器人操作能力。除采用传统的位置，速度，加速度等传感器外，装配，焊接机器人还应用了视觉，力觉等传感器来进行实现协调和决策控制，基于视觉的喷涂机器人姿态反馈控制；研究虚拟现实技术与人机交互环境建模系统。（4）成线成套装备技术针对汽车制造业，焊接行业等具体行业工艺需求，结合新型控制器技术和智能化作业技术的研究，研究与行业密切相关的工业机器人应用技术，以工业机器人为核心的生产线上的相关成套装备设计技术，开发弧焊机器人用激光视觉焊缝跟踪装置，喷涂线的喷涂设备的研制以及相关功能部件并加以集成，形成我国以智能化工业机器人为核心的成线成套自动化制造装备。（5）系统可靠性技术可靠性技术是与设计、制造、测试和应用密切相关的。建立工业机器人系统的可靠性保障体系是确保工业机器人实现产业化的关键。在产品的设计环节、制造环节和测试环节，研究系统可靠性保障技术，从而为工业机器人广泛应用提供保证。我国的机器人产业化必须由市场来拉动。机器人作为高技术，它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。机器人的研制、开发只有从技术上实现可能性大为原则选择机器人优先应用的领域，并以此为突破口，向其他领域渗透、扩散至为重要。综合国内外工业机器人研究和应用现状，工业机器人的研究正在超智能化、模块化、系统化、微型化、多功能化及高性能、自诊断、自修复趋势发展，以适应多样化、个性化的需求向更大更宽广的应用领域发展。

人造景观发展现状研究论文

世界七大奇迹（Seven wonders of the world）即古代世界七大建筑奇迹，是指古代西方人眼中的已知世界上的七处宏伟的人造景观。最早提出世界七大奇迹的说法的是公元前3世纪的旅行家安提帕特，还有一种说法是由公元前2世纪的拜占庭科学家斐罗提出的。

由于古代奇迹大多已经毁灭，后人又提出了世界中古七大奇迹。此外，美国人洛厄尔·托马斯还曾提出世界七大自然界奇观。在2001年，由“新七大奇迹”基金会(由瑞士出身的法国人贝尔纳·韦伯创办，成立于2001年)发起新七大奇迹的网上选举。

历史背景

地中海是地球上最大的陆间海，处于欧亚非3个大洲之间，以直布罗陀海峡接连大西洋，风浪较小，海水不冰封，海岸线曲折，岛屿众多，拥有许多天然港口。沿着地中海东岸，从尼罗河三角洲、黎凡特、新月沃土、两河流域至安那托利亚，孕育了许多重要的人类文明，从前40世纪至前2世纪，先后有人类最早的两河文明、四大文明古国的巴比伦与古埃及、西方文明的源祖古希腊、以及洲际大帝国古罗马，被称为“文明的摇篮”(Cradle of civilization)。

前11世纪开始，古希腊文明伊始，至前8世纪其特有的城邦式社会架构逐渐成型，透过繁盛的海上贸易，沿着地中海殖民发展，古希腊船员将他们出海所见所闻，带到各城邦。

前5世纪，古希腊人希罗多德为了研究希波战争，游历地中海沿岸诸国，并将收集的资料编写成《历史 (希腊语：?στορ?αι)》一书，内容包含了描写巴比伦的城市规划，以及古埃及的金字塔，此为有关古代七大奇迹最早的文字记载。

前334年，亚历山大大帝带领古希腊大军越过赫勒斯滂(今达达尼尔海峡)，征服了整个波斯帝国，穿过兴都库什山脉进入印度后折返。至此古希腊达到鼎盛时期，兴建许多代表性的重大工程、建筑与纪念碑。于此时期，出生在古希腊殖民地利比亚，著名诗人、学者以及目录学家，卡利马科斯(希腊语：Καλλ?μαχο?)于当时古埃及亚历山大港的图书馆任职时，编写了一份名为《世界各地奇迹》(A collection of wonders in lands throughout the world)的文献，现已失传。

前2世纪，古希腊经过四次马其顿战争后，被罗马共和征服，罗马文化被深厚的古希腊文化影响。相传于前224年，力学先驱拜占廷人斐罗，写下《世界七大奇迹》，所列的伟大建筑便成为现存的“古代世界七大奇迹”，现已失传。直至公元七至八世纪，中古英格兰诺森布里亚王国历史学家毕德(又称毕德尊者(Venerable Bede)或圣毕德(Saint Bede))，在其著作中有一份论文名为《关于世界七大奇迹(拉丁语：de Septem Mundi Miraculis)》，记述斐罗所列的世界七大奇迹，为现存最早的完整记载。

除此以外，前140年前后，住在赛达的希腊诗人安提帕特(Antipater of Sidon)，写下了一首赞美世人成就的诗，也列出了七个奇迹，除了亚历山大灯塔外，其余与现存古代世界七大奇迹相同。

“七大奇迹”指的是公元前三世纪左右，在地中海东部沿岸地区七座宏伟的建筑和雕塑。它们是：埃及胡夫金字塔、巴比伦空中花园、阿尔忒弥斯神庙、奥林匹亚宙斯神像、摩索拉斯陵墓、罗德岛太阳神巨像和亚历山大灯塔。

这“七大奇迹”是公元前3世纪(中国战国末期，秦始皇尚未统一中国)，腓尼基(现在的黎巴嫩、叙利亚沿海一带)的一位旅行家安提帕特(antipater)列举出来的。后世人反复沿用，也就流传开了。不过现“七大奇观”中有六个由于地震、火灾、战争等因素被损毁，只有埃及胡夫金字塔得以保存至今。

所附复原图为：建筑设计师 Keremcan Kirilmaz 与 Erdem Batirbekeremcan，以及 Fractal Motion 的动画设计师们一起，在电脑上模拟重现的。

建筑特色：

埃及现存金字塔80座，其中最大的一座金字塔是在公元前2600年左右建成的吉札金字塔，全都是由人工建成。古代埃及人如何雕刻坎石及砌成陵墓，陵墓内部通道和陵室的布局宛如迷宫，古代埃及人是用什么方法建成，至今还是众说纷纭。最初铺盖金字塔的外层磨光的灰白色石灰石块几乎全部消失。如今见到的是下面淡黄色的石灰大石块，显露出其内部结构。金字塔中心有墓室，可以从甬道进去，墓室顶上分层架着几块几十吨重的大石块。建成的金字塔被用陵墓。古埃及人相信死后永生，金字塔内的墓穴里起初堆满了黄金和各种贵重物品。

传说：

古埃及第三王朝之前，无论王公大臣还是老百姓离世后，都被葬入一种用泥砖建成的长方形的坟墓，古代埃及人叫它“马斯塔巴”。后来，有个聪明的年轻人伊姆荷太普，在给埃及法老左塞王设计坟墓时，发明了一种新的建筑方法。他用上采下的呈方形的石块来代替泥砖，并不断修改修建陵墓的设计方案，最终建成一个六级的梯形金字塔——这就是我们所看到的金字塔的雏形。样子像汉字的“金”字，所以中国人把它写为“金字塔”(原文是 pyramid)。伊姆荷太普设计的塔式陵墓是埃及历史上的第一座石质陵墓。

历史渊源：

尼罗河畔的金字塔群(thegreatpyramids)，是古代埃及法老自己修建的陵墓。据说在埃及的大小金字塔共有将近100座，大多都建筑于埃及第三到第六王朝。一些有4000多年历史的金字塔主要分布在首都及尼罗河西岸。吉札金字塔，左边属于卡夫拉王，右边属于库夫王，附近连着一座狮身人面像。主要建材是石灰岩，部分为花冈岩。3座最大、保存最完好的金字塔是由第四王朝的3位皇帝胡夫(Khufu)、海夫拉(Khafra)和门卡乌拉(Menkaura)在公元前2600年—公元前2500年建造的。胡夫金字塔高，底边长;海夫拉金字塔高，底边长;门卡乌拉金字塔高，底边长。

在这3座大金字塔中最大的是胡夫金字塔，它是一座几乎实心的巨石体，用200多万块巨石砌成。成群结队的人将这些大石块沿着地面斜坡往上拖运，然后在金字塔周围以一种脚手架的方式层层堆砌。金字塔的旁边还有一些皇族和贵族的小小的金字塔和长方形台式陵墓。

巴比伦的空中花园当然不是悬挂于空中，这个名称的由来，是因人们把原本希腊文"kremastos"及拉丁文"pensilis"，(除“悬挂”之外还有“突出”之意)错误翻译成“悬空”所致。和罗德岛巨像一样，考古学家至今都未能找到空中花园的遗迹。

一般相信空中花园是由尼布甲尼撒二世(Nebuchadnezzar)王(公元前604 -公元前562)为了安慰思乡成疾的王妃安美依迪丝(Amyitis)，仿照王妃在山上的故乡而兴建的。据说它要由奴隶们转动机械装置，从下面的幼发拉底河里抽上大量的水，来灌溉空中花园里的花草。

巴比伦空中花园最令人称奇的地方是那个供水系统。因为巴比伦雨水不多，而空中花园的遗址亦远离幼发拉底河，所以历史研究者认为空中花园应有不少输水设备。有些文献记载国王每天派几百个奴隶推动轮轴，将水泵上石槽，由石槽向花园中供水。另一个难题是在保养方面，因为一般的建筑物，不可能长年抵受河水的侵蚀而不坍塌。由于美索不达米亚平原(Mesopotamian plain) 没有太多的石块，因此研究者们相信空中花园所用的砖块非比寻常，它们被加入了芦苇、沥青及瓦砾，更有文献指出：石块被加入了一层铅，以防止河水渗入地基。在经过了层层防护后，花园顶层盖上了石砖，铺上了铅板，最后种上了各种奇花异草，远远看去甚为壮观。

阿尔忒弥斯(希腊文Αρτεμιδ，拉丁文Artemis)，是希腊神话中的月亮神、狩猎女神，是太阳神阿波罗的妹妹;而罗马神话则称她为狄安娜(Diana)，埃及人称她 [4] (Bastet)，阿拉伯人称她 Lat。在古代的希腊阿尔忒弥斯女神深受敬仰，因此建成七大奇观之一的阿尔忒弥斯神庙。

神庙建筑以大理石为基础，上面覆盖着木制屋顶。整个建筑的设计师是乔西宏父子，它最大的特色是内部有两排、至少106根立柱，每根大约12-18米高。神庙的底座约为7200平方米。

毁于公元前356年的大火，在原址后建起的庙于公元262年再罹火难。阿尔忒弥斯神殿曾经历过七次重建，首座阿尔忒弥斯神殿于公元前550年由建筑师萨莫斯、乔西宏及他的儿子梅塔杰那斯设计，用伊奥尼亚柱式(Ionian)大理石柱支撑，是首座全部由大理石建成的当时最大的建筑物。

整座建筑物均由菲迪亚斯(Phidias)、波利克莱图斯(Polyclitus)、克雷西拉斯(Kresilas)和福雷德蒙(Phradmon)等当时著名的艺术家以铜、银、黄金及象牙浮雕装饰，在中央的“U”形祭坛摆放着阿尔忒弥斯女神的雕像，供人膜拜。最后，由于爱菲索斯人转信基督教，神殿在公元401年被 Chrysostom 摧毁。

宙斯(Zeus)是希腊众神之神，是奥林匹亚(Olympia)的主神，为表崇拜而兴建的宙斯神像是当世最大的室内雕像，宙斯神像所在的宙斯神殿则是奥林匹克运动会的发源地。拜占庭的菲罗撰写记述七大奇迹说：“我们以其他六大奇迹为荣，而敬畏宙斯神像。”

宙斯神殿是古希腊的宗教中心。神殿位于希腊雅典卫城东南面依里索斯河畔一处广阔平地的正中央，为古希腊众神之神宙斯掌管的地区;这地方尽是一片黄澄澄的丘陵，但是在古希腊时期，四周环绕翠谷和清冽溪水，景境幽雅，更是当时的宗教中心。在古希腊时代，那片地区位于雅典城墙外，到了哈德连帝时代为了扩大雅典城规模，将城墙往外扩展，才把神殿纳入城内。

神殿于公元前470年开始建造，前456年最后完工，为多利克式 (Doric-style)建筑，由建筑师伊利斯人李班(Libon) 设计，宙斯神像由雕刻家菲迪亚斯(Pheidias) 雕刻。

宙斯(Zeus)神殿本身则是多利克式(Doricorder)建筑，表面铺上灰泥的石灰岩，殿顶使用大理石兴建，由34个高达17米的科林斯式(Corinthian) 支柱撑起来，面积达米乘米，庙前庙后的石像都是用派洛斯(Paros)岛的大理石雕成。庙内西边人字形檐饰上的很多雕像，十足是雅典的风格。

介绍：

至于神殿主角——宙斯，采用了所谓的「克里斯里凡亭」(chryselephantine)技术，是在木制支架外加象牙雕成的肌肉和金质的衣饰。宝座也是木底包金，嵌着乌木、宝石和玻璃，历时八年之久才完成。

旅行家沙尼亚斯巴(Pausanias)的<;希腊游记>;一书中，曾对宙斯神像作了详细的描述，书中记载：“宙斯神主体为木制，身体裸露在外的部份贴上象牙，衣服则覆以黄金。头顶戴着橄榄枝编织的皇冠，右手握着象牙及黄金制成的胜利女神像，左手则拿着一把镶有各种耀眼金属打造的权杖，杖顶停留着一只鹫”。

至于他的宝座，神像头上与头后，雕着「典雅三女神」和「季节三女神」(春、夏、冬)雕像;腿和脚饰有舞动中的胜利女神、人头狮身史芬克斯及希腊其他诸神装饰，底部宽米、高1米。不包括宝座，仅约高13公尺的神像就相当于四层楼高的现代建筑，使坐在宝座上的宙斯头部差不多顶着神殿顶。

神像身后挂着由耶路撒冷神庙劫掠得来的神圣布幔。菲迪亚斯更精密地规划四周变化，包括由神庙大门射向雕像的光线，为了令神像的脸容更为美丽光亮，更于神像前建造一座极大且浅，里面镶了黑色大理石的橄榄油池，利用橄榄油将光线反射。矗立期间更有工人前来擦拭象牙，称为「菲迪亚斯抛光工人」。一名访客说：‘我可以告诉你雕像的尺寸，但无法形容造成的影响。’

神像昂然地接受人们崇拜达900多年，但最后基督结束了一切。公元393年，罗马皇帝都路斯(Theodsius)一世，毅然颁发停止竞技的赦令，古代奥林匹克竞技大会也是在这一年终止。接着，公元426年，又颁发了异教神庙破坏令，于是宙斯神像就遭到破坏，菲迪亚斯的工作室亦被改为教堂，古希腊从此灰飞烟灭;神庙内倾颓的石柱更在公元522年及551年的地震中震垮，石材被拆卸，改建成抵御蛮族侵略的堡垒。所幸的是，神像在这之前已被运往君士坦丁堡(Constantinople)(现为土耳其最大城市伊斯坦布尔)，被阉臣路易西收藏于宫殿内达60年之久，可惜最后亦毁于城市暴动中。

哈利卡纳苏斯的毛索洛斯墓庙约45米高，底座上部呈阶梯形的金字塔状，卡里亚王国摩索拉斯国王的塑像可能矗立在顶端。陵墓毁于公元3世纪的一次地震中。

这座伟大的白色大理石陵墓是为摩索拉斯和他的妻子修建的。整座建筑由两名希腊设计师设计，外面装饰以奇异的雕刻花纹，顶端还雕有摩索拉斯的雕像。甫一建成就声名远播，公元3世纪初毁于大地震。伦敦大英博物馆还收藏有一点剩余的雕刻。毛索洛斯墓庙位于哈利卡纳素斯，底部建筑为长方形，面积是1200平方米，高45米，其中墩座墙高20米，柱高12米，金字塔高7米，大约共有400尊精美的雕像装饰着陵墓，其中最顶部的4尊马车雕像高3米。建筑物被墩座墙围住。毛索洛斯墓庙的雕塑由四名著名的雕刻家Bryaxis， Leochares， Scopas，和 Timotheus制造，每人负责墓庙的其中一边。

历史渊源：

在15世纪初哈利卡纳素斯被侵占，新的统治者为了建一座巨大的城堡，因此在1494年将摩索拉斯陵墓的一些石头用作建筑材料.有不少的雕塑仍然幸存，并存放在英国伦敦的博物馆内.自从19世纪开始，摩索拉斯墓庙一直有进行考古学的挖掘，这一些挖掘提供不少有关摩索拉斯墓庙的资料。

希腊罗德岛巨像是七大奇观中最神秘的一个，这座巨像建在罗德市(Rhodes)港口的入海处。它是希腊太阳神赫利俄斯(Helios)的青铜铸像，高约33米。因为它只在短短56年间便毁于公元前226年的一次地震中，考古学家甚至连它的确切位置及外观都未能确定。

罗得斯岛巨像位于希腊罗得斯岛(Island of Rhodes)通往地中海(Mediterranean Sea)的港口。公元前的罗德岛是重要的商务中心，它位于爱琴海和地中海的交界处，罗德港于公元前408年建成。历史上罗德岛曾经被许多势力范围统治过，其中包括摩索洛斯(他的陵墓也是七大奇迹之一)和亚历山大大帝。但在亚历山大大帝归天之后，全岛又陷入了长时间的战争。马其顿(Macedonia)侵略者德米特里带领四万军队(这已超过了整个岛上的人口)包围了港口。经过艰苦的战争，罗德岛人击败了侵略者。为了庆祝这次胜利，他们决定用敌人遗弃的青铜兵器修建一座雕像。雕像修筑12年，高约33米，与纽约的自由神像的高度差不多。传说中雕像两腿分开站在港口上船只是从腿中间过去，非常壮观而有趣。这座巨像其实是希腊人的太阳神及他们的守护神赫利俄斯(Helios)，由建筑师Chares设计，经过12年的兴建，罗德岛巨像于公元前282年完工，整座巨像共高33米，以大理石建成，再以青铜包裹，以后更被用作灯塔。可惜的是罗德岛巨像作为一大奇观只存在了短短56年。公元前226年的大地震把这幢伟大巨像推倒，脆弱的膝盖成为了巨像的致命伤，巨像从此倒在Mandraki港附近的岸边。公元654年，罗德岛被阿拉伯人入侵，入侵者更把遗迹运往叙利亚，至此巨像彻底消失了。由于巨像的残骸被搬运至别处，使这个奇观的考察更加困难。

建造时间：约公元前281年

建造地点：埃及(Egypt)的亚历山大港(Alexandria)附近的法洛斯岛(island of Pharos)上。

遵照继亚历山大大帝(马其顿国王)后统治埃及的托勒密王朝第一任法老托勒密的命令，亚历山大城的法罗斯灯塔于公元前300年建在一座人工岛上。由于历史的模糊记载，预估高度115—150米之间(377—492英尺)，用闪光的白色石灰石或大理石建成。

在亚历山大大帝(Alexander the Great)死后不久，他的手下之一托勒密(Ptolemy Soter)便称霸埃及，并建都于亚历山卓，有鉴于亚历山卓港附近的海道十分危险，Ptolemy Soter便下令由建筑师Sostratus及亚历山卓图书馆(Alexandria Library/Mouseion)合作兴建亚历山大灯塔，灯塔于公元前290年竣工。

当亚历山大灯塔建成后，它的高度当之无愧地使它成为当时世界上最高的建筑物。他的设计者是希腊的建筑师索斯查图斯。一位阿拉伯旅行家在他的笔记中这样记载着：“灯塔是建筑在三层台阶之上，在它的顶端，白天用一面镜子反射日光，晚上用火光引导船只。”1500年来，亚历山大灯塔一直在暗夜中为水手们指引进港的路线。它也是六大奇迹(七大奇迹中除埃及吉萨金字塔)中最晚消失的一个。14世纪的大地震彻底摧毁了它。在倒塌后地基被作为堡垒一直存在，直到亚历山大港沉没。

法洛斯灯塔与其余六个奇观绝对是不同，因为它并不带有任何宗教色彩，纯粹为人民实际生活而建，法洛斯灯塔的灯光在晚上照耀着整个亚历山港，保护着海上的船只，另外，它亦是当时世上最高的建筑物。

人造草坪是将PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)等合成树脂制成仿制草丝，再通过专业设备将其编织在底布上，并在背面涂上起固定作用的涂层使其具有天然草性能的化工制品，主要用于体育和休闲景观领域。中国专利申请数量逐年增多，行业自主研发能力不断提升，人造草坪进入快速发展时期。

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目前，人造草坪在颜色、外观、接触舒适度等方面已与天然草基本一致。在运动草方面，人造草坪特有的技术水平和明确的性能指标体现得较为充分。

无人机行业发展趋势研究论文

专业化是无人机发展的方向随着技术的不断发展，进入企业越来越多，无人机企业也会逐渐走向价格战、广告战，而且会越演越烈！在这洗牌的过程中，必然会优胜劣汰，出现一些寡头企业。对于用户而言，具体的需求是细化和变化的，特别是工业级领域，无人机未来的发展方向必将走向专业化细分领域的深层次扎根。聚焦到某一个细分领域，为用户提供完善的行业应用解决方案。军用无人机军用无人机呈现内需和军贸同向合力效应，即一方面受益中国军方的大量列装需求，带来的国内军用无人机市场的繁荣；另一方面，中国军用无人机军贸出口将逐步展开。再者，军用无人机由于在飞控技术、动力传动系统等无人机核心技术上拥有更高的技术壁垒，仍然是无人机行业第一市场，前景依旧可期。与有人驾驶飞机相比，军用无人机具有体积小、重量轻、造价低、使用方便、零伤亡、使用限制少、隐蔽性好、效费比高等突出特点。这使得现代军用无人机的任务范围已由传统的空中侦察、战场观察和毁伤评估等扩大到战场抑制、对地攻击、拦截巡航导弹、空中格斗等领域，应用广泛。无人机是无人化作战最重要的领域之一。未来无人作战飞机不仅会在战场上与有人战斗机并肩作战，甚至在某些条件下还可能完全替代有人战斗机，成为未来空中作战的主力装备，因此无人机未来前景广阔。配送无人机目前京东无人机已经获得了上面四地的飞行许可，已勘测确定超过10条航线，这些航线也是为了保证在配送过程中的安全、高效。这个量级的重量与路程基本上可以满足各类消费者的需求，同时相比较以往的配送更加智能化。相信未来会有更多的无人车与无人机的出现，商品满天飞也不再是痴人说梦。当前，如果要进行无人机配送，平台首先要向相关部门申请航线，相比外卖人员配送，前者的流程更为复杂。目前，国内无人机配送主要是近距离的点对点以及在人流量没有那么密集的地方。另外，目前无人机配送对商品重量有限制。众多互联网电商、外卖平台都将无人配送视为“未来物流”战略的重要一步。但是，目前业界仍未有统一的方向，有的是走无人机方向，有的是尝试无人车或者外卖机器人。无人配送更多是解决“最后一公里”以及在地面交通不方便的地方实现物流，而非完全代替人力。农业无人机无人机发展历史并不长，特别是它的民用方面的应用时间更为短暂。所以在农业的应用中还不普及。但是，相信随着无人机技术的不断发展，未来肯定会在农业中大规模的投入使用。我国目前90%以上的植保机械是手动背负式喷雾器，主要产品是单管喷雾剂、压缩式喷雾器、背负式喷雾器等老三样，年产量800万台、社会保有量1亿台以上的各种手动喷雾器“跑、冒、滴、漏”现象严重，难以保证适时防治，同时机械作业对农作物物理损害严重，造成农田重大损失，且耗水量高达亩，极不适应中西部地区的节水农业，故现代化、智能化、节能化的植保机械成长潜力较大。如果将无人机应用在喷洒农药上，替代传统的人工喷洒。农民只需要站在远处到安全地方进行操控就可以，这样会保证了人员的安全，将农民彻底从喷洒农药这一环节当中彻底解放出来。相信在不久的将来，无人机将彻底代替农民进行喷洒农药的活动。民用无人机从目前来看，中国民用无人机还存在许多技术难题，比如大载荷和起降环境不具备、空中拍摄定位不精准、电路连接件可靠性不强、高光谱传感器能耗大、缺乏长航时作业能力等。如果使用小飞机，它的载荷重量和飞行能力就不足，而大飞机成本又太高。未来民用无人机的发展方向为空中机器人，用无人机技术去改良地面机械。我们必须要考虑能量的问题，比如让巡线无人机挂在电线上运行，让高空作业无人机固定至高楼外墙某处，来开展钉钉子、打管子、修理等灵活作业；能落地作业的，绝不飞行作业。中国民用无人机市场或将在未来3年内，迎来第一个行业应用小高潮，仅以硬件产品销售出货规模计算，在2018年，中国民用无人机市场达到亿元。同时，从目前的趋势并结合未来对行业级无人机的应用趋势的判断，预计到2023年，全球行业级无人机市场规模将超过300亿美元。而且，2018-2023年行业年均复合增长率将维持在45%左右，发展前景十分广阔。表演无人机在当今国内外的大型顶级庆典中，无人机飞行表演似乎成了标配。2月9日，在平昌冬奥会开幕式上，无人机大放异彩，1218架英特尔ShooTIng Star无人机打造了奥运会历史上的首次无人机灯光秀，并创造了“同一时间放飞数量最多无人机”的吉尼斯世界纪录。与此同时，在2018年春节联欢晚会上，被称为“珠海7分钟”的无人机编队表演让无人机飞行表演第一次真正意义上地走入了全国观众的视野。接着，古城西安分别在正月初五和元宵节晚上上演了大型无人机灯光SHOW，为市民和游客带来了新奇的视觉盛宴。一言以蔽之，无人机与LED的“姻缘”把两个看似不相关的行业联系了起来，以天空为背景板，以无人机为画素，随着控制系统的更加精进，这块空中画布的面积和分辨率就会越来越高，商业价值也就越来越大。而且，除了本身可以带来的商业利益外，与近几年我国无人机产业呈迅猛发展之势相反的是，我国对于无人机普及度不尽如人意。那么，这种以娱乐方式赢得观众的接受，其普及进程也会大大缩短。数据无人机无人机在数据采集方面的优势独特，为我们提供了全新的解决方案，目前已在气象、交通、家庭甚至灾害预报等各个领域开展起来了。春节期间，多地通过无人机时时查看路网情况，对拥堵路段、事故救援、服务区疏导等可以作出准确研判，为重要公路大动脉的畅通提供了基础保障。随着技术的进步，无人机会进一步提升本领，从而完成自主数据采集任务，并且能够独立地做出决策和处理业务，这必将产生非常大的经济效益和社会效益

历史：不管你的直升机多么先进，其风险和损失问题总会在一定程度上存在，因此，作为直升机飞行员，要想冲锋陷阵而不想在安全问题上作出一点牺牲，世界上恐怕没有这么便宜的事情，这也正是老百姓经常说的一句俗话：好将难逃阵头亡。因此，最安全、最可靠的办法，就是机器人上天，那样即使打了败仗，人员却不受损失。于是，在旋翼式无人机方面，便产生了无人驾驶的直升机。旋翼无人机－直升机，它的构造比较简单，价格也比较低廉，更为重要的是它根本不需要发射系统，还能垂直起降，更能自由悬停，而且飞行起来灵活性相当高超，可用各种速度、用各种飞行剖面的航路进行飞行。在一般的飞行品质上，也能呈现出“二小一高”的重要特点：振颤小、噪声小，可靠性比较高。因此，在直升机技术发达的国家，无人驾驶直升机很早就开始研制。例如，美国的卡曼公司早在50年代就曾推出无人驾驶直升机，并且已经有一些型号投入了实际运用阶段。无人驾驶直升机操纵系统一种无人驾驶直升机操纵系统，根据直升机上飞控计算机的指令进行操纵，包括旋翼操纵机构、航向操纵机构和油门操纵机构，其特征在于：所述的旋翼操纵机构包括自动倾斜器、三套变距舵机和拉杆组件；自动倾斜器安装在直升机主轴的下方，三套变距舵机分别和自动倾斜器相连安装在自动倾斜器的周边下方，拉杆组件的一端与自动倾斜器相连，另一端和直升机的旋翼相连，旋翼操纵机构通过三套变距舵机的协调动作驱动自动倾斜器升降或倾斜，带动拉杆组件控制旋翼的飞行姿态；所述的航向操纵机构包括航向舵机、推拉钢索和摇臂，航向舵机安装在直升机的设备舱内，航向操纵机构通过航向舵机驱动推拉钢索，推拉钢索带动摇臂，驱动尾桨变距机构改变尾桨距角，实现对航向的控制；所述的油门操纵机构包括油门舵机和油门钢索，油门操纵机构通过油门舵机驱动油门钢索控制发动机油门的开启度，实现对发动机的控制。

你好。无人机行业的发展前景还是很好的，无人机行业还是发展比较迅速。

军用无人机市场依旧活跃

2020年民用无人机市场规模有望超过250亿元

综合来看，我国无人机市场今年来处于相对活跃状态，投资与研发并举，军用与民用共同发展。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国无人机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

军事机器人研究现状及展望论文

机器人技术的新进展中国科学院沈阳自动化研究所曲道奎张念哲一、国外机器人的最新进展从机器人诞生到本世纪80年代初，机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程。到了90年代，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。除了工业机器人水平不断提高之外，各种用于非制造业的先进机器人系统也有了长足的进展。下将按工业机器人和先进机器人两条技术发展路线分述机器人的最新进展情况。1．工业机器人（1）机器人操作机：通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用，机器人操作机已实现了优化设计。以德国KUKA公司为代表的机器人公司，已将机器人并联平行四边形结构改为开链结构，拓展了机器人的工作范围，加之轻质铝合金材料的应用，大大提高了机器人的性能。此外采用先进的RV减速器及交流伺服电机，使机器人操作机几乎成为免维护系统。（2）并联机器人：采用并联机构，利用机器人技术，实现高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的拓展，为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。意大利COMAU公司，日本FANUC等公司已开发出了此类产品。（3）控制系统：控制系统的性能进一步提高，已由过去控制标准的6轴机器人发展到现在能够控制21轴甚至27轴，并且实现了软件伺服和全数字控制。人机界面更加友好，基于图形操作的界面也已问世。编程方式仍以示教编程为主，但在某些领域的离线编程已实现实用化。（4）传感系统：激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中已得到成功应用，并实现了焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等，大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。日本KAWASAKI、YASKAWA、FANUC和瑞典ABB、德国KUKA、REIS等公司皆推出了此类产品。（5）网络通信功能：日本YASKAWA和德国KUKA公司的最新机器人控制器已实现了与Canbus、Profibus总线及一些网络的联接，使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备发展。（6）可靠性：由于微电子技术的快速发展和大规模集成电路的应用，使机器人系统的可靠性有了很大提高。过去机器人系统的可靠性MTBF一般为几千小时，而现在已达到5万小时，几冬天可以满足任何场合的需求。2．先进机器人近年来，人类的活动领域不断扩大，机器人应用也从制造领域向非制造领域发展。像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化和机器人化的要求。这些行业与制造业相比，其主要特点是工作环境的非结构化和不确定性，因而对机器人的要求更高，需要机器人具有行走功能，对外感知能力以及局部的自主规划能力等，是机器人技术的一个重要发展方向。（1）水下机器人：美国的AUSS、俄罗斯的MT-88、法国的EPAVLARD等水下机器人已用于海洋石油开采，海底勘查、救捞作业、管道敷设和检查、电缆敷设和维护、以及大坝检查等方面，形成了有缆水下机器人（remote operated vehicle）和无缆水下机器人（autonomous under water vehicle）两大类。（2）空间机器人：空间机器人一直是先进机器人的重要研究领域。目前美、俄、加拿大等国已研制出各种空间机器人。如美国NASA的空间机器人Sojanor等。Sljanor是一辆自主移动车，重量为，尺寸630~48mm，有6个车轮，它在火星上的成功应用，引起了全球的广泛关注。（3）核工业用机器人：国外的研究主要集中在机构灵巧，动作准确可靠、反应快、重量轻、刚度好、便于装卸与维修的高性能伺服手，以及半自主和自主移动机器人。已完成的典型系统，如美国ORML基于机器人的放射性储罐清理系统、反应堆用双臂操作器，加拿来大研制成功的辐射监测与故障诊断系统，德国的C7灵巧手等。（4）地下机器人：地下机器人主要包括采掘机器人和地下管道检修机器人两在类。主要研究内容为：机械结构、行走系统、传感器及定位系统、控制系统、通信及遥控技术。目前日、美、德等发达国家已研制出了地下管道和石油、天然气等大型管道检修用的机器人，各种采机器人及自动化系统正在研制中。（5）医用机器人：医用机器人的主要研究内容包括：医疗外科手术的规划与仿真、机器人辅助外科手术、最小损伤外科、临场感外科手术等。美国已开展临场感外科（telepresence surgery）的研究，用于战场模拟、手术培训、解剖教学等。法、英、意、德等国家联合开展了图像引导型矫形外科（telematics）计划、袖珍机器人（biomed）计划以及用于外科手术的机电手术工具等项目的研究，并已取得一些卓有成效的结果。（6）建筑机器人：日本已研制出20多种建筑机器人。如高层建筑抹灰机器人、预制件安装机器人、室内装修机器人、地面抛光机器人、擦玻璃机器人等，并已实际应有和。美国卡内基梅隆重大学、麻省理工学院等都在进行管道挖掘和埋设机器人、内墙安装机器人等型号的研制、并开展了传感器、移动技术和系统自动化施工方法等基础研究。英、德、法等国也在开展这方面的研究。（7）军用机器人：近年来，美、英、法、德等国已研制出第二代军用智能机器人。其特点是采用自主控制方式，能完成侦察、作战和后勤支援等任务，在战场上具有看、嗅和角摸能力，能够自动跟踪地形和选择道路，并且具有自动搜索、识别和消灭敌方目标的功能。如美国的Navplab自主导航车、SSV半自主地面战车，法国的自主式快速运动侦察车（DARDS），德国MV4爆炸物处理机器人等。目前美国ORNL正在研制和开发Abrams坦克、爱国者导弹装电池用机器人等各种用途的军用机器人。可以预见，在21世纪各种先进的机器人系统将会进入人类生活的各个领域，成为人类良好的助手和亲密的伙伴。二、目前研究热点及发展趋势目前国际机器人界都在加大科研力度，进行机器人共性技术的研究，并朝着智能化和多样化方向发展。主要研究内容集中在以下10个方面：1．工业机器人操作机结构的优化设计技术：探索新的高强度轻质材料，进一步提高负载/自重比，同时机构向着模块化、可重构方向发展。2．机器人控制技术：重点研究开放式，模块化控制系统，人机界面更加友好，语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器的标准化和网络化，以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外，离线编程的实用化将成为研究重点。3．多传感系统：为进一步提高机器人的智能和适应性，多种传感器的使用是其问题解决的关键。其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法，特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。另一问题就是传感系统的实用化。4．机器人的结构灵巧，控制系统愈来愈小，二者正朝着一体化方向发展。5．机器人遥控及监控技术，机器人半自主和自主技术，多机器人和操作者之间的协调控制，通过网络建立大范围内的机器人遥控系统，在有时延的情况下，建立预先显示进行遥控等。6．虚拟机器人技术：基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术，实现机器人的虚拟遥操作和人机交互。7．多智能体（multi-agent）调控制技术：这是目前机器人研究的一个崭新领域。主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感知与学习方法，建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。8．微型和微小机器人技术（micro/miniature robotics）:这是机器人研究的一个新的领域和重点发展方向。过去的研究在该领域几乎是空白，因此该领域研究的进展将会引起机器人技术的一场革命，并且对社会进步和人类活动的各个方面产生不可估量的影响，微小型机器人技术的研究主要集中在系统结构、运动方式、控制方法、传感技术、通信技术以及行走技术等方面。9．软机器人技术（soft robotics）:主要用于医疗、护理、休闲和娱乐场合。传统机器人设计未考虑与人紧密共处，因此其结构材料多为金属或硬性材料，软机器人技术要求其结构、控制方式和所用传感系统在机器人意外地与环境或人碰撞时是安全的，机器人对人是友好的。10．仿人和仿生技术：这是机器人技术发展的最高境界，目前仅在某些方面进行一些基础研究。

机器人实用上，机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。机器人可接受人类指挥，也可以执行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作，例如制造业、建筑业，或是危险的工作。机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学甚至军事等领域中均有重要用途。欧美国家认为：机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械，但是日本不同意这种说法。日本人认为“机器人就是任何高级的自动机械”，这就把那种尚需一个人操纵的机械手包括进去了。因此，很多日本人概念中的机器人，并不是欧美人所定义的。现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；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。” 机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器。机器人发展简史（引自《环球科学》2007年第二期）1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据Robota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“机器人”这个词。1939年美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。它由电缆控制，可以行走，会说77个字，甚至可以抽烟，不过离真正干家务活还差得远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。1942年美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造，但后来成为学术界默认的研发原则。1948年诺伯特·维纳出版《控制论》，阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律，率先提出以计算机为核心的自动化工厂。1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。1956年在达特茅斯会议上，马文·明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器“能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义影响到以后30年智能机器人的研究方向。1959年德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为“工业机器人之父”。1962年美国AMF公司生产出“VERSTRAN”(意思是万能搬运),与Unimation公司生产的Unimate一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。1962年-1963年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器人上安装各种各样的传感器，包括1961年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼1962年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并在1965年，帮助MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统。1965年约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人，并向人工智能进发。1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木,不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人，拉开了第三代机器人研发的序幕。1969年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长，后来更进一步，催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。1973年世界上第一次机器人和小型计算机携手合作，就诞生了美国Cincinnati Milacron公司的机器人T3。1978年美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。1984年英格伯格再推机器人Helpmate，这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。同年，他还预言：“我要让机器人擦地板，做饭，出去帮我洗车，检查安全”。1998年丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms)套件，让机器人制造变得跟搭积木一样，相对简单又能任意拼装，使机器人开始走入个人世界。1999年日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)，当即销售一空，从此娱乐机器人成为目前机器人迈进普通家庭的途径之一。2002年丹麦iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba，它能避开障碍，自动设计行进路线，还能在电量不足时，自动驶向充电座。Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。2006年 6月，微软公司推出Microsoft Robotics Studio，机器人模块化、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。机器人的定义在科技界，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，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。我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多年来，世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的，无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看，美国均居世界之首位。“别动队”无人机纵观无人机发展的历史，可以说现代战争是推动无人机发展的动力。而无人机对现代战争的影响也越来越大。一次和二次世界大战期间，尽管出现并使用了无人机，但由于技术水平低下，无人机并未发挥重大作用。朝鲜战争中美国使用了无人侦察机和攻击机，不过数量有限。在随后的越南战争、中东战争中无人机已成为必不可少的武器系统。而在海湾战争、波黑战争及科索沃战争中无人机更成了主要的侦察机种。法国“红隼”无人机越南战争期间美国空军损失惨重，被击落飞机2500架，飞行员死亡5000多名，美国国内舆论哗然。为此美国空军较多地使用了无人机。如“水牛猎手”无人机在北越上空执行任务2500多次，超低空拍摄照片，损伤率仅4％。AQM-34Q型147火蜂无人机飞行500多次，进行电子窃听、电台干扰、抛撒金属箔条及为有人飞机开辟通道等。高空无人侦察机在1982年的贝卡谷地之战中，以色列军队通过空中侦察发现。叙利亚在贝卡谷地集中了大量部队。6月9日，以军出动美制E-2C“鹰眼”预警飞机对叙军进行监视，同时每天出动“侦察兵”及“猛犬”等无人机70多架次，对叙军的防空阵地、机场进行反复侦察，并将拍摄的图像传送给预警飞机和地面指挥部。这样，以军准确地查明了叙军雷达的位置，接着发射“狼”式反雷达导弹，摧毁了叙军不少的雷达、导弹及自行高炮，迫使叙军的雷达不敢开机，为以军有人飞机攻击目标创造了条件。鬼怪式无人机1991年爆发了海湾战争，美军首先面对的一个问题就是要在茫茫的沙海中找到伊拉克隐藏的飞毛腿导弹发射器。如果用有人侦察机，就必须在大漠上空往返飞行，长时间暴露于伊拉克军队的高射火力之下，极其危险。为此，无人机成了美军空中侦察的主力。在整个海湾战争期间，“先锋”无人机是美军使用最多的无人机种，美军在海湾地区共部署了6个先锋无人机连，总共出动了522架次，飞行时间达1640小时。那时，不论白天还是黑夜，每天总有一架先锋无人机在海湾上空飞行。为了摧毁伊军在沿海修筑的坚固的防御工事，2月4日密苏里号战舰乘夜驶至近海区，先锋号无人机由它的甲板上起飞，用红外侦察仪拍摄了地面目标的图像并传送给指挥中心。几分钟后，战舰上的406毫米的舰炮开始轰击目标，同时无人机不断地为舰炮进行校射。之后威斯康星号战舰接替了密苏里号，如此连续炮轰了三天，使伊军的炮兵阵地、雷达网、指挥通信枢纽遭到彻底破坏。在海湾战争期间，仅从两艘战列舰上起飞的先锋无人机就有151架次，飞行了530多个小时，完成了目标搜索、战场警戒、海上拦截及海军炮火支援等任务。发射Brevel无人机在海湾战争中，先锋无人机成了美国陆军部队的开路先锋。它为陆军第7军进行空中侦察，拍摄了大量的伊军坦克、指挥中心、及导弹发射阵地的图像，并传送给直升机部队，接着美军就出动“阿帕奇”攻击型直升机对目标进行攻击，必要时还可呼唤炮兵部队进行火力支援。先锋机的生存能力很强，在319架次的飞行中，仅有一架被击中，有4～5架由于电磁干扰而失事。除美军外，英、法、加拿大也都出动了无人机。如法国的“幼鹿”师装备有一个“马尔特”无人机排。当法军深入伊境内作战时，首先派无人机侦察敌情，根据侦察到的情况，法军躲过了伊军的坦克及炮兵阵地。1995年波黑战争中，因部队急需，“捕食者”无人机很快就被运往前线。在北约空袭塞族部队的补给线、弹药库、指挥中心时，“捕食者”发挥了重要的作用。它首先进行侦察，发现目标后引导有人飞机进行攻击，然后再进行战果评估。它还为联合国维和部队提供波黑境内主要公路上军车移动的情况，以判断各方是否遵守了和平协议。美军因而把“捕食者”称作“战场上的低空卫星”。其实卫星只能提供战场上的瞬间图像，而无人机可以在战场上空长时间盘旋逗留，因而能够提供战场的连续实时图像，无人机还比使用卫星便宜得多。1999年3月24日，以美国为首的北约打着“维护人权”的幌子对南联盟开始了狂轰滥炸，爆发了震惊世界的“科索沃战争”。在持续78天的轰炸过程中，北约共出动飞机万架次，投入舰艇40多艘，扔下炸弹万吨，造成了二战以来欧洲空前的浩劫。南联盟多山、多森林的地形以及多阴雨天的气候条件，大大影响了北约侦察卫星及高空侦察机的侦察效果，塞军的防空火力又很猛，有人侦察机不敢低飞，致使北约空军无法识别及攻击云层下面的目标。为了减少人员的伤亡，北约大量使用了无人机。科索沃战争是世界局部战争中使用无人机数量最多、无人机发挥作用最大的战争。无人机尽管飞得较慢，飞行高度较低，但它体积小，雷达及红外特征较小，隐蔽性好，不易被击中，适于进行中低空侦察，可以看清卫星及有人侦察机看不清的目标。在科索沃战争中，美国、德国、法国及英国总共出动了6种不同类型的无人机约200多架，它们有：美国空军的“捕食者”（Predator）、陆军的“猎人”（Hunter）及海军的“先锋”（Pioneer）；德国的CL-289；法国的“红隼”（Crecerelles）、 “猎人”，以及英国的“不死鸟”（Phoenix）等无人机。无人机在科索沃战争中主要完成了以下一些任务：中低空侦察及战场监视，电子干扰，战果评估，目标定位，气象资料搜集，散发传单以及营救飞行员等。科索沃战争不仅大大提高了无人机在战争中的地位，而且引起了各国政府对无人机的重视。美国参议院武装部队委员会要求，10年内军方应准备足够数量的无人系统，使低空攻击机中有三分之一是无人机；15年内，地面战车中应有三分之一是无人系统。这并不是要用无人系统代替飞行员及有人飞机，而是用它们补充有人飞机的能力，以便在高风险的任务中尽量少用飞行员。无人机的发展必将推动现代战争理论和无人战争体系的发展。机器警察所谓地面军用机器人是指在地面上使用的机器人系统，它们不仅在和平时期可以帮助民警排除炸弹、完成要地保安任务，在战时还可以代替士兵执行扫雷、侦察和攻击等各种任务，今天美、英、德、法、日等国均已研制出多种型号的地面军用机器人。英国的“手推车”机器人在西方国家中，恐怖活动始终是个令当局头疼的问题。英国由于民族矛盾，饱受爆炸物的威胁，因而早在60年代就研制成功排爆机器人。英国研制的履带式“手推车”及“超级手推车”排爆机器人，已向50多个国家的军警机构售出了800台以上。最近英国又将手推车机器人加以优化，研制出土拨鼠及野牛两种遥控电动排爆机器人，英国皇家工程兵在波黑及科索沃都用它们探测及处理爆炸物。土拨鼠重35公斤，在桅杆上装有两台摄像机。野牛重210公斤，可携带100公斤负载。两者均采用无线电控制系统，遥控距离约1公里。“土拨鼠”和“野牛”排爆机器人除了恐怖分子安放的炸弹外，在世界上许多战乱国家中，到处都散布着未爆炸的各种弹药。例如，海湾战争后的科威特，就像一座随时可能爆炸的弹药库。在伊科边境一万多平方公里的地区内，有16个国家制造的25万颗地雷，85万发炮弹，以及多国部队投下的布雷弹及子母弹的2500万颗子弹，其中至少有20％没有爆炸。而且直到现在，在许多国家中甚至还残留有一次大战和二次大战中未爆炸的炸弹和地雷。因此，爆炸物处理机器人的需求量是很大的。排除爆炸物机器人有轮式的及履带式的，它们一般体积不大，转向灵活，便于在狭窄的地方工作，操作人员可以在几百米到几公里以外通过无线电或光缆控制其活动。机器人车上一般装有多台彩色CCD摄像机用来对爆炸物进行观察；一个多自由度机械手，用它的手爪或夹钳可将爆炸物的引信或雷管拧下来，并把爆炸物运走；车上还装有猎枪，利用激光指示器瞄准后，它可把爆炸物的定时装置及引爆装置击毁；有的机器人还装有高压水枪，可以切割爆炸物。德国的排爆机器人在法国，空军、陆军和警察署都购买了Cybernetics公司研制的TRS200中型排爆机器人。DM公司研制的RM35机器人也被巴黎机场管理局选中。德国驻波黑的维和部队则装备了Telerob公司的MV4系列机器人。我国沈阳自动化所研制的PXJ-2机器人也加入了公安部队的行列。美国Remotec公司的Andros系列机器人受到各国军警部门的欢迎，白宫及国会大厦的警察局都购买了这种机器人。在南非总统选举之前，警方购买了四台AndrosVIA型机器人，它们在选举过程中总共执行了100多次任务。 Andros机器人可用于小型随机爆炸物的处理，它是美国空军客机及客车上使用的唯一的机器人。海湾战争后，美国海军也曾用这种机器人在沙特阿拉伯和科威特的空军基地清理地雷及未爆炸的弹药。美国空军还派出5台Andros机器人前往科索沃，用于爆炸物及子炮弹的清理。空军每个现役排爆小队及航空救援中心都装备有一台Andros VI。我国研制的排爆机器人排爆机器人不仅可以排除炸弹，利用它的侦察传感器还可监视犯罪分子的活动。监视人员可以在远处对犯罪分子昼夜进行观察，监听他们的谈话，不必暴露自己就可对情况了如指掌。1993年初，在美国发生了韦科庄园教案，为了弄清教徒们的活动，联邦调查局使用了两种机器人。一种是Remotec公司的AndrosVA型和Andros MarkVIA型机器人，另一种是RST公司研制的STV机器人。STV是一辆6轮遥控车，采用无线电及光缆通信。车上有一个可升高到米的支架，上面装有彩色立体摄像机、昼用瞄准具、微光夜视瞄具、双耳音频探测器、化学探测器、卫星定位系统、目标跟踪用的前视红外传感器等。该车仅需一名操作人员，遥控距离达10公里。在这次行动中共出动了3台STV，操作人员遥控机器人行驶到距庄园548米的地方停下来，升起车上的支架，利用摄像机和红外探测器向窗内窥探，联邦调查局的官员们围着荧光屏观察传感器发回的图像，可以把屋里的活动看得一清二楚。机器人指挥其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义，自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来，机器人所涵盖的内容越来越丰富，机器人的定义也不断充实和创新。1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”（android），它由4部分组成：1，生命系统（平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动等）；2，造型解质（关节能自由运动的金属覆盖体，一种盔甲）；3，人造肌肉（在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态）；4，人造皮肤（含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等）。1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”，“Robota”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。在该剧中，机器人按照其主人的命令默默地工作，没有感觉和感情，以呆板的方式从事繁重的劳动。后来，罗萨姆公司取得了成功，使机器人具有了感情，导致机器人的应用部门迅速增加。在工厂和家务劳动中，机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分自私和不公正，终于造反了，机器人的体能和智能都非常优异，因此消灭了人类。但是机器人不知道如何制造它们自己，认为它们自己很快就会灭绝，所以它们开始寻找人类的幸存者，但没有结果。最后，一对感知能力优于其它机器人的男女机器人相爱了。这时机器人进化为人类，世界又起死回生了。卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题。科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想象，但人类社会将可能面临这种现实。为了防止机器人伤害人类，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”：1，机器人不应伤害人类；2，机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；3，机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，就提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。从这一定义出发，森政弘又提出了用自动性、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、移动性等10个特性来表示机器人的形象。另一个是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人：1，具有脑、手、脚等三要素的个体；2，具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器；3，具有平衡觉和固有觉的传感器。礼仪机器人该定义强调了机器人应当仿人的含义，即它靠手进行作业，靠脚实现移动，由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官，使机器人能够识别外界环境，而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。机器人的定义是多种多样的，其原因是它具有一定的模糊性。动物一般具有上述这些要素，所以在把机器人理解为仿人机器的同时，也可以广义地把机器人理解为仿动物的机器。1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为：“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法作为研究对象”。1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。”我国科学家对机器人的定义是：“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”。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。中国工程院院长宋健指出：“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就，是当代最高意义上的自动化”。机器人技术综合了多学科的发展成果，代表了高技术的发展前沿，它在人类生活应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。古代机器人机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作。机器马车西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国劳动人民的聪明智慧。公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。1800年前的汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争。1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶，并在大阪的道顿堀演出。 1738年，法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。

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