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智能眼镜产业发展研究论文

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智能眼镜产业发展研究论文

内容简介 经过多年的奋斗,中国眼镜行业实现了腾飞和质变,成为了一个具有无限生机和潜力的朝阳行业。2006年我国眼镜行业总产值突破200亿元,出口接近20亿美元大关,眼镜产量已经占到企业界70%,眼镜生产业已超过4000家。眼镜业正快速发展着,中国目前已成为世界眼镜业第一生产大国。我国眼镜的产量虽然占到世界眼镜总产量的70%,但利润却只占世界眼镜市场的15%左右,眼镜产业亟待走出贴牌迷局。 目前,中国眼镜行业市场容量达400亿人民币。近5年来,中国眼镜产业年均增幅达17%。中国不仅已经成为世界潜力最大的眼镜消费大国,而且已成为世界领先的眼镜生产大国。我国眼镜市场潜力巨大:在全国,老年人已超过了亿,这些人中90%都需要眼镜。全国的在校大学生为2000多万人,其中至少80%的人需要眼镜。中国儿童近视率自小城镇、中等城市到大城市都有逐步上升的趋势,并且明显从儿童高龄组向低龄组发展。 中国眼镜行业是充满希望的,但是行业前行的道路也并非坦途。这主要表现在以下三个方面:一是成本仍然有上扬趋势。二是行业人才仍然短缺。设计、管理、技术、营销人才的短缺仍是制约2007年国内眼镜行业发展的瓶颈。三是企业招工仍然很难。 我国眼镜行业形成了国有、集体、私营、合资、独资等多种所有制并存的局面,企业充满活力,我国已发展成为世界主要眼镜消费国家和生产国家。中国眼镜业的竞争与发展,现已形成广东东莞、福建厦门、浙江温州、江苏丹阳、上海、北京等主要的生产基地。这标志着中国成为世界眼镜的重要生产基地。我国眼镜企业主要分布在华东地区;从企业性质看,外商和港澳台投资企业所占比重最大,其次是股份制企业。我国眼镜行业小型企业较多,大中型企业较少,且多为外商和港澳台投资企业或是股份制企业。 眼镜除了实用功能,还被赋予装饰功能,这进一步催生了中国眼镜市场新的商机。中国加入WTO,总的趋势是市场将更加开放、竞争将更加激烈,机遇与挑战并存。今后五年中国眼镜行业将会得到很快发展,初步估计,工业产值年平均增长11%,中国眼镜出口年平均增长12%,要培育一批中国自己的名牌,使中国眼镜形成高、中、低,品种齐全的产品系列。 本研究咨询报告在大量周密的市场调研基础上,依据国家统计局、国家商务部、国家海关总署、中国眼镜协会、全国商业信息中心、中国行业研究网、国内外相关报刊杂志的基础信息、眼镜行业研究单位等公布和提供的大量资料,对我国眼镜行业的发展状况、市场需求、营销状况、消费变化、眼镜企业的战略选择以及眼镜市场发展趋势进行了详细的分析和预测,并对眼镜行业集中度、赢利能力、成长能力等着重进行了分析。与此同时,报告还介绍了该行业企业的整体概况,行业的风险性进行了分析。本报告是眼镜企业寻找新的发展机会和可借鉴的操作模式、欲在眼镜行业从事生产投资的经济实体等单位准确了解目前中国眼镜行业发展动态,把握企业定位和发展方向的重要参考资料。 目录 CONTENTS 第一部分 行业发展概况分析 第一章 眼镜行业的概况 1 第一节 眼镜行业的定义及其特点 1 一、眼镜的功能 1 二、眼镜的分类 1 三、眼镜行业的定义 9 第二节 2006年我国宏观经济形势与政策环境 10 一、2006年我国宏观经济运行回顾 10 二、2006年-2007年外部环境和政策走向 14 三、2007年我国经济发展趋势 16 第三节 眼镜行业环境分析 18 一、人民币升值对眼镜行业的影响分析 18 二、铜材价格上涨对眼镜行业的影响分析 20 三、天气对眼镜行业的影响分析 23 四、产业的政策分析 25 第二章 眼镜行业发展现状及需求分析 33 第一节 眼镜行业发展状况及特点 33 一、眼镜行业的发展状况 33 二、当前眼镜行业发展特点 34 三、眼镜行业的进入门槛 36 四、眼镜行业风险 38 五、眼镜行业的成功案例 40 第二节 眼镜行业市场需求分析 42 一、儿童眼镜市场需求 43 二、青少年眼镜市场需求 47 三、中老年眼镜市场需求 49 第三节 行业的发展趋势 49 一、创新是生存与发展的唯一出路 49 二、眼镜市场转向专业战 51 三、构建国际化眼镜市场是大势所趋 52 第四节 眼镜行业存在问题及应对策略 57 一、眼镜行业存在问题以及发展限制 57 二、眼镜行业应对策略 59 第五节 主要眼镜行业协会 63 一、中国眼镜协会 63 二、温州市眼镜商会 66 三、上海市眼镜行业协会 72 四、广州市眼镜商会 75 五、厦门市眼镜协会 78 第六节 国际眼镜市场分析 80 一、意大利眼镜市场分析 80 二、美国眼镜市场分析 83 三、德国眼镜市场分析 86 第三章 相关产业分析 88 第一节 镜片分类以及产业发展现状 88 一、眼镜镜片的分类 88 二、纳米镜片技术原理及功能 90 三、我国聚碳酸酯产业发展现状 91 二、我国PMMA工业发展现状 97 第二节 眼镜架的构成以及工业发展现状 102 一、镜架结构 102 二、镜架材料 102 三、眼镜架的种类 108 四、钛工业发展现状 110 第三节 眼科手术发展概况 122 一、我国眼科学发展进入突破期 122 二、眼科屈光手术的新发展-人工晶体 123 三、关于激光治疗近视眼super-lasik技术 125 四、理性看待近视眼激光手术 127 第四章 2006-2007年行业的发展概况及趋势 134 第一节 我国眼镜行业发展概况 134 一、2006年我国眼镜行业回顾 134 二、2006年眼镜行业总体发展方向 137 三、2007年放眼眼镜行业的未来 140 第二节 2007年眼镜行业发展趋势 144 一、2007眼镜行业发展机遇与挑战并存 144 二、中国眼镜企业赴美参展进入快车道 145 三、2007年流行的眼镜产品 147 四、眼镜制造业发展的预测 148 五、内销分析及外销走势 149 六、谋求稳步发展做好“五个”转变 151 第二部分 行业经济运行情况分析 第五章 2006-2007年眼镜行业经济运行情况 153 第一节 2006-2007年眼镜行业企业数量分析 153 一、眼镜行业企业数量 153 二、不同规模企业数量 155

简要总结眼镜行业现状:

一、市场潜力巨大

人口基数大,青少年近视率高,人口老龄化加大,居民收入水平增加等因素,都在促进市场对眼镜的需求,而且不仅限于传统近视、老花镜,更愿意为眼镜功能、装饰等作用付费了。不断出现的智能眼镜、VR眼镜、AR眼镜就是例子。

二、行业竞争激烈

我国总计有超过3万家眼镜店,但大型品牌连锁店占比不超过20%,也就是说大部分都是各个小店,市场有点混乱。另外,国外品牌蔡司、依视路、豪雅等都看中了国内市场,虽然入驻带来了更好的管理和品质,但也加剧了国内竞争。

总结:眼镜行业能做,有前景,但没有想象中那么简单,对创业者来说,自己开、加盟店要先了解清楚,不能盲目进入。

眼镜究竟多暴利?眼镜行业售价一直没有“标准”,镜架之间成本只差几块,镜片成本区间甚至不超百元。小编探访号称“中国眼镜小镇”的一家外贸眼镜厂,经理独家揭秘!

智能眼镜论文文献

不可能取代手机的

智能眼镜,也称智能镜,是指“像智能手机一样,具有独立的操作系统,智能眼镜可以由用户安装软件、游戏等软件服务商提供的程序。智能眼镜可通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类眼镜的总称”智能眼镜是指如同智能手机一样拥有独立的操作系统,可以通过软件安装来实现各种功能的可穿戴的眼镜设备统称。它是最近几年被提出而且是最被看好的可穿戴智能设备之一。其具有使用简便,体积较小等,特点公众普遍认为智能眼镜的出现将会方便人们的生活,因此它得到了谷歌,微软等重点研发,被视为未来智能科技产品的重要增长点。眼动跟踪即是对眼睛的注视点或者是眼镜相对于头部的运动状态进行测量的过程。谷歌眼镜能够通过眼动跟踪技术感知到用户的情绪,来判断用户对注视的广告的反应。眼动跟踪原理用于智能眼镜的眼动跟踪测量技术主要是基于图像和视频测量法,该方法囊括了多种测量可区分眼动特征的技术,这些特征有巩膜和虹膜的异色边沿、角膜反射的光强以及瞳孔的外观形状等。基于图像、结合瞳孔形状变化以及角膜反射的方法在测量用户视线的关注点中应用很广泛。 眼动跟踪缺陷虽然眼睛是身体当中接收信息最广和最快的方式,但眼动跟踪却离人性化的交互方式有很大差距。由于眼睛本身存在固有的眨动以及抖动等特点,会产生很多的干扰信号,可能会造成数据的中断,这样会导致从眼动信息中提取到准确数据的难度大大升高。

2012年,谷歌推出了其首款增强现实(AR)智能眼镜Google Glass,大大激发了大众对增强现实的兴趣。 其后,AR产业迅速迎来了一波发展高潮,却又很快“黯然失色”。生产工艺进展缓慢、终端成本居高不下等诸多难题的制约,使得AR产业很难真正走进大众生活中。 2014年,研究生毕业于北大的郑昱,一直坚信AR行业的光明前景,他将目光瞄准AR设备。“最受欢迎、最自然的交互方式一定是让设备适应人”,在这“灵光一闪”的想法驱使下,郑昱创立灵犀微光团队,致力于打造一款“如同普通眼镜一般方便易用”的AR眼镜。 研发方向上,灵犀微光团队决定聚焦AR设备瓶颈技术——光学显示,主攻核心器件光学引擎。通过打造小巧的光学引擎模组,使得“方便易用”的AR眼镜成为可能。 2014年底,郑昱成立北京灵犀微光 科技 有限公司,至今已累计获得多轮投资。最近的一次是2019年5月,舜宇V基金领投、中关村启航基金跟投的数千万元A+轮投资;此前,灵犀微光曾于2017年获得红杉中国领投的千万元级A轮投资;于2016年获得东方富海领投,和君资本VR产业基金、西部资本跟投的千万元级Pre-A轮投资;2015年8月获得和君资本300万元天使轮投资。 目前,灵犀微光已为多个知名品牌提供核心技术。公司旗下光波导方案AW60,采用LCOS 像源,可以做到36 视场角, 镜片厚度。基于此,已有多个AR设备厂商开发出“如普通眼镜一般”的AR眼镜。而公司最近研制出的,世界上最小AR光学模组AW70S也已经进入量产阶段。 AR与虚拟现实(VR)的近眼显示系统都是将显示器上的像素,通过一系列光学成像元件形成远处的虚像并投射到人眼中。 不同之处在于,AR眼镜需要透视,既要看到真实的外部世界,也要看到虚拟信息,所以成像系统不能挡在视线前方。这就需要多加一个或一组光学组合器,通过“层叠”的形式,将虚拟信息和真实场景融为一体,互相补充,互相“增强”。 2014年,还在北大读研究生的郑昱,偶然看到2年前发布的谷歌眼镜。他敏锐察觉到虚拟、显示融合显示的巨大前景,但在查阅了谷歌眼镜的相关资料后,郑昱失望地发现,这与他想象中的AR眼镜相去甚远。 AR眼镜的基本要求是,既要看到真实的外部世界,也要看到虚拟信息。而彼时的谷歌眼镜只能通过镜框右上方的小格子(处理器装置),“眼睛要往右上角瞄”,视野较窄,且既不方便又笨重。 “一定程度上讲,Google Glass给了我启发。通过洞察其发展中存在的缺点与弊端,我认识到了更有价值的内容和AR眼镜最终所应有的形态。”郑昱认为,在AR产业链中,AR眼镜是呈现出的最终产品形态。 之所以,大部分消费者还不能完全接受AR眼镜,很重要的一个原因就是,光学显示系统还不能够满足大部分人所能接受的体积与形态,不能提供良好的显示效果,这为灵犀微光团队指明了方向。 从普通用户的视角来看,无限接近普通近视镜、墨镜形态和舒适度的设备,最可能成为消费级AR眼镜的爆发点。 郑昱带领灵犀微光开始研究业内出现的多种方案,他发现“无论是自由曲面、反射式离轴,还是棱镜方案,几乎都存在或体积较大、或视场角较小、或显示效果不尽人意等缺点”。相比之下,光波导技术由于轻薄与外界光线的高穿透特性特点,几乎是消费级AR眼镜的“绝佳”光学方案。 于是,灵犀微光将研发方向锁定在AR设备光学显示,主攻核心器件——光学引擎,亦即AR眼镜的“CPU”。 新技术的问世并非一蹴而就,需要经历漫长的孕育期。 在灵犀微光团队决心为AR眼镜研发光波导方案时,全球范围内仅有极少数公司在此方向有一定研究。因而,对于灵犀微光团队而言,所有的研发与生产几乎都是“从零开始”。 郑昱回忆,当年AR企业数量屈指可数,整个展厅就我们一家做AR而且做光波导。当时的产品能实现32 视场角,形态已经比较小巧,在那一个时间点已能颠覆了不少人对AR技术固有的“悲观”认知。 不过,虽然彼时的灵犀微光在技术上已经具有一定优势,但依然在生产端面临着诸多难题。 “光波导技术之所以受到重视,主要是因为它具有高穿透、轻薄的特点。但是,光波导技术能做到这两点并不简单。光波导技术的流程是:在光机完成成像过程后,“波导”将光耦合进自己的玻璃基底中,通过“全反射”原理将光传输到眼睛前方再释放出来。 这带来了三大难点:耦入部分体积难以缩小、光波导固有明暗条纹的问题、光波导采用全新工艺量产难度大。 然而,灵犀微光团队坚持 探索 、不断打破常规思维模式,诸多创新型解决方案应运而生。团队于2017年研发出光波导方案AW60:采用LCOS 像源,做到36 视场角, 镜片厚度。较大程度地缩小了耦入模块体积,比业界顶尖企业Lumus体积上缩小一半;2018年,灵犀微光又在AW60基础上进一步改良,推出的AW61解决了明暗条纹的问题,在对比度和光能利用率上也有明显的提升。 为了解决“三大难点”中仅剩的全新工艺量产问题。灵犀微光团队再次“别出心裁”:“光波导是一项新技术,寄希望于仍采用传统工艺的光学制造厂商显然不明智。所以,我们深度参与到工艺研发流程,在一些关键工艺点实现了突破,并在全球范围内率先实现低成本量产光波导镜片。” 2019年,灵犀微光开始谋划生产基地的选址,上下游产业链齐全的无锡很快进入了灵犀微光团队的视野,在调研过程中,无锡制造业精益、高效的理念深深吸引了郑昱,在无锡市政府和高新区的大力支持下,灵犀微光的生产基地落户无锡留学人员创业园并于2019年底建成投产,成为全球首条规模量产AR光波导镜片中试线,标志着AR市场进入量产化竞争阶段:由单纯的市场AR显示技术“门派之争”,升级为产研一体化、综合量产实力的内核竞争。 而早在一年之前,不断改进生产工艺的灵犀微光已经率先实现了光波导显示模组更大规模的批量生产,进一步降低了成本。 近年来AR行业的发展,颇有些曲折。从快速兴起到黯然沉寂,而后又随着巨头的推动下宣传力度渐渐回升。 但灵犀微光却没有受到太多影响,既不浮躁、也不消极,而是一直保持着较好的节奏。郑昱表示,硬件尤其是光学器件方面,和互联网公司不一样,它的节奏是稳步推进并不是突然爆发。“我们从最初的光学设计,到打样、原型机评审、效果评测,以及后续的加工优化、小批量试产,每一个流程都必须完整、细致”,但这并不意味着闭门造车,“产品研发的同时,一定要及时跟进客户和市场的反馈,保证公司与市场需求的节奏也能一致。” 通过与客户在研发阶段即深度融合、及时联动,灵犀微光几乎能确保最终的量产产品“正是客户想要的样子,甚至超越预期”。 而灵犀微光保持良好节奏的背后动力,则来源于持续学习、拓展视野。“创业最常见的状态,便是迎来新的问题、接受新的知识,得出新的解决方案”,郑昱回忆起创业之路,“从刚开始原型机开发,到小批量量产、第一批投放市场,每一个阶段几乎都是全新的阶段。为了少犯错误、跑的更快,团队需要保持开放的心态,不断与团队、客户交流,向最懂行的人学习,问题最终会迎刃而解。” 此外,“拓展全局视野,也十分重要。”郑昱表示,“AR作为新兴产业,尤为需要全产业链的协作配合,方能加速迎来产业爆发”。作为AR产业上游供应商之一,灵犀微光自创立之日起,始终贴近终端市场消费者的需求进行光学核心显示器件研发,从而帮助中下游AR设备设计、集成、制造商开发出真正有市场的产品。 目前,搭载灵犀微光相关技术解决方案的AR产品,已在诸如 游戏 、视频、翻译与信息提示、高铁维修、残障辅助、人脸识别与拍摄、军工等诸多场景中实现了落地应用。 尤其是面对突发的疫情,灵犀微光携手合作伙伴,研发出红外智能测温眼镜,既能实现传统红外测温摄像头的自动测温功能,还可预设体温阈值,当检测到体温异常时,眼镜将发出警报,启动人脸识别功能,记录人员身份信息,方便追踪发热人员的运动轨迹。同时结合 AR远程通讯与协作系统,形成多终端联动,打造防疫排查的坚实防线。2020第一季度该产品已经签订数千套订单。 此外,率先落地于某地公安的智能安防AR眼镜,与国内某聋哑人设备企业合作发布的世界第一款听障AR眼镜,可为高铁维修实现远程指导、辅助检修的设备均在2020年实现数千套出货量;灵犀为外卖小哥定制的AR头盔也即将推向市场...... 创业以来,郑昱已经习惯了资本市场、舆论环境对于AR行业“忽冷忽热”的常态。在他看来,无论外界看法如何改变,对创业者而言最重要的一件事便是保持初心、稳步前进,“唯有踏踏实实地行动,才能真正为这个世界创造价值”。 而在未来,灵犀微光也将持续“作为一家 科技 创新公司,做更多的技术创新工作并把它普及开来,贡献出改变世界的力量。”作者:创客公社 施润

之前有说到AR行业近十年来的创业史,细数从2011年国内AR先驱蓝斯特到如今2020年风头正盛的Nreal、影创等,十年来,AR的发展似乎并没有我们想象中那么快。 而最近似乎AR界又多了几个新秀。不过这个暂时不在本次的讨论范畴。 在谈到任何一款电子设备产品的性能和配置时,芯片是会被首当其冲谈论的,而CPU则更加是重中之重。 尽管在普通人的眼里,AR仍然没有太大起色,但从CPU的角度来看,这些年的AR变化,值得一提。 那么,我们这次也捋了捋十年间AR设备所搭载的CPU变迁。 上面这个表格所展示出来的是到目前为止所使用的处理器,可以看到除了最开始的Google Glass1代和CoolGlass分别使用TI处理器和君正处理器以外,其他CPU都是由高通提供的。从这也可以看到高通的技术仍然处于全球前列,不止是手机,高通仍然霸占了AR行业CPU的一席之地。 此外,从上图中可以得出一个很明显的信息,随着设备的不断更迭,不同的设备采用的CPU型号也越来越新,能够实现更多的AR效果。 最开始的Google Glass1,也是我们所说的AR界鼻祖,尽管在推出的一开始受到了许多人的极力反对,并且Google Glass本身并没有达到最初的预期,因此这款设备并没有在当时掀起太大的浪花。 但对整个AR行业,从AR发展史来说,Google Glass的出现无疑是一个里程碑,并且从那以后,我们看到了AR设备的不断推陈出新。作为行业先锋,Google Glass是合格的。 Google Glass1采用的处理器是TI OMAP4430,它是开放式多媒体应用平台芯片(OMAP)。这些芯片属于称为芯片上系统的微芯片的更大分类。这意味着有多个组件协同工作-在这种情况下,是一个基于ARM的微处理器,视频处理器和一个内存接口。根据德州仪器(TI)的规格,该芯片能够以1080p分辨率和每秒30帧的速度播放视频。 根据官方datasheet看出,采用双核A9架构,最多支持200万像素的照片,也就是它的视频传输只能做到VGA的程度,可能最基本的远程协助都是问题。 Cool Glass / 君正M200 CoolGlass在之前整理的资料中有提到过,也就是奥图科技所发布的CoolGlass,其外形与GoogleGlass极其相似,根据官方资料,在2014年的情况下,CoolGlass支持800万摄像头及720P的视频拍摄,包括搭载了最新的骨传导技术。其M200在当时来说也算是不错的CPU选择。 根据官方datasheet看出,采用MIPS双核,最多支持720P视频录制。这款CPU主要应用在低功耗的可穿戴手表等场景产品,不符合AR眼镜大运算量趋势,因此淘汰也是必然的。 2015年,继Google Glass后,微软Hololens1的发布成为了AR史上又一座里程碑。 Hololens有一个自家定制的全息处理单元(HPU),这款定制芯片的强大之处在于可以处理和交互不同传感器及Intel Atom的数据串流。HPU拥有24颗Tensilica DSP核心,每秒处理1万亿指令。 此外,Hololens拥有4个了解环境的摄像头,分别是惯性测量单元、环境光传感器、环境感知摄像头、深度感知摄像头,主要是为了完成空间映射;200万像素高清摄像头,则是为了拍摄视频和照片。 以及还搭载了4个麦克风,用于语音识别。 整体579克的重量,Hololens的横空出世似乎给了我们另一种AR的可能性。 根据官方datasheet看出,这款CPU基本上没什么特色,而且X86架构在移动计算就注定要淘汰;如果不是有自研的HPU,估计hololens也不会是独孤求败的状态。Epson BT-300于2016年上半年推出,实际上在300之前,还有100和200这两款产品,但直到300,才算是一款比较成熟的眼镜。包括到目前为止,如果想要低门槛了解AR,Epson BT-300仍然是性价比最高的产品。 实际上Epson BT-300所搭载的Intel Atom 5和Hololens1所搭载的Intel X5性能基本上不差上下,但上面提到了微软自研的HPU实际上才是老大哥的地位,所以Epson BT-300只能实现最基本的AR。但即便如此,性价比依旧是最高的。 枭龙1 / 高通410 枭龙科技2015年成立,2016年就推出了运动骑行眼镜XLOONG,这是一款专门针对于运动领域的智能眼镜,款眼镜设计的初衷是能够解决骑友在运动过程中解放双手与数据近眼显示的需求,同时,它具有四大核心功能:拍照&摄像、数据显示、导航、蓝牙电话。 0Glass作为AR工业领域的领先者,在2017年推出的0Glasses Pro2,是国内首款墨镜式双目一体机,和枭龙运动骑行眼镜一样,采用的是高通410,拥有强大的运算速度,运行更稳定,视频读取速度更快,基于这样的特点,更适合工业领域使用。 根据官方datasheet看出,这款CPU最高支持1300W像素的单摄像头, 没有什么太惊艳的地方。站在当时的角度,一方面想要将硬件产品做到最轻便但又想实现各种花式功能,可以说是非常矛盾了。究竟是极致硬件阉割功能来换取轻便,还是像Hololens一样堆上各类硬件实现所有功能?这是一个取舍的问题。 亮风台的G200于2016年推出,这款设备在当时来说,性价比还算不错,但四年过去,亮风台似乎并没有紧接着的更新迭代。官网展示的仍然还是这款G200。 根据官方datasheet看出,这是高通支持沉浸式VR,并支持双摄像头,也就是可以实现SLAM。到这里我们可以看到,随着CPU的不断更迭,有一些功能逐渐可以实现了。并且从820开始,高通以肉眼可见的速度开始加大对XR领域的支持。 联想做硬件出身,AR这种前沿行业必定少不了它的身影,联想晨星G1在2017年推出,支持手势、语音交互和SLAM,在当时来说,G1这款设备算是不错的选择。 根据官方datasheet看出,821是820的增强版本,尤其针对可穿戴设备。高通在这个版本放出VR-SDK,结合参考设计,硬件厂商可以设计出不同的智能眼镜。 继820之后,821对于XR的支持空前增强,所以我们能看到晨星G1的表现在当时来说已经非常亮眼了。 尽管开头有说到Google Glass1在当时引起很多争议,但Google并没有放弃对AR领域的探索,2018年推出的Google Glass2就是证明之一,与此同时,和Hololens一样,Google开始把重心瞄向了企业市场。 根据高通官网提供的资料,明确提到了AR体验及支持3DoF和6DoF,并且对于视觉处理的支持力度日渐增加,更重要的是VIO技术的使用。实际上XR1和835没有太大差别,现在很多市面上的VR一体机搭载的也是XR1。 影创在2018年推出的Action One。和联想晨星一样,当时很多眼镜的外观设计都和Hololens看齐,就如同当年那么多模仿Google Glass的眼镜一样。Action One搭载高通835,支持手势及语音交互,视场角能达到45度。在图像呈现方面,能够保证无畸变。 之前有提到过太平洋未来这家公司,也是近年来的AR新秀,2018年推出的am glass搭载的是高通835的CPU,太平洋未来主要切入的是C端市场,最出名的当属欢乐谷项目。 根据官方datasheet看出,835强化了在VR的能力,并支持扩展到AR。双路1600万像素的相机,这就为什么看到国内MR眼镜都至少有2个摄像头,双鱼眼摄像头实现6DOF,提供AR沉浸式体验。  继Hololens1发布三年后,微软并没有闲着,而是在这三年间不断优化,于2018年推出了Hololens2,相比1代,视场角提升两倍,手势识别的能力也有显著提升,很多细微的差别都能够识别。 这款设备于2018年推出,搭载高通骁龙845处理器,视场角高达55°,配备了三颗摄像头,可以实现6DoF追踪,分辨率达到了1920*1080,并且设备配有主动散热,SLAM很稳。 Nreal和太平洋未来同属近年来的AR新秀,Nreal Light包含一个RGB摄像头、两个SLAM摄像头、一个空间传感器及一个距离传感器。这款设备和之前有所不同,是与智能手机连接的。整体来说,Nreal Light的表现算是目前市场上比较优秀的了。   G2是联想晨星团队继G1后的硬件产品,在G1的基础上进行了很多优化的工作,支持手势、语音交互,SLAM效果相比G1也有很大提升。唯一的不足可能就是价格稍贵,但G2比起其他设备,在三维重建、SLAM等方面的优势还是比较明显的。 总的来说,随着时间不断推进,CPU的性能不断提升,我们可以看到硬件厂商所推出来的设备也能实现越来越多的AR甚至是MR功能。比如说Epson BT-300只能实现简单的AR,但基本上搭载高通835和高通845的机型,基本上都能实现MR效果,并且有部分机型能够实现三维重建。 科幻,正在一步步变成现实。 最后,如果在文中有任何纰漏,欢迎指正,也欢迎各位行业内外的小伙伴提出更多意见,一起讨论。 AR圈子 kaiya带你看AR~

眼镜的研究与开发论文

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眼视光行业从业人员资格认证的必要性调查报告【摘要】目的 调查不同人群对眼视光行业从业人员资格认证的必要性的看法。方法 采用问卷调查的形式对不同职业、不同年龄、不同学历人群共300人进行问卷调查。结果 目前眼视光从业人员资格认证还未完全规范。结论 眼视光学在维护视觉健康方面具有非常重要的作用,视光从业人员应进行专业规范化培训及职业资格认证,持证上岗,依法从业势在必行。【关键词】眼视光从业人员 资格认证 必要性人类对外界信息的获取主要依靠于视觉,眼睛收集到的信息占80%,然而,我们的视觉健康正在受到极大的威胁。据世界卫生组织(WHO)估计全世界有盲人4000万~5000万,低视力是盲人的3倍,为亿~亿,其中75%即约1亿多患者可通过手术及屈光矫正得以恢复或提高视力。我国盲人有500万,低视力有750万,在我国,老年低视力和儿童低视力二种人群不应忽视。我国个儿童中有87个为视力残疾,而在60—69岁的老年人中个人有400人为视力残疾,70—79岁为800人,80—89岁为人,而90岁或以上视力残疾可高达人,我国老年人视力残疾已是我们必须面临的十分严峻的挑战。我国每年出现新盲人45万,低视力135万。鉴于此1999年WHO提出“视觉2020,全球行动消灭可避免盲,享有看见的权利”的活动,我国是成员国之一。五种可避免盲分别为白内障、沙眼、河盲(只存在于某些非洲及少数拉美国家)儿童盲及低视力与屈光不正。按生活视力<~为标准,低视力的患病率为,从病因上看屈光不正占其中的,白内障占[1],屈光不正主要依靠于屈光矫正康复或提高视力,白内障患者术后很多也需要验光和屈光矫正来弥补手术未能解决的问题。可见眼视光学在低视力的康复和眼保健方面具有非常重要的作用。眼视光学在美国已发展成为一个独立医疗保健学科,眼视光从业人员有光学师,视光医师和眼科医师,光学师以眼测量和制作为主,无需医疗背景,视光医师、眼科工程师需经过8年的医科或视光专业教育,分别获得MD(医学博士)或OD(视光学博士),两者均需获得工程师资格和执照,视光工程师侧重眼保健工作,类似眼内科,眼科医师主要以手术为主,类似眼外科,在欧州,也大致如此[2]。我国是近视大国,近视占总人数的30%,其中青少年近视率在30—70%,但是由于历史等原因,传统的眼镜行业成为一个垄断,市场混乱,影响国民视觉健康。眼视光行业是否应持证上岗、依法从业成了热点,焦点问题。曲靖医学高等专科学校自2005年开始,率先在眼视光专业大力推行“双证培养”模式,特色、服务培训了初、中、高级验光员、磨镜工10批,在校的眼视光专业学生双证率达99%,使大批学生在实习时就持证顶岗、带薪实习,由于动手能力强基础扎实,毕业生供不应求,分布在上海、南京、广州等地,实现100%就业,营造出了学历文凭与职业资格证书“两件证书”制度并建的氛围。同时,用职业资格证书这个有力的手段,规范视光行业为培训质量提高了职业培训的影响力。目前,我们有深圳博士、天明、750、大全等多家视光行业多年与我们合作成为我们的实习基地,并招聘眼视光专业的毕业生,这与我们的“双证培养”是分不开的,眼视光行业职业资格认证已成为就业的真正“通行证”。云南省有眼视光相关企业200余家,我们从各视光中心、眼科、眼镜店,采用问卷调查,统计得出眼视光行业相关人员对眼视光执业资格认证的必要性及专业培训的需求:从眼视光从业人员的学历构成:硕士及以上学历,本科17%,专科80%,高中及同等学历;认为现在的眼视光职业培训及认证较规范,认为一般,认为不规范;60%认为对眼视光从业人员进行规范的职业培训及认证非常有必要,认为有必要,认为可培训也可不培训;50%认为规范的职业培训及认证对眼视光从业人员的职业发展非常重要,45%认为重要,5%认为一般;65%认为眼视光从业人员进行规范的职业培训及认证对更好的为诊疗对象服务有很大帮助,认为有帮助,认为可能有;认为规范的职业培训及认证对今后的发展非常重要,40%认为重要,认为一般;对规范的职业培训及认证的发展趋势非常有信心,60%有信心,持怀疑态度。云南省目前有两家高等医学院校开设了眼视光专业,有专科、本科二个层次。通过问卷调查,统计得出眼视光专业学生对规范的职业培训及认证的认识:15%的学生认为规范的职业培训及认证规范,35%认为一般,50%认为不规范;60%认为对眼视光从业人员进行规范的职业培训及认证非常有必要,40%认为有必要;55%认为规范的职业培训及认证对自己的职业发展非常重要,35%认为重要,10%认为一般;70%认为眼视光从业人员进行规范的职业培训及认证对更好的为诊疗对象服务有很大帮助,30%认为有帮助;65%表示一定会选择规范的职业培训及认证,35%表示应该会。同时,我们还对不同职业、不同年龄、不同学历层次的人群进行了调查。综上所述,眼视光学维护视觉健康方面具有非常重要的作用;但是目前眼视光从业人员资格认证还未完全规范,视光从业人员应进行专业规范化培训及职业资格认证,持证上岗,依法从业势在必行。党的十四届三中全会通过的《中共中央关于建设社会主义市场经济体制若干问题的决定》中提出在我国实行学历文凭和职业资种证书并建的制度。这是关系到我国劳动队伍整体素质的提高。关系到我国经济方式转变和增强国际竞争力的一项重大举措。2003年3月,劳动保障部颁布了6号部令,要求对技术复杂、量大面广、涉及人身安全、重大财产安全及广大消费者利益的职业,求职者未经培训、未取得相应的资格证书不得就业[3]。眼视光行业从业人员执业资格的认证制度是引导和规范职业培训的主要手段,要把培训引导到促进就业的方向上来。职业资格认证以职业活动为导向,以实际操作为主要依据,以第三方认证原则为基础。它的建立是以国家法律为依据,实行的是靠政府权威力推行的管理模式,是我国劳动人事制度的重要组成部分,大力推行眼视光行业职业资格认证制度,可全面提高眼视光行业素质,提高工作能力和就业能力。视光行业就业上岗是有一定的职业能力水平。可以说职业资格证书就是眼视光行业就业的“通行证”。参考文献[1] 孙葆忱.低视力学[M].北京:人民卫生出版社,2004.[2] 王光霁.视光学基础[M].北京:高等教育出版社,2005.[3] 劳动和社会保障部培训就业司、劳动和社会保障部职业技能鉴定中心组织编写. 全国职业技能鉴定管理与考评人员培训教材国家职业技能鉴定教程[M].北京:中国出版集团现代教育出版,2009.\

智能机器人发展研究论文

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

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。

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人工智能的研究与发展论文

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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人工智能技术无论是在过去。认知心理学和人工智能。使得人工智能和心理学从最初就紧密地联系在一起。以下是我整理的人工智能的期末论文的相关资料,欢迎阅读!

摘要:人工智能技术无论是在过去。认知心理学和人工智能。使得人工智能和心理学从最初就紧密地联系在一起。

关键词:人类智能,人工智能,认知,心理学

人工智能技术无论是在过去,现在还是将来,都作为科学研究的热点问题之一。人类对自己本身的秘密充满好奇,随着生物技术的飞速发展,人类不断破译人体的生命密码。而以生物科学为基础的人工智能技术也得到了长足的发展。人们希望通过某种技术或者某些途径能够创造出模拟人思维和行为的“替代品”,帮助人们从事某些领域的工作。为了让计算机能够从事一些只有人脑才能完成的工作,解脱人的繁重的脑力劳动,人类对自身的思维和智能不断地研究探索。但是,科学技术是一柄双刃剑,人们对人工智能技术的飞速发展存在着恐慌。如果机器真的具有了人类的智能,在未来的某一天,他们会不会取代人类而成为地球的主宰者?人类智能和人工智能,谁才是未来的传奇?

1.你在和谁说话?

“先进的人工智能机器人不但拥有可以乱真的人类外表,而且还能像人类一样感知自己的存在。”这是人工智能发展到高级阶段的目标和任务。那么,我们在不久的未来能否实现这样一个目标呢?人类真的能发明出足以乱真的智能人类吗?隔着一堵墙,我们是否能分辨出正在与我们对话的是一部机器还是人类?

. 人工智能的定义

人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是相对于人的智能而言的。正是由于意识是一种特殊的物质运动形式,所以根据控制论理论,运用功能模拟的方法心理学,制造电脑模拟人脑的部分功能,把人的部分智能活动机械化,叫人工智能。人工智能的本质是对人思维的信息过程的模拟,是人的智能的物化。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能发展的过程归纳为机器不断取代人的过程。

. 人工智能技术的发展

几个世纪以来,人类依靠智慧,发明了许多机器,使人类能够从许多体力劳动中解放出来。从1956年正式提出人工智能学科算起,40多年来取得长足的发展,成为一门广泛的交叉和前沿科学。科学家发明了汽车,火车,飞机,收音机等等,它们模仿我们身体器官的功能,但是这些不能模仿人类大脑的功能。当计算机出现后,人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工具,在以后的岁月中,无数科学家为这个目标努力着。1997年5月,IBM公司研制的深蓝(Deep Blue)计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫(Kasparov)。在一些地方计算机帮助人进行其它原来只属于人类的工作,计算机以它的高速和准确为人类发挥着它的作用。计算机的出现,使得人工智能有了突破性的进展。计算机不仅能代替人脑的某些功能,而且在速度和准确性上大大超过人脑,它不仅能模拟人脑部分分析和综合的功能,而且越来越显示某种意识的特性。真正成了人脑的延伸和增强。

. 人工智能的研究领域

人工智能是一种外向型的学科,也是一门多领域综合学科。它不但要求研究它的人懂得人工智能的知识,而且要求有比较扎实的数学基础,哲学和生物学基础,只有这样才可能让一台什么也不知道的机器模拟人的思维。而人工智能的最根本目的是模拟人类的思维,因此,它的研究领域与人类活动息息相关。什么地方只要有人在工作,他就可以运用到那个领域。

现阶段主要研究领域有专家系统,机器学习,模式识别,自然语言理解,自动定理证明,自动程序设计心理学,机器人学,博弈,智能决定支持系统和人工神经网络等等。

2.机器真的可以思考吗?

机器真的可以思考吗?机器的思考归根结底还是模仿人类的思维模式,正是“思考”这一人类的本质属性,使得人工智能和心理学从最初就紧密地联系在一起。心理学研究人脑中信息的输入、输出、存储和加工,并研究人脑各个部位的功能。最早的双核计算机模仿人的左右脑,在人脑不同区域主管各个不同功能这一原理的基础上,来设计负责不同功能的芯片。以此为出发点,心理学家和计算机学者进一步合作,通过研究人解决问题的方法来研究开发人工智能。随着人工智能的发展,所要求实现的职能愈加复杂,但最基本的方式还是逻辑推理和归纳,这正是心理学家和逻辑学家的专业领域。心理学家以研究探讨人类逻辑思维方式为人工智能提供了基本原理和原则。

. 人类意识的本质

意识是世界的内在规定、一般规律和组成部分,是具有客观实在性同世界的其它组成部分处在对立统一关系中的事物。意识普遍存于世界和万物之中,世界是包含意识的世界,万物是包含意识的万物。没有意识存在于其中的世界不是我们现实生活中的世界,没有意识存在于其中的万物也不是我们天天眼见手触的万物。有了意识的存在,世界和万物就有了生机和活力。

. 意识是与物质相对应的哲学范畴,与物质既相对立又相统一的精神现象。

意识是自然界长期发展的产物,由无机物的反应特性,到低等生物的刺激感应性,再到动物的感觉和心理这一生物进化过程是意识得以产生的自然条件。意识是社会的产物,人类社会的物质生产劳动在意识的产生过程中起决定的作用。辩证唯物主义在强调物质对意识起决定作用的前提下肯定意识对于物质具有能动的反作用,在意识活动中人们从感性经验抽象出事物的本质、规律形成理性认识,又运用这些认识指导自己有计划、有目的地改造客观世界。

. 从意识的起源看,意识是物质世界发展到一定阶段的产物;从意识的本质来看,意识是客观存在在人脑中的反映。

意识是人脑对客观存在的反映:第一,正确的思想意识与错误的思想意识都是客观存在在人脑中的反映;第二,无论是人的具体感觉还是人的抽象思维,都是人脑对客观事物的反映;第三,无论是人们对现状的感受与认识,还是人们对过去的思考与总结,以至人们对未来的预测,都是人脑对客观事物的反映。 意识的能动作用首先表现在,意识不仅能够正确反映事物的外部现象,而且能够正确反映事物的本质和规律;意识的能动作用还突出表现在,意识能够反作用于客观事物,以正确的思想和理论为指导心理学,通过实践促进客观事物的发展。

. 人类意识与人工智能的关系

认知心理学和人工智能,是认知科学的两个组成部分。人工智能使用了心理学的理论,心理学又借用了人工智能的成果。人类意识与人工智能两者具有以下关系:

l人工智能是研究用机器模拟和扩展人的智能的科学。它撇开了人脑的内在结构和意识的社会性,而只是把人脑作为一种信息处理的过程,包括信息的接收、记忆、分析、控制和输出五部分。现代科学技术用相应的部件来完成着五个过程,就构成了人工智能或电脑。

l人工智能可以代替人的某些脑力劳动,甚至可以超过人的部分思维能力,随着现代科学技术的发展,它发挥着越来越重要的作用。人工智能的出现不仅解放了人的智力,而且为研究人脑的意识活动提供了新的方法和途径。它说明了人的意识活动不管多么复杂,都是以客观物质过程为基础的,而不是什么神秘的超物质的东西,人们完全可以用自然科学的精确方法来加以研究和模拟,它进一步证实了辩证唯物主义意识论的科学性。

l人工智能的产生和发展,深化了我们对意识相对独立性和能动性的认识。机器思维即人工智能表明,思维形式在思维活动中对于思维内容具有相对独立性,它可从人脑中分化出来,物化为机械的、物理的运动形式,部分地代替人的思维活动。

随着科学技术的发展,人工智能将向更高水平发展,反过来推动科学技术、生产力和人类智慧向更高水平发展,对人类社会进步将起着巨大的推动作用。

3. 人工智能的未来

人工智能是为了模拟人类大脑的活动而产生的科学,人类已经可以用许多新技术新材料模拟人体的许多功能,诸如皮肤,毛发,骨骼等等,也就是说,人类可以创造出“类人体”。只要能够模拟人的大脑的功能,人就可以完成人工生命的研究工作,人创造自己,这不但在科学上,而且在哲学上都具有划时代的意义。这就是人工智能承担的历史使命。

在科学技术日新月异的今天,知识爆炸,科技的增长超出了人类承受的速度。各种新科技的出现层出不穷,随之而来的成果简直让人瞠目结舌,克隆、基因芯片、转基因等等,人类自身的秘密开始一层一层的揭开。我们人脑的复杂结构,人体的基因链也逐渐被科学技术解剖。我们希望将来的人工智能机器能将我们从繁重的体力劳动和脑力劳动中解放出来心理学,例如机器人做家务,带孩子,做司机,秘书等等一系列我们不愿意花太多精力或者有太多限制条件的工作。然而,人类由于多种“性能”都不如机器人,反而退化成为机器人的奴隶?他们会不会有一天无法忍受人类对他们的“剥削”和“压迫”,挑战人类的统治?很多的科幻作品和电影中都预言了这样的场景,未来的智能机器人和人类争夺有限的地球资源,并最终打败人类,成为新的地球统治者。这也正是绝大多数心理学家和哲学家对人工智能的发展忧心忡忡的原因。

人工智能的发展,也只能无限接近于人的智能,而不能超越人的智能。因为人工智能技术的本质,是模拟人类的思维过程,是为人类服务的。我们在进行发明创造的同时,担心被我们所发明的物质所毁灭。正如人类发明了原子能,用于取代正在逐渐消逝的矿物能源,然而当原子能用于军事领域的时候,他产生的力量也足以毁灭人类文明。科技本身并不是问题,人类如何运用自己掌握的技术,才是问题的关键。我们最大的敌人不是我们发明的技术,而是我们自己本身。

【参考文献】

1.李建国人工智能与认知心理学[J]. 西南师范大学学报 1986年4月第二期 142-146页

2.郑南宁认知过程的信息处理和新型人工智能系统[J]. 中国基础科学.科学前沿2008年 9-18页

3.蔡自兴,徐光�人工智能及其应用(第三版)[M].北京.清华大学出版社 2004年

4.(美)Sternberg,.认知心理学[M] .北京.中国轻工业出版社 2006年

5.(美)Nils 人工智能[M].北京. 机械工业出版社 2004年

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[摘要] 本文认为,计算机科学和人工智能将是21世纪逻辑学发展的主要动力源泉,并且在很大程度上将决定21世纪逻辑学的面貌。至少在21世纪早期,逻辑学将重点关注下列论题:(1)如何在逻辑中处理常识推理的弗协调、非单调和容错性因素?(2)如何使机器人具有人的创造性智能,如从经验证据中建立用于指导以后行动的可错的归纳判断?(3)如何进行知识表示和知识推理,特别是基于已有的知识库以及各认知主体相互之间的知识而进行的推理?(4)如何结合各种语境因素进行自然语言理解和推理,使智能机器人能够用人的自然语言与人进行成功的交际?等等。 [关键词] 人工智能,常识推理,归纳逻辑,广义内涵逻辑,认知逻辑,自然语言逻辑 现代逻辑创始于19世纪末叶和20世纪早期,其发展动力主要来自于数学中的公理化运动。当时的数学家们试图即从少数公理根据明确给出的演绎规则推导出其他的数学定理,从而把整个数学构造成为一个严格的演绎大厦,然后用某种程序和方法一劳永逸地证明数学体系的可靠性。为此需要发明和锻造严格、精确、适用的逻辑工具。这是现代逻辑诞生的主要动力。由此造成的后果就是20世纪逻辑研究的严重数学化,其表现在于:一是逻辑专注于在数学的形式化过程中提出的问题;二是逻辑采纳了数学的方法论,从事逻辑研究就意味着象数学那样用严格的形式证明去解决问题。由此发展出来的逻辑被恰当地称为“数理逻辑”,它增强了逻辑研究的深度,使逻辑学的发展继古希腊逻辑、欧洲中世纪逻辑之后进入第三个高峰期,并且对整个现代科学特别是数学、哲学、语言学和计算机科学产生了非常重要的影响。 本文所要探讨的问题是:21世纪逻辑发展的主要动力将来自何处?大致说来将如何发展?我个人的看法是:计算机科学和人工智能将至少是21世纪早期逻辑学发展的主要动力源泉,并将由此决定21世纪逻辑学的另一幅面貌。由于人工智能要模拟人的智能,它的难点不在于人脑所进行的各种必然性推理(这一点在20世纪基本上已经做到了,如用计算机去进行高难度和高强度的数学证明,“深蓝”通过高速、大量的计算去与世界冠军下棋),而是最能体现人的智能特征的能动性、创造性思维,这种思维活动中包括学习、抉择、尝试、修正、推理诸因素,例如选择性地搜集相关的经验证据,在不充分信息的基础上作出尝试性的判断或抉择,不断根据环境反馈调整、修正自己的行为,……由此达到实践的成功。于是,逻辑学将不得不比较全面地研究人的思维活动,并着重研究人的思维中最能体现其能动性特征的各种不确定性推理,由此发展出的逻辑理论也将具有更强的可应用性。 实际上,在20世纪中后期,就已经开始了现代逻辑与人工智能(记为AI)之间的相互融合和渗透。例如,哲学逻辑所研究的许多课题在理论计算机和人工智能中具有重要的应用价值。AI从认知心理学、社会科学以及决策科学中获得了许多资源,但逻辑(包括哲学逻辑)在AI中发挥了特别突出的作用。某些原因促使哲学逻辑家去发展关于非数学推理的理论;基于几乎同样的理由,AI研究者也在进行类似的探索,这两方面的研究正在相互接近、相互借鉴,甚至在逐渐融合在一起。例如,AI特别关心下述课题: ·效率和资源有限的推理; ·感知; ·做计划和计划再认; ·关于他人的知识和信念的推理; ·各认知主体之间相互的知识; ·自然语言理解; ·知识表示; ·常识的精确处理; ·对不确定性的处理,容错推理; ·关于时间和因果性的推理; ·解释或说明;21世纪的逻辑学也应该关注这些问题,并对之进行研究。为了做到这一点,逻辑学家们有必要熟悉AI的要求及其相关进展,使其研究成果在AI中具有可应用性. 我认为,至少是21世纪早期,逻辑学将会重点关注下述几个领域,并且有可能在这些领域出现具有重大意义的成果:(1)如何在逻辑中处理常识推理中的弗协调、非单调和容错性因素?(2)如何使机器人具有人的创造性智能,如从经验证据中建立用于指导以后行动的归纳判断?(3)如何进行知识表示和知识推理,特别是基于已有的知识库以及各认知主体相互之间的知识而进行的推理?(4)如何结合各种语境因素进行自然语言理解和推理,使智能机器人能够用人的自然语言与人进行成功的交际?等等。

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