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机器人方向仿真发表论文

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机器人方向仿真发表论文

现如今,随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动,能减轻人们的工作负担。下面是由我整理的工业机器人技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助!工业机器人技术论文范文篇一:《浅谈工业机器人在工业生产中的应用》 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。 关键词:工业机器人 应用 工业 1 引言 工业机器人最早应用于汽车制造工业,常用于焊接,喷漆,上、下料和搬运。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。工业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。 2 工业机器人的主要运用 (1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有害于人体健康并危及生命,或不安全因素很大而不宜由人去做的作业,用工业机器人去做最合适。例如核工厂设备的检验和维修机器人,核工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。 (2)特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领域对于人类来说是力所不能及的,只有机器人才能进行作业。如航天飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机器人。 (3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上主要用于机床上、下料,点焊和喷漆。用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。随着柔性自动化的出现,机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。下面主要针对工业机器人在自动化生产领域的应用进行简单介绍。 2.1 焊接机器人 点焊机器人工业机器人首先应用于汽车的点焊作业,点焊机器人广泛应用于焊接车体薄板件。装焊一台汽车车体一般大约需要完成3000~4000个焊点,其中60%是由点焊机器人来完成的。在有些大批量汽车生产线上,服役的点焊机器人数量甚至高达150多台。 点焊机器人主要性能要求:安装面积小,工件空间大;快速完成小节距的多点定位;定位精度高(土0 .25 mm ),以确保焊接质量;持重大(490~980N ) ,以便携带内装变压器的焊钳;示教简单,节省工时。 2.2 弧焊机器人 弧焊机器人应用于焊接金属连续结合的焊缝工艺,绝大多数可以完成自动送丝、熔化电极和气体保护下进行焊接工作。弧焊机器人应用范围很广,除汽车行业外,在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统,而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。如图1所示为弧焊机器人的基本组成。适合机器人应用的弧焊 方法 主要有惰性握体保护焊、混合所体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊接。 1-机器人控制柜2-焊接电源3-气瓶4-气体流量计5-气路6-焊丝轮7-柔性导管8-弧焊机器人9-送丝机器人10-焊枪11-工件电缆12-焊接电缆13-控制电缆 图1 弧焊机器人系统的基本组成 弧焊机器人的主要性能要求:在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊道。因此,运动过程中速度的稳定性和轨迹是两项重要指标,一般情况下,焊接速度约取5~50 mm/s ,轨迹精度约为.2 ~0.5 ) mm;由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大。此外,还有一些其他性能要求,这些要求包括:设定焊接条件(电流、电压、速度等)、抖动功能、坡口填充功能、焊接异常检测功能(断弧、工件熔化)及焊接传感器(起始焊点检测,焊道跟踪)的接口功能。 2.3 喷漆机器人 喷漆机器人广泛应用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷漆作业。喷漆机器人在使用环境和动作要求上有如下特点: (1)工作环境空气中含有易爆的喷漆剂蒸气; (2)沿轨迹高速运动,途经各点均为作业点; (3)多数被喷漆部件都搭载在传送带上,边移动边喷漆。如图2所示为关节式喷漆机器人。 2.4 搬运机器人 随着计算机集成制造技术、物流技术、自动仓储技术的发展,搬运机器人在现代制造业中的应用也越来越广泛。机器人可用于零件的加工过程中,物料、工辅量具的装卸和储运,可用来将零件从一个输送装置送到另一个输送装置,或从一台机床上将加工完的零件取下再安装到另一台机床上去。 2.5 装配机器人 装配在现代工业生产中占有十分重要的地位。有关资料统计表明,装配劳动量占产品生产劳动量的50%~60%,在有些场合,这一比例甚至更高。例如,在电子器件厂的芯片装配、电路板的生产中,装配劳动量占产品生产劳动量的70 %~80%。因此,用机器人来实现自动化装配作业是十分重要的。 2.6 机器人柔性装配系统 机器人正式进入装配作业领域是在“机器人普及元年”的1980年前后,引人装配作业的机器人在早期主要用来代替装配线上手工作业的工序,随后很快出现了以机器人为主体的装配线。装配机器人的应用极大地推动了装配生产自动化的进展。装配机器人建立的柔性自动装配系统能自动装配中小型、中等复杂程度的产品,如电机、水泵齿轮箱等,特别适应于中小批量生产的装配,可实现自动装卸、传送、检测、装配、监控、判断、决策等机能。 机器人柔性装配系统通常以机器人为中心,并有诸多周边设备,如零件供给装置、工件输送装置、夹具、涂抹器等与之配合,此外还常备有可换手等。但是如果零件的种类过多,整个系统将过于庞大,效率降低,这是不可取的。在机器人柔性装配系统中,机器人的数量可根据产量选定,而零件供给装置等周边设备则视零件和作业的种类而定。因此,和装配线比较,产量越少,机器人柔性装配系统的投资越大。 3 结束语 工业机器人是以机械、电子、电子计算机和自动控制等学科领域的技术为基础,融合而成的一种系统技术;也可说是一门知识、技术密集的,多学科交叉的综合化的高新技术。随着这些相关学科技术的进步和发展,工业机器人技术也一定会到迅速发展和提高。 工业机器人技术论文范文篇二:《探讨工业机器人的发展趋势》 摘 要 随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动。目前,机器人是一种制造业与自动化设备中的典型代表,这将会是人造机器的“终极”版。它的应用已经涉及信息化、自动化、智能化、传感器与知识化等多个学科和领域,这是目前,是我国乃至世界高新技术成果的最佳集成,因此,它的发展是与许多学科的发展有着密切的联系。以现在的发展趋势来看,工业机器人的应用范围越来越广泛,同时在技术操作中,他也变得越来越标准化、规范化,提高工业机器人的安全性。另一方面,工业机器人发展越来越微型化、智能化,在人类生活中应用越来越广泛。 关键词 工业机器人 智能化 应用领域 安全性 随着社会复杂的需求,工业机器人在应用领域中越来越广泛。一方面,工业机器人被广泛应用于工业生产中,代替工人危险、复杂、单调的长时间的作业,例如在机械加工、压力铸造、塑料制品成形及金属制品业等各种工序上,同时还应用于原子能工业等高危险的部门,这已经在发达国家中应用比较广泛。另一方面,工业机器人在其他的领域应用也比较多,随着科学技术的飞速发展,提高了工业机器人的使用性能和安全性能,其应用的范围越来越广泛,应用的范围已经突破了工业,尤其在医疗业中应用比较好。 一、工业机器人的发展历程 第一代机器人,一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。1982年,美国通用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统,从而宣告了第二代机器人―感知机器人的问世。这代机器人,带有外部传感器,可进行离线编程。能在传感系统支持下,具有不同程度感知环境并自行修正程序的功能。第三代机器人为自治机器人,正在各国研制和发展。它不但具有感知功能,还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按照所处环境自行做出决策规划动作即按任务编程。 我国机器人研究工作起步较晚,从“七五”开始国家投入资金,对工业机器及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发和研制。1986 年国家高技术研究发展计划开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。 我国工业机器人起步于70年代初期,经过30多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。 上世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。 进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。 从90年代初期起,中国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。 我国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业。 我国未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。 二、工业机器人的发展趋势 机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域,是多种高新技术发展成果的综合集成,因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有:一是工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。二是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;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。三是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,控制柜日渐小巧,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。四是机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。五是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。 总体趋势是,从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移,从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为 灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化系统。机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越来越高,并正朝着一体化方向发展。 三、我国工业机器人发展面临的挑战与前景 我国工业底子薄,工业机器人发展一直处于一个初步发展阶段,虽然我国从上个世纪70年代开始研发工业机器人,但是技术力量不足与西方国家的技术封锁,对此,在发展过程中,存在着比较多的问题。细分起来,有如下几点: 首先,我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面有了一定的基础,但是无论从质量、产品系列全面,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,因此造成关键零部件的进口,影响了我国机器人的价格竞争力。 第二,我国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批企业从事机器人的开发,但是都没有形成较大的规模,缺乏市场的品牌认知度,在机器人市场方面一直面临国外机器人品牌的打压。国外机器人作为成熟的产业采用整机降价,吸引国内企业购买,而在后续的维护备件费用很高的策略,逐步占领中国市场。 第三,认识不到位,在鼓励工业机器人产品方面的政策少。工业机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性,这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。□ 参考文献: [1]任俊.面向熔射快速制模的机器人辅助曲面自动抛光系统的研究.华中科技大学,2006年. [2]钟新华,蔡自兴,邹小兵.移动机器人运动控制系统设计及控制算法研究.华中科技大学学报(自然科学版),2004年S1期. [3]张中英.基于遗传算法的机器人神经网络控制系统.太原理工大学,2005年. [4]李磊,叶涛,谭民,陈细军.移动机器人技术研究现状与未来.机器人,2002年05期. [5]杜玉红,李修仁.生产线组装单元气动搬运机械手的设计.液压与气动,2006年05期. [6]徐晓峰.基于串行通信技术的机器人实时控制研究.南京林业大学,2005年. 工业机器人技术论文范文篇三:《试论工业机器人机电一体化》 1机电一体化技术的应用现状 1.1工业机器人。 工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动,对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说,工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段,第一代工业机器人智能化程度较低,只能通过预设的程序进行简单的重复动作,无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展,在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元,从而进行一些适应性的工作,这种机器人虽然智能化程度较低,但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天,第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升,其可以通过强大的传感原件收集信息数据,并根据实际情况作出类似于人脑的判断,因此可以在多种环境下进行独立作业,但成本较高,在一定程度上限制了实际应用。 1.2分布式控制系统。 分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的,是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥,由于其强大的功能和安全性,使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级,通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等,同时,随着测控技术的不断发展与创新,分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能,成为一种集测、控、管于一体的综合系统,具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点,因此使系统的可靠性大幅提高。 2机电一体化技术的发展趋势 2.1人工智能化。 人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力,使其在生产过程中具备一定的推理判断、 逻辑思维 和自主决策的能力,可大幅提升工业生产过程的自动化程度,甚至实现真正的无人值守,对于降低人力成本,提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前,人工智能已经不只是停留在概念上,因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点,但在工业生产中,使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。 2.2网络化。 网络技术 的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件,因此,将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中,操作人员需要在车间内来回走动,对设备的状态进行掌握,并对机床的操作面板进行操作,通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议,并通过光纤等介质实现信息数据的传递,即可实现远程监视和操作,降低工人的劳动量,并且各种控制系统功能的实现,理论上来说都是建立在网络技术基础上的。 2.3环保化。 在人类社会发展的最近几十年里,虽然经济得到了迅猛的发展,人们生活水平得到了显著的提高,然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染,因此,在可持续发展战略提出的今天,发展任何技术都应当以对环境友好作为前提,否则就是没有前途的,故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中,通过对资源的高效利用,并在制造过程中做到达标排放甚至零排放,产品在使用过程中对生态环境不造成影响,即便报废后也可对其进行有效回收利用,这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式,符合可持续发展的要求。 2.4模块化。 由于机电一体化装置的制造商较多,为降低系统升级改造的成本,并为维修提供便利,模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造,可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换,即便出现故障,只需将损害的模块进行更换即可,工作效率极高,通用性的增强为企业节约了大量的成本。 2.5自带能源化。 机电一体化对电力的要求较高,如果没有充足的电能供应就会影响生产效率,甚至由于停电造成数据的丢失等,因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应,使系统运行更流畅。 3结语 综上所述,机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高,在当前工业生产中具有较大的技术优势,相信随着科技的发展,机电一体化技术水平也会不断提高,为工业生产做出更大贡献。 猜你喜欢: 1. 初三机器人科学论文2000字 2. 工业智能技术论文 3. 传感器技术论文范文 4. 机器人科技论文3000字 5. 初三智能机器人科技论文2000字 6. 人工智能机器人的相关论文

数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部提供覆盖整个家庭的智能化服务,包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能。 数字化家庭设计的一项主要内容是通信功能的实现,包括家庭与外界的通信及家庭内部相关设施之间的通信。从现在的发展来看,外部的通信主要通过宽带接入。intenet,而家庭内部的通信,笔者采用目前比较具有竞争力的蓝牙(bluetootlh)无线接入技术。 传统的数字化家庭采用pc进行总体控制,缺乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备多种外部传感器的智能机器人,将此智能机器人视作家庭成员,通过它实现对数字化家庭的控制。 本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健方面的应用进行模型设计,在智能机器人与医疗仪器和控制pc的通信采用蓝牙技术。整个系统的成本较低,功能较为全面,扩展应用非常广阔,具有极大的市场潜力。2 智能机器人的总体设计 2.1 智能机器人的多传感器系统 机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融合[1],统称为智能系统的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信息融合使用,可使机器人完成实时图像传输、语音识别、景物辨别、定位、自动避障、目标物探测等重要功能;给机器人加上相关的医疗模块(ccd、camera、立体麦克风、图像采集卡等)和专用医疗传感器部件,再加上医疗专家系统就可以实现医疗保健和远程医疗监护功能。智能机器人的多传感器系统框图如图1所示。 2.2 智能机器人控制系统 机器人控制系统包含2部分:一是上位机,一般采用pc,它完成机器人的运动轨迹规划、传感器信息融合控制算法、视觉处理、人机接口及远程处理等任务;二是下位机,一般采用多单片机系统或dsp等作为控制器的核心部件,完成电机伺服控制、反馈处理、图像处理、语音识别和通信接口等功能。 如果采用多单片机系统作为下位机,每个处理器完成单一任务,通过信息交换和相互协调完成总体系统功能,但其在信号处理能力上明显有所欠缺。由于dsp擅长对信号的处理,而且对此智能机器人来说经常需要信号处理、图像处理和语音识别,所以采用dsp作为智能机器人控制系统的控制器[2]。 控制系统以dsp(tms320c54x)为核心部件,由蓝牙无线通信、gsm无线通信(支持gprs)、电机驱动、数字罗盘、感觉功能传感器(视觉和听觉等)、医疗传感器和多选一串口通信(rs-232)模块等组成,控制系统框图如图2所示。 (1)系统通过驱动电机和转向电机控制机器人的运动,转向电机利用数字罗盘的信息作为反馈量进行pid控制。 (2)采用爱立信(ericsson)公司的rokl01007型电路作为蓝牙无线通信模块,实现智能机器人与上位机pc的通信和与其他基于蓝牙模块的医疗保健仪器的通信。 (3)支持gprs的gsm无线通信模块支持数据、语音、短信息和传真服务,采用手机通信方式与远端医疗监控中心通信。 (4)由于tms320c54x只有1个串行口,而蓝牙模块、gsm无线模块、数字罗盘和视觉听觉等感觉功能传感器模块都是采用rs一232异步串行通信,所以必须设计1个多选一串口通信模块进行转换处理。当tms320c54x需要蓝牙无线通信模块的数据时通过电路选通;当t~ms320c54x需要某个传感器模块的数据时,关断上次无线通信模块的选通,同时选通该次传感器模块。这样,各个模块就完成了与1~ms320c54x的串口通信。3 主要医疗保健功能的实现 智能机器人对于数字化家庭的医疗保健可以提供如下的服务: (1)医疗监护 通过集成有蓝牙模块的医疗传感器对家庭成员的主要生理参数如心电、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等进行实时检测,通过机器人的处理系统提供本地结果。 (2)远程诊断和会诊 通过机器人的视觉和听觉等感觉功能,将采集的视频、音频等数据结合各项生理参数数据传给远程医疗中心,由医疗中心的专家进行远程监控,结合医疗专家系统对家庭成员的健康状况进行会诊,即提供望(视频)、闻、问(音频)、切(各项生理参数)的服务[3]。 3.1机器人视觉与视频信号的传输 机器人采集的视频信号有2种作用:提供机器人视觉;将采集到的家庭成员的静态图像和动态画面传给远程医疗中心。 机器人视觉的作用是从3维环境图像中获得所需的信息并构造出环境对象的明确而有意义的描述。视觉包括3个过程: (1)图像获取。通过视觉传感器(立体影像的ccd camera)将3维环境图像转换为电信号。 (2)图像处理。图像到图像的变换,如特征提取。 (3)图像理解。在处理的基础上给出环境描述。 通过视频信号的传输,远程医疗中心的医生可以实时了解家庭成员的身体状况和精神状态。智能机器人根据医生的需要捕捉适合医疗保健和诊断需求的图像,有选择地传输高分辨率和低分辨率的图像。在医疗保健的过程中,对于图像传送有2种不同条件的需求: (1)医生观察家庭成员的皮肤、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的颜色时,需要传送静态高清晰度彩色图像;采用的方法是间隔一段时间(例如5分钟)传送1幅高清晰度静态图像。 (2)医生借助动态画面查看家庭成员的身体移动能力时,可以传送分辨率较低和尺寸较小的图像,采用的方法是进行合理的压缩和恢复以保证实时性。 3.2机器人听觉与音频信号的传输 机器人采集的音频信号也有2种作用:一是提供机器人听觉;二是借助于音频信号,家庭成员可以和医生进行沟通,医生可以了解家庭成员的健康状况和心态。音频信号的传输为医生对家庭成员进行医疗保健提供了语言交流的途径。 机器人听觉是语音识别技术,医疗保健智能机器人带有各种声交互系统,能够按照家庭成员的命令进行医疗测试和监护,还可以按照家庭成员的命令做家务、控制数字化家电和照看病人等。 声音的获取采用多个立体麦克风。由于声音的频率范围大约是300hz一3400hz,过高或过低频率的声音在一般情况下是不需要传输的,所以只用传送频率范围在1000hz-3000hz的声音,医生和家庭成员就可以进行正常的交流,从而可以降低传输音频信号所占用的带宽,再采用合适的通信音频压缩协议即可满足实时音频的要求。智能机器人的听觉系统如图3所示。3.3各项生理信息的采集与传输 传统检测设备通过有线方式连到人体上进行生理信息的采集,各种连线容易使病人心情紧张,从而导致检测到的数据不准确。使用蓝牙技术可以很好地解决这个问题,带有蓝牙模块的医疗微型传感器安置在家庭成员身上,尽量使其不对人体正常活动产生干扰,再通过蓝牙技术将采集的数据传输到接收设备并对其进行处理。 在智能机器人上安装1个带有蓝牙模块的探测器作为接收设备,各种医疗传感器将采集到的生理信息数据通过蓝牙模块传输到探测器,探测器有2种工作方式:一是将数据交给智能机器人处理,提供本地结果;二是与internet连接(也可以通过gsm无线模块直接发回),通过将数据传输到远程医疗中心,达到医疗保健与远程监护的目的。视频和音频数据的传输也采用这种方式。智能机器人的数据传输系统如图4所示。 4 蓝牙模块的应用 4.1蓝牙技术概况 蓝牙技术[4]是用于替代电缆或连线的短距离无线通信技术。它的载波选用全球公用的2.4ghz(实际射频通道为f=2402 k×1mhz,k=0,1,2,…,78)ism频带,并采用跳频方式来扩展频带,跳频速率为1600跳/s。可得到79个1mhz带宽的信道。蓝牙设备采用gfsk调制技术,通信速率为1mbit/s,实际有效速率最高可达721kbit/s,通信距离为10m,发射功率为1mw;当发射功率为100mw时,通信距离可达100m,可以满足数字化家庭的需要。 4.2蓝牙模块 rokl01007型蓝牙模块[5]是爱立信公司推出的适合于短距离通信的无线基带模块。它的集成度高、功耗小(射频功率为1mw),支持所有的蓝牙协议,可嵌入任何需要蓝牙功能的设备中。该模块包括基带控制器、无线收发器、闪存、电源管理模块和时钟5个功能模块,可提供高至hci(主机控制接口)层的功能。单个蓝牙模块的结构如图5所示。 4.3主,从设备硬件组成 蓝牙技术支持点到点ppp(point-t0-point pro-tocol)和点对多点的通信,用无线方式将若干蓝牙设备连接成1个微微网[6]。每个微微网由1个主设备(master)和若干个从设备(slave)组成,从设备最多为7台。主设备负责通信协议的动作,mac地址用3位来表示,即在1个微微网内可寻址8个设备(互联的设备数量实际是没有限制的,只不过在同一时刻只能激活8个,其中1个为主,7个为从)。从设备受控于主设备。所有设备单元均采用同一跳频序列。 将带有蓝牙模块的微型医疗传感器作为从设备,将智能机器人上的带有蓝牙模块的探测器作为主设备。主从设备的硬件主要包括天线单元、功率放大模块、蓝牙模块、嵌入式微处理器系统、接口电路及一些辅助电路。主设备是整个蓝牙的核心部分,要完成各种不同通信协议之间的转换和信息共享,以及同外部通信之间的数据交换功能,同时还负责对各个从设备的管理和控制。 5 结束语 随着社会的进步,经济的发展和人民生活水平的提高,越来越多的人需要家庭医疗保健服务。文中提出的应用于数字化家庭医疗保健服务的智能机器人系统的功能较为全面,且在家用智能机器人、基于蓝牙技术的智能家居和数字化医院等方面的拓展应用非常广阔,具有极大的市场潜力。 更多论文请到文秘杂烩网 采纳哦

《机器人》,是核心级的,《机器人技术与应用》也是有正规刊号公开发行的。仿真方面也有一些期刊,例如《系统仿真技术》。当然还有一些科技类的。

软体机器人方向发表论文

软体机器人

在过去几十年中,数不清的科幻片将机器人刻画得一模一样,它们钢筋铁骨、强大有力、理性高效,能执行人类无法完成的任务。这为后来《超能陆战队》中“大白”的出现做了极具反差效果的铺垫。作为软体机器人的代表,“大白”具有“软萌Q弹”的特点,有英雄气概,又有惹人喜爱。而科学家们亦有同感,软体机器人也许能解决更多问题,比如,斯坦福大学的科学家们就已经在该领域做出了尝试。

它的动作就像一个快速生长的爬藤

据外媒“每日科学”官网日前报道,斯坦福大学的机械工程师们开发出一种全新的仿藤机器人,能够在不移动整个身体的情况下,长距离生长,并能蛇形蜿蜒。研究者已证明,它在灾难搜救和医疗中将是大有作为的。该项目由美国国家科学基金会资助,相应研究论文已发表于《科学机器人》杂志上。

设想一下,在杂乱无章的倒塌建筑中,救援人员在急切地搜寻遇难人群。但是,他们既没有徒手去挖碎片,也没有放出搜救犬去嗅生命迹象在哪儿,而是首先拿出一个小的密封气缸,将设备放在灾难现场的缝隙入口处,然后旋转开关,机器人的“生长”开始了!

只见,它从气缸的一端冒出头,接着像卷曲的蛇一样,软软地、缓缓地延伸,进入石头、草丛和泥土混杂的地下空间。它的动作就像快速生长的爬藤一样,卷须的顶端安装有微型摄像头,能够让救援人员看到瓦砾下面,无法抵达的地方是什么样的状况。

对新型软体机器人来说,这仅仅是一种可能的应用。研发人员在论文中表示,之所以研发它,是受到自然的启示。生物具有生长的特性,无论是藤蔓、真菌还是人脑内的神经细胞,都能通过软性延展来覆盖距离,那么仿生装置应该也可以。因此,他们提出了“会生长的软体机器人”这一概念,并设计了一些具有挑战性的实验进行了验证。

机械工程学教授埃里森·冈村是该论文的资深作者,他解释说,“我们试图从根本上弄清楚软体机械移动或生长的机制原理,它的方式与世界上所有的动物或人类都完全不同”。为了知道机器人能做什么,研究小组甚至制作出复杂的迷宫模型,让机器人穿越各种障碍,朝着预设目标前进,并成长为一个独立结构。

它不需要机械整体运动,而只需要尖端运动

这个新机器人背后的设计思想显而易见,并不复杂。首先是有一管的软材料折叠在气缸内部,就像一团有序蜷曲着的袜子一样。机器人在顶端摄像头的控制下,总朝着一个方向生长,比如软材料位于充气嘴的前端,软体机器人的管子始终朝着右侧延展生长。

实验室中的原始版机器人采用薄而廉价的塑料制成,当研究人员通过固定端压入空气时,机器人呈外翻生长的姿态,而在后来的新版本中,任何流体也许都能代替压缩空气,从而让软体机器人具有不同性能。这种设计非常有用的一个特点就是,它不需要机械整体运动,而只需要尖端运动,节省了时间和能量。

来自加利福尼亚大学的客座助理教授埃利奥特·霍克斯也是论文的主要作者之一,他指出,机器人的身体从末端开始延伸,在“生长”过程中,身体会附着在草丛中,或被岩石卡住,但这并不能阻止其行动,因为末端还在不断长出新“肢体”。

测试机器人性能的方法也很简单,即让机器人从一个地方穿越障碍到另一个地方。研究人员设计了混合捕蝇纸、粘胶水、钉子和冰冻墙面的通道,而机器人成功越过了所有阻碍,并在传感器帮助下,通过感知二氧化碳的方式寻找到了被困幸存者模型。整个过程中,虽然机器人的躯干被钉子刺破,但由于被刺破的区域没有继续移动,钉子堵住了气孔,机器人的气腔保持正常。

在另一些极端情况下,机器人“举起”了100公斤的木箱,从只有躯干截面面积10%的门隙中穿越而过,并且还进入了天花板顶上、墙内管道等地方,甚至为人们提供了一种在狭小空间布置路由线的新方法。

它们比纯机械机器人更安全

研究者指出,人们应该关注的是,软体机器人能够移动进入一个不可预知的困境中,它的行动不受障碍物的影响,人们不必担心它在探索时被破坏或卡死。原始版之后,新开发的机器人版本还囊括了一个控制系统,能够让机器人膨胀,使生长方向朝左或右,并将末端摄像机拍下的图像传到外界。

这种机器人的主要优点在于,它们比纯机械机器人更安全。这不仅是因为它们柔软,还因为它们往往极轻,便于延展靠近人体。而且,它行动灵活,可以在复杂路径中前行。当然,这得归功于科学家们制作出的精确运动模型。一般来说,纯机械机器人更易于建模和控制,但为了让软体机器人也达到同样的行动效果,就需要进行大量试验,获得足够精确的数据,编写新的控制算法,让机器人末端的摄像机能够以超高速率处理运动指令,引导机器人的“生长”方向,完成任务。

如前所述,科学家们手工制造的原型是通过气压驱动,未来希望制造出液体驱动的版本。一旦软体机器人内腔能够输入水或其它液体,那么就能向狭小空间或封闭空间内的人输送这些东西,甚至还能帮忙进行灭火。因此研究者也在试验用耐撕尼龙或芳纶等材料制作软体机器人的外壳。

研究者也想看到不同尺寸的软体机器人会如何工作,因此他们还造出了一个仅有1.8毫米直径的机器人版本。未来,他们希望小微型软体机器人能推进医疗进步,比如进入患者身体,在不影响其它器官组织的情况下“生长”,完成检查任务等等。

比陆地更辽阔的是海洋,海水覆盖了地球约 71% 的表面积。不过,海洋学者认为人类只 探索 了其中的 5% 而已。 人们经常对较浅的海洋进行勘探,但由于极端的静水压力,深海区域基本仍是一片神秘领域。

目前,设计精良的水下机器人在深海任务中具有出色的机动性和功能性,勘探深度能达到 3000-11000 米,比如我国自主研发的 “蛟龙号”“奋斗者号” 等载人潜水器,在深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测与捕获、深海环境与生物考察等任务中都扮演着关键角色。

但是,这些深海潜水器通常需要特制的压力容器或压力补偿系统来保护内部机电系统,考虑到海底极端条件下结构破坏的风险,深海勘探仍然具有危险性和挑战性。 然而,大自然是神奇的,没有耐重压系统的深海生物却可以在极深的海域繁衍生息,灵活游走。

受深海生物特性的启发,来自浙江大学、之江实验室的科研团队及其合作者开发了一种能用于深海探测的无线自供能软体机器人 ,他们通过在马里亚纳海沟最深 10900 米处和南海最深 3224 米处进行实际测试,验证了这种机器人具有极好的耐压和游泳性能。

相关研究论文以 “ Self-powered soft robot in the Mariana Trench ”(马里亚纳海沟里的自供能软体机器人)为题,于 3 月 4 日发表在《自然》( Nature )杂志上。

论文里介绍的这种深海机器人,是一种典型的仿生装备与系统。 目前,生活在中等海洋深度(约 1000 米)的软体生物,如章鱼和水母等已被广泛研究,它们的适应能力启发了很多水下软体机器人的设计,为深海探险提供了很多有前途的方法。

这类软体机器人的性能很大程度上取决于软启动器,包括介电弹性体(dielectric elastomers,DEs)、水凝胶和射流装置等,近年来的许多研究表明,具有扑翼、波动、喷射等推进方式的柔性机器人具有良好的游泳性能。

尽管如此,这类机器人的动力和控制电子系统仍然需要笨重而坚硬的容器来抵御深海极端压力,一种没有刚性容器、能在极端深海游泳的、有压力弹性的软机器人还没有被开发出来。

浙江大学李铁风、李国瑞及其合作者设计开发的这款软体机器人,灵感则是来自钝口拟狮子鱼( Pseudoliparis swirei ) 。早在 2014 年,科学家就在马里亚纳海沟中约 7000 米处深度捕获到了这种鱼类,据了解,钝口拟狮子鱼还创下了一项人类拍到活体鱼类的最深纪录 ——8178 米。

马里亚纳海沟深处的压力有多大? Nature 文章中有一个形象的描述,类似于把一整座埃菲尔铁塔的重量全都压在人类大脚趾上。 在那种寒冷、黑暗和极压的环境下,高压能压碎人的骨头,压扁钢铁潜水设备,而这些鱼却表现出了奇好的生存性和移动性。

所谓“适者生存”,这种鱼在身体特征上包括一个分布的头骨和能拍打的胸鳍,由软骨和细胞膜组成的骨架等,这指导了李铁风、李国瑞团队及其合作者进行一种创新的深海软体机器人设计。

据论文描述,研究人员已对这种软体机器人进行了多方位测试报告。它被安装在深海着陆器上,在马里亚纳海沟 10900 米深度的现场测试中成功启动, 这个软机器人内部自带容量为 2500mAh 的锂离子电池和高压放大器用来自动供电 ,团队使用受保护的摄像机和深海着陆器上的 LED 灯记录了试验过程,在这次测试中,机器人没有从着陆器中释放出来, 在没有压力容器的情况下,扑鳍驱动保持了 45 分钟 。

在中国南海的现场试验中 ,软体机器人由遥控潜水器(ROV)携带到 3224 米的深度。在 8kV 交流电压和 1Hz 的驱动下, 该机器人以 5.19cm 每秒(即每秒 0.45 体长)的速度拍打双鳍运动,成功实现自由游动 。

据了解,这种机器人设计成功的关键之一是压力弹性电子元件。 传统的水下航行器需要金属材料制成的水密外壳,以承受深海高压,这些外壳的厚度和尺寸必须增加,以适应更大的深度。但在研究团队此次设计的机器人中,精密的电子元件被嵌入并分布在柔软的硅树脂基体中,这种设计消除了对耐压外壳的需求。

研究人员通过测试发现,如果电子元件密集地封装在一块印刷电路板(PCB)上,压力测试表明在它们的接口处容易发生故障,因此需要一种方法来保护机器人的电子元件免受高压影响, 启发则是来自钝口拟狮子鱼分布的头骨 。

为了提高压力恢复力,他们采用了分散式设计来降低剪切应力。 在这种设计中,元件与几块较小的 PCB 进行线连接或分离,这里的 “分离” 是指去除电子元件之间的直接刚性接触。

实验室试验和模拟表明,这种布置降低了受压部件之间接口处的应力,然后将分布式电子器件嵌入硅树脂中,以便并入机器人, 该方法比其他保护深海设备电子设备的方法更实用,也更便宜。

对于相同的外加压力(110MPa),分散电子设备界面处的平均剪应力低于集中电子设备(约 60MPa),研究人员进行了一系列的压力室实验(110MPa),以确认这种分散电子具有更高的压力弹性。此外,由于从 PCB 上拆下所有组件在技术上是困难的,因为它们的数量很大,为了减少这些元件之间的应力,研究人员在设计时还增加了相邻电子元件之间的距离, 当相邻部件之间的距离从 0.4 mm 增加到 2.4mm 时,测试分析显示,最大剪应力能减少 17% 。

设计好了电子部分,另一方面就是机械驱动部分 ,这里的一个关键应用是介电弹性体(DE),一种加上电压即可出现形变的电激活聚合物,这种材料能将电能转化为机械功 —— 当机器人电池的电流作用于肌肉时,肌肉就会收缩,微小的固体结构通过机械方式将收缩肌与鳍相连,使其拍打运动。

最终,他们把机器人设计成了鱼一样的身体形状,有两个拍打的侧鳍。 该机器人长 22 厘米(体长 11.5 厘米,尾长 10.5 厘米),翼展有 28 厘米,电力和控制电子设备包括锂离子电池、高压放大器、红外接收器、放电电阻器和 MCU。

它同时具有以下特点: (1)位于支撑架和拍打鳍接合处的 DE “肌肉”;(2)由较硬的前缘和弹性框架支撑的薄硅胶拍打鳍;(3)嵌入其软体内的分散电子。弹性框架粘在预拉伸的 DE 肌肉上,以提供支撑,并将 DE 膜的平面内驱动转换为鳍拍打运动,当施加交流电压时,周期性变形的 DE 肌肉产生两个鳍的拍打运动以推进游动。

此外,DE 材料也经过了精心设计,可在深海低温高压下保持其电压感应驱动。 研究人员在高压下测量了由典型 DE 材料(VHB)制成的圆形致动器的电压感应区域应变,结果发现,当实验条件从(0MPa,25 C)变为(110 MPa,5 C)时,电压引起的区域应变从 19.1% 下降到了 2.4%,不足以推动机器人。

因此,他们采用了一种新的三嵌段共聚物:SBAS。 在相同的实验条件下,SBAS 的电压感应面积应变从 12.5% 下降到 7.0%,由于拍动双鳍的设计已得到优化,这种材料的表现对于软机器人深海自由游泳来说已经是足够高的应变。

研究人员在额外的动态力学分析(DMA)中表明,VHB 和 SBA 的不同性能源自其不同的玻璃化转变温度(Tg),分别为 0.3 C 和 17.2 C,这一结果突出了由于微相分离,较低的 Tg 对提高三嵌段共聚物 DE 的机电性能的影响。

除了深海实地测试外,研究团队还进行了一系列的压力舱和深湖实验,进一步验证了该软体机器人的游泳性能。

他们在实验室中观察记录了该机器人在 110 MPa 的静水压力中,在不同电压(7 kV、8 kV、9 kV,2 Hz)下测试游泳性能。 当驱动电压为 7 kV,频率为 1Hz 时,在 0MPa 和 110MPa 的压力下,机器人能以 3.29 cm 每秒和 2.76cm 每秒向前游动。 此外,还在一个深湖中用遥控潜水器将其带到水深处,对软机器人的自由游动进行了现场测试, 该机器人在 8 米深处能以 3.89cm 每秒的速度游泳,在 70 米深处能以 3.16cm 每秒的速度游泳,证实了它对野外探险的鲁棒性。

研究人员表示,此次取得的实验成功有可能扩展到各种其他软设备上,未来如果集成额外的功能单元或重新排列电路则有望产生多种附加功能, 例如深海中的传感和通信 。

具有传感、驱动、电源和控制系统的软设备可以完全集成,以监测和调节机械滥用条件下的复杂任务(不仅是高压,还有其他困难的机械条件,如振动或冲击)。 研究团队的未来工作将集中在开发新的材料和结构,以增强软机器人和设备的智能性、多功能性、机动性和效率。

此前人们曾多次尝试开发应用于水下的各类软体机器人,但由于机器人传感器在深海环境下工作不良,因此机器人与物体的精细交互是一个具有挑战性的领域。另外,软机器人抓手要比刚性抓取装置具有很大的优势,且受生物启发的软体机器鱼可以在其他动物之间游动,而无需对它们造成干扰,因此可以进行近距离研究观察。

新加坡国立大学教授 Cecilia Laschi 在评论文章中表示 , 研究团队如今已经突破了可以达到的极限:用嵌入软材料中的分布式电子器件取代电子元件的刚性保护外壳,为新一代深海探险家铺平了道路。

然而,在海洋中布置这种设计的机器人之前,还有很多工作要做。 因为这项研究开发的机器人比之前报道的水下机器人移动要慢,而且不能承受太多环境的干扰,比如它很容易被水下暗流冲走,其运动能力也需要针对实际应用进行优化。

从长远展望来看,人们可以预测海洋生物学研究的发展方向 ,即软体机器人在珊瑚礁或水下洞穴中安全航行,在不损坏珊瑚礁或洞穴的情况下采集精致的标本,成群的水下软机器人能够在海床上爬行,将自己固定在特定的结构上或在特定的区域游走 探索 。

这将有助于各种其他应用技术的发展,进一步为推动海洋监测、清理和防治海洋污染、保护海洋生物多样性提供更多创新方案, 更重要的是,它们可以帮助科学家 探索 海洋深处的大片未知地带 。

谁能无压力 探索 两万里海底还能自在遨游? 答案是浙大的机器鱼!它成功潜入海底 10900 米,受住了海底高压 —— 这高压对于它就像人的指尖站了一头大象。 它小到不可思议 —— 身长 22 厘米,展翅 28 厘米! 如今在浅海畅游两万里轻而易举,但在两万里的深海畅游两万里比登天还难。马里亚纳海沟是迄今为止已经探明的整个地球的最深处,最深点超过 1 万 1 千米。 一万米海底的压力有多大? 浙江大学航空航天学院交叉力学中心教授李铁风表示:“在 10900 米的海底,静水压高约 110 兆帕,相当于 1100 个大气压。用一个不太恰当的比方,相当于一吨重的小 汽车 全压在指尖上。” 为了让人造机器执行水下探测与考察任务的潜水器能够深入海底,以往的设计策略一直是 “硬碰硬”—— 选用高强度的耐压金属外壳(如钛合金)或压力补偿系统作 “金盔铁甲”,来克服深海的极高静水压。 3 月 4 日,Nature 封面论文中的成果彻底颠覆了传统 —— 研究团队将整体研发策略与思路转换为 “以柔克刚”,即从深海生物身上汲取灵感,率先提出机电系统软 - 硬共融的压力适应原理,成功研制了无需耐压外壳的仿生软体智能机器人,首次实现了在万米深海自带能源软体人工肌肉驱控和软体机器人深海自主游动。 这种环境自适应的仿生软体机器人和智能系统,将为深海 探索 科考、环境监测与资源勘探提供解决方案,为复杂环境与任务下机器人及智能系统设计提供新思路。 这就是由85后教授李铁风团队联合之江实验室与合作单位开展的跨学科交叉研究,该论文标题为《马里亚纳海沟中的自动软体机器人》(Self-powered soft robot in the Mariana Trench),论文共同第一作者为之江实验室研究人员李国瑞,浙江大学博士研究生陈祥平、周方浩;通讯作者为李铁风。 在马里亚纳海沟 6000 米到 11000 米之间的深度区域,仍有数百种物种生存,狮子鱼就是其中的一种。 项目合作方中科院深海研究所在马里亚纳海沟捕获了深海狮子鱼样本,经过结构分析,他们发现这种鱼之所以能在高压力环境下自由生存与活动的关键,就在于其骨骼呈细碎状分布在凝胶状柔软的身体中。 李铁风告诉 DeepTech:“我们发现深海狮子鱼身上硬质的骨头是分散在它软凝胶状的身体当中,便猜想正是这一结构特征,帮助它抵御深海静水高压以及实现柔软灵活的海底遨游。因此有了‘机电系统软 - 硬共融的压力适应’原理或者说系统,这是我们第一个比较重要的创新。” 受此启发,该团队研制出仿生软体智能机器鱼,长 22cm,翼展宽度 28cm,并且巧妙地利用围绕在人工肌肉外的海水作为离子导电负极,由机器鱼自带能源在人工肌肉内外侧厚度方向产生电势差,让高分子薄膜发生舒张与收缩形变,这样一来 “翅膀” 就能上下拍动,推动机器鱼水中前行。 通过设计调节器件和软体的材料与结构,将控制电路、电池等硬质器件融入集成在凝胶状的软体机身中,来优化在高压环境下机器人体内的应力状态,从而使整个系统无需外壳保护即可适应高静水压力。 对 “机电系统软 - 硬共融的压力适应” 原理,李铁风向 DeepTech 做了更为详细的说明:“所谓‘机电系统软 - 硬共融的压力适应’原理,其实不难理解,我们仿照深海狮子鱼身体结构原理,把电池、电子器件电池这一类又硬又脆的电子元器件分散后,融在软凝胶状的合成材料里边。软凝胶材料和分散的结构设计,可以帮助调整这些小器件上受到的力(在力学上这种力被称为应力),将器件跟软凝胶材料的融合在一起,可以提高机器人对深海静水高压承受力。” 然而,对于在深海执行探测等复杂任务的人造机器而言,拥有能够承受住深海极高的静水压的结构仅是研发征途中成功迈出的第一步,还需要克服高分子材料在高压和低温时电驱动能力衰减的问题。 针对低温时电驱动能力衰减的问题,该团队与浙江大学化学工程与生物工程学院罗英武教授课题组合作研制了能适应深海低温、高压等极端环境的电驱动人工肌肉,这款电驱动人工肌肉也是团队研究工作的另一个重要突破,它在高压低温环境下依然能保持良好电驱动性能,即便是在马里亚纳海沟的低温(0~4 )、高压环境(110 MPa)下依旧能正常工作。 李铁风向 DeepTech 讲解了 “人工肌肉” 的驱动原理和优势,他说:“我们用海水来做人工肌肉的电极有一个非常大的好处,因为机器鱼周围都是海水,大家都知道海水具有有弱导电性,这个特点正好跟我们原本对‘人工肌肉’的设计原理。” 他补充称:“想要实现‘人工肌肉’驱动,需要两端的电极,一个正电极一个负电极。有弱导电性的海水正好可以做‘人工肌肉’的负电极,我们只需要在‘人工肌肉’内安装正电极材料即可。‘人工肌肉’对电子的非常苛刻 —— 电子必须十分柔软,不能影响这个‘肌肉’本身。有了海水做负电极,我们只需在‘人工肌肉’内加一块正电极即可。而且海水的柔软性、贴合性都非常好。这样既保证了‘人工肌肉’能够工作,同时保证了电极器件的柔软性。” 2019 年 12 月,仿生软体机器鱼首次成功在马里亚纳海沟坐底,机器鱼随深海着陆器下潜到约 10900 米的海底后,在 2500 毫安锂电池的驱动下,按照预定指令拍动翅膀,扑翼运动长达 45 分钟,成功实现了电驱动软体机器鱼的深海驱动。 李铁风表示:“这项发明能够大幅降低海洋 探索 的成本,同时也可以使常用的海洋 探索 装备更加智能化。依照‘机电系统软 - 硬共融的压力适应’原理,一些高性能的智能化的芯片、器件,在不需要坚硬外壳的保护下都能下到深海里。换句话说,这一技术提升了深海探测器或者作业装备的智能化水平。” 本次成果还能给智能系统设计提供新思路。李铁风举例称:“把机器鱼的研究思路和原理,应用到其他软机器人,甚至医疗康复中的人体器件以及生物医学方面。在康复医疗方面,比如说人体穿戴设备,它的材料和电子器件太硬,在人类活动或受到外界冲击时,设备容易损坏或失灵。这时就可以用贴合性比较好的人工肌肉原材料来作为设备原材料,把硬的器件放在凝胶状的材料中,通过这种融合的办法,让穿戴设备有更好的适应性。” 此外,他还补充称:“在生物或医学方面的应用,就是把较硬的电子元器件(比如芯片),或者金属、陶瓷的这种材料,哪怕我们把它们做的很小,它们生物亲和性还是比较差的。如果我们把这些器件溶在一个软胶质地的材料中,可极大地提升设备的亲和性,更好地实现器材跟人体的交互作用。这是我们对机器鱼制作原理未来的应用场景设想,这也是我们正在努力研发的方向。” 回顾这项交叉学科研究,李铁风感慨称:“机器鱼研发就一个非常典型的多学科交叉的代表,除了上面列出来的研发团队,我们团队还有研究鱼类的专家的参与。正是通过这次合作,我更深刻地认识到跨学科的交叉研究的重要性,它就好像科研创新的加速器,不同领域研究员在概念、原理和思想上的碰撞,科研激发学科交叉地前瞻性研究。” 概括来讲,仿生软体智能机器鱼由深海生物启发,把 “生命之秘” 化作 “机器之力”,研发能自适应复杂环境的智能机器,则既可助力深海 探索 ,又能发展新型机器人与智能装备。这种环境自适应的仿生软体机器人和智能系统,将为深海 探索 科考、环境监测与资源勘探提供解决方案,为复杂环境与任务下机器人及智能系统设计提供新思路。

机器人方向如何发表SCI论文

SCI论文发表是很多科研工作者的一个很大的追求,也是一个让他们最头疼的重要问题。其实SCI论文没想象中的那么难发表,我们通过对SCI论文发表成功的经验进行了总结。并根据成功经验的总结整理出来的论文发表流程,分享给大家。 第一,先完成你所要发表的论文 SCI论文其实没有想象中那样的难写,只要熟悉你自己的专业,选择与专业相符的主题内容;在写作过程中避免与其他的论文内容有较高的重复度;使用你自己较为熟悉的语言;要舍得投入足够的耐心和精力还有时间;论文完成以后一定要请专业人士替你审阅。 第二,怎么样去投稿 你的论文投到哪一本杂志上是有很大的学问的。如果你的时间充足,可以先投到高于你的目标杂志的杂志上。投到那些比你目标中杂志还要高的杂志上,即使被退稿你也不会有损失,有可能会收到他们给你的非常有用的意见。 第三,选择合适的审稿人。 你推荐的审稿人要有一定的学问,一定要是专业人士,但你推荐的审稿人不能是太忙的或者是太厉害的,因为他们一般都不会去理睬普通杂志发出来的邀请。 第四,关于撤稿 你没必要去担心杂志编辑会不高兴,一般撤稿的原因有三种:材料不可靠,结果重复,设计的问题。 第五,怎么样回答审稿人 做研究写论文确实很辛苦,发表论文更加不容易。可是审稿人也辛苦也不容易,他们认真阅读你的论文,给出很好的建议而你不接受他所给的建议,换谁都会不高兴。这时候你应该保持冷静,静下心来好好分析一下他给你建议,找到问题的关键点。 第六,论文被接受后该注意的事项。 你的论文被接受以后,就会以印刷编辑的校样形式寄回给你,校样不可以有大幅度的改动。校稿主要是查看作者名字有没有写错,图表上的数据有没有错的地方,查看完之后需尽快将校样寄还给印刷编辑。 第七,论文被发表后的注意事项 论文发表之后,一般是不会撤稿的。一个稿子同时投到几个不同的杂志会引发诚信的问题,所以在发表之前要慎重的考虑。 关于SCI论文发表的流程就是这七个步骤,当你掌握并完成了这7个步骤之后,sci论文的发表就不再是让人头疼的问题了。除了掌握这些还不够。 WOSCI(沃斯)由耶鲁大学博士团队匠心打造的科研学术分享服务平台,提供期刊解析/SCI论文写作技巧/学术讲座/学习技巧/SCI论文润色/SCI润色编辑/SCI论文翻译/SCI论文查重/SCI论文去重降重等服务。

如何发表sci论文?这是许多研究者关注的内容。目前,发表sci论文可以给国内作者带来很大的优势。然而,在国际期刊上发表论文是有难度的。发表sci论文都需要掌握一定的技巧。充分的准备才能使论文更顺利地发表,首先需要一篇高质量的论文。这也要求作者阅读大量的英语文学作品,并具有较高的英语水平。如果英文水平不够,你可以先用中文写论文,然后找专业机构翻译成英文,他们也会对论文进行润色,使论文达到投稿的水平。国际sci论文审稿人是不习惯中国式英语的,很多国内作者投稿也是因为语言问题而被拒稿,想要避免这种情况就需要早做准备。论文写好后都会寻找相关的sci刊物投稿,大家阅读相关文献时也会知道一些与自己研究领域相关的sci刊物,掌握其影响因子及相关期刊的名称非常重要。小编建议先发一些比较高质量的期刊论文,如果能被送审,得到一些修改意见,即使被拒,也可以发表一些影响因子较低的期刊。选好期刊后根据“Instructions for Authors”,修改自己文章的格式。虽然比较繁琐的事情,却也能修改格式。比如说:文章标题、作者、通讯方式。对于参考文献也有不同的安排方式。总体来说想要发表sci论文并不容易,建议各位国内作者尽早的咨询专业老师,结合你的论文内容投稿相符合的杂志期刊,这样往往通过率会高一些。

据学术堂的了解,想要快速发表SCI论文必须要做到以下几点:1. 要有好的想法(idea)2. 想好文章的核心观点3. 构思论文的大框架4. 提前整理好数据5. 论文写作和修改6. 投稿六步法则一:输出文章的核心观点文章的核心观点,写出来很容易,但要想到好的观点却很难,这里我想跟大家说核心观点不要太宽泛一定要很细致,要让别人一看就明白你要研究什么.核心观点也时常叫做创新点,所有的研究都是基于某个小的创新点而来的,后面的实验设计,数据分析部分都是基于创新点来的.六步法则二:好的想法好的想法是文献的核心,所以在写小论文的时候,要很清楚自己的论文创新点在哪儿?想法需要多看文献才能获得,很多人就卡在第一个点了没有想法,一是文献阅读量绝对不够(绝大部分同学是文献阅读量不够),二是不会深度思考文献意义,导致理解的比较浅显.六步法则三:构思论文的大框架论文逻辑思路严不严谨,能否具有说服力,关键在于论文的框架.框架的设计就涵盖这几部分的整体脉络.其中引言部分、实验设计、结果讨论部分的设计十分重要.六步法则四:提前整理好数据结果和讨论部分是把对照组的样品进行细致的比较和分析,对于那种纯理论或者仿真的文献,讨论部分就是实际验证,往往会通过大量的数据输入,然后对比输出进行验证.六步法则五:论文写作和修改真正开始写的时候,最需要注意的就是写作思路和语法这两点,很多时候我们习惯性用中式英语来表达,所以大家多参考文献的写作技巧,最好是那种老外写的文献.六步法则六:投稿写完并改好后就可以投稿啦,投稿涉及到选期刊的问题,其实解决了写作的问题后,投稿就简单很多了,选刊选自己专业的常用期刊.通常来说,投稿后都会收到修改意见,有的投稿意见只要做小小修改就可以,但也有的需要大改,这时候你需要自己衡量是改还是换投.

什么是sci论文?首先sci是一种科学引文索引,而sci论文就是被科学因为索引检索收录的文章,对于sci论文,相信国内的很多作者都不陌生,即使是从来没有发表过sci论文的人应该也听说,这种论文发表的意义在于它是最高水准的学术论文发表,sci论文发表在国际上被视为学术水品的衡量标尺。

sci论文不论是在国内还是在国外的影响力和价值都是非常高的,它不仅仅在国外受到认可,在国内的认可度也是颇高的,在很多对于学术论文发表有要求的考核中,sci论文都是最受认可的,拥有一篇成功发表的sci论文,对个人的晋升发展、能力提升都极为的有力。

除此之外sci论文也是一国际间进行学术交流的一种重要途径,一个国家sci论文的发表数量也能证明该国家的科研水平高低。不论是从个人角度还是宏观角度,sci论文发表都有着十分积极的学术价值。因为它是能够推动国家科研事业的发展进步的。

那么怎样才能写出一篇好的sci论文呢,在这里也是整理了一些建议,希望对大家有所帮助。

1.阅读文献和参考文章

这是写论文都必须经历的一步,也是最重要的一步,每周坚持泛读最少3篇sci,精读1篇sci,其实你会发现,写论文其实并没有想象中的那么复杂。

2.期刊的选择

写论文之前,选择合适的目标期刊是令自己集中精力的最好办法,能够在后面写作时避免很多无效的工作。一定要把握住期刊声誉和当前所在研究层次显示之间的最佳平衡点,之后就可以根据期刊官方网站给出的要求来选择自己的写作防线和修改初稿。

提升论文影响力最有效的办法,就是撰写目标读者希望关注的研究,所以挑选期刊就是实现这一目标的第一步。但是需要注意的是,一定要远离那些“掠夺性期刊”!这些“欺诈性期刊”的出版方式极其不道德,经常恶意;利用初次投稿作者急切发表的心理。所以当你不能确定选择的期刊是否靠谱时,一定要向导师寻求建议,并对这种期刊进行彻底调查。

3.尽早动笔

很多同学都是等到实验操作快结束了,数据都整理好了,才开始动笔;其实写论文最好的方式,是尽可能早地开始动笔。

最常见的论文撰写策略按顺序依次是:

Method-Introduction-Result-Discussion

我们可以将论文中的部分内容预先写好。确保在动笔之前,就已经能详细地列出论文的提纲,以便规划后期你的工作内容和进度。可以在项目进行过程中写好方法学 (Method) 部分的段落,这是前期最容易撰写的部分。如果项目计划有任何变动,之后可以稍作调整。如果你够勇敢,甚至可以提前写好引言 (Introduction) 段落。

很多人喜欢把引言部分留到最后编写,目的是要确保这部分内容的准确性。但是也有人会先将引言部分落实到位,再去搭建剩余那部分论文内容的框架。这很大程度上取决于个人习惯偏好。在开始准备初稿之前,最好是在给论文编制提纲之前,就先考虑应如何引导阅读论文的读者。这样在你撰写论文时,尽可能始终贴近论文的主线思路。

最后就是关于写作效率的问题了,在确定了方向和契合期刊后应当如何保持高效的写作效率。关于这一点小编只想说,只能依靠自身努力去克服,不论你是拖延症还是完美主义者,又或者其他习惯性格,都会影响你的写作效率,所以小编才建议大家尽早动笔,毕竟坚持每天花费几小时写论文,总要比每隔几周才来一次马拉松式论文写作的效率更高。

最后再给大家说几个sci论文的注意事项:

1.摘要中切忌将引言出现的内容写入,也不要对论文内容做诠释和评论

2.不要简单重复题名中已有的信息

3.论文的结构一定要严谨,表达要简明,语义要确切!

计算机仿真期刊官方投稿

是不是真的?

按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文,称为宏观论文。它研究的面比较宽广,具有较大范围的影响。反之,研究局部性、具体问题的论文,是微观论文。它对具体工作有指导意义,影响的面窄一些。

要是你现在还想找,去找壹品优,我在他们家合作过,挺靠谱的

不知道您发表的是哪类的文章,中级的话在省级发表就可以了。我可以帮你推荐。价格看你选的杂志了。当然还是要看你的文章是哪方面的

2005年第1期----2009年第3期 是在线阅读一个号每天可以看两本(你可以多注册几个号)

机械仿真类期刊

机械类核心期刊有:《木工机床》、《轻工机械》、《机械工程与自动化》、《机械设计与研究》、《机械工程师》。

一、《木工机床》

(季刊)创刊于1979年,由福州木工机床研究所;中国机床工具工业协会;木工机床分会主办。《木工机床》本刊报道制材机械、木工刀具、家具和木制品设备的设计计算、工艺装备、改装维修、行业信息、技术讲座以及国内外新产品介绍和技术发展趋势等。

二、《轻工机械》

《轻工机械》(双月刊)曾用刊名:轻机通讯,1983年创刊,是全面介绍轻工机械(主要包括:设计、制造、维修、检测、控制、使用等方面的新设备、新技术、新成果、新经验,有关行业与企业信息、广告,为轻工业各行业、轻工机械制造行业及相关协作、配套、供应行业、企业和广大读者服务。

三、《机械工程与自动化》

本刊为山西省唯一的机械类技术刊物,面向全国发行,以促进技术交流、繁荣科技事业,推动科技进步,振兴机械工业为宗旨。其主要任务是宣传党和国家的科技方针、政策、传播科技信息,交流学术思想,促进科技成果商品化、专业化,为建设社会主义精神文明和物质文明服务。

四、《机械设计与研究》

(双月刊)创刊于1984年,由上海市机械工程学会、上海交通大学主办。1984-1987年4年内由上海交通大学出版社出版,每年6期,主编为黄步玉教授、编委会主任为沈珑教授。

五、《机械工程师》

(月刊)创刊于1969年,由黑龙江省机械科学研究院、黑龙江省机械工程学会主办。是我国制造业领域历史悠久、具有广泛影响力的国内外公开发行的大型综合性科技期刊,近年来整合了工业媒体与科技期刊的双重功能,系中国期刊方阵双效期刊,中国机械制造领域一等奖期刊,中国学术期刊全文收录期刊,万方数据全文收录期刊。

以实用技术为主,关注行业发展、捕捉市场需求,为制造业决策者提供有价值的市场信息,为工程师的实践探索提供参考坐标。

机械类核心期刊:1. 中国机械工程 2. 机械工程学报 3. 摩擦学学报 4. 机械科学与技术5. 机械设计 6. 光学精密工程 7. 机械设计与研究 8. 润滑与密封 9. 仪器仪表学报10. 机床与液压 11. 机械传动 12. 液压与气动 13. 流体机械 14. 自动化与仪表 15. 现代制造工程 16. 工程设计学报 17. 振动、测试与诊断 18. 光学技术 19. 机械设计与制造 20. 制造业自动化 21. 水泵技术 22. 制造技术与机床 23. 轴承 24. 组合机床与自动化加工技术 25. 自动化仪表 26. 压力容器27. 仪表技术与传感器。

《机器人》,是核心级的,《机器人技术与应用》也是有正规刊号公开发行的。仿真方面也有一些期刊,例如《系统仿真技术》。当然还有一些科技类的。

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