初三智能機(jī)器人科技論文2000字
初三智能機(jī)器人科技論文2000字
隨著科技的進(jìn)步,智能機(jī)器人性能不斷地完善,移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣,廣泛應(yīng)用于軍事、排險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)、救援、海洋開發(fā)等。下面是小編為大家精心推薦的初三科技論文2000字,希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
初三科技論文2000字篇一
淺談智能移動(dòng)機(jī)器人
摘 要:隨著科技的進(jìn)步,智能機(jī)器人性能不斷地完善,移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣,廣泛應(yīng)用于軍事、排險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)、救援、海洋開發(fā)等。介紹了常見智能移動(dòng)機(jī)器人的基本系統(tǒng)組成及其相關(guān)的一些技術(shù),提出一種能夠應(yīng)用于智能移動(dòng)機(jī)器人的越障機(jī)構(gòu),并簡(jiǎn)單闡述了其工作原理。在對(duì)智能機(jī)器人有一定了解的基礎(chǔ)上,論述了智能移動(dòng)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展動(dòng)向。
關(guān)鍵詞:智能移動(dòng)機(jī)器人 越障 避障 伸展收縮
中圖分類號(hào):TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2012)007-049-02
1 引言
上世紀(jì)60年代智能機(jī)器人的出現(xiàn)開辟了智能生產(chǎn)自動(dòng)化的新時(shí)代。在工業(yè)機(jī)器人問世50多年后的今天,機(jī)器人已被人們看作是不可缺少的一種生產(chǎn)工具。由于傳感器、控制、驅(qū)動(dòng)及材料等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步開辟了機(jī)器人應(yīng)用的新領(lǐng)域。智能移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)重要分支。
2 智能移動(dòng)機(jī)器人的基本系統(tǒng)組成及其相關(guān)技術(shù)
由于智能移動(dòng)機(jī)器人在危險(xiǎn)與惡劣環(huán)境以及民用等各方面具有廣闊的應(yīng)用前景,使得世界各國(guó)非常關(guān)注它的發(fā)展。其共同的五大系統(tǒng)組成要素為:(1)機(jī)械機(jī)構(gòu)單元是智能移動(dòng)機(jī)器人的骨架,機(jī)器人所有的模塊都依靠其支撐,機(jī)械機(jī)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu),性能,強(qiáng)度直接影響著整個(gè)機(jī)器人的穩(wěn)定性。隨著科技發(fā)展和新型材料的研制開發(fā),使得智能機(jī)器人產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能有了很大提高,機(jī)械機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)工藝性及尺寸設(shè)計(jì)都向著更加合理高效,更加輕便美觀,更加環(huán)保節(jié)能,更加安全可靠等方向發(fā)展。(2)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)單元為智能移動(dòng)機(jī)器人提供動(dòng)力來(lái)源。(3)環(huán)境感知單元相當(dāng)于智能移動(dòng)機(jī)器人的五官,機(jī)器人通過感知單元對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行感知識(shí)別及各種參數(shù)的收集,然后通過轉(zhuǎn)換成控制模塊可以識(shí)別的光電信號(hào),輸入到控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元為智能移動(dòng)機(jī)器人執(zhí)行部分,能根據(jù)控制中心的命令執(zhí)行命令,完成任務(wù)。不同的機(jī)器人有著不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)影響著對(duì)要執(zhí)行動(dòng)作的效率,精度,穩(wěn)定性,可靠性等。(5)信息處理與控制單元作為整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的核心部分,它如人的大腦一樣,調(diào)控著整個(gè)系統(tǒng),一切的活動(dòng)都由它指揮。將來(lái)自傳感器部分采集到的信息進(jìn)行集中匯總,存儲(chǔ),對(duì)所有信息分析,規(guī)劃決策,輸出命令。使機(jī)器人有目的的運(yùn)行。
智能移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合機(jī)電系統(tǒng)。它是傳感器技術(shù),控制技術(shù),移動(dòng)技術(shù),信息處理、人工智能、電子工程、計(jì)算機(jī)工程等多學(xué)科的重要研究成果,從某種意義上講是機(jī)器發(fā)展進(jìn)化過程中的產(chǎn)物,是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。
3 一種越障機(jī)器人
我們?cè)O(shè)計(jì)的移動(dòng)機(jī)器人(圖1)有很好的機(jī)動(dòng)性能,前導(dǎo)輪、前輪和后輪可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立升降運(yùn)動(dòng)。前導(dǎo)輪(如圖1)由通過曲柄圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度控制搖桿的擺動(dòng)角度,帶動(dòng)相關(guān)的平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)前導(dǎo)向輪的伸展和收縮實(shí)現(xiàn)攀越。機(jī)器人兩側(cè)的側(cè)邊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為平面連桿-滑塊越障機(jī)構(gòu),前后輪(如圖1)分別通過導(dǎo)桿在槽中的移動(dòng),帶動(dòng)平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)前后輪的伸展和收縮,實(shí)現(xiàn)越障功能。本機(jī)器人通過尺寸的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)較大的越障高度,通過合理的控制輪擺動(dòng)的角度還能實(shí)現(xiàn)多種類型障礙物的攀越。
4 智能移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用概況
隨著科技的進(jìn)步,機(jī)器人的功能不斷完善,智能移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍也大大拓寬,不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,而且在排險(xiǎn)、海洋開發(fā)和宇宙探測(cè)領(lǐng)域等有害與危險(xiǎn)場(chǎng)合(如輻射、災(zāi)區(qū)、有毒等)得到很好的應(yīng)用。
4.1 陸地智能移動(dòng)機(jī)器人
20世紀(jì)60年代后期,蘇美為了完成對(duì)宇宙空間的占領(lǐng),完成月球探測(cè)計(jì)劃,各自研制開發(fā)并應(yīng)用了移動(dòng)機(jī)器人,通過移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)外星土壤的樣本采集和土壤分析等各種任務(wù)。陸地智能移動(dòng)機(jī)器人的出現(xiàn)是為了幫助人類完成無(wú)法完成的任務(wù)。陸地移動(dòng)機(jī)器人也廣泛應(yīng)用于軍事,可以完成排除爆炸物,掃雷,偵查,清除障礙物等等,近年來(lái)智能移動(dòng)機(jī)器人也開始漸漸融入人們的日常生活。
4.2 水下智能移動(dòng)機(jī)器人
近年來(lái),人們對(duì)資源的渴求加大,開始對(duì)原子能和海洋資源的開發(fā),加之水下環(huán)境十分復(fù)雜(能見度差,定位困難,流體變化等),水下智能移動(dòng)機(jī)器人在海底資源探測(cè)上的優(yōu)勢(shì)使之受到關(guān)注。近年德國(guó)基爾大學(xué)的科學(xué)家研制出新型深水機(jī)器人“ROV Kiel 6000”,這架深水機(jī)器人能夠下探到6000米深的海底,尋找神秘的深水生物和“白色黃金”可燃冰。
4.3 仿生智能移動(dòng)機(jī)器人
近年來(lái),全球許多機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)越來(lái)越多的關(guān)注仿生學(xué)與機(jī)構(gòu)的研究工作.在某些情況下仿生機(jī)器人尤其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),例如,蛇形機(jī)器人重心低,能夠模仿蛇的動(dòng)作,穿梭在能夠穿梭在受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)和其他復(fù)雜的地形中能夠幫助人類完成各種任務(wù)。除此之外還有仿生寵物狗、仿生魚、仿生昆蟲等。
5 智能移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展方向及前景
影響移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的因素主要有:導(dǎo)航與定位技術(shù),多傳感器信息的融合技術(shù),多機(jī)器人協(xié)調(diào)與控制技術(shù)等因而移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要包括:
(1)高智能情感機(jī)器人。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)人機(jī)交互的技術(shù)的要求越來(lái)越高,具有人類智能的情感移動(dòng)機(jī)器人是移動(dòng)機(jī)器人未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。目前的移動(dòng)機(jī)器人只能說是具有部分的智能,人們渴望能夠出現(xiàn)安全可靠的能夠溝通交流的高智能的機(jī)器人。雖然現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)高智能情感機(jī)器人還非常的困難,但是終有一天,隨著科學(xué)技術(shù)的突破,它將成為現(xiàn)實(shí)。
(2)高適應(yīng)性多功能化的機(jī)器人。機(jī)器人的出現(xiàn)是為人類服務(wù)的,自然界中還有好多未知的世界等著我們開拓,各種危險(xiǎn)的復(fù)雜多變的環(huán)境,人類無(wú)法涉足,因此人們也迫切希望有能夠代替人類的機(jī)器人出現(xiàn),高適應(yīng)性多功能化的機(jī)器人也必將是機(jī)器人的發(fā)展方向之一。
(3)通用服務(wù)型的機(jī)器人。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人也是應(yīng)該越來(lái)越容易融入人們?nèi)粘I钪械模谌粘I钪袨槿藗兎?wù)。例如在家庭中,機(jī)器人可以幫助人們做各種家務(wù),和人們生活關(guān)系密切。
(4)特種智能移動(dòng)機(jī)器人。根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域,不同的目的,設(shè)計(jì)各種各樣特種智能移動(dòng)機(jī)器人是未來(lái)發(fā)展方向,如納米機(jī)器人,宇宙探索機(jī)器人,深海探索機(jī)器人,娛樂機(jī)器人等等。
6 結(jié)束語(yǔ)
總之,智能移動(dòng)機(jī)器人涉及到傳感器技術(shù),控制技術(shù),移動(dòng)技術(shù),信息處理、人工智能、控制工程等多學(xué)科技術(shù)。未來(lái)智能移動(dòng)機(jī)器人走向生活,安全可靠,操作簡(jiǎn)單是其趨勢(shì)。盡管智能移動(dòng)機(jī)器人以驚人的速度在發(fā)展著,但是實(shí)現(xiàn)高適應(yīng)性,智能化,情感化,多功能化的移動(dòng)機(jī)器人還有很長(zhǎng)的路要走。
參考文獻(xiàn):
[1] 謝進(jìn),萬(wàn)朝燕,杜立杰.機(jī)械原理(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2010.
[2] 陳國(guó)華.機(jī)械機(jī)構(gòu)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
[3] 徐國(guó)保,尹怡欣,周美娟.智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用,2007(2).
[4] 肖世德,唐猛,孟祥印,等.機(jī)電一體化系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制[M].四川:西南交通大學(xué)出版社,2011.