我的论文,基于STM32的多关节机器人设计,图文详细,绝对满足你的需求
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据新华社消息,我国目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。“九五”期间我国工业机器人的需求量以每年30%以上的速度增长。2000年,我国工业机器人的拥有量约为3500台,其中以点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等各类机器人为主,销售额为6.7亿元。据专家对国内542家用户以及汽车、电子电器、工程机械3个行业的部分用户进行的统计分析,就全国而言,弧焊、点焊、装配、喷涂机器人应用的最多;其次是搬运、上下料(冲压、压铸、铸锻、注塑等用的大多是上下料机器人);再次是包装、码垛、拆垛机器人和密封涂胶机器人;其他机器人用量很少。就行业而言,汽车行业以焊接、喷涂、涂胶作业较多,冲压、搬运、装配次之;电子电器行业集中在装配,如华录一家就用了近300台,其次是搬运和喷涂;工程机械行业集中用于弧焊,喷涂其次。此外包装、码垛、拆垛机器人目前主要用于石化、轻纺和烟草行业。据对724家用户的统计分析,大机械行业(机械制造和汽车工业)用户共有467家,占用户的65%;电子电器和邮电通讯业用户有92家,占用户的13%。可见,目前国内工业机器人主要应用在汽车、机械制造等行业。机器人及其自动化成套装备是指以机器人为核心,以信息技术和网络技术为媒介,将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线。机器人及其自动化成套装备的拥有量和水平是衡量一个国家制造业综合实力的重要标志之一。机器人及其自动化成套装备已成为目前国内外极受重视的高新技术应用领域。目前,国外机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流以及未来自动化生产线的发展方向。国外汽车行业、电子和电器行业、物流与仓储行业(企业级)等已大量使用机器人自动化生产线, 从而保证了其产品的质量和生产的高效。典型的如机器人有大型轿车壳体冲压自动化系统技术和成套装备、大型机器人车体焊装自动化系统技术和成套装备、电子和电器等的机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备、机器人整车及发动机装配自动化系统技术和成套装备、AGV物流与仓储自动化成套技术及装备等,这些机器人设备的使用大大推动了这些行业的快速发展,提升了制造技术的先进性。当前,国外将机器人自动化生产线成套装备的共性技术作为重点开发内容:1.大型自动化生产线的设计开发技术。利用CAX及仿真系统等多种高新技术和设计手段,快速设计和开发机器人大型自动化生产线,并进行数字化验证。2.自动化生产线“数字化制造”技术。虚拟制造技术发展很快,国外几家早期从事仿真软件的开发公司已经推出可进入实用的所谓“数字化工厂”(DMF)商品化软件。国外企业已利用这类软件建立起自己的产品制造工艺过程信息化平台,再与本企业的资源管理信息化平台和车身产品设计信息平台结合,构成支持本企业产品完整制造过程生命周期的信息化平台。自动化生产线的设计、制造、整定及维护也必须要基于上述信息化平台进行,开展并行工程,实现信息共享,这是最大限度地压缩自动化生产线投产周期所必须的,另外也有利于实现生产线的柔性和质量控制的功能。3.大型自动化生产线的控制协调和管理技术。利用计算机和信息技术,实现整条生产线的控制、协调和管理,快速响应市场需求,提高产品竞争力。4.自动化生产线的在线检测及监控技术。利用传感器和机器人技术,实现大型生产线的在线检测,确保产品质量,并且实现产品的主动质量控制。利用网络技术,实现生产线的在线监控,确保生产线安全运行。5.自动化生产线模块化及可重构技术。利用设计的模块化和标准化,能够实现生产线的快速调整及重构。6.生产线快速整定(commissioning time)技术。如建立完整的制造过程信息技术,发展机器人等自动化设备的离线编程技术、生产线上的机电设备实现网络控制管理技术、关键工位在线100%产品检测技术、先进的生产线现场安装精度测试技术。
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
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
最多追加100好吧,怎么都喜欢人啊 微型机器人的发展和研究现状 摘要: 微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支, 由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业, 近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人, 在分析了其特点和性能的基础上, 讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题, 并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。 关键词: 微型机器人; 微驱动器 近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行 器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前 景和军民两用的战略意义。因此, 作为微机电系统技 术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术 研究已成为国际上的一个热点, 这方面的研究不仅有 强大的市场推动, 而且有众多研究机构的参与。以日 本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究, 重点 是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空 间医疗微系统和微型工厂。国内在国家自然科学基 金、863 高技术研究发展计划等的资助下, 有清华大 学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大 学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系 统进行了大量研究, 并分别研制了原理样机。目前国 内对微型机器人的研究主要集中在三个领域[6] : (1) 面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器 人。(2) 针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器 人。(3) 面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器 人。 1 微型机器人的发展和研究状况 根据国内开展微型机器人研究的实际情况, 我们 着重讨论微型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和 特殊作业的微型机器人。 111 微型管道机器人 微管道机器人是基于狭小空间内的应用背景提 出的, 其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走进 行检测, 维修等作业。由于与常规条件下管内作业环 境有明显不同, 其行走方式及结构原理与常规管道机 器人也不同, 因此按照常规技术手段对管道机器人按 比例缩小是不可行的。有鉴于此, 微型管道机器人的 行走方式应另辟蹊径。近年来随着微电子机械技术的 发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁- 机耦合 技术应用的发展, 使新型微驱动器的出现和应用成为 现实。微驱动器的研究成果已成为微管道机器人的重 要发展基础[1] 。 日本名古屋大学研制成一种微型管道机器人, 可 用于细小管道的检测, 在生物医学领域的小空间内作 微小工作。这种机器人可以由管道外面的电磁线圈驱 动, 而无须以电缆供电。日本东京工业大学和NEC 公司合作研究的螺旋式管内移动微机器人, 在直径为 Φ2514mm的直管内它的最大运动速度是260mm/ s , 最 大牵引力是12N。法国Anthierens 等人研制出了适用 于Φ16mm的蠕动式机器人, 此种微型机器人的最大 运动速度为5mm/ s , 负载可达20N , 具有很高的运动 精度, 负载大, 但运动速度较慢且结构复杂。 国内的上海大学和上海交通大学都研制出了惯性 冲击式管道微机器人, 上海交通大学的微机器人采用 层叠型压电驱动器驱动; 上海大学的微机器人驱动器 有层叠型和双压电薄膜两种类型[3] 。图1 所示为双压 电薄膜微小管道机器人其运动机理, 该机器人采用双 压电薄膜驱动器, 相对于单压电薄膜, 增大了驱动 力, 提高了承载能力。该机构的最大移动速度可以达 到15mm/ s , 具有前进、后退、上升和下降功能。 112 微型医疗机器人的发展 近几年来, 医疗机器人技术的研究与应用开发进 展很快, 微型医疗机器人是其中最有发展前途的应用 领域, 据日本科学技术政策研究所预测, 到2017 年 医疗领域使用微型机器和机器人的手术将超过全部 医疗手术的一半。因此日本制定了采用“机器人外科 医生”的计划, 并正在开发能在人体血管中穿行、用 于发现并杀死癌细胞的超微型机器人。美国马里兰州 的约翰·霍普金实验室研制出一种“灵巧药丸”, 实际 上是装有微型硅温度计和微型电路的微型检测装置, 吞入体内, 可以将体内的温度信息发给记录器。瑞典 科学家发明了一种大小如英文标点符号的机器人, 未 来可移动单一细胞或捕捉细菌, 进而在人体内进行各 种手术。 国内的的许多科研院所主要开展了无创伤微型 医疗机器人的研究, 取得了一些成果。无损伤医用机 器人主要应用于人体内腔的疾病医疗, 它可以大大减 轻或消除目前临床上使用的各类窥镜、内注射器、内 送药装置等医疗器械给患者带来的严重不适合及痛 苦。中国科学技术大学在国家自然科学基金的资助下 研制出了基于压电陶瓷驱动的多节蛇行游动腹腔手 术术微型机器人, 该机器人将CCD 摄像系统, 手术 器械及智能控制系统分别安装在微型机器人的端部, 通过开在患者腹部的小口, 伸入腹腔进行手术。其特 点是响应速度快, 运动精度高, 作用力与动作范围 大, 每一节可实现两个自由度方向上±60°范围内迅 捷而灵活的动作, 图2 所示的是利用腹腔手术机器人 进行手术的场景[5] 。浙江大学也研制出了无损伤医用 微型机器人的原理样机, 该微型机器人以悬浮方式进 入人体内腔(如肠道, 食道) , 可避免对人体内腔有 机组织造成损伤, 运行速度快, 速度控制方便。 113 特殊作业微型机器人的发展 除了上述提到的微型管道机器人和无创伤微型 医疗机器人以外, 国内外一些科研工作者广泛开展了 进行特殊作业微型机器人的研究。这种微型机器人配 备相应的传感器和作业装置, 在军事和民用方面具有 非常好的发展前景。 美国国家安全实验室制造出了有史以来世界上 最小的机器人, 这部机器人重量不到28g , 体积为 411cm3 , 腿机构为皮带传送装置, 该机器人可以代替 人去完成许多危险的工作。美国海军发明了一种微型 城市搜救机器人, 该机器人曾在2001 年“9111”事 件发生后的世贸废墟搜救现场大显身手。日本三菱电 子公司、松下东京研究所和Sumitomo 电子公司联合研 制出只有蚂蚁大小的微型机器人, 该机器人可以进入 空间非常狭小的环境从事修理工作, 身体两侧有两个 圆形的连接器可以与其他机器人相连接完成一些特殊 的任务。 由于自然界中的生物具有人类无法比拟的某些机 能, 因此近年来利用自然界生物的运动行为和某些机 能进行机器人设计、实现其灵活控制、受到了机器人 学者的广泛重视。国内已有多所高校和科研院所在开 展微型仿生机器人方面的研究。上海交通大学基于仿 生学原理, 利用六套并联平面四连杆机构、微型直流 电动机及相应的减速增扭机构研制出了微型六足仿生 机器人, 体积微小, 具有良好的机动性。该机器人长 30mm, 宽40mm, 高20mm, 重613 克, 其步行速度达 到3mm/ s[2] 。上海大学也进行了一些微型仿生机器人 的研究工作。 2 微型机器人发展中面临的问题 (1) 驱动器的微型化 微驱动器是MEMS 最主要的部件, 从微型机器人 的发展来看, 微驱动技术起着关键作用, 并且是微机 器人水平的标志, 开发耗能低、结构简单、易于微型 化、位移输出和力输出大, 线性控制性能好, 动态响 应快的新型驱动器(高性能压电元件、大扭矩微马 达) 是未来的研究方向。 (2) 能源供给问题 许多执行机构都是通过电能驱动的, 但是对于微 型移动机器人而言, 供应电能的导线会严重影响微型 机器人的运动, 特别是在曲率变化比较大的环境中。 微型机器人发展趋势应是无缆化, 能量、控制信号以 及检测信号应可以无缆发送、传输。微型机器人要真 正实用化, 必须解决无缆微波能源和无缆数据传输技 术, 同时研究开发小尺寸的高容量电池。 (3) 可靠性和安全性 目前许多正在研制和开发的微型机器人是以医 疗、军事以及核电站为应用背景, 在这些十分重要的 应用场合, 机器人工作的可靠性和安全性是设计人员 必须考虑的一个问题, 因此要求机器人能够适应所处 的环境, 并具有故障排除能力[4] 。 (4) 新型的微机构设计理论及精加工技术 微型机器人和常规机器人相比并不是简单的结 构上比例缩小, 其发展在一定程度上和微驱动器和精 加工技术的发展是密切相关的。同时要求设计者在机 构设计理论上进行创新, 研究出适合微型机器人的移 动机构和移动方式。 (5) 高度自治控制系统 微机器人要完成特定的作业, 其自身定位和环境 的识别能力是关键, 开发微视觉系统, 提高微图象处 理速度, 采用神经网络及人工智能等先进的技术来解 决控制系统的高度自治难题是最终实现实用化的关 键。 3 结论 微机器人还处于实验室理论探索时期, 离实用化 还有相当的距离。存在许多关键的技术没有得到解 决, 这些问题的解决过程中同时会带动许多相关学科 的发展。只有当这些问题解决以后, 微型机器人的实 用化才会成为可能。我们要勇于创新, 抓住这个前沿 课题, 将微型机器人技术应用到国民经济建设发展影 响较大的领域。
倒顺词 是一些特殊的词,这个词倒转也是词.如:孙子--子孙 搞乱--乱搞 中国--国中 正反--反正 爱心--心爱 收回--回收 球棒--棒球 开放--放开 牙刷--刷牙 牛奶----奶牛 结巴----巴结 年少----少年 下海----海下 喜欢----欢喜 名著----著名 国外----外国 楼顶----顶楼 还有很多:演讲*讲演 气节*节气 愿意*意愿 上马*马上 乡下*下乡 文盲*盲文 生产*产生 计算*算计 发挥*挥发 当家*家当 人情*情人 现实*实现 人命*名人 牙刷*刷牙 雪白*白雪 鸡蛋*蛋鸡 样式*式样 蜂蜜*蜜蜂 代替*替代 灵动摇曳的汉语是世界上表意最丰富的语言,也是组合性最强的语言,一个字往往可以和不同的字组成不同的词语,能表示多个意向,并且有些词还可以颠倒用,不但意思明白,而且词义有趣多变。 有些由两个意思相近的字组成的词,把它颠倒过来念,意思仍然不变。如:讲演——演讲、觉察——察觉、依偎——偎依、喜欢——欢喜、缓和——和缓、累积——积累、互相——相互、代替——替代、问询——询问、并吞——吞并、煎熬——熬煎 、整齐——齐整、奋发——发奋、质朴——朴质、寂静——静寂等等。 有的内容相关联的字颠倒后,意思仍然相近或相关,例如:积累——累积、夜半——半夜、胆大——大胆、质变——变质,等等。 还有一种更有趣的现象,就是有些东西的名称,如果把它倒过来说,正好表明了这种东西的用途,例如:羊圈——圈羊、铺盖——盖铺、铁锤——锤铁、门锁——锁门、锅盖——盖锅、瓶塞——塞瓶等等。 有些由两个意思相近的字组成的词,把它颠倒过来念,意思仍然不变。如:讲演——演讲、觉察——察觉、依偎——偎依、喜欢——欢喜、缓和——和缓、累积——积累、互相——相互、代替——替代、问询——询问、并吞——吞并、煎熬——熬煎 、整齐——齐整、奋发——发奋、质朴——朴质、寂静——静寂、妒忌——忌妒、容颜——颜容、情感——感情、别离——离别、久远——远久、和平——平和、虚空——空虚、语言——言语、登攀——攀登等等。 有的内容相关联的字颠倒后,意思仍然相近或相关,例如:积累——累积、夜半——半夜、胆大——大胆、质变——变质、开放——放开、焰火——火焰、少年——年少、雪白——白雪、水井——井水、痴情——情痴、蜜蜂——蜂蜜、黄金——金黄、报喜——喜报、向导——导向、毒蛇——蛇毒、虫害——害虫、油菜——菜油、彩色——色彩、画笔——笔画、肉猪——猪肉、云彩——彩云、奶牛——牛奶,等等。 但是,还有不少由两个意思相近的字组成的词语是不能随便颠倒用的,如:生产——产生、现实——实现、气节——节气、计算——算计、面相——相面、官宦——宦官、愿意——意愿、发挥——挥发;有些不由近义的字组成的词也不能随便颠倒,如人名——名人、上马——马上、当家——家当、调情——情调、动乱——乱动、得了——了得、人情——情人、乡下——下乡、故事——事故、带领——领带、海上——上海、文盲——盲文等等,上述类型的词语如果颠倒了它们的意思就完全不同或相差很远。 还有一种更有趣的现象,就是有些东西的名称,如果把它倒过来说,正好表明了这种东西的用途,例如:羊圈——圈羊、铺盖——盖铺、铁锤——锤铁、门锁——锁门、锅盖——盖锅、瓶塞——塞瓶、牙刷——刷牙、床罩——罩床、手套——套手、口罩——罩口、鞋垫——垫鞋、水车——车水、风扇——扇风、鱼网——网鱼等等。 好人—人好 上网—网上 大风—风大 中国—国中 雪白—白雪 蓝天—天蓝 感情—情感 明天—天明 书包—包书 工人—人工 书写—写书 打击—击打 女儿—儿女 科学—学科 生产—产生 称号—号称 画图—图画 彩色—色彩 上楼-楼上 罪犯-犯罪 教科-科教 下楼-楼下 上网 网上 球拍 拍球 爱心 心爱 手脏 脏手 楼上 上楼 喜欢 欢喜 人家 家人 女儿 儿女 子女 女子 故事 事故 人世 世人 人大 大人 词组 组词 中心 心中 子孙 孙子 领带 带领 书包 包书 彩色 色彩 甲:来,跟你玩个游戏! 乙:什么游戏? 甲:倒顺词! 乙:啥?倒顺词?听起来挺好玩的。 甲:就是把一个词倒过来念,变成另一个词。 乙:懂了,开始吧! 甲:黄金是金黄的。 乙:白银是银白的。 甲:我用生字组词。 乙:我背新的词组。 甲:小样儿,对得不错嘛! 乙:当然!我是谁啊?“聪明的一休”! 甲:我的女儿多可爱! 乙:这算什么?猪有一窝儿女。 甲:来,再来,我就不信赢不了你! 乙:奉陪到底! 甲:我养蜜蜂酿蜂蜜。 乙:我为奶牛挤牛奶。 甲:猪是牲畜。 乙:你是畜牲。 甲:哎?你怎么骂人了? 乙:对不起对不起,我不是故意的。 甲:算了,君子不计小人过。寒风呼呼地刮着。 乙:刮得你染上了风寒。 甲:咦,你怎么又咒我? 乙:Sorry啦! 甲:我们上街购物。 乙:街上热闹非凡。 甲:你别太得意洋洋,出些高难度的,接招吧! 乙:你也别洋洋得意,我一定会不甘示弱的! 甲:听好了!科学是一门学科。 乙:[哈哈大笑]这有什么难的?给我伴舞的人是我的舞伴。 甲:[开心的样子]泡水时,我不小心烫了你一脚水泡。 乙:[扬了扬眉毛]你伤害了我,犯罪了,大家都叫你罪犯。 甲:算了,再说下去三天三夜也说不完。这次算平手,我们下次再比! 乙:好哇,下次比你也一定是我的手下败将! 甲:哼,走着瞧! 晕菜~ ~ 甲:嘿,这倒顺词还真有趣,继续继续! 乙:好呀! 甲:我们的学科中有一项是科学。 乙:小case,我喜欢喝我们家奶牛的牛奶. 甲:哼,别得意,再来! 乙:好,一旦被毒蛇的蛇毒接触到皮肤就麻烦了! 甲:他的情人很有人情. 乙:我把书包的课本拿出来准备包书皮. 甲:我用羊圈来圈羊. 乙:我们家肉猪的肉和别家的猪肉比起来差远了. 甲:你好厉害啊,我想一下. 乙:哈哈,答不出来了吧! 甲:哦,我用鱼网网鱼. 乙:既然你答上来,我就奉陪到底. 我用画笔写”李”字的笔画. 甲:天上洁白的云彩在晚霞是都变成了美丽的彩云. 乙:这支彩色的笔可以画出色彩鲜艳的画. 甲:这口水井还没有枯竭,还有一点井水在里面. 乙:黄金是颜色金黄的. 甲:这位少年经常帮助年少的弟弟妹妹. 乙:有些文盲经常摸读盲文,增长自己的知识面. 甲:有些名人的艺名和人名是不一样的. 乙:简单!我下乡看望乡下的亲人. 甲:我用口罩罩口. 乙:我用铁锤锤铁. 甲:天气太热了,我启动风扇为我扇风. 乙:我用锅盖盖锅. 甲:他是个痴情的情痴. 乙:乡下人喜欢把油彩捣成菜油. 甲:哇塞,你太厉害了,在下甘拜下风. 乙:哈哈,这到顺词真是有趣!
甲:来,跟你玩个游戏! 乙:什么游戏? 甲:倒顺词! 乙:啥?倒顺词?听起来挺好玩的。 甲:就是把一个词倒过来念,变成另一个词。 乙:懂了,开始吧! 甲:黄金是金黄的。 乙:白银是银白的。 甲:我用生字组词。 乙:我背新的词组。 甲:小样儿,对得不错嘛! 乙:当然!我是谁啊?“聪明的一休”! 甲:我的女儿多可爱! 乙:这算什么?猪有一窝儿女。 甲:来,再来,我就不信赢不了你! 乙:奉陪到底! 甲:我养蜜蜂酿蜂蜜。 乙:我为奶牛挤牛奶。 甲:猪是牲畜。 乙:你是畜牲。 甲:哎?你怎么骂人了? 乙:对不起对不起,我不是故意的。 甲:算了,君子不计小人过。寒风呼呼地刮着。 乙:刮得你染上了风寒。 甲:咦,你怎么又咒我? 乙:Sorry啦! 甲:我们上街购物。 乙:街上热闹非凡。 甲:你别太得意洋洋,出些高难度的,接招吧! 乙:你也别洋洋得意,我一定会不甘示弱的! 甲:听好了!科学是一门学科。 乙:[哈哈大笑]这有什么难的?给我伴舞的人是我的舞伴。 甲:[开心的样子]泡水时,我不小心烫了你一脚水泡。 乙:[扬了扬眉毛]你伤害了我,犯罪了,大家都叫你罪犯。 甲:算了,再说下去三天三夜也说不完。这次算平手,我们下次再比! 乙:好哇,下次比你也一定是我的手下败将! 甲:哼,走着瞧! 晕菜~ ~ 甲:嘿,这倒顺词还真有趣,继续继续! 乙:好呀! 甲:我们的学科中有一项是科学。 乙:小case,我喜欢喝我们家奶牛的牛奶. 甲:哼,别得意,再来! 乙:好,一旦被毒蛇的蛇毒接触到皮肤就麻烦了! 甲:他的情人很有人情. 乙:我把书包的课本拿出来准备包书皮. 甲:我用羊圈来圈羊. 乙:我们家肉猪的肉和别家的猪肉比起来差远了. 甲:你好厉害啊,我想一下. 乙:哈哈,答不出来了吧! 甲:哦,我用鱼网网鱼. 乙:既然你答上来,我就奉陪到底. 我用画笔写”李”字的笔画. 甲:天上洁白的云彩在晚霞是都变成了美丽的彩云. 乙:这支彩色的笔可以画出色彩鲜艳的画. 甲:这口水井还没有枯竭,还有一点井水在里面. 乙:黄金是颜色金黄的. 甲:这位少年经常帮助年少的弟弟妹妹. 乙:有些文盲经常摸读盲文,增长自己的知识面. 甲:有些名人的艺名和人名是不一样的. 乙:简单!我下乡看望乡下的亲人. 甲:我用口罩罩口. 乙:我用铁锤锤铁. 甲:天气太热了,我启动风扇为我扇风. 乙:我用锅盖盖锅. 甲:他是个痴情的情痴. 乙:乡下人喜欢把油彩捣成菜油. 甲:哇塞,你太厉害了,在下甘拜下风. 乙:哈哈,这到顺词真是有趣! 甲 有些词倒过来念,就成了另一个词,意思也不一样了。你知道吗? 乙 这有什么新鲜的!你能正着念,我就能把它给倒过来。 甲 你能行? 乙 不信咱们试试。 甲 你听着,妈妈经常给我讲故事。 乙 这容易,市区发生了一起交通事故。 甲 非常正确。“故事”倒过来变“事故”,意思不一样了。 乙 还别说,挺好玩。再来。 甲 上海是一座美丽的城市。 乙 海上的风真大呀! 甲 曹雪芹是我国著名的作家。 乙 《红楼梦》是他的名著,我非常爱读。 ·········· 甲 对的不错。什么时候学的? 乙 哪还用学。本来就会 甲 别得意,来点高难度的。 乙 奉陪到底! 甲 犯罪的人叫罪犯。 乙 架笔的文具叫笔架。 甲 我用牙刷刷牙。 乙 我拉警报报警。 倒顺词 是一些特殊的词,这个词倒转也是词.如:孙子--子孙 搞乱--乱搞 中国--国中 正反--反正 爱心--心爱 收回--回收 球棒--棒球 开放--放开 牙刷--刷牙 牛奶----奶牛 结巴----巴结 年少----少年 下海----海下 喜欢----欢喜 名著----著名 国外----外国 楼顶----顶楼 还有很多:演讲*讲演 气节*节气 愿意*意愿 上马*马上 乡下*下乡 文盲*盲文 生产*产生 计算*算计 发挥*挥发 当家*家当 人情*情人 现实*实现 人命*名人 牙刷*刷牙 雪白*白雪 鸡蛋*蛋鸡 样式*式样 蜂蜜*蜜蜂 代替*替代 灵动摇曳的汉语是世界上表意最丰富的语言,也是组合性最强的语言,一个字往往可以和不同的字组成不同的词语,能表示多个意向,并且有些词还可以颠倒用,不但意思明白,而且词义有趣多变。 有些由两个意思相近的字组成的词,把它颠倒过来念,意思仍然不变。如:讲演——演讲、觉察——察觉、依偎——偎依、喜欢——欢喜、缓和——和缓、累积——积累、互相——相互、代替——替代、问询——询问、并吞——吞并、煎熬——熬煎 、整齐——齐整、奋发——发奋、质朴——朴质、寂静——静寂等等。 有的内容相关联的字颠倒后,意思仍然相近或相关,例如:积累——累积、夜半——半夜、胆大——大胆、质变——变质,等等。 还有一种更有趣的现象,就是有些东西的名称,如果把它倒过来说,正好表明了这种东西的用途,例如:羊圈——圈羊、铺盖——盖铺、铁锤——锤铁、门锁——锁门、锅盖——盖锅、瓶塞——塞瓶等等。 有些由两个意思相近的字组成的词,把它颠倒过来念,意思仍然不变。如:讲演——演讲、觉察——察觉、依偎——偎依、喜欢——欢喜、缓和——和缓、累积——积累、互相——相互、代替——替代、问询——询问、并吞——吞并、煎熬——熬煎 、整齐——齐整、奋发——发奋、质朴——朴质、寂静——静寂、妒忌——忌妒、容颜——颜容、情感——感情、别离——离别、久远——远久、和平——平和、虚空——空虚、语言——言语、登攀——攀登等等。 有的内容相关联的字颠倒后,意思仍然相近或相关,例如:积累——累积、夜半——半夜、胆大——大胆、质变——变质、开放——放开、焰火——火焰、少年——年少、雪白——白雪、水井——井水、痴情——情痴、蜜蜂——蜂蜜、黄金——金黄、报喜——喜报、向导——导向、毒蛇——蛇毒、虫害——害虫、油菜——菜油、彩色——色彩、画笔——笔画、肉猪——猪肉、云彩——彩云、奶牛——牛奶,等等。 但是,还有不少由两个意思相近的字组成的词语是不能随便颠倒用的,如:生产——产生、现实——实现、气节——节气、计算——算计、面相——相面、官宦——宦官、愿意——意愿、发挥——挥发;有些不由近义的字组成的词也不能随便颠倒,如人名——名人、上马——马上、当家——家当、调情——情调、动乱——乱动、得了——了得、人情——情人、乡下——下乡、故事——事故、带领——领带、海上——上海、文盲——盲文等等,上述类型的词语如果颠倒了它们的意思就完全不同或相差很远。 还有一种更有趣的现象,就是有些东西的名称,如果把它倒过来说,正好表明了这种东西的用途,例如:羊圈——圈羊、铺盖——盖铺、铁锤——锤铁、门锁——锁门、锅盖——盖锅、瓶塞——塞瓶、牙刷——刷牙、床罩——罩床、手套——套手、口罩——罩口、鞋垫——垫鞋、水车——车水、风扇——扇风、鱼网——网鱼等等。 好人—人好 上网—网上 大风—风大 中国—国中 雪白—白雪 蓝天—天蓝 感情—情感 明天—天明 书包—包书 工人—人工 书写—写书 打击—击打 女儿—儿女 科学—学科 生产—产生 称号—号称 画图—图画 彩色—色彩 上楼-楼上 罪犯-犯罪 教科-科教 下楼-楼下 上网 网上 球拍 拍球 爱心 心爱 手脏 脏手 楼上 上楼 喜欢 欢喜 人家 家人 女儿 儿女 子女 女子 故事 事故 人世 世人 人大 大人 词组 组词 中心 心中 子孙 孙子 领带 带领 书包 包书 彩色 色彩
甲:来,跟你玩个游戏! 乙:什么游戏? 甲:倒顺词! 乙:啥?倒顺词?听起来挺好玩的。 甲:就是把一个词倒过来念,变成另一个词。 乙:懂了,开始吧! 甲:黄金是金黄的。 乙:白银是银白的。 甲:我用生字组词。 乙:我背新的词组。赵建华 赵建华,男,京剧琴师。籍贯河北,生于北京。 1974年考入中国戏曲学院音乐系,主修京胡演奏。在长达7年的系统学习期间,得到了音乐教育家吴炳璋先生的精心培育,并受到老一代京胡演奏家迟天彪、黄天麟、何顺信等名师传授。 1981年毕业后,曾为著名京剧演员郑子茹操琴。1985年调入中国京剧院,先后为京剧艺术家刘秀荣、李鸣盛、李光等操琴,演奏水平日益精进。1978年在校期间就开始与于魁智建立了良好的合作关系,时至今日珠联璧合相得益彰,被誉为黄金搭档。赵建华的演奏风格严谨规范,清新流畅,刚柔相济,张弛有序,并富有鲜明的时代特色。1995年被晋升为国家一级演员,曾两次获得文化部优秀伴奏奖。 出生:1961年11月14日,农历辛丑年十月初七日 赵建华 女,1955年生于重庆,中国书法家协会会员,中国美术家协会会员,先后6次入选全国美展,以山水闻名,特别擅长画灌木丛林那种剪不断,理还乱的独特风格,是川内呼声最高的中青年画家之一。 赵建华教授,男,1936年生,博士生导师。1960年毕业于北京大学,1974年应聘由中国科学院力学研究所来校任教至今。主讲过“断裂力学”、“复合材料断裂引论”、“塑性力学”等课程。研究方向: 材料评估与断裂控制、智能复合材料、材料力学行为的宏细观分析和数值模拟、材料设计和制备、材料的烧结力学和数值模拟。 赵建华,男,博士,中国致公党党员,安徽旌德人,1957年8月生, 1982年1月大学本科毕业,获工学学士学位,毕业后在电力系统从事技术和管理工作多年,1997年9月考入中国科学技术大学,师从中国工程院院士范维澄教授攻读博士学位,2001年4月毕业,获工程热 物理专业博士学位,毕业后留校任教,现为中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室、安全科学与工程系副教授。 主要研究方向为火灾烟气特性及烟雾识别方法、智能火灾探测方法、火灾烟气成分在线监测、楼宇自动化、消防灭火机器人控制技术。 作为主要研究人员参加了多项国家“九五”科技攻关项目、中科院知识创新方向性项目、安徽省“十五”科技攻关项目、“973”国家重点基础研究发展规划项目、国家烟草专卖局重点科研项目和企业委托项目;主持完成了“飞机防火重点科研项目2项”(军工项目)、“中央空调控制系统的机组群控研究”和“消防灭火机器人自动控制系统研制”等项目研究。 提出了用多波长激光的消光系数比来表征火灾烟雾和非火灾气溶胶的分类特征的方法、以及基于激光图像感烟的吸气式火灾探测和烟雾识别的理论模型,较好地解决了火灾烟雾和非火灾气溶胶分类识别的技术难题。在飞机防火领域,完成了飞机灭火剂浓度动态测试技术研究,实现了同时对15个通道的Halon 1301或Halon 1211灭火剂的浓度进行动态、实时测试,填补了国内空白。 近几年,“光截面图像感烟火灾探测系统”、“电气线路火险隐患检测与设备故障隐患在线热诊断系统”和“激光图像感烟火灾探测技术”3项研究成果通过了省(部)级鉴定,总体技术水平达到了国际先进水平,获得2001年度国家科技进步二等奖(第四完成人)和1998年度安徽省科技进步一等奖(第三完成人)各1次;申请国家发明专利3项(已授权2项),授权实用新型专利3项;编著研究生教材1本(中国科学技术大学出版社出版,2006年),在国内外核心刊物上发表论文20多篇。 甲:小样儿,对得不错嘛! 乙:当然!我是谁啊?“聪明的一休”! 甲:我的女儿多可爱! 乙:这算什么?猪有一窝儿女。 甲:来,再来,我就不信赢不了你! 乙:奉陪到底! 甲:我养蜜蜂酿蜂蜜。 乙:我为奶牛挤牛奶。 甲:猪是牲畜。 乙:你是畜牲。 甲:哎?你怎么骂人了? 乙:对不起对不起,我不是故意的。 甲:算了,君子不计小人过。寒风呼呼地刮着。 乙:刮得你染上了风寒。 甲:咦,你怎么又咒我? 乙:Sorry啦! 甲:我们上街购物。 乙:街上热闹非凡。 甲:你别太得意洋洋,出些高难度的,接招吧! 乙:你也别洋洋得意,我一定会不甘示弱的! 甲:听好了!科学是一门学科。 乙:[哈哈大笑]这有什么难的?给我伴舞的人是我的舞伴。 甲:[开心的样子]泡水时,我不小心烫了你一脚水泡。 乙:[扬了扬眉毛]你伤害了我,犯罪了,大家都叫你罪犯。 甲:算了,再说下去三天三夜也说不完。这次算平手,我们下次再比! 乙:好哇,下次比你也一定是我的手下败将! 甲:哼,走着瞧! 晕菜~ ~ 甲:嘿,这倒顺词还真有趣,继续继续! 乙:好呀! 甲:我们的学科中有一项是科学。 乙:小case,我喜欢喝我们家奶牛的牛奶. 甲:哼,别得意,再来! 乙:好,一旦被毒蛇的蛇毒接触到皮肤就麻烦了! 甲:他的情人很有人情. 乙:我把书包的课本拿出来准备包书皮. 甲:我用羊圈来圈羊. 乙:我们家肉猪的肉和别家的猪肉比起来差远了. 甲:你好厉害啊,我想一下. 乙:哈哈,答不出来了吧! 甲:哦,我用鱼网网鱼. 乙:既然你答上来,我就奉陪到底. 我用画笔写”李”字的笔画. 甲:天上洁白的云彩在晚霞是都变成了美丽的彩云. 乙:这支彩色的笔可以画出色彩鲜艳的画. 甲:这口水井还没有枯竭,还有一点井水在里面. 乙:黄金是颜色金黄的. 甲:这位少年经常帮助年少的弟弟妹妹. 乙:有些文盲经常摸读盲文,增长自己的知识面. 甲:有些名人的艺名和人名是不一样的. 乙:简单!我下乡看望乡下的亲人. 甲:我用口罩罩口. 乙:我用铁锤锤铁. 甲:天气太热了,我启动风扇为我扇风. 乙:我用锅盖盖锅. 甲:他是个痴情的情痴. 乙:乡下人喜欢把油彩捣成菜油. 甲:哇塞,你太厉害了,在下甘拜下风. 乙:哈哈,这到顺词真是有趣!倒顺词 是一些特殊的词,这个词倒转也是词.如:孙子--子孙 搞乱--乱搞 中国--国中 正反--反正 爱心--心爱 收回--回收 球棒--棒球 开放--放开 牙刷--刷牙 牛奶----奶牛 结巴----巴结 年少----少年 下海----海下 喜欢----欢喜 名著----著名 国外----外国 楼顶----顶楼 还有很多:演讲*讲演 气节*节气 愿意*意愿 上马*马上 乡下*下乡 文盲*盲文 生产*产生 计算*算计 发挥*挥发 当家*家当 人情*情人 现实*实现 人命*名人 牙刷*刷牙 雪白*白雪 鸡蛋*蛋鸡 样式*式样 蜂蜜*蜜蜂 代替*替代 灵动摇曳的汉语是世界上表意最丰富的语言,也是组合性最强的语言,一个字往往可以和不同的字组成不同的词语,能表示多个意向,并且有些词还可以颠倒用,不但意思明白,而且词义有趣多变。 有些由两个意思相近的字组成的词,把它颠倒过来念,意思仍然不变。如:讲演——演讲、觉察——察觉、依偎——偎依、喜欢——欢喜、缓和——和缓、累积——积累、互相——相互、代替——替代、问询——询问、并吞——吞并、煎熬——熬煎 、整齐——齐整、奋发——发奋、质朴——朴质、寂静——静寂等等。 有的内容相关联的字颠倒后,意思仍然相近或相关,例如:积累——累积、夜半——半夜、胆大——大胆、质变——变质,等等。 还有一种更有趣的现象,就是有些东西的名称,如果把它倒过来说,正好表明了这种东西的用途,例如:羊圈——圈羊、铺盖——盖铺、铁锤——锤铁、门锁——锁门、锅盖——盖锅、瓶塞——塞瓶等等。 有些由两个意思相近的字组成的词,把它颠倒过来念,意思仍然不变。如:讲演——演讲、觉察——察觉、依偎——偎依、喜欢——欢喜、缓和——和缓、累积——积累、互相——相互、代替——替代、问询——询问、并吞——吞并、煎熬——熬煎 、整齐——齐整、奋发——发奋、质朴——朴质、寂静——静寂、妒忌——忌妒、容颜——颜容、情感——感情、别离——离别、久远——远久、和平——平和、虚空——空虚、语言——言语、登攀——攀登等等。 有的内容相关联的字颠倒后,意思仍然相近或相关,例如:积累——累积、夜半——半夜、胆大——大胆、质变——变质、开放——放开、焰火——火焰、少年——年少、雪白——白雪、水井——井水、痴情——情痴、蜜蜂——蜂蜜、黄金——金黄、报喜——喜报、向导——导向、毒蛇——蛇毒、虫害——害虫、油菜——菜油、彩色——色彩、画笔——笔画、肉猪——猪肉、云彩——彩云、奶牛——牛奶,等等。 但是,还有不少由两个意思相近的字组成的词语是不能随便颠倒用的,如:生产——产生、现实——实现、气节——节气、计算——算计、面相——相面、官宦——宦官、愿意——意愿、发挥——挥发;有些不由近义的字组成的词也不能随便颠倒,如人名——名人、上马——马上、当家——家当、调情——情调、动乱——乱动、得了——了得、人情——情人、乡下——下乡、故事——事故、带领——领带、海上——上海、文盲——盲文等等,上述类型的词语如果颠倒了它们的意思就完全不同或相差很远。 还有一种更有趣的现象,就是有些东西的名称,如果把它倒过来说,正好表明了这种东西的用途,例如:羊圈——圈羊、铺盖——盖铺、铁锤——锤铁、门锁——锁门、锅盖——盖锅、瓶塞——塞瓶、牙刷——刷牙、床罩——罩床、手套——套手、口罩——罩口、鞋垫——垫鞋、水车——车水、风扇——扇风、鱼网——网鱼等等。 好人—人好 上网—网上 大风—风大 中国—国中 雪白—白雪 蓝天—天蓝 感情—情感 明天—天明 书包—包书 工人—人工 书写—写书 打击—击打 女儿—儿女 科学—学科 生产—产生 称号—号称 画图—图画 彩色—色彩 上楼-楼上 罪犯-犯罪 教科-科教 下楼-楼下 上网 网上 球拍 拍球 爱心 心爱 手脏 脏手 楼上 上楼 喜欢 欢喜 人家 家人 女儿 儿女 子女 女子 故事 事故 人世 世人 人大 大人 词组 组词 中心 心中 子孙 孙子 领带 带领 书包 包书 彩色 色彩
9月10日,中国石化官方发布消息,我国首款智能加油机器人在中国石化广西南宁石油南站西加油站,正式投入运行。加油机器人能自动识别车辆油箱的大小、位置、打开方式,实现自动定位并开关油箱内外盖,并自动插拔加油枪,整个过程都实现了自动化,能带给车主更加便利的加油体验。据了解,在加油过程中车主不用下车,只需在加油机前用中国石化一键加油APP上下单便能让机器人自动加油,加油用时不过3分钟,加油又快又稳定,令人眼前一亮。值得注意的是,加油机器人由中石化自主研发而成,结合了人机交互、人脸识别、北斗卫星定位、动态监控、自动识别等等多项技术。这使得加油机器人拥有仿真操作、实时反馈、信息共享等8大功能。通过这款加油机器人,能大大提升中石化的服务质量、加油速度等等,其有望成为中石化的一款王牌产品。更重要的是,这有利于中石化提前实现数字化、智能化生机与布局,从而在此后的竞争之中保持领先优势。如今,制造业、服务业正快速步入智能化升级新阶段,智能化已经成为行业发展的重要方向。而机器人则是推进智能化的坚实推动力。在商用领域,已经有工业机器人、医疗机器人、物流机器人等多种类型;而在民用领域,也出现了陪伴式机器人、接待式机器人等等。可以看出,如今机器人的种类已经十分丰富,并且渗透至人们生活的各个角落,为人们的生活带来便利。不过机器人的研制并不容易,毕竟机器人要面对各种各样的复杂情况,处理大量的信息。同时,在制造工艺上机器人也有很高的要求。因此,我国在机器人领域的国产化程度并不高。以工业机器人为例,我国超70%的工业机器人为日本发那科、日本安川电机、德国库卡、瑞士ABB这四家外资企业垄断,我国受制于人程度十分严重。我国工业机器人不仅依赖进口,在工业机器人减速器、伺服系统等核心零部件上,在机器人相关专利上,也都被国外束缚。我国在这一领域很是被动。我国在工业机器人上的落后状态,很大程度上是因为我国在这一领域起步晚。为此,我国企业只能加快追逐的脚步。同国外相比,在加油机器人上我国也有落后,国外早有加油机器人实现商用。但是,我国在加油机器人上的落后程度还远没有到工业机器人这样的严峻。因此,我国在这一领域并非没有超越的希望。
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。
目前,人工智能集计算机学科、神经生物学、语言学等多种学科于一体,引起了众多学科的日益关注,已发展成为一门具有广泛应用的交叉学科。以下是我精心整理的浅谈人工智能发展的大学期末论文的相关资料,希望对你有帮助!
人工智能发展现状与未来发展
一、人工智能概述
人工智能自诞生几十年来, 在崎岖的道路上取得了可喜的进展。目前,人工智能集计算机学科、神经生物学、语言学等多种学科于一体,引起了众多学科的日益关注,已发展成为一门具有广泛应用的交叉学科。人工智能虽然取得了快速的发展,但像许多新兴学科一样,人工智能至今尚无统一的定义。人工智能的发展引起了学术界的关注,尽管学术界有各种不同的说法和定义,但就其本质而言,人工智能是研究、设计和应用智能系统,来模拟人类智能活动的新学科。人工智能的目的就是利用各种自动化机械或者智能机器,来模仿、延伸和扩展人类的智能思维,从而实现计算机网络管理的人性化。
二、人工智能的研究历史
(一)1956年-1970年
人工智能诞生于一次历史性的聚会。为使计算机变得更“聪明”,或者说是计算机具有智能,1965年夏季,在美国达特莫斯大学举行了一次为期两个月的夏季学术研讨会。10位来自美国神经学、心理学、数学、信息科学和计算机科学方面的杰出科学家,在一起共同学习和探讨了用机器模拟人类智能的有关问题,并提议正式采用了“人工智能AI”这一术语。从而,一个以研究如何用机器来模拟人类智能的新兴学科——人工智能诞生了。
(二)1971年-80年代末
在科学上,前进的道路从来就不是平坦的,成功和失败、顺利和挫折总会交织在一起。人工智能也是如此,自它诞生至发展一段时间后,就遇到了不少的问题。在这种困难的环境下,仍有一大批人工智能的学者潜心研究。他们在总结前一段研究工作经验、教训的同时,从费根鲍姆“以知识为中心”开展人工智能研究的观点中找到了新的出路。
(三)20世纪80年代至今
人工智能逐步向多技术、多方法的综合集成与多领域、多学科的综合发展。其他学科的学者陆续将本学科的理论与方法向人工智能渗透,从而导致人工智能出现研究多学科交叉的现象。各学科对人工智能的渗透反映了目前人工智能发展的一种趋势,其渗透的结果现在还不是很明显,还需要时间的考验。目前,人工智能技术正在向大型分布式多专家协同系统、大型分布式人工智能、广义知识表达、并行推理、综合知识库、多种专家系统开发工具、大型分布式人工智能开发环境和分布式环境下的多智能协同系统等方向发展。
三、人工智能应用领域
目前 , 人工智能在许多领域都得到了应用,其应用领域如下:
(一)在企业管理中的应用
刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》中提到要把人工智能应用于企业管理中,认为要做的工作就是弄清楚人的智能和人工智能的关系,从企业的发展目标出发,深入了解人工智能的内涵,搭建人工智能的应用平台,研究并开发企业智能化软件,这样一来,人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。
(二)在医学领域中的应用
人工智能在国外发展很快,在医学方面取得了很大的成就。国外最早将人工智能成功应用于医疗诊断的是MYCIN专家系统。美国及其他发达国家的科学家已成功研制出了用于人类血管治疗的微型机器人,此外,在不久的将来,就会制造出能够在毛细血管里自由活动的机器人。20世纪80年代初,我国已成功将人工智能应用于医学,且在这方面有了新的突破,例如许多高等院校和研究机构共同开发了基于人工智能的医学计算机专家系统,并成功地应用于临床。
(三)在矿业中的应用
第一个将人工智能专家系统应用于矿业的是美国的专家系统PROSPECTOR,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等等,为矿业的开采带来了方便。1980年以来,美国的矿业公司在人工智能上加大了投资,其中矿山局匹兹堡研究中心与其它单位合作开发了用于煤矿开发的专家系统。
(四)在技术研究中的应用
人工智能在技术研究中的应用,首先是应用于超声无损检测与无损评价领域。在超声无损检测与无损评价领域,目前主要广泛采用专家系统对超声损伤中缺陷的性质,大小和形状进行判断和归类。此应用节省了许多人力,另外这些技术的应用,使得无损检测的定位、定性和定量的可靠性有了大幅度提高,为无损评价奠定了良好的判定基础。
(五)在电子技术方面的应用
人工智能在电子技术领域的应用由来已久。随着网络的迅速发展,网络问题日益突出,网络技术的安全成了我们关心的重点。因此在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进,,大力发展挖掘技术、免疫技术,及开发智能机器,人工智能技术在这方面为我们提供了可能性。
四、人工智能的发展现状
国外发展现状。目前,人工智能技术在发达国家发展很快。尤其是在美国,发展更为迅速。在人工智能技术领域十分活跃的IBM公司,在智能电脑方面有了新的突破,成功地生产了具有人脑千分之一智力的电脑,而且正在开发功能更为强大的超级电脑。据其内部消息透露,预计该超级电脑研制成后,其智力水平将大致与人脑相当。除了IBM公司外,其他公司也加紧了这方面的研究,估计在未来几年内其成果更为惊人。
国内发展现状。二十一世纪是信息化时代,作为现代信息技术的精髓,人工智能技术必然成为新世纪科学技术的前沿和焦点。在我国,很长一段时间,专家们都把研制具有人行为特征的类人性机器人作为奋斗目标。机器人的发展水平不仅与计算机科技水平相关,而且与一个国家工业的各方面的发展水平密切相关。中国科技大学在国家基金的支持下,经过十年攻关和钻研,于2000年,成功地研制出我国第一台类人性机器人。
五、未来发展
人工智能的研究一旦取得突破性进展,将会对信息时代产生重大影响,对人类文明产生重大影响。科学发展到今天,一方面是高度分化,学科在不断细分,新学科、新领域不断产生; 另一方面是学科的高度融合,更多地呈现交叉和综合的趋势,新兴学科和交叉学科不断涌现。大学科交叉的这种普遍趋势,在人工智能学科方面表现尤其突出。由脑科学、认知科学、人工智能等共同研究智能的本质和机理,形成交叉学科智能科学。学科交叉将催生更多的研究成果,对于人工智能学科整体而言,要有所突破,需要多个学科合作协同,在交叉学科研究中实现创新。
人工智能一直处于计算机技术的前沿,其研究的领域和方向在很大程度上将决定了计算机技术的发展方向。今天,已经有很多人工智能产品融入了我们的日常生活。将来,人工智能技术的发展将会给我们的学习、生活、工作带来更大的影响。
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太空时代即将到来。霍尔推进器发展,美国的X3最大推力为5.4牛。我国航天五院HET450型霍尔推进器也已经达到4.6牛。我预计未来推力可能达到千万倍(主要由航天器提供能量决定)。遥望浩瀚太空,我们只是住在玻璃缸里的金鱼。研究霍尔推进器,不能闭门造车。要放眼太空去做,利用太空环境的近似绝对零度的普遍环境,以电流超导普适环境为背景,电流饱和度扩大万倍还要多的数量级基础上,以此背景使用状态来设计霍尔推进器。霍尔推进器一万倍推力只是能量足够问题而已。其他一切不是瓶颈。 回望我们的核聚变“人造太阳”工程,其瓶颈是能量上限无处释放,一个霍尔推进器能量上限极度需求。这些都是人类发展到 科技 高端时,必然进入太空时代的开端必然。而所需环境恰恰都是太空普适环境下近似绝对零度可以实现的。 在太空中,人造太阳的体积可以更小。它在超导下所产生的超高能电流提供给霍尔推进器,产生的推力也是核当量的。人类实现在星际飞行也即将到来。因为近似光速下飞行,旅行的人类时间也变慢了。太空亚光速旅行的人的一个月,也就是我们生活中的几年。 以人造太阳,超导技术和霍尔推进器,三个技术专业联合研研发,以建立月球基地为人类迈向太空基础,人类未来发展必将无限宽广。 当然在太空时代中,问题困难更多,相信科学技术一定可能解决的。
我的航天技术论文在过去半年中,接连发生了两起重大航天灾难。尽管人们备感痛惜,但这些挫折并不能阻挡人类进军宇宙的步伐。 既然航天活动风险如此之大,为什么人类依然不放弃进军宇宙的梦想呢?从长期看,地球的资源是有限的,人类总有一天必须走出自己的摇篮;从中短期看,航天活动可带来巨大回报,是一个国家综合国力的体现。进军宇宙是人类现在和未来的一项伟大事业。于是,载人航天成为现代航天科技发展的重中之重……中国载人航天技术的发展及其意义和前景俗话说,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃。人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间。现在,人类的活动范围已经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展都是一次伟大的飞跃。中国载人航天技术的发展历程很久以前,人类就有飞出地球、探知太空奥秘和开发宇宙资源的愿望,我国古代的不少神话故事便是突出的反映。最典型的是流传很广的嫦娥奔月,它描写一个叫嫦娥的美女,偷吃了丈夫后羿从西王母那里求得的长生不老的仙药后,身体变轻飘到月亮上去了。历史上第一个试验乘火箭上天的人是15世纪中国官员万户。1945年,美国学者基姆在他的《火箭与喷气发动机》一书中是这样描写的:万户先做了两个大风筝,并排装在一把椅子的两边。然后,他在椅子下面捆绑了47支当时能买到的最大火箭。准备完毕后,万户坐在椅子当中,然后命其仆人点燃火箭。但是,随着一声巨响,他消失在火焰和烟雾中,人类首次火箭飞行尝试没有成功。20世纪80年代,改革开放带来了航天技术的春天。1986年,中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划("863"计划)纲要》,把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。"863"高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证,描绘了我国航天技术发展前景的蓝图,一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月,党中央批准研制载人飞船工程。自此,我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日,我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号,成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。此后,又分别把神舟2、3和4号送上九重天。在1992年开始研制载人飞船之前,我国"863"高技术航天领域的专家们曾为研制哪种运输器这个问题进行了几年的研究,即对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较和分析,甚至还激烈地争论过。2003年10月15日圆了万户的梦,因为在这一天中国人民期待已久的第一艘载人飞船神舟5号顺利升空并安全返回,实现了中华千年飞天的理想。它也打破了美国和苏联.俄罗斯在这一领域的多年垄断格局,成为世界第3个独立自主研制并发射载人航天器的国家,这对世界载人航天事业的发展和振兴中华会起到巨大的推动作用。载人航天的重大意义历史上,远洋航海技术的兴起,导致了世界贸易的发展、世界市场的开辟和近代科学的一系列成就,开始了一个"全球文明"的时代。当代载人航天技术的问世,则使人类走出地球这一摇篮而到达太空,开始了一个"空间文明"的新时代。载人航天是航天技术向更高阶段的发展。不过,由于载人航天技术与无人航天技术有很大差别,主要反映在安全性、复杂性和成本高三个方面,所以从1961年第一名航天员上天到现在,它还没有表现出特别明显的用途。但从可以预见的未来来看,人类现在面临的资源枯竭、人口急增等急待解决的几大问题,只有通过开放地球、扩大人类生存空间来解决。即使在当代,发展载人航天也可以起到以下作用:首先,它能体现一个国家综合国力和提升国际威望。因为航天技术的水平与成就是一个国家经济、科学和技术实力的综合反映。载人航天是航天技术向更高阶段的发展,载人航天的突破--用本国的载人航天器将航天员送入太空并安全返回,更是一个国家综合国力强大的标志。发展载人航天需要依靠先进的技术水平、发达的工业基础和雄厚的经济实力。迄今为止,只有俄罗斯和美国实现了载人航天。其他拥有一定航天技术基础或较强经济实力的国家,虽欲染指载人航天,但因力不从心,所以只能求助于与他们合作,出钱出资,用俄、美的载人航天器将本国航天员送上太空,以图逐步加入世界"载人航天俱乐部"。邓小平同志曾经说过:没有两弹一星就没有中国的大国地位。所以,我国航天员进入太空,也能像上世纪六七十年代我国拥有"两弹一星"那样,引起全世界注视,提高我国的国际地位,振奋民族精神,增强全民的凝聚力。其次,它能体现现代科技多个领域的成就,同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求,从而可以大大促进整个科技的发展,并将为培养和造就航天科技人才作贡献。例如,就载人航天器本身的研制和运行而言,它对通信、遥感、推进、测量、材料、计算机、系统工程、自动控制、环境控制和生命保障等技术提出了很高的要求,因而大大推动了这些技术的进步。再有,载人航天的发展能促进太空资源的开发,为地球上的人类造福。载人航天器所处的高远位置和微重力等特殊环境,可为科研提供一个理想的实验场所,它在推动生命科学与生物技术、微重力科学与应用等许多方面正发挥着重要作用,并有望在一些前沿学科上取得突破性进展,为人类带来巨大的效益。一些国家已经在太空制药、太空育种和太空材料加工等领域取得显著成果,并准备建造太空工厂,其效率和效益不可限量。另外,地球能容纳的人口是有限的,大约80亿~110亿,因此有些人已经开始研究向外空移民的方案;地球上的能源也日益紧张,那么是否可以到别的星球开发矿藏呢?这是科学家所关心的一个问题,而且不是天方夜潭,因为类似载人登月等许多过去可望不可及的神话和幻想,如今有不少都变成了现实。最后,载人航天具有巨大的军事潜力。使用载人航天器可以很好地完成侦察和监视任务;灵活部署、修理和组装大型军用卫星;安全而连续地指挥和控制地面军事力量;还能作为特殊武器的试验场。例如,早在1965年12月,美国双子星座7号飞船上的航天员就曾用红外遥感器监视和跟踪了1枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。第1次、2次海湾战期间,和平号空间站与"国际空间站"上的航天员对战区进行了大量观测活动,取得了许多有用的信息。中国载人航天的未来前景中国载人航天将实施"三步走"的发展战略。中国在成功发射4艘无人试验飞船的基础上,已将首位航天员送入太空,实现了载人航天的历史性突破。然而这只是第一步。第二步除继续用载人飞船进行对地观测和空间试验外,重点包括出舱活动、空间交会对接试验和发射长期自主飞行、短期有人照料的空间实验室,以尽早建成完整配套的空间工程大系统,解决一定规模的空间应用问题。第三步是建造更大的长期有人照料的空间站。
IT之家 1 月 1 日消息,根据天仪卫星官方消息,2021 年 11 月 17 日,国际顶级科学期刊《自然》刊登了在天仪卫星上搭载的推进器在轨演示试验成果。文章展示了天仪卫星的碘电推进器在太空的成功试验,圆满完成了世界首例碘电推进器的首次成功飞行, 证明了碘作为电力推进系统推进剂的可行性 ,是碘电推进技术在太空领域商业应用的重要一步,具有里程碑意义。碘是小卫星电推器的理想燃料,由于太空环境和地面环境的不同,碘离子束在太空的工作状态与地面状态差别很大。为了在太空环境下测量、验证碘电推进器, 天仪研究院与法国创企 ThrustMe 合作,使用天仪北航空事卫星一号 ,于 2020 年 11 月 6 号成功将 ThrustMe 研制出的世界上第一个碘电推进器送入太空。天仪卫星平台不仅通过对姿态控制、供电、通讯和任务规划等方面进行全面升级,以达到完全满足碘电推进器太空测试的要求;同时,天仪技术团队也为此次在轨测试提供了完美的技术支持, 在 6 个月内共进行了 200 余次轨道机动任务 ,轨道半长轴正反变化累积超过 60km。IT之家了解到,随着实验的成功验证,也使天仪卫星拥有长时间连续不断的轨控能力以满足各种飞行任务的要求, 且该推进器成本远远低于常规氙燃料电推进器 ,使天仪卫星平台能够以更低的成本为空间科研用户提供更好的服务。 天仪和 ThrustMe 的成功合作,有望使得更多搭载碘电推进器的卫星进入航天市场。
现如今的航天科技已经取得了许多重大的突破,但是,有一些设计却由于种种原因仍然停留在上个世纪中期时候的水平,例如火箭的推进技术。至今为止,火箭推进依然是采用最为常规的化学推进剂。而化学燃料效能有限,又必须占据大量的空间,这使得其他火箭技术的发展也因而受阻。
在传统的火箭中,化学推进剂通过混合发生反应,进而产生热量并膨胀,燃烧室内的气体从尾部喷出,形成推力。火箭推进的原理就是利用这种反作用力。然而,化学推进剂所产生的推力除了推动火箭之外,还需要考虑这些燃料本身的重量和体积。这也就限制了火箭的性能,因为能够携带的燃料是有限的。
因此,只要是使用化学燃料,火箭必然不可能去到太远的地方,也突破不了速度的极限。那么,是否有新的方法来解决传统火箭的推进问题呢?电推进技术是一种解决方案,利用电场与带电粒子可以实现比化学燃料更高的性能。但是如前所述,这些方法都是五六十年代的思路,至今也几乎没有任何新的进步。
近年来,美国国家航空航天局(NASA)设立了相关的研究项目,目的就是要提出新的方案来解决这个问题。科学家们把目光投向了力学中的马赫效应(Mach effect):当物体加速时,其质量会发生轻微的改变,这种变化能够形成推进效应,即利用惯性原理就能做到突破传统火箭速度的目标。
十九世纪奥地利物理学家马赫(Ernst Mach)一生主要致力于实验物理学和哲学的研究。在空气动力学中广泛使用的马赫效应、马赫波、马赫角等概念均是由马赫率先进行研究,后世以他的名字进行命名并加以发展。今天的理论物理学家则是要把马赫效应运用到新的领域中。
具体的操作并不复杂,简单来说,利用在交变电压作用下会周期性膨胀的压电陶瓷片,当其膨胀或收缩时,内部的加速会使其质量变轻或变重,惯性的变化会让系统的质心朝一个方向移动,这就形成了推进力。在这个理论的支持下,研究人员着手进行了推进器的设计,他们首先通过名为“马赫效应引力辅助驱动器”的装置进行验证实验。
尽管这个推进器概念已经有了一些实质性的成果,但它至今为止仍然只是作为一种可能的猜想。事实上,科学家和研究人员也没有足够的理论对这项技术进行合理的解释。目前这项技术还需要更多的实验数据进行可行性方面的证明。而其中一个证明的难点在于,要能够确认这种作用是真实存在的,而不是其他物理效应所产生的干扰。
另一方面,不管是采用激光驱动、人为制造反物质作用,还是借助核动力,研究人员都需要找出一种最佳的方法,让这个概念成为真正能在太空中实现应用的技术,否则这些研究也不具备现实价值。就目前而言,研究人员利用这项技术仅仅能够制造出很小的推力,它与真正实现推动火箭之间还有很长的一段距离。
无论如何,这个理论让火箭推进技术的发展有了一个全新的方向。或许这也将会成为人类未来迈向宇宙更远处的第一步。