“克隆”这个、词对大家来说想必已经耳熟能详了吧,克隆是英文Clone一词的单译,意为无性繁殖系,即通过无性繁殖(如细胞丝分裂)可连续传代并形成的群体,常用于细胞水平的描述。克隆技术(Cloning)则指由众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或细胞的技术操作。如基因克隆是指某种目的基因的分离过程,通常是将生物材料的遗传物质如DNA以酶切成片断,插入到载体中,通过无性繁殖(细菌或细胞的倍增)使其扩增,然后再以某种探针选择、钓取目的基因。细胞克隆技术在制备单克隆抗体的B淋巴细胞杂交瘤技术中运用的最为充分,永生性骨髓瘤细胞与某种抗体生成细胞融合后,接种于多孔板或软琼脂上,生成的细胞集落性状各不相同,采用特定的标记抗原即可筛选到产生目的抗体的杂交瘤细胞系。可是我们对这个词并不抱乐观的态度。我觉得“克隆”技术对人权的侵犯是极重的(从客观的角度来看)世上谁希望多出一个跟自己长的一样的人呢?这是多么可爱的一只克隆羊啊,可是大家知道,用来克隆多利羊的母羊有6岁,那么多利羊的生理年龄是从6岁开始累计呢,还是像新生羊那样从零岁开始累计?1999年5月27日,培育多利羊的英国PPL医疗公司和罗斯林研究所科学家组成的一个研究小组宣布,多利的染色体端粒长度比同年龄普通绵羊要短。这意味着多利可能会比普通绵羊更快地走向衰老和死亡,表明了现有克隆技术的局限性。在看下一条消息: 4月6日,多国媒体纷纷报道了一个重大消息:曾引起广泛争议的意大利妇科医生塞韦里诺.安蒂诺里5日在阿拉伯联合酋长国阿布扎比参加一个有关克隆和基因工程的学术会议时宣布,他正在进行一项克隆人的计划,有5000对夫妇参加了该计划,而且目前有一名妇女已经怀有8周身孕。如果报道属实,这位妇女怀的将是得到确认的人类历史上第一个成功植入人体的克隆人胚胎。如果她成功诞下腹中婴儿的话,该婴儿将是人类历史上第一位克隆人。 早在2001年1月,安蒂诺里和扎沃斯在美国肯塔基州列克星敦举行的一次会议上宣布,他们将联手尝试克隆人,以帮助不育夫妇获得后代。安蒂诺里当时就表示,由于欧洲对克隆人“谈虎色变”,他不会在欧洲进行克隆人实验,其地点很可能会选择在海湾某个国家。安提诺里的计划宣布后曾引起世界范围内对克隆人问题的大辩论。由于克隆人会导致很多复杂的伦理道德以及技术问题,世界很多生物技术发达的国家都立法禁止克隆人。面对一心想当“克隆人之父”的安提诺里,各国媒体不由得纷纷惊呼:狼来了!意大利医生安蒂诺里继上周五(4月5日)宣布一名不育妇女,已透过复制胚胎技术怀孕八星期后,又表示全球首名复制婴儿将成为阿拉伯一名富商的儿子。非常严重先天不足的情况下,贸然踏上克隆人之路是非常不负责的。实际上,克隆婴儿能不能活下来就是个问题。我希望最好的结果就是胎儿夭折!”
全国十五,六种学报,杂志审稿占用了我业余生活的大部分时间,每年的审稿量少说有100篇.近年来,觉得稿件质量大不如前.在我前几年开始审稿时,一审的通过率在90%以上;这一年来大概只有20%,有各种问题需要改后再审的约占60%,不能录用的约占20%.我常常想,是不是稿子看多了,眼睛看刁了,什么都看不惯;仔细想想,确实不是,实在是近来稿件质量滑坡太明显. 有一次,在某学报编辑部开座谈会,主题是如何提高学报的水平.提高水平的前提是稿件的质量要高,这是大家公认的.大家对近年来稿件质量的下降也是有同感的.至于原因,则仁者见仁智者见智.有的同志认为是作者队伍的年轻化;有的同志认定为是论文数作为指标被定在某些对个人或单位的评价体系中,造成单纯追求数量而粗制滥造.应该承认,这些都可以是原因,但其中有些问题并不以我们自己的意志为转移.我们应该看到,作者队伍的年轻化是必然趋势也是好事,尤其是年轻作者正处在创造力旺盛时期,是出好文章的重要保证.我认为,论文质量下降从面上看严重了一些,但究其原因,主要是论文写作的基础训练不够.这种情况是可以通过努力改变的.因此,我把在审稿中碰到的问题总结了一下,希望对一些作者写作有所帮助. 一,科技论文的内容 中学时就学过,文章的体裁最主要的有记叙文和议论文两种.记叙文说的是某一事件发生的背景,过程及影响,也可以加点作者的感想.议论文要说的是对某些问题的论点和为证明论点的正确性而做的求证工作,即提供论据,进行推理,最后得出结论.因此,这两种体裁是很不相同的.还有一种接近议论文但严格说来不算议论文的体裁是只对某些问题或现象发表自己的看法或观感,虽有观点但并不刻意去证明观点的正确性,这种文章属于散文中的随笔,本文即属于这种文章. 科技论文应该是议论文,至少应该有观点.通俗地说,科技论文要解决的主要问题不是"是什么",而是"怎样做" 和"为什么",对于"怎样做"的文章,最好要有"为什么要这样做"的内容. 有的作者很容易把议论文写成记叙文,特别是在做了某个项目的研究后的总结性文章,只说自己是怎样做的,很少去说为什么要这样做.原因可能是这样写很顺,因为工作是他(们)做的,过程很清楚,用不着费劲就可以说明白.这样的文章深度不够.近年来软件受到大家重视,但软件类的文章大多属于这种情况.加之软件的头绪一般很多,要说明白了,不分粗细,面面俱到,篇幅不短,很有点雾里看花的味道. 科技论文不是工作总结,也不是说明书. 论文内容的正确性当然是非常重要的.不过,不同领域的出错情况很不相同,很难概括.然而,有五点是应该注意的: ⑴ 要有创新,至少要有新意.是否有创新,是很多刊物考虑录用的最主要出发点,特别像《中国科学》这样的权威性刊物,没有创新就不可能录用.可以说,创新有原始创新和集成创新两种.工学类论文中,原始创新比较少,大多是提出一些新方法,新算法,或是以别人没有用过的方法对一个问题进行分析,属于集成创新.虽然这也是可取的,但论文必须雄辩地说明采用采用新方法所取得的结果.有一篇论文写基于Hermit样条的彩色图象道路提取方法,方法本身并没有错,但有两个结论有问题.一是说用Hermit样条对提取的间断的道路标志线拟合后可以得到连续的标志线,实际上,一般的三次样条或多项式拟合也能解决这个问题;二是说Hermit样条更适于表达图象上的弯曲的道路标志线,但是没有数据表明为什么其它的拟合曲线就不适合.这样一来,虽然别人在道路提取中没有用过Hermit样条,这篇论文的新意也就荡然无存了. ⑵ 论文的写法一定要突出重点.有篇文章谈及机器人的灵巧手,这个项目本身做得不错,但这篇文章把灵巧手的结构,手指驱动,抓握控制面面俱到地说了一遍,每一部分都说得不透彻,没有深度.如果这篇文章能集中论述尺寸受限制的灵巧手的驱动,就要好得多.还有一篇谈遥在技术的文章,先泛泛地讲了微型摄像头的结构,再从一些书上摘录了人所共知的模糊控制的基本概念,二者之间又没有有机联系,这样的文章根本没有内容.如果集中论述在视觉系统微小型化中所解决的问题,恐怕还能写出点东西. ⑶ 论文的内容要真实,正确.这一点是很重要的,不弄虚作假是良好的科学道德.如果让人看出虚假的东西,这篇文章就肯定不能用.有一篇写控制算法的文章,对算法做了仿真.仿真时用的关节角函数是q=(3πt),周期显然是(2/3)s,而做出的仿真曲线的周期却是,角速度的最大值也小得多,这样的结果至少使人怀疑作者并没有真正做了仿真. ⑷ 关于综述性文章.综述性文章的内容主要是前人对某一专题做过哪些研究,哪些问题已经解决,哪些问题还需要继续研究,最重要的是要指出对这一专题继续研究的方向.从这个意义上来说,写综述性文章实际上是比较难的,需要占有大量资料,而且,对资料要分析,去粗存精,去伪存真,高屋建瓴.千万不要看了几篇发表过的论文就写综述. ⑸ 关于论文中的公式.科技论文一般少不了公式.公式推导的正确固然很重要,但也并非一定要把一步一步的推导过程写清楚.有的文章虽然写出了公式,但是,不注意对公式中所用符号的说明,不注意说明公式的适用条件,这样的公式是没什么用的.有一篇文章论述以三条人工肌肉作为作动器的并联机构,作者试图建立它的数学模型,前面写出了人工肌肉输入气压与肌肉长度的关系式,又列出力平衡方程,然后就说把前一式与后一式相结合,得到一个非线性的状态方程,把它作为数学模型.方程中有很多系数,显然是与机构及肌肉参数有关的,作者恰恰没有写出系数与参数的关系,这就使人怀疑这个模型是不是推导出来的.即使是,这样的模型只是通式,没有用处. 二,论文的标题 论文的标题有画龙点睛的作用.标题应该与文章的内容非常贴切.这一点往往不被注意.有的标题过大;有的又过于局限.有一篇文章的标题是"服务机器人仿人手臂运动学研究",内容是作者在研制一种服务机器人时对一种七自由度手臂运动学所做的分析."仿人"并不重要,重要的是作者提出了这种冗余自由度手臂逆运动学的一种解法,这样的解法并不只能用于服务机器人.如果把标题改为"七自由度仿人手臂逆运动学的一种解法",则既有学术意义,又兼顾了作者的研究项目.还有一篇论文的题目是"登月机器人关节润滑技术的研究",内容是一种固体润滑膜的制备和特性.论文的题目太大,而且,如果题目中就明确提出登月机器人,就需要有在模拟月球超低真空,超低温,强粉尘环境中的实验,目前尚无条件.如果将题目改为"MoS2基固体润滑膜制备方法及特性的研究",既缩小了范围,又避开了尚不能进行的实验.还有些论文题目本身就有问题,例如,有一篇博士学位论文题目是"仿人机器人的动态行走控制",行走有静态的吗 肯定没有,连原地踏步都是动态的.这样的标题岂不让人笑话 三,摘要 摘要是对文章内容的概括.摘要应写得简练,只需说明写论文的目的,所用的方法及取得的结果即可.写得不好的摘要中常常有一些没用的话.例如,"随着机器人技术的发展,应用领域更加广阔,某问题成为研究的热点",之类的话就没有用. 四,引言 论文引言的作用是开宗明义提出本文要解决的问题.引言应开门见山,简明扼要.有的写机器人的文章,一开始写捷克一作家写的戏剧中一个机器奴隶叫Robota,美国1950年制造了第一台工业机器人,这就绕了太大的圈子,有点"言必称希腊". 很多论文在引言中简要叙述前人在这方面所做过的工作,这是必要的.特别是那些对前人的方法提出改进的文章更有必要.应该注意的是,对前人工作的概括不要断章取义,如果有意歪曲别人的意思而突出自己方法的优点就更不可取了.在一篇论文中,对前人工作的概括应尽可能放在引言中.在正文中,如非很必要,就不要再有这类段落了. 文献的引述要正确.你的文章里引用了某些文献,别人的文章也可能引用你的文章.如果引用时不注意正确性,就可能以讹传讹.有一篇谈遥操作的文章引用了美国《自然》杂志的文章,提到在相距7000km的两地进行遥操作,从操作端发出操作命令到执行端反馈回信息只用了150μs.这是完全不可能的.即使电波直线传播,至少也需要.后来查明是作者引用时单位写错了.如果文章发表了,以《自然》杂志的权威性及这篇文章作者的影响力,这个错误的数据肯定还会接着被引用. 一些论文也开始引用互联网上的文献和消息.网上文献的可信度要好一些;由于各种各样的原因,消息的可靠性不高.我们曾用装甲车为某试验基地研制了一台遥控靶车,在《兵器知识》上曾有过报道.由于某些内容不便公开,对文章做了一些技术处理.这个消息到了网上却变成了"我国研制成功遥控装甲车","蚂蚁"成了"大象".所以,如果要引用网上的消息,一定要通过其它渠道对消息进行核实. 不少论文在引言中还说明了文章的结构,虽然话不多,但并非很必要.对于学位论文,因篇幅大,在绪论中交代一下整个论文的结构是应该的.在刊物上发表的文章就没有这个必要. 五,实验验证 论文中的实验的目的是验证论文提出的理论或方法的正确性,可行性和有效性.有一个阶段我不太同意把仿真叫做实验,但随着仿真技术的进步,至少它可以成为一种验证的手段. 理论的正确性并非总是要用实验来验证的.那些用公认的定理证明的新定理就不需要验证. 方法可行性的验证相对简单一些,实验只要说明所用的方法解决了问题即可. 方法(特别是算法)有效性的验证在很多论文里做得不好.所谓有效性,应该是比别的方法更快或更简单地解决了问题,或是计算复杂性低,或是计算速度更高,或是占用的内存小.要说明有效性,一是要有比较,不能"老王卖瓜";二是要有相应的数据. 从这个意义上来说,论文中的实验往往是一种为说明问题而专门设计的实验.实验的设计是非常重要的.要说明某一因素的作用,就要设法将它孤立起来. 我曾连续审了四篇关于构建机器人仿真球队的论文.这四篇论文除了叙述性的内容偏多以外,写得还是不错的.文章的内容涉及个人技巧,决策机制及整体协调,并不重复.而且,球队两次参加了机器人足球世界杯仿真组的比赛,都取得亚军的好成绩.这就是说,在构建球队时代所采取的技术措施还是有成效的.但是,这四篇文章都用参赛对阵的得分来说明技术措施的有效性,这是不合适的.因为,足球赛的成绩只是一种排名,只说明参赛队实力的相对强弱.如果对手的实力太低,即使己方取得冠军,也不能有效地说明自己所采取的措施是正确的.而且,如前所述,一个队能否取得胜利与个人技巧,决策能力,整体协调等多种因素有关,取得较好成绩倒底是哪个因素起了作用往往是说不清楚的.作者在最近的两篇文章中用了相同的比赛结果来说明不相同的技术措施的作用,显然也是没有说服力的.如果对同一对手以采取论文中的措施和不采用这种措施进行两次比赛,则比赛的结果就能较好地说明这种措施的作用. 有不少论文由于各种原因不能用严格的理论证明方法的正确性和有效性,也暂时做不了实验,于是就用仿真的方法来说明.这时应注意的是,尽管文章中只能给出个别的仿真实例,但做仿真时应该尽可能对各种可能发生的情况多做一些实例,因为,用一,两个实例的仿真结果说明的结论很可能被另一个实例推翻.有一篇论文要在相互距离已知的几个点中寻找一条最短的遍历路径,论文的篇幅很长,所用的方法兜了不少圈子,方法倒也对,但没有证明.最后用了一个实例做仿真.我在审稿时写了一个更简单的方法,与论文方法所得的结果一致.这样一来,这篇文章所提出的方法虽然不错,但一点意义也没有了. 六,结论 结论中出现的问题不太多,不过精彩的结论也不多.由于Word等文字处理软件提供的"复制","粘贴"的方便,论文正文,引言,摘要中的一些话也就被拷贝到结论中,还没看到结论就知道结论说什么,这样的结论已经没味了.不过偶尔也碰到"过火"的,正文中根本未涉及的问题在结论中突然冒了出来.比较罕见的情况是,有的论文的结论把文章中的论述部分或全部推翻了. 七,文字 以前用笔写字的时候,常听人说"字是人的脸面",意思是说,一手好字会为你增添光彩,看着也舒服.现在,论文上的字都是打印机打出的印刷体,文章是不是通顺就很突出了,也就成为"人的脸面"了.俗话说"文如其人",如果一篇文章的文字方面的问题太多,念不顺口,作者给人的印象也不会好. 送审稿中,比较突出的文字,标点方面的问题有; ⑴ 天一句,地一句,想到哪里,说到哪里,语气,语意不连贯. ⑵ 语意重复,用词罗嗦,不善运用代词. ⑶ "而","故","然","其"之类的虚构词用得别扭. ⑷ 技术术语使用不当或生造术语,这是在论文中最不应出现的文字问题.如果某一领域的名词术语已经有了国家标准,虽然这类标准一般是推荐性标准,但也应首先使用标准核定的术语,为的是与别人有"共同语言".在论文中不应使用俗名,即使这样的名词已被较多的人使用.术语是有内涵的,在制定术语标准时,对收纳的每条术语都有严格的定义.如果在论文中不得不创造一条新的术语,对它的内涵一定要说清楚,要有严格的定义.我对一篇论文中的"轨迹跟踪控制"提出过质疑.表面看来"跟踪控制"还说得过去,细想想,能与"控制" 相连的无非是两类词,一是对象,如"温度控制","压力控制,"位置控制","力控制"等等;另一是方法,如"PID控制","自适应控制","模糊控制"等等."轨迹跟踪控制"是什么 "轨迹跟踪"既不是控制对象,也不是控制方法.实际轨迹对期望轨迹的跟踪正是对运动轨迹进行控制的效果.所以,"轨迹跟踪"和"轨迹控制"都是可用的术语,而"轨迹跟踪控制"则站不住脚.还有,在学术性文章中不应使用"电脑","光碟"这类商业化和港台化的名词. ⑸ 乱用标点符号.错得最多的是句号,或是长句不断,或是断句不当.最不容易用错的只有问号和感叹号. ⑹ 近年来有个很时髦也用得很滥的词"基于".有时侯翻开一本杂志十有二,三的文章标题有"基于"二字."基于X"的英文是"X-based"或"based on X".应该说"基于"一词翻译得还是不错的."基于规则的系统"比早年译的"规则基系统","以规则为基础的系统" 听起来要顺耳一些.问题是要把"基于"用得必要,得当.不是非用不可的地方,大可不必用它来追求文皱皱的味道.而且,既然是"在X的基础上",X就应该是个可以被当做基础的实实在在的东西.一篇文章用了"基于任务级……",这个"任务级"就不是实在的东西.还有一个用得不当的词就是"智能",有些根本没有智能的东西也被带上了这个帽子. 其实,解决文字方面的问题并不难.作者在写完文章后只要念一,两遍,大部分文字问题都可以发现.不过,如果作者在口语表达上就有不规范的地方和固癖,这样做的收效不大. 八,英文稿的特殊问题 英语不是我们的母语,用英语写作论文当然就会出现一些问题.大多数人还不具有用英语思考的能力.在这种情况下,比较好的做法是先写中文稿再译成英语,这样至少能避免直接写英文稿时容易出现的语意不连贯的问题. 英文稿中最容易出现的用词问题是: ⑴ 按汉语硬译,形成所谓的"中式英语".虽然不大会看到"good good study, day day up"这类"洋泾浜",硬译的情况还是常见的.有一篇论文把"车载的"译为"tank-load",其实,单词"vehicular"的意思就是车载. ⑵ 介词的使用不当,用"of","to"较多,其它介词用得少. ⑶ 代词"this","that"用得多,"it"用得少,而后者恰恰在科技文章中用得多. ⑷ 句型单调,喜欢(或不得不)用"to be"构成句子. ⑸ 不注意动词的词性.有些动词既可是及物动词也可是不及物动词,应该优先用不及物动词成句,而不要用及物动词的被动语态成句. ⑹ 冠词"a","the"的使用不当,尤其容易忘记使用定冠词"the". ⑺ 不注意名词的单,复数,不注意主,谓语的人称配合. ⑻ 论文中的用词应该比较正式,尽量少用一词多意的词,例如,口语中"get"有"获得"的意思,但论文中最好用"obtain". ⑼ 中西文化的差异常常使英文稿带有"中国特色".有一篇稿件的作者很谦虚,在文章的结尾分析了所提出的方法的缺点,说在今后的研究中会逐步克服这些缺点.外国人就不会这么说,他们总是向前看,即使看到了缺点,也会说随着研究的深入,这种方法将会有更广阔的应用前景.有些文章的作者介绍中非要在"教授"后面加个"博士导师",外国人就相象不出不是博士导师的教授是什么样子. 九,论文的署名 毫无疑问,论文的第一作者应该是执笔者.这不仅体现了对他劳动的尊重,而且有对文章的责任. 不少文章是在读的研究生写的,导师的名字署在后面,这无可非议.但是,从有些文章可以明显看出,在投稿前导师并没有看过.甚至有的文章已经发表,导师还不知道.这种情况不好.导师即使在成文前参加过意见但成文后不看,这是导师没有负起责任;如果学生在导师不知情的情况下就署上导师的名字投稿,从好的方面理解是对导师的尊重,从不好的方面理解则有"拉大旗作虎皮"之嫌. 近来论文署名还有人数增多的趋势,甚至一篇不长的文章署了五,六个人的名字.这种情况在某个项目的总结性文章中比较多见.诚然,项目参与者在研究过程中的主意是很难分清楚的,但是,论文不是工作总结,在写论文时不太可能集中很多人的想法.至于在署名时多写几个人送人情或者写上根本没有参加工作的领导的名字的做法,更是不应提倡的风气. 十,如何面对审稿意见 一般来说,投送的稿件至少要经过一次技术性审查,英文稿还有一次文字性审查.这种审查通常是学报或杂志的编辑部聘请同领域的专家进行的.编辑部的责任是统一论文的格式,审查文字,处理审稿意见.审稿人的责任是对论文的创新性和正确性进行审查,审稿意见一般应包括为提高稿件质量而应做的修改的建议. 作者对审稿人提出的审查意见首先应很重视,考虑他为什么要提出这些建议.审稿人的意见毕竟是来自一个旁观者的意见,俗话说"旁观者清",他的意见总有一定道理.有的作者觉得审稿人没有读懂自己的文章(我并不排除有这种可能性),对他的意见也就不认真考虑,这是不对的.审稿人是论文的第一读者,如果他都没有读懂,作者也得考虑自己的文章有什么问题让人家不懂,否则发表后如何面对更多的读者 当然,对审稿意见也要分析.虽然编辑部聘请的审稿人是同领域的专家,但是,隔行如隔山,领域很宽,审稿人可能并不熟悉文章作者所研究的某个具体专题,提出一些并不十分中肯的意见也不奇怪.所以,不一定要完全按照审稿人的意见去做. 审稿后,如果要对稿件做修改,一定要实事求是,不能应付审稿人.我给某学报审过一篇关于类刚毛表面减阻效应的论文,一审时我提出了一些问题要求改后再审,作者的态度倒也是谦虚的,承认所提出的问题都有道理,作了一些修改.但是我提出的最关键的问题是对实验的疑问,作者就有点敷衍,将实验结果用与第一稿不同的另一种曲线形式表现出来,而这种曲线明显地是不能由以前的实验结果得出的.我就有了更大的疑问,提出修改后再审.第三稿中,作者又换了一种方式,有了更多的漏洞,后来,这篇稿件再也没有出现过. 不少编辑部对审稿采取了双盲制,即审稿人不知道论文的作者是谁;作者也不知道审稿人是谁.不管这种制度的出发点是什么,我认为它把作者和审稿人的交流限制在文字上,有的编辑部甚至只将审稿人的部分意见转述给作者,这样的交流往往是不充分的,很可能成为提高稿件质量的障碍.既然是做学问,就不应该有所顾忌. 有的杂志的编辑部似乎不审稿.你刚把稿件发过去,它就来函说拟在某期发表,要寄版面费.这是不负责任的编辑部,应该离远点. 说到标题,本文的标题也太大了,不过,本文只是随笔,用这样题目是追求一种引人注意的效果,并不是说,注意了本文所提到的这些事就能写出好论文.打个不十分准确的比方,论文好比一棵树,内容是它的主杆和分支,本文所述的标题,引言,实验,文字等等,或许可以算是一部分叶片,这棵树植根于真才实学的沃土上.要想写好论文,刻苦钻研,增长学识才是关键,论文是用心血浇灌出来的.
智能机器人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。
机器人的历史并不算长,1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始。英格伯格在大学攻读伺服理论,这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统,可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利,这种机械手臂按程序进行工作,可以根据不同的工作需要编制不同的程序,因此具有通用性和灵活性,英格伯格和德沃尔都在研究机器人,认为汽车工业最适于用机器人干活,因为是用重型机器进行工作,生产过程较为固定。1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。机器人分类机器人的分类关于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载重量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。一般的分类方式:示教再现型机器人通过引导或其它方式,先教会机器人动作,输入工作程序,机器人则自动重复进行作业。数控型机器人不必使机器人动作,通过数值、语言等对机器人进行示教,机器人根据示教后的信息进行作业。感觉控制型机器人利用传感器获取的信息控制机器人的动作。适应控制型机器人机器人能适应环境的变化,控制其自身的行动。学习控制型机器人机器人能“体会”工作的经验,具有一定的学习功能,并将所“学”的经验用于工作中。智能机器人以人工智能决定其行动的机器人。我国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有独立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前,国际上的机器人学者,从应用环境出发将机器人也分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人,这和我国的分类是一致的。"机器人"最终是机器还是人?机器人会不会全面超越人类,机器人会不会成为人类的颠覆者,机器人科学的发展对人类是祸还是福?这些问题早已超越了机器人科学工作者思考的范畴。随着机器人科学的发展,有关伦理的、社会的、哲学的思考越来越多。虽然现在机器人都还只是工具,但我们不能永远把机器人简单地当作是一种工具,因为他有其他工具所不具备的人类特征:智能性。或许有一天,人类必须思考:"没有机器人,人将变为机器;有了机器人,人仍然是主人"这句话是不是仍然可以说得那么理直气壮。是时候对机器人问题展开全面的哲学思考了!一、机器人会成为生物吗?关于机器人的定义,现在还没有准确的说法。不过,从现有的机器人来看,机器人肯定还只是机器。现有的机器人都只是仿人的机器。比如说,汽车生产流水线上的焊接机器人,它虽然可以比人还有效率,但它终究还是个机器,就跟洗衣机或是电风扇一样,代替了人们某些方面的工作。按照恩格斯的说法,工具就是人的某种器官的延伸。现有的机器人也只是人的某种或某几种器官的延伸,因而也只是工具。不管人的定义是怎样的,起码有一点是肯定的,人首先是生物,这是人之所以成其为人的物质基础。机器人会不会是生物呢?现有的机器人大都是金属、导线和硅晶体的产物,肯定不是生物,以后的机器人会不会是呢?我们现在无从判断。从物质成份上来说,人体所包含的元素、比例、结构方式等或许有一天都可以被复制。不过,我想,有一个问题是,即使人工可以制造出肌肉、神经、骨骼、血液、皮毛等,但是不是可以把这些东西组合在一起成为一个人呢?这首先是一个问题。在这方面,灵长的猿猴最接近,猪狗、虫鱼甚至花草都比机器人更接近人。克隆人当然是生物,但克隆人还是有人类母体的,他具有母体的基因特征。我们所讨论的机器人,显然不应该具有人类母体的基因等特征,否则,将会在伦理上陷入与克隆人同样的困境。克隆人,不在我们要讨论的机器人范畴内,机器人也绝对不能通过对人类克隆的方式来制造。二、机器人会在综合能力上超过人吗?不过,即使是现有的科技水平还比较低下的机器人,也与螺丝刀等纯粹意义上的工具有着本质区别。因为机器人首先必须是有智能的,他的任何行动都是需要经过其"大脑"进行信息加工后做出的,这就具有了显著的人类特征。如果我们能把电脑的运算过程也看作是一种思维的话,机器人在很大程度上就像人一样,做事是经过了脑子的,而螺丝刀显然是没有脑子的。智能性,是机器人与普通工具最大的区别。还有一个不容忽视的地方,现有的机器人即使也只是一种工具,但他与普通工具不同的地方是,机器人不是人类某几种器官的简单延伸,从其设计原理上说,机器人从思维到做出反应的方式上是完全仿人的。谁也不知道,随着机器人科技的发展,机器人会不会完全具有人的所有能力?如果真有那么一天的话,机器人即使不是生物,比如说他的思维载体仍是集成电路而不是生物神经元,他的外部器官仍是金属、橡胶等,那又有什么关系呢?从单个器官的能力来说,机器人肯定是要超过人类的,比如说电脑智力具有可延续性、可集中性、可输入性、思维的高速度等特性,机械手可以在非常恶劣的环境下工作。人类之所以能够控制机器人,非常重要的一点就在于人类没有或者说还没能力赋予机器人全面的能力,人类的综合能力还是要强于机器人的。例如,电脑再发达,但是在没有外部器官去实现其思维的时候也是白搭。但是如果机器人具有了人类的全面能力,甚至在综合能力上超过人类,事情就会变得非常复杂了。三、机器人会有感情吗?如果机器人的综合能力超过了人类,后果会怎么样呢?阿西莫夫提出了机器人忠于人类的三大定律(1.机器人绝不能伤害任何真人。2.机器仍要服从人的指挥。除非违反第一定律。3.绝不能伤害自己,除非违反第一.二定律。)但里面有一个关键问题值得探讨:机器人会不会有自主意识?如果机器人没有自主意识,能力再强也仍然只是忠顺的奴仆,对于完全忠顺的奴仆,我们是不用害怕他的能力的,能力越强对主人越有用。但是如果机器人有自主意识,那么能力强就将是一件非常危险的事情了。要有自主意识,首要的一点是要有感情,或者说,要有欲望,例如,求生欲、占有欲、统治欲等。阿西莫夫在《我,机器人》中并没有探讨这个问题,而是把机器人的感情和欲望当作整部小说展开的前提。感情和欲望在生物界中是一种本能,这种本能不是靠思维来完成的,例如刚出生的婴儿就会吃奶,就有求生欲。机器人没有这些生物基因,光靠思维是不是就会产生感情和欲望呢?这些还有待科学去进一步解决。大家不会忘记的是,1985年,前苏联国际象棋冠军古德柯夫在与机器人棋手下棋时,被机器人释放在金属棋盘上的强大电流击毙。对此,有人猜测是因为机器人棋手连输三局,恼羞成怒所采取的报复举动。不过,这种说法并不一定成立。据日本邮政和电信部门组织的一个研究小组的研究显示,专家认为,机器人发生事故的原因不外乎3种:1,硬件系统故障;2,软件系统故障;3,电磁波的干扰。四、机器人能进行自我繁殖吗?机器人的寿命或许要比人类长,综合能力超过人类的机器人在遇到故障的时候要进行自我修复也许也只是小CASE,但任何东西都不可能长生不老,机器人也不能例外。在这方面,人有一个作为生物的基本优势,那就是具有自我繁殖的能力,可以通过繁殖下一代进行种群延续。这是生物的本能,机器人就算在综合能力上强过人类,但在这方面却没有任何优势可言。机器人会有自我繁殖能力吗?这里面所说的自我繁殖能力,显然不是指那种由人类控制的,完全由机器人操作的机器人工厂的生产方式,在这种复制或者说繁殖的过程中起主导作用的仍然是人。我们要说的是机器人具有的不受外来因素控制的繁殖能力。有报道说英国人工智能和机器人权威专家安东尼·王尔德博士自称有一种名为SRBAs("自我复制战斗机器人"的缩写)的新型机器人样机正在研制中,这种机器人内置了可以进行自我复制的程序。据称,只需造出这种"雌""雄"机器人各一具,他们就可以迅速开始复制下一代。这种机器人在复制前需要"交配","雌雄"机器人通过胸部来进行复制程序的对接,30分钟后"雌"体机器人就可以把一个球状的复制机器人从体内弹射出来,在一周内新的机器人便发育成熟。这一过程实际上是由机器人体内无数微型机器人所完成的,它们的功能类似单细胞器官,但是效率惊人。每个"雌"体机器人一天可以"产"下12个新机器人,而且它们的"交配"根本不需要感情因素介入。而且,机器人之间的"交配"是非常冷静的过程,"就像插入一把车钥匙一样"。雌雄交配并产生后一代,是生物所特有的有性生殖方式,现有的机器人根本就不是生物,靠一个自我复制程序就能解决吗?且不说别的,他们进行繁殖的物质基础在哪里呢?报道说是靠机器人体内的微型机器人来完成,那也就是说在造这两个机器人的时候已经在其体内植入了微型机器人,但植入的微型机器人本身就是人类制造的,只不过把这两个机器人当作一种生产工具罢了。如果说是这两个机器人具有自动产生微型机器人的能力,那么我想知道的是,产生这些微型机器人的物质基础又在哪里呢?我们知道,构成机器人的材料诸如金属、橡胶、硅晶体等物质并不像生物机体那样具有可生长性,除非是这两个机器人把自己体内的物质分给这些微型机器人,但这种物质分割能称之为繁殖吗?否则,连基本的物质守衡定理都违反了,可能吗?还有一个疑点,他们生产出来的小机器人又是怎么一个生长发育法呢?难道这些机器人也具备了生物机体一样的生长性吗?五、机器人会有想像力吗?人类的发展进步,想像力是最基本的进步源动力。想像力向来是人类智力最重要的部分,因为它决定信息组合和构造的各种可能性。有限的信息被输入人类个体时,人们使用想像力从这些信息推得世界的全貌。当天马行空的想像力运行的时候,一切事物的细微联系被挖掘出来,一切信息组合的方式被一一考察,一切新知识从不可能处冒出来,想像力令人类智力可以向无限拓展延伸,也使天才与平庸最重要的区别。正是因为追求梦想的实现,人类才有了前进的方向和进步的动力,如果没有想像力,人类也许还住在山洞里与蛇蝎为伍。那么,机器人会具有想像力吗?或者换一个更容易为大家所接受的问题:机器人会做梦吗?关于做梦的物质基础,现在还没谁能够说的清楚,但起码有一点我想是可以肯定的,现有的电脑的这种严格的逻辑运算方式是产生不了想像力的,也是肯定不会做梦的。今后会不会产生会做梦的电脑?谁也不知道。如果不能的话,机器人的能力再强大,也只不过是对现有的东西进行补充完善而已。换句通俗的话说,补锅匠的手艺再好,也做不出电饭锅来。如果机器人没有想像力,那么就算能够自我繁殖,也只不过是一种简单的自我复制罢了,这个群体永远无法进化。所以,我们可以乐观地说:"当机器人变得比人类更能干的时候,最少,我们有梦想!"而这,就是人类控制机器人的钥匙。 机器人知识 机器人技术基础 机器人的知识 有关机器人的知识 焊接机器人知识 机器人知识英文版 百科知识库机器人 机器人 机器人总动员 纳米机器人
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: 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。 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。 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。 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。 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,: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
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