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机器人是由计算机控制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械，下面是我整理的机器人技术论文，希望你能从中得到感悟!
刍议智能机器人及其关键技术
【摘 要】文章介绍了机器人的定义，阐述了智能机器人研究领域的关键技术，最后展望了智能机器人今后的发展趋势。
【关键词】智能机器人;信息融合;智能控制
一、机器人的定义
自机器人问世以来，人们就很难对机器人下一个准确的定义，欧美国家认为机器人应该是“由计算机控制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械”;日本学者认为“机器人就是任何高级的自动机械”，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。”目前国际上对机器人的概念已经渐趋一致，联合国标准化组织采纳了美国机器人协会(RIA：Robot Institute of America)于1979 年给机器人下的定义：“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。”概括说来，机器人是靠自身动和控制能力来实现各种功能的一种机器。
二、智能机器人关键技术
随着社会发展的需要和机器人应用领域的扩大，人们对智能机器人的要求也越来越高。智能机器人所处的环境往往是未知的、难以预测的，在研究这类机器人的过程中，主要涉及到以下关键技术：
(1)多传感器信息融合。多传感器信息融合技术是近年来十分热门的研究课题，它与控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计相结合，为机器人在各种复杂、动态、不确定和未知的环境中执行任务提供了一种技术解决途径。机器人所用的传感器有很多种，根据不同用途分为内部测量传感器和外部测量传感器两大类。内部测量传感器用来检测机器人组成部件的内部状态，包括：特定位置、角度传感器;任意位置、角度传感器;速度、角度传感器;加速度传感器;倾斜角传感器;方位角传感器等。外部传感器包括：视觉(测量、认识传感器)、触觉(接触、压觉、滑动觉传感器)、力觉(力、力矩传感器)、接近觉(接近觉、距离传感器)以及角度传感器(倾斜、方向、姿式传感器)。多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据，以产生更可靠、更准确或更全面的信息。经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性，消除信息的不确定性，提高信息的可靠性。融合后的多传感器信息具有以下特性：冗余性、互补性、实时性和低成本性。目前多传感器信息融合方法主要有贝叶斯估计、卡尔曼滤波、神经网络、小波变换等。
(2)导航与定位。在机器人系统中，自主导航是一项核心技术，是机器人研究领域的重点和难点问题。导航的基本任务有3点：一是基于环境理解的全局定位：通过环境中景物的理解，识别人为路标或具体的实物，以完成对机器人的定位，为路径规划提供素材;二是目标识别和障碍物检测：实时对障碍物或特定目标进行检测和识别，提高控制系统的稳定性;三是安全保护：能对机器人工作环境中出现的障碍和移动物体作出分析并避免对机器人造成的损伤。机器人有多种导航方式，根据环境信息的完整程度、导航指示信号类型等因素的不同，可以分为基于地图的导航、基于创建地图的导航和无地图的导航3类。根据导航采用的硬件的不同，可将导航系统分为视觉导航和非视觉传感器组合导航。视觉导航是利用摄像头进行环境探测和辨识，以获取场景中绝大部分信息。目前视觉导航信息处理的内容主要包括：视觉信息的压缩和滤波、路面检测和障碍物检测、环境特定标志的识别、三维信息感知与处理。非视觉传感器导航是指采用多种传感器共同工作，如探针式、电容式、电感式、力学传感器、雷达传感器、光电传感器等，用来探测环境，对机器人的位置、姿态、速度和系统内部状态等进行监控，感知机器人所处工作环境的静态和动态信息，使得机器人相应的工作顺序和操作内容能自然地适应工作环境的变化，有效地获取内外部信息。
(3)路径规划。路径规划技术是机器人研究领域的一个重要分支。最优路径规划就是依据某个或某些优化准则(如工作代价最小、行走路线最短、行走时间最短等)，在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径。路径规划方法大致可以分为传统方法和智能方法两种。传统路径规划方法主要有以下几种：自由空间法、图搜索法、栅格解耦法、人工势场法。大部分机器人路径规划中的全局规划都是基于上述几种方法进行的，但这些方法在路径搜索效率及路径优化方面有待于进一步改善。人工势场法是传统算法中较成熟且高效的规划方法，它通过环境势场模型进行路径规划，但是没有考察路径是否最优。智能路径规划方法是将遗传算法、模糊逻辑以及神经网络等人工智能方法应用到路径规划中，来提高机器人路径规划的避障精度，加快规划速度，满足实际应用的需要。其中应用较多的算法主要有模糊方法、神经网络、遗传算法、Q学习及混合算法等，这些方法在障碍物环境已知或未知情况下均已取得一定的研究成果。
(4)机器人视觉。视觉系统是自主机器人的重要组成部分，一般由摄像机、图像采集卡和计算机组成。机器人视觉系统的工作包括图像的获取、图像的处理和分析、输出和显示，核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识。而如何精确高效的处理视觉信息是视觉系统的关键问题。目前视觉信息处理逐步细化，包括视觉信息的压缩和滤波、环境和障碍物检测、特定环境标志的识别、三维信息感知与处理等。其中环境和障碍物检测是视觉信息处理中最重要、也是最困难的过程。机器人视觉是其智能化最重要的标志之一，对机器人智能及控制都具有非常重要的意义。目前国内外都在大力研究，并且已经有一些系统投入使用。
(5)智能控制。随着机器人技术的发展，对于无法精确解析建模的物理对象以及信息不足的病态过程，传统控制理论暴露出缺点，近年来许多学者提出了各种不同的机器人智能控制系统。机器人的智能控制方法有模糊控制、神经网络控制、智能控制技术的融合(模糊控制和变结构控制的融合;神经网络和变结构控制的融合;模糊控制和神经网络控制的融合;智能融合技术还包括基于遗传算法的模糊控制方法)等。近几年，机器人智能控制在理论和应用方面都有较大的进展。在模糊控制方面，J.J.Buckley等人论证了模糊系统的逼近特性，E.H.Mamdan首次将模糊理论用于一台实际机器人。模糊系统在机器人的建模控制、对柔性臂的控制、模糊补偿控制以及移动机器人路径规划等各个领域都得到了广泛的应用。在机器人神经网络控制方面，CMCA(Cere-bella Model Controller Articulation)应用较早的一种控制方法，其最大特点是实时性强，尤其适用于多自由度操作臂的控制。
(6)人机接口技术。智能机器人的研究目标并不是完全取代人，复杂的智能机器人系统仅仅依靠计算机来控制目前是有一定困难的，即使可以做到，也由于缺乏对环境的适应能力而并不实用。智能机器人系统还不能完全排斥人的作用，而是需要借助人机协调来实现系统控制。因此，设计良好的人机接口就成为智能机器人研究的重点问题之一。人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流。为了实现这一目标，除了最基本的要求机器人控制器有1个友好的、灵活方便的人机界面之外，还要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达，甚至能够进行不同语言之间的翻译，而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。因此，研究人机接口技术既有巨大的应用价值，又有基础理论意义。目前，人机接口技术已经取得了显著成果，文字识别、语音合成与识别、图像识别与处理、机器翻译等技术已经开始实用化。另外，人机接口装置和交互技术、监控技术、远程操作技术、通讯技术等也是人机接口技术的重要组成部分，其中远程操作技术是一个重要的研究方向。
三、总结与展望
机器人是自动化领域的主题之一，人们几十年来对机器人的开发和研究，使机器人技术取得了巨大的进步。随着人工智能、智能控制和计算机技术的发展，机器人的应用领域必将不断扩大，性能不断提高，在未来的生产、生活、科研当中会发挥更重要的作用。
参 考 文 献
[1]孙华，陈俊风，吴林.多传感器信息融合技术及其在机器人中的应用[J].传感器技术.2003，22(9)：1～4
[2]王灏，毛宗源.机器人的智能控制方法[M].北京：国防工业出版社，2002
[3]金周英.关于我国智能机器人发展的几点思考[J].机器人技术与应用.2001(4)：5～7
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本专题我共整理了9篇文章，来自北京农业智能装备技术研究中心、华中农业大学、中国农业大学、中国农村技术开发中心、上海市农业机械研究所、上海交通大学、上海市农业科学院、石河子大学、山东农业大学等单位。
文章包含农业机械与信息技术融合发展、果蔬采摘机器手设计、自动导航与测控技术的应用、天然橡胶割胶机器人、白芦笋采收机器人、畜禽舍防疫消毒机器人、轮式谷物联合收获机、中国智能农机装备标准体系、油电混合果园自动导航车控制器硬件的设计与应用等内容。供大家阅读、参考。
专题--农业机器人与智能装备
Topic--Agricultural Robot and Intelligent Equipment
[1]陈学庚, 温浩军, 张伟荣, 潘佛雏, 赵岩. 农业机械与信息技术融合发展现状与方向[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 1-16.
CHEN Xuegeng, WEN Haojun, ZHANG Weirong, PAN Fochu, ZHAO Yan. Advances and progress of agricultural machinery and sensing technology fusion[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 1-16.
摘要： 为理清国内外农业机械与信息技术融合发展现状，找到重点发展方向，借此大力推进中国农业机械智能化发展，本文首先分析了国外农业机械与信息技术融合发展的现状，总结了其发展的五大特点。之后指出中国农业机械化发展虽然成效显著，但仍存在农机信息化融合的区域及结构发展不平衡、企业和农民对农业机械信息化的认可度还不高、基础研究与关键技术研究薄弱、农机作业信息系统管理水平不高且缺乏统一标准等问题。最后提出了中国农业机械与信息技术融合发展的方向，包括促进智能感知技术发展与导航技术研究、推进农业机械装备智能化、构建农机智慧作业系统、推进农机自主作业技术研究与无人农场建设、加强农机信息化技术标准制定与复合型人才培养等。农业机械与信息技术融合是中国现代农业机械发展的必然趋势，利用信息技术促进农业机械的发展，能够最大化发挥信息技术的引导效应，提高农业生产效率，对于推进中国农业机械高质高效发展具有重要意义。
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[2]吴剑桥, 范圣哲, 贡亮, 苑进, 周强, 刘成良. 果蔬采摘机器手系统设计与控制技术研究现状和发展趋势[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 17-40.
WU Jianqiao, FAN Shengzhe, GONG Liang, YUAN Jin, ZHOU Qiang, LIU Chengliang. Research status and development direction of design and control technology of fruit and vegetable picking robot system[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 17-40.
摘要： 鲜食果蔬收获是难以实现机械化作业的生产环节，高效低损采摘也是农业机器人研发领域中的难题，导致目前市场化的自动化果蔬采摘装备生产应用几乎空白。针对鲜食果蔬采摘需求，为改善人工采摘费时费力、效率低下、自动化程度低的问题，近30年来，国内外学者设计了一系列自动化采摘设备，推动了农业机器人技术的发展。在研发鲜食果蔬采摘设备时，首先要确定采收对象和采收场景，针对作物的生长位置、形状和重量、场景的复杂程度、所需自动化程度，通过复杂度预估、力学特性分析、姿态建模等方式，明确农业机器人的设计需求。其次，作为整个采摘动作的核心执行者，采摘机器人的末端执行器设计尤为重要。本文对采摘机器人末端执行器的结构进行了分类，总结了末端执行器的设计流程与方法，阐述了常见的末端执行器驱动方式、切割方案，并对果实收集机构进行了概括。再次，本文概述了采摘机器人的总体控制方案、识别定位方法、避障方法及自适应控制方案、品质分类方法以及人机交互、多机协作方案。为了总体评价采摘机器人的性能，本文还提出了平均采摘效率、长期采摘效率、采收质量、损伤率和漏采率指标。最后，本文对自动化采摘机械的总体发展趋势进行了展望，指明了采摘机器手系统将向着采摘目标场景通用化、结构形式多样化、全自动化、智能化、集群化方向发展的趋势。
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[3]王春雷, 李洪文, 何进, 王庆杰, 卢彩云, 陈立平. 自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用现状和展望[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 41-55.
WANG Chunlei, LI Hongwen, HE Jin, WANG Qingjie, LU Caiyun, CHEN Liping. State-of-the-art and prospect of automatic navigation and measurement techniques application in conservation tillage[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 41-55.
摘要： 实现智能化是提升保护性耕作机具作业质量和效率的重要途径，自动导航与测控技术作为智能化技术的重要组成部分，近年来在保护性耕作中的应用发展迅速。本文首先从接触式、机器视觉式和GNSS式三种免少耕播种自动导航技术入手，阐述了自动导航技术在保护性耕作中的应用现状；然后对作业参数监测技术的发展动态进行了详细介绍，包括地表秸秆覆盖率的快速检测技术、免少耕播种机播种参数监测技术及保护性耕作机具作业面积监测技术；之后阐述了保护性耕作机具作业控制技术的发展现状，主要介绍了免少耕播种机漏播补偿控制技术和作业深度控制技术。最后在总结自动导航与测控技术在保护性耕作中现有应用的基础上，展望了未来保护性耕作机具自动导航技术、作业参数监测技术和保护性耕作机具作业控制技术三者的研究方向。
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[4]周航, 张顺路, 翟毅豪, 王松, 张春龙, 张俊雄, 李伟. 天然橡胶割胶机器人视觉伺服控制方法与割胶试验[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 56-64.
ZHOU Hang, ZHANG Shunlu, ZHAI Yihao, WANG Song, ZHANG Chunlong, ZHANG Junxiong, LI Wei. Vision servo control method and tapping experiment of natural rubber tapping robot[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 56-64.
摘要： 自动化割胶不仅可以把胶工从繁重的体力劳动和恶劣的工作环境中解放出来，还能降低对胶工的技术依赖，极大地提高生产效率。实现非结构环境下作业信息自主获取及割胶位置伺服控制是割胶机器人的关键技术。针对工作环境复杂多变、作业信息叠加交互、目标背景特征相近、亚毫米级作业精度要求等技术难点，本研究以人工橡胶林中橡胶树为割胶对象研发割胶机器人，通过建立割胶轨迹的空间数学模型，规划机器人快速接近和远离操作空间的运动路径；采用双目立体视觉技术获取树干和割线结构参数，融合机器人运动学、机器视觉技术和多传感器反馈控制技术研制了割胶机器人模块化样机。割胶机器人主要由轨道式机器人移动平台、多关节机械臂、双目立体视觉系统和末端执行器等组成。在海南天然橡胶林进行的割胶试验结果表明，在割胶机器人切割1 mm厚的橡胶树皮时，耗皮量误差约为0.28 mm，切割深度误差约为0.49 mm。该研究可为 探索 天然橡胶树的自动化割胶作业提供技术参考。
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[5]李扬, 张萍, 苑进, 刘雪美. 白芦笋采收机器人视觉定位与采收路径优化方法[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 65-78.
LI Yang, ZHANG Ping, YUAN Jin, LIU Xuemei. Visual positioning and harvesting path optimization of white asparagus harvesting robot[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 65-78.
摘要： 依据笋芽出土状态的选择性收获是目前白芦笋公认的最佳收获方式。针对采收过程中机器视觉识别笋尖存在笋尖与垄面纹理和颜色相近等识别难题，本研究提出了一种变尺度感兴趣区域（ROI）检测方法，融合图像色域变换、直方图均值化、形态学和纹理滤波等技术，研究了笋尖识别与精准定位方法；在定位多笋尖坐标基础上，提出了多笋芽的采收路径优化方法，解决了因采收路径不合理导致的采收效率低的问题。首先，通过机器人视觉系统实时采集采收区域图像并进行RGB三通道高斯滤波，采用HSV色域变换并进行直方图均值化处理。在此基础上，对笋尖、土壤进行特征聚类分析，根据笋芽抽发程度研究变尺度ROI检测方法，对采集图像中笋尖的形态学以及笋尖和土壤的纹理进行统计学分析，设定笋尖的似圆度阈值，并参考纹理特征参数，判定笋尖位置，计算其几何中心，获得笋尖轮廓中心坐标。其次，为实现白芦笋的高效采收，根据多目标点与集箱点的位置分布，本研究设计了一种基于多叉树遍历的采收路径优化算法，以获得多个目标笋尖的最优采收路径。最后，搭建采收机器人试验平台开展了笋尖定位与采收验证性试验。结果表明，视觉系统对白芦笋的识别率可达98.04%，笋尖轮廓中心坐标的定位最大误差X方向为0.879 mm，Y方向为0.882 mm，采收笋的个数在不同情况下，采用路径优化后的末端执行器运动距离平均可节省43.89%，末端执行器定位成功率达到100%，在实验室环境下的白芦笋采收率达到88.13%，验证了采用视觉定位的白芦笋采收机器人选择性采收的可行性。
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[6]冯青春, 王秀, 邱权, 张春凤, 李斌, 徐瑞峰, 陈立平. 畜禽舍防疫消毒机器人设计与试验[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 79-88.
FENG Qingchun, WANG Xiu, QIU Quan, ZHANG Chunfeng, LI Bin, XU Ruifeng, CHEN Liping. Design and test of disinfection robot for livestock and poultry house[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 79-88.
摘要： 针对畜禽养殖防疫消毒劳动强度大、安全性差的问题，设计了防疫消毒机器人系统，以实现畜禽舍防疫消毒喷雾的智能化作业。机器人系统由移动承载平台、防疫喷雾部件、环境监测传感器以及控制器等4部分构成，支持全自动运行和遥控操作2种工作模式。针对畜禽舍内弱光、低应激的工况条件，提出了“磁标-射频识别”组合的导航路径探测方法，实现在畜禽舍内养殖笼架间的自主移动。设计了风助式药液喷嘴，可同步实现消毒药液的雾化和扩散。通过对喷嘴内腔风场进行流体动力学仿真，对喷嘴气体导流和药液雾化部件结构参数进行了优化设计，确定了锥形导流垫块和雾化栅板的倾角分别为75 和90 。最后，在禽舍内对机器人导航和喷雾性能进行了现场测试。试验结果表明，机器人移动平台可满足0.1~0.5 m/s速度范围的自动巡线导航，其实际轨迹相对磁钉标记的最大偏移量为50.8 mm；风助式喷嘴可适用于200~400 mL/min流量的药液喷洒，形成的雾滴直径（DV.9）为51.82~137.23 μm，雾滴沉积密度为116~149 个/cm2。本畜禽舍防疫消毒机器人可实现养殖舍内消毒和免疫药液的智能化喷雾作业。
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[7]丁幼春, 王绪坪, 彭靖叶, 夏中州. 轮式谷物联合收获机视觉导航系统设计与试验[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 89-102.
DING Youchun, WANG Xuping, PENG Jingye, XIA Zhongzhou. Visual navigation system for wheel-type grain combine harvester[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 89-102.
摘要： 为提高联合收获机收获质量与效率，构建了轮式谷物联合收获机视觉导航控制系统，结合OpenCV设计了谷物收获边界直线检测算法识别水稻田间已收获区域与未收获区域边界，经预处理、二次边缘分割和直线检测等得到联合收获机视觉导航作业前视目标路径，并根据前视路径相对位置信息进行田间动态标定获得联合收获机满幅收获作业状态；提出了一种基于前视点的直线路径跟踪控制方法，通过预纠偏控制实现维持满割幅的同时防止作物漏割，以相对位置偏差值和实时转向后轮转角作为视觉导航控制器的输入，并根据纠偏策略对应输出转向轮控制电压大小。稻田试验结果表明，该导航系统实现了轮式联合收获机田间相对位置姿态的可靠采集及目标直线路径跟踪控制的稳定执行，在田间照度符合人眼正常工作的情况下，收获边界识别算法检测准确率不低于96.28%，单帧检测时间50 ms以内；以不产生漏割为前提的视觉导航平均割幅率为94.16%，随作业行数增多，割幅一致性呈提高趋势。本研究可为联合收获机自动导航满割幅作业提供技术支撑。
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[8]胡小鹿, 梁学修, 张俊宁, 梅岸君, 吕程序. 中国智能农机装备标准体系框架构建与研制建议[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 116-123.
HU Xiaolu, LIANG Xuexiu, ZHANG Junning, MEI Anjun, LYU Chengxu. Construction of standard system framework for intelligent agricultural machinery in China[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 116-123.
摘要： 针对中国智能农机装备标准化工作中缺乏系统性标准体系指导的问题，本研究构建了中国智能农机装备标准体系框架。首先从标准体系、具体标准、国际化水平等方面分析了中国智能农机装备标准化现状及存在问题；依托智能农机装备标准体系框架构建的目标及原则，总结了级别、约束力、通用性、性质、对象、标准类别、参考模型、行业分类、产业环节等构成标准体系框架的维度。之后利用级别、类别、产业环节构建了中国智能农机装备标准体系三维框架结构，并将其二维分解为基础层、共性通用层和应用领域层。最后提出了中国智能农机装备标准研究与编制的建议。本研究可为中国智能农机装备标准的制修订、实施与服务提供系统性指导，引领中国智能农机装备产业快速发展。
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[9]吴应新, 吴剑桥, 杨雨航, 李沐桐, 甘玲, 贡亮, 刘成良. 油电混合果园自动导航车控制器硬件在环仿真平台设计与应用[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 149-164.
WU Yingxin, WU Jianqiao, YANG Yuhang, LI Mutong, GAN Ling, GONG Liang, LIU Chengliang. Design and application of hardware-in-the-loop simulation platform for AGV controller in hybrid orchard[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 149-164.
摘要： 果园由于面积范围广、地形复杂、壕沟多、杂草丛生、土壤湿度较高且土质较为疏松，对自动导航小车（AGV）的机械结构、控制系统，以及能源动力系统的设计都提出了更高的标准和要求。混合动力AGV小车可以满足果园中长距离移动的需求。为 探索 合适的混合动力AGV控制系统算法以及能量管理策略，同时减少设计过程中由于果园地形复杂导致的控制器设计验证迭代、需求多样化问题带来的人力、物力，以及时间成本，本研究针对果园面积广的特点，选择串联式油电混合动力系统进行AGV动力能源系统模型的搭建。另外，针对果园AGV需要适应地形范围广的特点，采用履带车模型结构，利用硬件在环仿真技术，以树莓派作为控制系统搭载控制算法实物，利用Matlab和RecurDyn软件建立包含能源动力系统、电机驱动系统、履带车行驶部分模型以及路面模型的系统实时仿真模型，最终实现了串联式混合动力AGV控制器硬件在环仿真功能。基于串级比例积分微分（PID）以及模糊控制器控制算法的仿真验证表明，模糊控制器控制算法能够减少参数调节带来的时间成本，在转向角度小时响应速度加快了50%，在转向角度大时串级PID控制器产生了10%的超调，而模糊控制器无超调，转向更加平稳。结果表明硬件在环仿真平台能够有效地应用于果园AGV控制器的开发，避免了控制实物试验，在降低成本的同时可以加快果园自动导航小车的开发过程。
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未来的农场将是什么模样？实际上，对于新型农场而言，精度将是关键。如果在需要之处精确喷洒化学品就可以达到效果，为什么还要把它洒遍整片土地呢？这样每株植物都能得到合适的量，不仅可以减少化学品的使用，还将提高产量。但这谈何容易：大规模农场的面积可达数千公顷，耕种如此大面积土地，唯有自动化机械方能胜任。谁能同时满足精准化和自动化？答案是农业机器人。
一轻量级机械
实际上，现在农业机械已经进步了许多。例如，很多拖拉机能自动转向，使用GPS穿越田野，甚至可以和犁、喷雾器等工具“交谈”。英国哈珀亚当斯大学研究农业技术的布莱克摩尔说：“机械除草工具会告诉拖拉机‘你走得太快了’，或者‘往左移’。这样的系统正在成为常态。”
农用车辆也开始“交谈”。美国一家机械制造商推出的系统让联合收割机自己叫来拖车，方便驾驶员卸粮。德国一家公司成功研制出配对使用的拖拉机，第一台手动，第二台模仿第一台自动行进。该系统可以有效地将农民的耕作时间减半。
不过，这些设备是比较初级的农业机器人。正在兴起的农业机器人自动化程度更高，而且看起来一点也不像传统农业机械。传统农业机械庞大沉重。它们压实土壤，降低土壤孔隙度，杀死有益生物，这些都不利于庄稼生长。而小巧轻便的农业机器人有潜力解决这些问题。
布莱克摩尔说：“关键是以精密取代蛮力。如果经过计算，种植一粒种子只需要1立方厘米的土壤，那么培养时我们只需要微小的能量投入，植物也能长得很好。”由于不需要通过深耕修复大型机械对土壤造成的损伤，能源消耗和二氧化碳排放都将大大减少。由于受到的重压减少，土壤可保持其结构和有益生物，并有效地吸收水分，长时间保持肥沃。
二关键能力
农业机器人需要具备三个关键能力：导航，理解所处的环境，帮助农民完成除草、施肥或收割等工作。
导航是最简单的部分，特别是高精度的卫星导航技术的出现，使机器人的定位精度达到2厘米以内。德国奥斯纳布吕克应用科学大学的莱克夏森正在开发农业机器人“鲍尼”。这种四轮田野车使用光谱成像系统，能在土地里识别出作物，然后记录每株作物的位置，并在生长季节里多次返回到每株作物身边，监测其长势。
接下来，莱克夏森准备给这种机器人安装基于喷墨打印机的精密喷涂系统，可以对准杂草的叶片喷涂除草剂微粒。他估计，这可使化学药品用量减少80%。即使考虑到机器人的初始投资，其成本仍低于传统除草方法。机器人除草能最大限度地减少除草剂误杀其他植物，对生物多样性有明显的好处。机器人还能用火焰枪和激光烧死杂草，这对有机农业非常有益。
使用肥料的成本也可以降低。实验表明，机器人利用传感器评估一株小麦的含氮量，据此调整施肥量，可节省肥料80%以上，而且不影响产量。化肥用量减少，不受重压的土壤减少水土流失，这意味着更健康的河流和水源。更不用说，这能够减少生产化肥时巨量的碳排放。
三蓄势待发
农业技术专家认为，农业机器人技术已经比较成熟。例如，丹麦研发的机器人已经能在田里找到杂草，并向它们喷洒精确剂量的农药。还有测试表明，机器人灌溉系统可以减少一半用水量。农业机器人商业化的阻碍在于缺乏投资。
不过，日本政府已着手推进农业机器人的商业化。北海道大学的野口伸正在领导一个为期5年耗资800万美元的项目。该项目旨在从种植到收获完全实现自动化，并将重点放在日本的三种主要作物——水稻、小麦和大豆上。该小组计划2014年在农场测试他们研制的农业机器人。野口说，5年内，这种机器人就会上市。
野口重点关注的是风险，机器人可能会碰撞路人或走失的牲畜。他正在与德国一家公司合作开发配备激光和超声波传感器的机器人。它能监控周围的情况，在即将发生碰撞时紧急刹车。保险杠上的触碰传感器作为一个备用系统，会在机器人即将碰撞时阻止它。
继日本之后，农业机器人最有可能出现在北美和西欧国家，以及像中国这样快速发展的国家。随着需要养活的人口增长，愿意从事农业的人口却在迅速萎缩。劳动力成本的上升推动了节省劳动力的农业技术的应用。以美国葡萄干产业为例。2000年，葡萄丰收导致价格下降，利润缩水，农场主纷纷想办法降低成本。劳动力是最大的成本之一（平均占美国农场生产费用的42%），于是农场主开始使用一种由酿酒机器改装的收割机。到2007年，加利福尼亚州大约一半的葡萄实现了机械化收割，劳动力从过去的5万人下降到3万人。
农业机器人对依靠土地为生的工人来说可能不是好消息，对农场主又有怎样的影响呢？研究表明，机器人挤奶可节省奶农每日的挤奶时间，但对提高利润的作用不明显。布莱克摩尔的计算表明，在谷类作物和甜菜种植中应用农业机器人，可降低除草成本约20%，带来显著的经济效益。有机农业的收益可能会更大，因为劳动力的支出超过总成本的50%。一份有关丹麦有机农业的研究表明，如果把机器人和维护成本都考虑进去，农业机器人可减少一半的除草成本。
四未来农场
农业机器人的应用会降低食品价格吗？布莱克摩尔认为有可能。食品价格受到很多因素影响，从天气到超市的价格战，很难说农业机器人能否使水果和蔬菜便宜一些。然而，农业生产能耗的减少应该会降低农产品的价格。
普遍采用农业机器人可能给超市带来其他变化。英国赫尔大学研究农业的霍洛威说，机器人挤奶可能影响奶牛的遗传学特性。因为农民会选择更适于机器人操作的奶牛，包括乳房形状，甚至配合度等。可以想象，农业机器人还会影响水果或蔬菜品种，因为农民可能更喜欢种植那些机器人容易根据其叶片形状与杂草区分开的植物。
不可避免的是，机器人将最终改变农场景观。澳大利亚悉尼农业机器人中心的苏卡利说，机器人农业的真正转折点是，人们开始设计便于使用机器人的农场。这可能意味着农场面积缩小，作物呈网格状分布而不是成行种植，果树被修剪成更加容易采摘的形状。这种由机器人照管的几何形状的新型农场目前只是设想，但它终将成为现实。
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纵观人类历史,每一次人类生产力水平的飞跃都离不开创新, 创新思维 的培养有利于我国自主创新水平的提高,由中国制造向中国创造转变,从而提高我们的国际竞争力。下面是我为大家推荐的机械设计制造及其自动化 毕业 论文，供大家参考。
机械设计制造及其自动化毕业论文 范文 一：农业机械自动化建设
一、我国农业机械自动化的发展现状
农业机械自动化的定义：农业机械或者装备在自身运行期间或运作状态下不依靠人手操作或感官而独立的将其完成。农业机械自动化可以大幅度降低农副产品的生产本金、减少农民劳作带来的疲劳、提高农副产品的生产效率等，而且还可以整体提升农产品的质量与产量，因此，农业机械的改善应从降低生产本金、提升生产效率与质量出发，不断的进行设备的完善，以达到高尖精的目的。随着我国农业经济的逐渐繁荣，机械自动化技术也为现代化农业的发展起着一定的推动作用。农业机械自动化水平的提升，农业机械自动化的范围应该得到进一步发展与扩大，使农业机械化水平保持整体发展的良好趋势。农业机制水平的不断提高，增强了我国农业厂家的生产能力，随着农业机械能力的不断加强，其涉及的领域也在不断的拓展，主要的市场有农机销售、设备维护与田间作业等。随着农业机械自动化市场的不断扩宽，促进了国际间的技术沟通与合作，我国的一部分大型企业用市场交换技术的形式，来学习国外的先进技术与 企业管理 经验 ，从而提高国产农业机械的质量与生产效益。但由于多方面的因素，同发达国家相比较，我国的农业机械自动化仍有许多需要提高的地方，在农业机械自动化的进程当中也存在着一定的问题。
1.农业机械制造水平低
同发达国家相比我国的农业机械制造水平较低，有多种农业机械产品是仿造发达国家的机械产品。在农业机械自动化设备中，仅仅对农业机械做了部分改进或是增加设备来降低生产农业机械设备的成品，这在一定程度上限制了产品的应用与推广。所以，开发符合生产需要的农机设备应作为我国农业机械设备主要的发展方向[1]。
2.我国农业机械自动化发展不稳定
因为我国的农业自动化发展水平相对偏低，在相关农业机械科学技术方面未能得到应有的利用，例如：全球定位系统、检测监控系统与动态控制系统等有利于我国农业发展的软件技术水平较低，无法满足我国农业机械自动化水平的发展需要。我国相关农业管理部门对精准农业方面的研究管理强度还不够，导致我国农业发展不够成熟稳定。
二、我国农业机械自动化的发展模式
通过对当前我国农业机械自动化所面对的实际问题出发，想要改善我国农业机械自动化进程主要应从以下几个方面来分析：
1.政府加强对农业机械技术方面的引导与扶持
我国政府可以通过一系列政策来鼓励农民购买农业机械，对购买农业机械的农民进行补贴等政策，使农业机械的应用得到更大范围的推广。并通过科技创新等奖励政策来鼓励生产机械的企业与科研机构。政府应该结合我国各个地区的自然情况出台相应的政策，因地制宜才能更好的推进我国农业机械自动化发展，加强我国农业机械质量监督与管理工作，促进我国农业机械的科研成果得到实际的应用。相关农业机械企业同样需要加强科研技术的投入，并积极主动的参与到国内的农业机械产品方面的竞争[2]。
2.提高我国农业机械自动化控制水平
在我国农业机械自动化技术的研发与制造的发展过程当中，值得注意的是提高我国农业机械自动化水平的可靠性。想要提高我国农业机械自动化水平，首先要提高农机自动化控制技术。企业在生产农业机械产品的同时应该考虑的主要因素有：农民当前对农机产品的要求、农民的购买农机产品能力、采用的农业机械自动化技术、农业产品质量改善、农民保养农机产品的方便性[3]。
3.如何推动精准农业的发展进程
目前，我国精准农业的发展进程相对不够稳定，与一些成熟的发达国家相比，我国的农业机械自动化水平相对较低，进一步提升我国精准农业机械自动化的发展进程，不但能够促进我国农业机械自动化相关技术的发展与完善，更能够展示出我国农业科技水平的提升，从而提高我国在农业机械自动化技术在国际上的地位与话语权。近年来，国际上的精准农业发展着重点在节约用水与节肥等相关农业技术方面，节约用水与节约用肥可以通过精准农业技术来有效实现，从而达到节约资源的目的，这是我国实现可持续发展战略的具体表现。我国相关人员在学习国外先进技术的同时，更要集中科学研发知识，实现精准灌溉与精准施肥技术，从而推进我国精准农业机械自动化水平的发展。随着国际智能化发展与加强，农业机器人与智能化系统在一些发达国家已经得到很大程度的推广，由此可以看出，我国在农业机械方 面相 对于发达国家已有了很大距离。所以，我国应该抓住新时代的机会，坚持科学发展观与自主研发精神，大力发展我国农业自动化技术。
三、 总结
目前，我国农业排名世界第二，成为仅次于美国的农业大国，但是我国农业机械化设备的技术与其他农业大国差距较大。农业机械化扩散程度和农机设备使用率与美国等先进国家相比也相差较远，但是伴随着我国经济的快速发展，现代化农业的脚步也在不断加快。同时也要加快我国科技技术的创新与管理，按照市场走向来运作，把握好机会，实现农业机械化的跳跃式进步，为我国农业的整体实力提升做贡献。
机械设计制造及其自动化毕业论文范文二：农业机械数字化设计的研究
一、数字化设计技术在农业机械设计中的应用现状
传统的设计技术只是简单满足使用者的需求，数字化设计技术则是运用计算机技术来缩短产品的设计周期、降低产品的设计成本并进行后期的维护。对于农业机械的设计来说，它有着广阔的市场，而且可以设计的种类非常多，但是农业机械的设计一般都没有使用数字化设计技术，所以长期以来农业机械的设计水平相对较低。而运用数字化设计技术可以使农业机械设计有着更好的发展前景，使设计出来的农业机械更加完善。目前，农业机械的种类相对固定，功能没有太大的改变，而且没有过多的创新。比如，在播种机的设计中应该考虑根据不同的播种对象来进行相应的设计，即可以分为条形播种机和精密播种机，要根据不同的播种条件来进行相关的设计。另外还可以按照播种机工作原理的差异设计机械式和气力式播种机，数字化设计技术能够将这些种类进行区别设计。将数字化设计技术运用于农业机械的设计过程中将会使农业机械的种类更加丰富，使同一种类的产品有不同的功能区分，完善目前农业机械设计的不足之处，使农业机械能够得到更广泛、更有效的运用。
二、数字化设计技术应用于农业机械设计的前景
由于现今农业机械的设计水平相对落后，所以数字化设计技术必然在农业机械的设计过程中有更广阔的应用前景。比如，可以将虚拟技术运用于农业机械设计中、数字化设计技术与农业机械设计协同设计以及在农业机械的设计中注重增强创新意识，下面将对这些数字化设计技术在农业机械设计中的运用前景进行详述。
2.1将虚拟技术运用于农业机械设计中
虚拟技术是利用计算机技术来生成产品的三维图像设计，通过虚拟技术可以使设计人员更加清楚地了解产品的形状，另外虚拟技术可以对机械运动进行仿真模拟，即可以模拟所设计的产品的功能，这样就便于设计人员对产品进行改进，更大程度上保障了产品设计的可行性。通过虚拟技术还能够加快产品设计的速度，完善产品的质量。
2.2数字化设计技术与农业机械设计协同设计制造
在农业机械的制造过程中运用数字化设计技术能够最大程度提升产品的可靠性，降低产品设计过程中的成本费用和设计时间。利用这一技术能够使设计方案得到较快地更改，避免不够完善的计划造成生产成本浪费。
2.3农业机械数字化设计过程中更加注重创新设计
现今的农业机械种类和样式差异不大，没有较大的改良，所生产的农业机械不能完全满足农民的需要，而且作用较单一，如果能够对农业机械进行创新设计，那么将会使农业产品的种类更加完善，并且能够更大限度的提高农业生产率。数字化设计技术可以较快捷、可靠地帮助研发人员设计出不同的农业机械，这将是未来农业机械的设计的必然发展方向。
三、小结
我国是一个农业大国，农业机械对于我国农业的发展而言有着非常重要的作用。数字化设计技术的运用将使我国的农业机械发展更加完善，促进我国农业的快速发展。
已有的研究表明，海峡两岸间一方面是自然资源与生态环境、科技水平、资本实力、劳动力资源以及市场条件等方面的差异，另一方面是语言相通、地理相近等天然优势，因而农业资源的差异性与互补性十分明显，农业发展与农产品贸易等具有一定的互补优势与合作潜力[1-2]。诚如《两岸经贸论坛共同建议》所指出的：“两岸农业具有很强的互补性，两岸应结合双方的农业优势，强化研发、技术管理及行销的能力，互惠双赢，扩大两岸农业技术交流与合作的平台”①。本文拟就海峡两岸农业循环经济的提出与发展进行简要分析、对比，得出两岸循环型农业发展的异同以及两岸合作发展的可能性与必要性，以期促进两岸农业循环经济的协同发展。一、中国农业循环经济的提出与发展人与自然是一对永恒的矛盾。随着人类改造和支配自然能力的不断增强，尤其是传统粗放型经济增长方式和掠夺式资源开发等，直接导致了人与自然关系的日益紧张。面对人口增长、资源短缺、环境破坏以及生态失衡的巨大压力，通过对以往发展理论与实践的深刻反思，永续发展战略已逐步成为全球的共同选择与潮流。值得关注的是，20世纪90年代末，由德、日、美等国家首先提出并加以实践的新型经济发展范式——循环经济[3-4]，通过近年的发展演变，现已被看作是实施永续发展战略的重要载体、最佳模式，同时也是保护环境和削减污染的根本手段，一些发达国家已把发展循环经济、建立循环型社会作为实现环境与经济协调发展的重要途径。在中国大陆，“循环经济”也正由一个陌生的名词和概念，逐渐上升为指导国家和地区社会经济发展与环境保护的重要原则和战略，并从内涵和外延上都有很大的发展。目前，大陆已在辽宁、贵阳、广西贵港、广东南海、内蒙古包头、新疆石河子、湖南长沙等地区进行试点。但从总的来看，即使是在工业体系，循环经济也刚刚起步，在属于薄弱环节的农业更是困难重重。但这并不意味着循环经济在农业上难以取得进展，恰恰相反，农业同样需要大力发展循环经济。何况与一般循环经济相比，由于农业自身及其产业结构等方面的独特性，农业发展循环经济还具有许多先天的优势！受循环经济思想与方法的启发，在多年卓有成效的中国生态农业等持续农业理论与实践探索的基础上，人们进一步认识到，只有从循环经济的角度加以引导和拉动，才能协调好现代农业各系统和层次以及农业生产与资源配置之间的关系，最终全面实现生态品质、生物产量以及经济收入三者间的良性循环。于是，人们试图通过模拟和遵循自然生态系统物质循环和能量流动的规律，重构农业生产和生态系统，进而逐步开发出了一种新的农业发展模式——循环型农业，以使农业系统能够更和谐地融入到自然生态系统的物质循环和能量循环过程中[5]。从总的来看，在我国正式发表的文献资料中，最早提及农业循环经济的当属吴天马(2002)的《循环经济与农业可持续发展》一文[5]，最早出现“循环型农业”或“循环农业”一词的，当属陈德敏与王文献(2002)共同撰写的《循环农业——中国未来农业的发展模式》一文[6]。然而，2003年全国上下在这方面的学术研究还相当少；直到2004年，才有一些文献对此进行探讨；刚刚过去的2005年，各地农业循环经济的发展与理论研究，则呈现出了欣欣向荣的良好势头。二、大陆循环型农业的发展现状与趋势(一)关于发展模式尽管循环经济在我国的提出不过是近几年的事情，但我国其实早就有了循环经济的实践，如生态农业、生态工业等，不少案例也已总结出来(解振华②，2003)。从现实看，一些地方丰富多彩的农业循环经济实践已走在了理论研究的前面，涌现出了诸如河南天冠企业集团、广西贵糖、北京蟹岛绿色生态度假村、上海崇明的前卫村模式以及辽宁省“四位一体”日光大棚生态农业示范区等先进典型。其中，辽宁省农民首创的以生物技术为主体、以沼气为纽带“四位一体”日光大棚能源生态工程，实质上就是以农业为基础的循环经济，是农业现代化新路线的体现。此外，福建圣农集团有限公司通过主抓肉鸡主业链、生物工程副业链和有机肥副业链“一主两副”产业链③，近年来也走出了一条“资源—产品—再生资源”的循环型农业发展之路；江苏省宿迁市则根据循环型农业的发展优势与影响因素，也逐步开发出了适合当地发展的7个模式：“生态家园”循环模式、食用菌生物链循环模式、有机农业开发模式、设施农业生态模式、立体种养循环模式、农林牧渔结合型循环模式和花卉苗木生态农业模式(高良敏等，2004)。与此同时，刘慧娥等(2005)提出了通过采用节能、环保、绿色、清洁生产等一系列农业高新技术，构建以生态农业为核心的“低消耗-无污染-高产出-再利用-佳效益”的农业循环经济模式；刘志(2005)、王鲁明等(2005)分别根据陕西及山东青岛的实际，归纳、总结了当地农业循环经济发展的若干典型模式及其技术支撑体系；黑龙江及另外一些民族地区也发展出了一些典型的模式(陈青，2005；李玉明，2005；袁久和，2005)。李书民等(2005)则探讨了以畜牧业为核心，实现农作物秸秆三段循环利用与畜禽粪污两段利用的主要技术路线；汪怀建(2005)探讨了适合农业循环经济发展的若干农业生态工程模式；王奎旗等(2005)提出了我国水产业实施循环经济的“社会大循环”、“企业间循环”、“企业内循环”三个可供选择的基本模式，等等。但以上述各种模式并不代表我国循环型农业的全部，各地在研究、设计具体发展模式时，还应从当地实际出发，既可以采用一种模式，也可以多种模式并用。而且不论实行什么模式，都必须严格遵循生态学的客观规律，合理利用自然资源和环境容量，使经济和谐地融入到自然生态的物质循环之中。限于篇幅和现实条件，我们无法就各地蓬勃发展的循环型农业进行系统分析、归类，但黄贤金等(2004)曾比较全面地总结了发展循环型农业大体可以采用的模式：区域循环模式、能源综合利用模式、生态养殖模式、农业废弃物综合利用模式，以及绿色和有机农业模式；并认为上述每一类型模式又包含有一些具体的实践形式，如：生态养殖模式，就包括基于农牧结合的畜禽养殖模式、稻田生态养殖模式、高效集约式养殖和健康养殖模式等[7]。(二)关于发展方向对于如何发展我国的循环型农业，吴天马较早提出了两种面向循环经济的农业可持续发展的模式(路径)：一是以生态农业建设为基础的渐进式循环经济发展模式，二是以有机农业建设为基础的跨越式循环经济发展模式；并认为前者具有更广泛的适应性和实践意义，应大力提倡，而后者则为从根本上协调人类与自然的关系、促进人类可持续发展提供了更为直接的实现途径[5]。陈德敏等也认为，要实现农业经济效益与环境效益的统一以至社会效益的最优化，必须实施农业清洁生产，并以我国的生态农业为基础，发展我国的循环型农业[6]。2005年10月，在《经济日报》举办的“循环经济发展战略高层研讨会”上，国家环保总局政策法规司司长杨朝飞针对我国农产品各种污染过于严重，出口越来越困难的现实，认为生态农业是今后农业发展的方向，而循环经济下的生态农业应该是农业发展的最终方向④。对此，季昆森(2005)也撰文指出：一般认为，循环经济在农业上的应用就是生态农业；实际上，循环经济在农业上的运用有更广阔的领域，其实质就是循环经济原则在发展生态农业上的运用，可称之为循环经济型生态农业。(三)关于发展策略与德国等先行国家相比，我国无论是在循环经济的理论研究还是在实践方面，都存在着较大差距。从总的来看，源于对传统农业环境后果的反思以及受循环经济思想的启发而提出的“中国循环型农业”，目前甚至还没有比较明确、统一的定义，全国上下就农业发展循环经济方面的研究，基本上还处于理解性或者概念性的初始发展阶段，尤其是对于物质循环和价值增殖等揭示农业循环经济最本质内容的量化研究和系统分析更是难得一见，仍有许许多多的理论、技术、政策以及法律法规等方面问题亟待学术界研究解决。具体来说，一是迫切需要对循环型农业进行更系统、深入的理论分析和科学解释，真正理解和把握农业循环经济丰富的科学内涵及其发展方向；二是鉴于各地丰富多彩的实践已在某种程度走在了理论研究的前面，对各地比较有代表性的循环型农业发展模式，如：立体农业，农业生产物质循环利用(规模化养猪业等)，土地、技术、资本和劳动力等要素的优化配置模式(休闲观光农业)，农业一、二、三产业的产业链联接模式(新型农业产业化)，以及生物能的开发利用(循环农业发展的新领域)等，进行更系统、深入的分析与研究(主要进行物质代谢分析及经济效益核算等，重点突出案例中的循环过程和效益评价及生态性三个方面)，努力做到既总结经验(与理论研究相呼应)，又努力发现不足，并提出改进建议或措施，也是非常迫切和有益的；三是在全国还没有出台统一的、标准的循环型农业评价指标体系之前，对循环型农业进行全方位探索和多视角的科学研究，逐步建立一个适合当地特点的农业循环经济评价指标体系与发展规划，也是学术界需要大力研究的现实课题；四是人们还应从各地资源及环境等禀赋以及当前循环型农业发展的实际出发，有选择地分析、比较有关国家或国内先进地区(包括台湾地区)循环型农业发展的一般经验与教训，从宏观、中观和微观的层面，对循环型农业的发展战略与制度 (政策)创新进行研究，为农业循环经济建设提供扎实的理论依据与实践指导。三、海峡两岸循环型农业协同发展之探讨(一)台湾循环型农业发展现状与趋势尽管台湾岛内鲜有诸如“循环型农业”等提法，但台湾省在永续农业的发展、研发与发展策略等方面已取得了很大的进展，积累了不少有益的经验。另一方面，我们也已注意到，台湾地区是世界经济、社会较发达的地区之一。特别是近几十年来，台湾地区因经济快速成长，以致工业、农业污染严重，人民健康与生活环境也日益受到威胁。一方面是人们对生活品质的要求不断提升，尤其是对饮食安全等越来越重视，绿色(有机)蔬果产品广受消费者的青睐；另一方面是人类活动已对环境造成危害及长远的不良后果，并逐渐地恶化、蔓延，正在对自身居住环境和社会发展带来负面作用。因而，面对循环经济时代的到来，两岸人民都应该从更高层次上重新探索人类到底应该生产什么、怎么生产，怎样消费、怎样生活……如：养猪业一直是台湾地区最重要的畜牧业，其产值多年来高居台湾单项农产品之首，但如何减少养猪业产生的废水污染却是直接影响并决定该产业发展的首要因素之一。据报道，2004年台湾地区废污水BOD的日产生量为4223吨，其中673吨为畜牧废水，为有效控制养猪废水污染，环保部门依据“水污染防治法”制定了具体的“放流水标准”，为达到上述管制标准，1990年来他们开始辅导业者设置废水处理设备。目前，台湾养猪场主要采用包括固液分离、厌气处理和好气处理三个阶段的“三段式废水处理系统”。但从总的来看，养猪业仍面临着产业发展与环境保护的两难处境，还须进一步改善其技术效率(萧景楷等，2006)。又以岛内香菇生产废弃物(废渣)处理问题为例。2004年台湾地区的香菇总产量为4866吨，其中袋栽香菇4714吨，约占总产量的97％。除了木屑等残渣外，袋栽香菇还产生了大量的塑料废弃物。显然，面对如此大量的废弃物，各乡镇垃圾处理场已无法代为处理，而且如此大量的废弃物也不是传统之掩埋与焚烧方法等所能解决的问题。为此，有学者提出通过立法与民间协助，进行“源头减量”与“资源回收与再生”，以降低废弃物清理成本及避免废弃物清理时所产生的环境问题；更进一步地，他们提出了基于经济诱因机制的“课税”与“补贴”的“两政策工具”，等等(魏乾城等，2006)。再以国人比较熟悉的茶叶为例，台湾地区半发酵茶的制造技术堪称世界翘楚，其品种、栽培技术、花园设施等方面均领先于大陆；而且台湾省自1987年开始引进有机农业的理念，自1995年试作，至1998年已有35户共22公顷投入有机茶生产行列，而且有机茶生产规模仍在不断成长当中……诚如台湾有机农业发展协会执行秘书陈琦俊所言：人类唯有再度回到“与大自然共生”的原点，来取得安全的食粮，才是环境和人类永续生存之道。从某种程度上讲，这一切恰恰也是工业化和城镇化快速发展的祖国大陆所需要进一步面对和妥善解决的。从这个意义上看，两岸循环型农业的发展均处于初始发展阶段，而且都迫切需要进一步推进循环型农业和永续农业的发展，其发展前景看好。(二)海峡两岸循环型农业协同发展的策略选择为促进两岸循环型农业的协同发展，结合当前循环型农业的发展现状与趋势，建议尽快研究、建立起两岸循环型农业交流与合作的制度性安排。一是要充分利用两岸现有科技合作政策和人员往来的渠道，积极开展两岸循环型农业研究人员的互访讲学、互聘客座研究人员、交换培养研究生等，通过人员的交流带动产业间的交流与合作发展；二是要通过两岸科技交流机构的协商讨论，每年轮流在两地举办1次以上综合性的循环型农业理论与实践发展研讨会，为两岸循环型农业理论研究与实践工作者们提供一个信息交流和成果共享的新平台。从总的来看，福建省在这方面具有一定的区位优势，建议由闽台科技交流协会牵头组织、发动两岸有关科研、教学单位从事循环型农业研究与实践工作人员积极参与，率先举办海峡两岸循环型农业理论与实践发展学术研讨会；三是要深入研究、探讨两岸循环型农业交流与合作的具体项目与方式方法。审视近年两岸农业技术合作项目，目前尚无循环型农业方面的项目。从两岸农业资源与科技和市场整合的现实需要出发，可以考虑共选项目、共同研发、分别出资、成果共享等的具体方法与途径。而且我们建议，作为全国海峡两岸农业合作试验区，福建省科技行政主管部门应尽快在漳州、泉州等传统对台农业科技合作示范区内，增设闽台(两岸)循环型农业合作示范区；四是要以本次两岸经贸论坛为契机，抓紧抓好新增“海峡两岸农业合作试验区”与“台湾农民创业园”的建设与管理工作。尤其是要积极创造便利条件，欢迎台湾农民、农业企业到大陆投资、兴业，积极寻求与台湾循环型农业专家与投资者们多种形式的合作与共同发展。可以肯定，通过上述努力与制度安排，必将有力促进两岸同行专家与实践探索者们多种形式的交流与合作。在此基础上，我们建议从大陆及台湾地区循环型农业的提出与内涵、发展的历程与成效、研究的进展与成果、发展的模式与方向、发展的策略与目标，以及发展过程中存在的问题与潜力等方面，深入分析、比较两岸循环型农业的发展现况与前景，得出两岸循环型农业发展的异同以及两岸合作的可能性与必要性；与此同时，还应进一步研究、探讨两岸循环型农业合作的目标、模式、途径及其配套措施等，进而提出框架性的两岸循环型农业合作发展的策略及目标，以期促进海峡两岸循环型农业的协同发展。四、结束语循环经济是国际社会在可持续发展理论与实践研究中逐渐探索和总结出来的具体实践模式，农业循环经济也已在全球悄然兴起，并成为近年来国内外学术界关注的焦点之一。文章首先简述了中国农业循环经济的提出与内涵，着重探讨了大陆循环型农业发展的现状及存在的问题，初步分析、比较了两岸循环型农业发展的异同及两岸协同发展的可能性与必要性。从以上分析与讨论中可以看出，两岸在循环型农业发展、研发与管理过程中，既形成了各自的特色，又呈现出了互补的态势；通过两岸交流与合作，既可以充分了解台湾地区在工业化、城市化过程中农业发展和永续农业的运行轨迹和政策措施，进一步了解台湾地区有关永续农业的一系列发展模式与经验教训；通过两岸循环型农业发展的对比分析，还可以提出一些可相互借鉴的发展模式与对策措施，以及两岸循环型农业合作发展的目标、模式及其配套措施等，达到既促进两岸循环型农业科技、信息、资源、环境等方面的优化与共享，促进两岸循环型农业的协同发展，又可为海峡两岸共同迎接经济全球化和区域化的挑战开创出新的契机。注释：①刚刚结束的两岸经贸论坛，就如何加强和深化两岸经济交流与合作进行了广泛而深入的探讨，取得了一系列重要成果。其中，“两岸农业交流与合作问题”又取得了许多新的突破，再次引起了人们的广泛关注和肯定。本次论坛由中共中央台湾工作办公室海研中心与中国国民党国政研究基金会共同主办，海峡经济科技合作中心与两岸和平发展基金会共同承办，时间：2006年4月14日至15日，地点：北京。②解振华. 关于循环经济理论与政策的几点思考[N]. 光明日报，2003年11月3日.③①肉鸡主业链，即以种鸡饲养、鸡苗孵化、饲料加工、肉鸡饲养、肉鸡加工、深加工为主的肉鸡主业链；②生物工程副业链，即以鸡下脚料，如用鸡羽毛开发多肽氨基酸、鸡肠子提取胰蛋白酶等开发利用为主的生物工程副业链；③有机肥副业链，即以鸡粪加工成生物有机肥，带动有机种植业，实现资源的综合、高效利用。④韩超. 循环经济与农业实践——经济日报循环经济发展战略高层研讨会(2005年9月24日至25日)侧记. 经济日报网站，2005-10-10.【参考文献】[1]彭作奎. 加入WTO后两岸农业发展的互补性与合作前景[A]. 见：加入WTO的两岸农业：投资、贸易与合作[C]. 北京：中国农业出版社，2003，22-31.[2]邓启明，李建华，黄献光. 海峡两岸农产品贸易的现状与发展[J]. 农业经济问题，2005(12)：34-37.[3]冯之浚主编. 循环经济导论[M]. 北京：人民出版社，2004.[4]欧明豪，宣亚南，郭忠兴，等. 循环型农业若干问题探讨——以江苏省为例[A]. 见：黄祖辉，杨列勋，陈随军主编. 农业经济管理论文集[C]. 北京：科学出版社，2005，450-459.[5]吴天马. 循环经济与农业可持续发展[J]. 环境导报，2002(4)：4-6.[6]陈德敏，王文献. 循环农业——中国未来农业的发展模式[J]. 经济师，2002(11)：8-9.[7]黄贤金主编. 循环经济：产业模式与政策体系[M]. 南京：南京大学出版社，2004.
种养结合式农业循环经济如何发展论文
摘要 ：农业循环经济作为社会主义新农村建设的新方式，是建立在原有的畜牧业基础上，通过种养结合的方式实现畜牧业的产业化、规模化经营，最终实现农业的可持续性发展。基于此，阐述了种养结合式农业循环经济的意义，进而从标准化机制、专业人员培养和龙头企业带动能力方面分析了存在的问题，探讨了种养结合式农业循环经济的强化措施，旨在为种养结合式农业循环经济发展提供可借鉴的思路。
关键词 ：种养结合；农业经济；农业循环经济
农业循环经济是农业发展过程中经济效益与生态保护共同发展的可行性方式。麒麟区畜牧业以农户分散养殖和规模养殖为主，这两种模式会造成一定的环境污染。因此，转变畜牧业发展模式、实现畜牧业生态效益与经济效益的统一成为畜牧业亟待解决的问题，当前养殖区域划定和人畜分居政策的实施正是种养结合模式发展的契机。基于此，根据种养结合的方式探讨农业循环经济的发展。
1种养结合式农业循环经济的意义
1.1推动现代畜牧业发展
种养结合式农业循环经济不仅能够提升畜牧业的出栏量，增加畜牧业的总产值，而且能够减少畜牧业的污染，提升农业的生产效率。而通过种养结合式农业循环经济产出的肉类也更为优质，受到了国内外消费者的认可和欢迎。种养结合式农业循环经济为畜牧业创造了较为规范化的生产标准，推动了畜牧业的可持续发展，同时保护了农村生态环境，节约了农业生产成本。
1.2创新农业经济，为农民创收
种养结合式农业循环经济的发展实现了农业与畜牧业的共同发展，畜牧业可以为农业提供绿色肥料，减少了农业化肥农药的使用，大大降低了化肥农药的污染，有效地节约农业生产成本，而农业种植可以为畜牧业提供饲料，实现两者之间的良性循环，增加农民收入，提升农业和畜牧业的经济效益。
1.3改善当地生态环境，提升经济效益
畜牧业生产过程中常常需要排放大量的污水，严重影响生态环境，而种养结合式农业循环经济能够大大减少污水的排放量，通过种养结合能够实现畜牧业零排放，改善生态环境状况，通过农业与畜牧业的循环实现农业循环经济，防止农业种植过量使用化肥农药导致的土壤板结现象，改善农业种植环境，为有机农业的发展提供有利的发展条件，为农业生态化奠定了基础。
2种养结合式农业循环经济中存在的问题
2.1种养结合式农业循环经济标准化机制的缺失
种养结合式农业循环经济虽然推动了传统农业经济向现代化经济的转变和发展，但现阶段仍存在一系列问题，如缺乏标准化机制，规范化机制的缺失影响农业循环经济的作用的发展。当前，我国的循环经济发展在机制方面较西方国家还存在较大差距，在具体管理过程中缺乏健全完善的生产经营管理制度、科学合理规范化的流程设置、全面细致准确的档案记录、安全生产标准化的严格操作等。
2.2专业化人员培养发展力度小
种养结合式农业循环经济的发展离不开专业人员知识、经验和技术等多方面的投入，但从总体而言，对专业化人员培养发展的力度较小，具体表现在以下两个方面。1）缺乏专业政策培训机制。多数人员并非专业人士，而多为经验丰富者，在操作方面往往存在不规范性，缺乏专业培训。2）专业化队伍构建力度小。我国畜牧养殖多以家庭为单位，对专业化人才构建的意识较差，导致专业水平无法得到提高，进而限制了农业生态经济效益的提升。
2.3企业带动性不足，产品品质质量不高
现阶段，我国畜牧养殖的规模化仍未形成，现有企业的带动性不强，仅有的几家龙头企业，自身产品规模化和产业发展仍规范度不高，无法在标准化方面发挥带头作用，导致产品品质质量呈现出参差不齐的现状，畜牧业服务质量普遍偏低，不利于农村产业发展。
3强化种养结合式农业循环经济的措施
3.1建立种养结合式农业循环经济的标准化机制
依据国家标准规范化管理，建立养殖档案，如实登记疫苗、兽药等生产资料投入的时间、次数，病死畜禽无害化处理情况，实现安全生产，提升畜禽产品的质量与品质。建立畜禽产品的备案制度以及管理机制。
3.2教育培训相关专业人员实现生态化发展
建立专业化政策培训机制，实现相关专业人士的再教育与培训，通过专业部门评价养殖场卫生和防疫工作，建立完善的激励体系，实现卫生主体工程与种养结合式农业循环经济产业化发展有机融合机制，通过沼气池的.发酵减轻禽畜粪便对农作物的损害，直接杀灭病原微生物以及寄生虫的虫卵，将禽畜粪便处理为符合有机肥料使用标准的绿色农家肥，通过专业人员队伍的建设搭建种养结合式农业循环经济机制，发展生态化农业经济，保障农业生态经济效益。
3.3发展龙头企业，提升产品品质质量
通过龙头企业的带动作用，实现畜禽养殖的规模化、产业化发展。借助龙头企业的专业化高标准畜禽养殖队伍实现农业经济产业化发展，推动区域范围内畜牧业的整体提升。基于种养结合式农业循环经济的基本原则和方式发展可持续性农业经济，提升农业、畜牧业的有机发展水平，提升农产品的品质和质量，实现多渠道共赢式发展，通过完善的现代畜牧业服务体系建立促进种养结合式农业循环经济的发展，为农村产业发展提供支持。
4结语
种植业与畜牧业是农村发展过程中的重要方式，目前农业可持续发展概念已经深入人心，人们开始重视畜牧业的污染问题，通过种养结合的方式缓解畜牧业的污染问题，基于农业循环经济的发展以及主要方式的总结归纳，提出应该通过建立种养结合式农业循环经济的标准化机制、教育培训相关专业人员实现生态化发展、发展龙头企业，提升产品质量等方法强化种养结合式农业循环经济。
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翁牛特旗黑鱼泡子有机农牧业开发有限公司，是自治区首家发展有机农业的民营企业，2003年在国家工商总局注册，2004年被国家环保总局认定为国家有机食品生产基地，2005年农业部命名为有机农业示范场。经过短短几年的发展，公司的生产基地已由“中国北方有机水稻第一村”，引发和带动了翁牛特旗有机农业的蓬勃发展，继而成为全市、全自治区发展有机农业的一面旗帜。打品牌，开创有机农业的先河公司的前身是黑鱼泡子有机农场，它的创始人是时任黑鱼泡子村村委会主任的官凤忠。1998年，官凤忠首先在自己家及直系亲属的承包稻田里搞了40亩有机水稻（当时是绿色食品）栽培试验，秋后虽然单产比普通水稻低了一些，但是由于没有施用化肥、农药，大米质量明显提高，价格是普通大米的两倍，对全村农民启发很大。1999年，全村有机水稻（转换期）的试验示范面积扩大到900亩。2000年，村委会挂上了“黑鱼泡子有机水稻示范农场”的牌子。2002年，农场的2000亩水稻、800亩水产、1000亩中草药、2800只羊，通过了国家环保总局南京国环有机认证中心的认证，是全国第二家，内蒙古自治区第一家有机水稻的认证。当年，2000亩（转换期）有机水稻平均比普通水稻每亩多收入400多元，参与种植的农民户均增收6000元，农场也获得了较好的经济效益。2003年，公司注册成立，有机农业步入快速发展阶段。到2005年末，公司建立了五个基地（有机水稻种植基地、有机水产养殖基地、有机中草药栽培基地、有机庭院经济基地、有机沙产业开发基地），两个加工厂（有机大米加工厂、有机肥料加工厂）和两个繁育场（有机种子繁育场、有机畜禽繁育场），把有机农业发展到翁旗的东部稻作区和相邻的敖汉旗、奈曼旗。有机水稻认证面积达到12000亩，而且有机大米、有机水稻种子、有机牛、羊、鸡、鱼和鲜蘑、沙棘果也获得了农业部“中绿华夏”有机认证中心的正式认证。建基地，抓好生产第一车间公司采取“企业+基地+农户”的产业化经营模式发展有机农业。作为基地，就是有机食品生产的第一车间，而作为农户，则是有机食品生产的工人。为了强化有机农业的生产安全管理，确保有机食品的质量，公司采取了一系列强有力的保障措施。一是推行有机农业（食品）标准化生产。在生产过程中，严格执行有机农业国家标准和农业部颁布的有机农业技术规范，具体来讲是做到“六个统一”，即统一制种用种、统一育苗插秧、统一除杂提纯、统一使用肥料、统一收割脱粒、统一加工销售。例如，稻种由公司统一提供，有机肥也由公司统一调拨，秋后收购稻谷时扣除费用。秋天收割脱粒，统一在公司指定的场园，脱粒后不准往家里存放等等。统一的技术规范，推动了各农户按照标准化组织生产。二是建立健全质量安全监督体系。公司建立健全了生产过程中的各项管理制度，如农户的“农事记录”，公司的影像资料，举报奖励制度，惩罚措施等。如果有人使用了化肥或除草剂，举报者得到奖励，违规者将停止使用该地块3年，并按照亩数、产量交纳一定的罚款。三是解决肥料问题。公司统一建立有机肥厂，每年生产有机肥5000吨。公司还采取了有机畜禽实行分户饲养、保本增值的办法，为470户每户提供4只羊，为800户提供2万只土种鸡，主要是为了粪便还田，发展有机农业。四是搞好基地的生态环境建设。几年来，公司筹集资金先后围封沙地1万亩，造林5000亩，飞播牧草5000亩，修水塘2000亩水面，修干渠2000延长米，使有机农业生产基地的生态环境实现了“山青、水绿、空气清新”。五是聘请专家加强技术指导。公司聘请吉林市农科院退休的水稻育种专家为技术顾问，具体负责公司的有机水稻育种和有机水稻的栽培工作。聘请承德市华赈生物工程有限公司的技术顾问带着他的弟子到公司搞有机生物菌肥开发。在翁牛特旗农业部门技术人员的帮助下，开展有机农业科技知识培训，进行现场技术指导，大大提高了种植户的科技水平。拓市场，为农民架起致富金桥有机食品质量好、价格高，适合一定的消费群体，产品销售是一个关键问题。公司正是发挥了龙头企业的作用，一头联农户，切实抓好生产，另一头联市场，把产品销售到全国各地，架起农户与市场联系的桥梁。一是建立销售分公司和办事处。先后建起了上海黑鱼泡子有机大米销售公司，设立了北京、沈阳、重庆3个办事处。通过分公司和办事处，黑鱼泡子的“环康”牌有机大米已销售到北京、沈阳、重庆、天津、南京、温州、济南、泰安等地。二是重点抓好团购推销工作。几年来，在有关部门的帮助下，“环康”牌有机大米先后打进了国务院老干部活动中心，国家发改委、财政部等单位，团购单位达到了26家，每年通过团购销售大米140万斤。三是想方设法挤进大型超市。公司生产的有机大米先后挤进了北京的易初莲花超市（泰国的连锁店），重庆的兴隆百货商城（重庆市最大的超市）等。通过大型超市的销售，逐步提高了公司的知名度。翁牛特旗黑鱼泡子有机农牧业开发公司通过打品牌、建基地、拓市场，带动农民发展有机农业。到目前，公司的有机农牧业已带动农民1000多户，户均每年增收4000多元，年可创社会效益400多万元。目前市场上的农产品争打有机牌，有机农业无形中成为一大热点。针对这一现象，中国科学院院士张启发新近在此间表示，在中国大规模推行有机农业，此路不通。有机农业盲目趋热不可取，而且要防止其中的不诚实行为。这位中科院院士在新近的一次农业论坛上说，有机农产品作为一种高档农产品，在生产中有十分严格的要求，只允许采用绿色生态的生产方式，不允许使用化肥、化学农药等农业生产资料，对土壤品质也有较高的标准。这样的高门槛决定了有机农业只能小面积、少量地做，满足一小部分高端消费者的需求。张启发说，在中国大规模推行有机农业，肯定此路不通。大量地做难点很多。他举了一个生物农药的例子。有机农业生产中，不可使用化学农药，允许使用生物农药。但生物农药的效果有局限，特异性十分强，一般一种药只能灭一种虫。像水稻这样的农作品，一个生产周期中会出现不止一种害虫。用生物农药，灭了一虫，再出虫的时候，又要找一种药，生产过程十分繁复，成本很高。这位中科院院士呼吁，国内的农业人士要更多关注大多数百姓吃的问题，主攻力量始终要对准主流消费群体的需求，确保供大多数人消费的农产品优质、安全，价格适中。他说，如果按严格的要求操作，有机农产品的高成本注定了它的高销价，其市场份额不可能很高。如果借着有机的牌子进行市场炒作，那么其中必然会有不诚实的行为。国内有些地方的有机农业生产基地里，其实是打化学农药的。
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二、引用文献类型应呈一定比例。根据相关规定，文后参考文献的类型主要有：专著、论文集、学位论文、报告、连续出版物(期刊)、论文集析出文献、报纸、标准、专利及电子文献等。
物流治理会计与物流企业降低本钱的基本途径 摘要：物流本钱研究的目的是以一定的物流本钱实现最高的物流服务水平。物流本钱是企业参与市场竞争的重要战略资源。从物流本钱的现状看主要症结在于对物流本钱的构成熟悉不清，以及对物流本钱的计算和控制分散，缺乏相对权威的行业数据。现有会计核算体系与物流本钱治理的现实之间存在着技术冲突，客观上需要有一种新的会计方法能够为企业决策机构提供详尽的物流信息、明确物流责任、考核物流业绩、控制物流本钱，这就是物流治理会计。为此，确立了物流治理会计为主导，以探讨寻求物流企业降低本钱的基本途径，来实现物流活动的最优化和企业效益的最大化。关键词：物流；物流本钱；物流治理会计Abstract: The goal of logistics cost study is to achieve the highest service level at certain logistics cost. Logistics cost is an important resource for enterprises to participate in the market competition, but the present study of it has such major problems as unclear knowledge of the logistics cost components, incomplete calculation of and slack control on the cost, and a lack of authoritative data in the industry. The technical conflict between the existing financial accounting system and the operation of logistics cost management requires a new accounting method that can provide detailed logistics information for the decision-makers of enterprises, clarify logistics responsibilities, assess logistics performances and control logistics costs. That method is called logistics management accounting. Therefore, the *** establishes logistics management accounting as dominant methodology and points out some basic approaches to lower logistics cost so as to optimize logistics activities and maximize the benefits of logistics enterprises.Key words: logistics; logistics cost; logistics management accounting1物流及物流本钱物流就是对处于运动和静止过程中的存货的治理。物流本钱是指产品在实物运动过程中，如包装、装卸、储存、流通加工等各个环节所支出的人、财、物的总和。通常由运输本钱、存货持有本钱和物流行政治理本钱三部分构成。物流本钱的分类方式大致有三种：（1）按物流活动可划分为：情报流通本钱、物流环节本钱、物流治理本钱。（2）按物流范围可划分为：供给物流本钱、生产物流本钱、销售物流本钱、回收物流本钱、废弃物物流本钱。（3）按用度支出形式可划分为：直接物流本钱和委托物流本钱。直接物流本钱包括人工费、燃料动力费、治理费、折旧费、利息支出及其它。委托物流本钱包括运输费、仓储费、保管费及其它。2物流本钱研究的目的及现状现代物流研究的核心围绕着物流本钱展开，所有物流公道化手段的终极目的都是：以最少的物流本钱实现预期的物流服务水平，或者以一定的物流本钱实现最高的物流服务水平。对于企业而言，要实施现代化的物流治理，关键在于全面、正确地把握企业内外发生的所有物流本钱。由于物流本钱是企业参与市场竞争的重要战略资源。纵观我国物流本钱的现状，主要症结在于对物流本钱的构成熟悉不清，以及对物流本钱的计算和控制分散，缺乏相对权威的行业数据。在现有的会计制度下，本钱按照人工和产品来分摊，不设单独的物流本钱会计科目，相关本钱都列在用度栏中，所以在企业的财务报表中并无物流本钱的直接记录，较难对企业发生的各项物流用度作出明确、全面的计算和分析。在财务预、决算表中，物流用度核算的是企业对外部运输业者所支付
机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要：机器人的智能从无到有、从低级到高级，随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展，智能化、网络化、微型化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。 关键词：智能控制 机器人 技术 1、引言 工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统，运行时常具有不确定性，而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其精确的数学模型，即使建立某种模型，也很复杂、计算量大，不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化，不依赖对象模型，自学习和自适应等特性，用它解决机器人等复杂控制问题，可以取得良好效果。 2、智能机器人的概述 提起智能机器人，很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期，行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法精确描述的，提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统，即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述，因此，专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破，使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体，但两者之间存在很大的差异。例如，对于智能装配机器人而言，要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息，通过分析，发现并找到所需工件，按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此，智能机器人需要具备知识的表达与获取技术，要为装配做出规划。同时，在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术，找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺，它可能要采用力与位置的混合控制技术，还可能为机器人的本体装上柔性手腕，才能完成任务，这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广，技术要求高，是高新技术的综合体。那么，到底什么是智能机器人呢?到目前为止，国际上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为，智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知，即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业，它要能找到和识别所要的工件，需要利用视觉传感器来感知工件。同时，为了接近工件，智能机器人需要在非结构化的环境中，认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统，即各种各样的传感器。所谓思维，是指机器人自身具有解决问题的能力。比如，装配机器人可以根据设计要求，为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序，指挥执行机构，即动作部分去装配完成这个机器，动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此，智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义，但通过对具体智能机器人的考察，还是有一个感性认识的。 3、智能机器人的体系结构 智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两 个方面。由于智能机器人的使用目的不同，硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示： 2.1视觉系统 智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导摄像机作为机器人的视觉传感器。近年来，固态视觉传感器，如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视摄像机相比，固体视觉传感器体积小、质量轻，因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号，即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像，无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理，提取特征，然后由图像理解部分识别外界的景物。 2.2行走机构 智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构，实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人，随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走，是科学家一直追求的梦想。 2.3机械手 智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加，而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作，完成复杂作业。 2.4控制系统 智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的控制器仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现，智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。 2.5人机接口 智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统，使机器人能够听懂人类的指令，能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n，人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和操作。 随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用，信息融合、规划，问题求解，运动学与动力学计算等单元技术不断提高，使智能机器人整体智能能力不断增强，同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统，它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中，功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题，都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展，便于技术的更新，要求系统的结构具有一定开放性，从而保证智能能力不断增强，新的或更多传感器可以进入，各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配，确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言，可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构，它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上，任何一个机器人都有自己的体系结构。目前，大多数工业机器人的控制系统为两层结构，上层负责运动学计算和人机交互，下层负责对各个关节进行伺服控制。 参考文献： [1]左敏，曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真，2011，08：15-16. [2]陈赜，司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制，2009，02：76-78. [3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术，2010.08：102-103. 看了“机器人控制技术论文”的人还看： 1. 搬运机器人技术论文 2. 机电控制技术论文 3. 关于机器人的科技论文 4. 工业机器人技术论文范文(2) 5. 机器人科技论文
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。