教育机器人现状

教育机器人现状（精选8篇）

1.教育机器人现状 篇一

3中国工业机器人发展现状

我国工业机器人从二十世纪 80 年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，863 机器人技术主题对机器人技术发展作了重要战略调整，从单纯的研发机器人技术向机器人技术与自动化工艺装备扩展，将中心任务定义为“研究和开发面向先进制造的机器人制造单元及系统，自动化装备、特种机器人，促进传统机器的智能化和机器人产业的发展，提高我国自动化技术的整体水平”。

（王田苗．国家863计划先进制造与自动化技术领域机器人技术主题发展战略的若干思考[J].机器人技术与应用, 2002,(3): 2-7.）

通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的优化设计制造技术，解决了工业机器人控制、驱动系统的设计技术，机器人软件的设计和编程等关键技术，还掌握了弧焊、点焊及大型机器人自动生产线（工作站）与周边配套设备的开发和制造技术，掌握了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。其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30 条自动喷漆生产线上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。

“十五”期间，根据“有所为，有所不为”，“重创新、抓应用、建环境、促发展、见效益”的指导思想，显现了有以机器人技术为主向基础装备和成套装备研发方向的转移。

（原魁.工业机器人发展现状与趋势[J].机器人技术与应用, 2007,(1):34-38.）

总体来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人，约占全球已安装台数的 0.5%。

以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术问题，对产品进行全面规划，搞好标准化、系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程。

纵观目前经济发展现状，我国机器人市场增长非常迅猛，从销售量上更是充分说明了这个不争的事实。在中国市场上占有 35% 的市场份额的ABB 公司 2004年在中国卖出了 600 台机器人。而该公司在过去 9 年中一共才在中国大陆市场销售2000 台机器人。专家预测，中国机器人到2010 年拥有量将达到 17300 台，到 2015 年，市场容量将达到十几万台（套）。汽车制造、工程机械及电机、电子等行业的企业是中国今后对机器人需求最大的产业，其中所需机器人的品种以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等为主。

我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，6000米水下无缆机器人的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种；在机器人视觉、力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了一定的发展基础，但是在多传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品。（刘进长.抓住机遇促成飞跃一我国机器入产业发展的若干思考[J].机器人技术与应用, 2007,(3):7-9.）

2.教育机器人现状 篇二

今年7月底, 台湾第一届智动化与机器人展在台北市南港世贸馆举办, 这项展览过去规模小到只能与其他产业展一起合并展出, 而这次总共有200家产学研机构参展, 摊位达1000多个, 为历年最多。

台湾智动化与机器人协会理事长卓永财将2014年称为“台湾智动化与机器人元年”, 正式开启黄金10年序幕。去年台湾机器人产值为526亿元新台币, 今年将达550亿元, 若计算智动化机器人总产值, 也会从去年的9000多亿元攀升至今年的1.1万亿元, 成为另一个兆元产业。

研华宝元数控公司总经理郭伦毓也表示, 2014年确实是转折点, 以前客户都只谈论, 现在则开始购买。

其实, 机器人30年前就被运用于汽车制造业, 最近因为大陆以及欧美发达国家制造业转型的迫切需求, 才启动第二波工业机器人增长动力。

台湾刚好搭上快车。当2010年富士康深圳厂频发员工跳楼死亡事件时, 让不少业者感受到急迫性, 富士康董事长郭台铭在2011年喊出2014年打造百万机器人的口号。

今年5月, 越南发生多起大规模排华事件, 众多台商损失惨重。7月初, 又发生大陆昆山台商中荣金属工厂爆炸, 造成71人死亡的安全事故。一位台商感慨地说, 逐水草而居的生活, 何时是尽头?要担心薪资上涨、罢工及安全事故, 算盘打一打, 用机器人最划算。

技术成熟加上需求崛起, 全球逐渐涌现机器换人风潮。除工业机器人迎来增长动力, 服务型机器人也有明显进展, 服务型涵盖智能住宅、智能家电、无人车、看护、导览、扫地、教育机器人等。

台大副教授康仲仕指出, 服务型机器人具有想象空间, 吸引企业纷纷瞄准。一般推估服务型机器人商机至少是工业机器人的4倍以上。

台湾在这波机器人浪潮中也掌握到三大发展机会, 分别是中小企业机器手臂商机、3C产业的机器人商机, 以及服务机器人自创品牌与代工机会。

台湾机器人产业实力高居全球第四

众所周知, 全球机器人产业实力最强的当数美国、德国、日本, 台湾能排第几呢?

如果参考美国ROBO-STOX LLC公司所创立的、2013年10月在纳斯达克交易的全球机器人与自动化指数股票型基金 (简称ROBO-STOX基金) , 或许可找到一些答案。该基金代表美国金融市场开始关注全球机器人产业, 也让投资人享有自动化带来产业增长动能而衍生的获利机会。ROBO-STOX基金集合了全球81档机器人公司上市企业概念股, 可以发现多数为美、德、日的重量级企业, 但其中也收进了台湾的5家公司, 数量排名世界第四位, 由此可见台湾机器人产业的实力地位。

这5家台湾企业分别是上银科技、台达电子、鸿准精密、亚德客与东元电机公司。其中上银科技是台湾最早投入机器人产业的代表, 也是唯一有工业机器人出口的上市公司。该公司研发的由马达驱动的工业机器人, 整合滚珠螺杆与线性滑轨, 具有体积小、重量轻、高负荷、长寿命等特性, 适用于面板、半导体制程设备、医疗自动化、机械手臂、光学量测仪器、晶圆运送设备或无尘室环境。

同在榜单之内的台达电子公司, 低调研发工业机器人多年后, 将在今年11月到上海举办发布大会。一名科技业者指出, 台达电子去年就四处探询CT业者有无机器手臂的需求, 积极布局。

台达电子积极研制的是电子组装线的工业机器人零部件和控制系统, 其优势是电控零部件, 解决方案包括自制的交流马达驱动器、交流伺服驱动器、人机界面等。

鸿准精密是鸿海 (富士康) 集团的子公司。鸿海集团多年前曾研制“Pleo小恐龙”, 虽然销售成绩不如预期, 但“小恐龙”所采用的传感器技术, 宣告鸿海早已掌握机器人某些关键核心技术。

今年6月初, 鸿海集团为日本软银公司代工生产全球第一台具有情感的机器人Pepper, 从售价19.8万日元 (约台币5.7万元) 看来, 鸿海的制造能力就如同软银总裁孙正义所说:是目前世界上生产与成本控管能力最卓越的企业。

鸿海集团已宣布要在大陆生产100万台工业用机器人 (包括机械手臂) , 而这还只是自动化的一环, 未来将会进一步延伸到商店、家庭、办公室的自动化领域, 最终要走向结合物联网的自动化。

从代工生产i M a c电脑、i Phone手机、i Pad平板到目前为日本软银公司代工生产“Pepper机器人”, 样样都能量产的鸿海 (富士康) 集团, 全世界没人敢轻忽其“产品平价化、普及化”的制造能力。据了解, 鸿海自行研制的工业机器人目前已进入商品化阶段, 命名为“福匠”, 几个月前业务员已拿着目录在大陆各地工厂推销。

另外, 以生产马达起家的东元电机公司也入选其中。今年7月底在南港台湾智能自动化与机器人展上, 东元以一层楼高的4米暖色系“TECO”字样, 打造宽敞舒适的展示区, 吸引目光。

东元在台湾率先发表全系列云端智能家电。东元集团董事长刘兆凯表示, 东元以云端机器人全新概念, 通过App将家电控制整合到指尖, 提供无处不在的便利智能生活。

第五档入选的是大众知名度相对低的亚德客 (Air Tac) 公司, 这是家生产机器人控制元件、气动元件的企业, 超过90%零件自制, 已占大陆气动元件10%至15%市场。

这也是堪称从大陆红回岛内的企业, 2010年在台湾上市后, 就被视为机器人概念股。近几年气动元件占营收比均达40%左右, 预计5年后将增加3倍, 挑战60亿元人民币 (约290亿台币) 。

掌握关键零部件、机器人主体、系统整合

美国ROBO-STOX基金挑上的台湾机器人概念股, 大都是市值较大的企业, 但除了这些, 台湾还有不少与智能自动化 (简称智动化) 及机器人沾上边的概念股, 近来也逐渐受到人们关注。

台湾机器人相关企业可大致分三类, 分别是机器人主体、关键零部件及系统整合。机器人主体又分成工业机器人与服务型机器人。不过, 该市场相对竞争激烈, 欧美日主要业者已占七成以上市场。

根据台湾工研院IEK汇整的数据, 全球工业型机器人产值将由2012年的87亿美元增长到2016年的105亿美元。其中若以四轴以上机器人台数来区分, 又以亚洲为最主要市场, 大陆与日本合计就占有市场约四成的比重。尤其是, 大陆将是未来一至两年增长最为快速的地区, 预估安装量由2012年的2.3万台, 增长至2016年的3.8万台, 增长幅度约65%,

如今全球工业机器人供应已形成寡占市场, 少数厂商占有约三分之二的市占率。目前岛内能够生产工业机器人的企业有上银科技、台达电子、鸿海集团, 2013年台湾工业机器人产值约526亿元新台币。超过一半为来自零组件与整合服务的贡献, 在市场能见度较低下, 单纯机器人主体仅有78亿元新台币, 占比不到二成。

岛内生产服务型机器人的代表企业是松腾、微星与华硕。

松腾公司成立于1986年, 扫地机器人产量在全球市场占有率第二, 仅次美国i Robot, 位居亚洲第一, 2013年销售量50万台。

原本从事主机板制造的微星科技公司2003年就开始研发机器人, 初期就锁定全球代工市场, 第一年订单满载, 获利可观, 近几年业绩稳定发展, 在2010年自创FUNROBOT品牌扫地机器人, 专注家用智慧机器人的研制与销售, 销售市场遍及亚 (包括日本) 、欧、美等地区。目前全球前五大吸尘器家电品牌厂商中, 有三家委托微星公司代工制造, 去年全球销售量超过260万台。

百万元新台币

微星科技公司研发本部副总经理邓褀宏表示, 目前看好空气清净机以及割草机等机器人商品, 大陆、欧美需求庞大。

华硕集团旗下子公司凌海科技以自行研制的AGAi T扫地机器人品牌营销, 现在加入云端服务功能, 新增监控功能, 能够130度广角自动拍摄, 可在户外远端监控。

另外, 以台湾看护机器人研发鼻祖新光保全公司为例。11年前, 新保董事长林伯峰 (当时为总经理) 观察到日本机器人的发展趋势, 2004年就与当时的中正大学校长罗仁权开发完成“新保1号”机器人, 是台湾首台保安专用机器人, 今年已推出7号。

新光保全公司技术研发中心协理郑泽芳说:“7号全靠自己研制, 材料都来自台湾, 成本降一大半。7号将人为不确定因素转为标准化作业模式, 当儿童过马路时, 会移动到警戒位置, 亮起警示灯、发出警报声, 做出阻挡手势, 提醒驾驶停止前进。”

今年8月, 兼具用药提醒、远端监控、视讯等服务功能的“新保6号”还进驻花博公园的悠活村展览, 今年底要开始量产“6S机器人” (6号迷你版) , 售价压低到1万元新台币 (约合2000元人民币) 以下, 具有居家侦测、照顾老人、陪伴小孩功能。

新保公司总经理洪国超说, 11年来已投入数亿元经费, 还专设机器人小组、成立台湾智能机器人科技公司, 展现新光集团发展机器人产业的决心。

第二类是关键零部件, 包括伺服马达与控制系统, 代表厂商为台达电、鸿海旗下的赐福科技, 及上银科技、勤堃机械、盟立、瑞颖、亚德、以及研华旗下末上市公司研华宝元数控等企业。而目前世界主要智慧型机器人制造厂家所使用的工业主机板, 有一部分是来自台湾的威盛公司所生产。

其中, 盟立自动化公司推出点焊机器人、超音波切割机器人、焊接机器人等数款机器手臂产品与设备, 可以应用在汽车制造与周边配件生产线, 以大陆为机器人主要市场, 约占整体营收比重一成。客户以汽车、食品、液晶面板产业为大宗。凭借着性价比优于日、韩大厂, 目前已打入上汽及东风日产供应链。而今年在大陆自动化仓储订单可望增长一倍, 面板厂设备需求回升, 再加上机器人业务持续增长下, 营收可望大幅增长。

瑞颖公司主要以生产轴承为主, 产品七成用在机器人及自动仓储设备相关部件, 主要销售市场近九成在美洲地区。由于去年开始受惠美国制造业回流复苏, 带动机器人及自动仓储设备需求增加, 再加上产品结构调整, 拉升该公司赢利能力。

而亚德客公司所生产的气动元件, 广泛运用于机器人、汽车、机械制造、食品包装等自动化工业领域, 约九成营收来自于大陆, 因而受惠于大陆经济快速发展, 去年营收也缴出年增长率28.4%的好成绩。同时, 在大陆经销据点持续扩增, 也投入直线机器人的研发生产, 随着自动化生产蔚为趋势, 展望乐观。

再以研华宝元数控公司为例, 其原先为宝成集团子公司宝元数控公司, 研制机床控制器已有10多年, 2013年8月被研发生产工业计算机的研华集团并购, 改名研华宝元数控公司, 现为台湾控制器第一大生产企业。

研华宝元数控总经理郭伦毓指出, 该公司在既有机床控制器生产基础上, 于4年前开始研制机器人控制器及伺服马达, 外销大陆、土耳其、印度, 关节型、滑轨式机器人控制器每月出货100至200套, 一年约销售2000套。鉴于大陆深具市场潜力, 郭伦毓认为, 为客户量身订制控制器, 更能符合企业需求, 差异化服务是研华宝元的优势。

第三类是系统整合商, 这是台湾的优势, 例如盟立、均豪、和椿、阳程、东台等企业, 都在各自擅长领域开拓市场。订制化系统整合能力的高低, 是机器人系统整合商获利高低的关键。

与机器人相关的自动化设备也为台湾厂商持续耕耘的领域之一。川宝、致茂、志圣、阳程等皆为其中有名的企业。阳程公司在去年接获新普、鸿海生产线自动化订单下, 获利大幅跃进;今年在客户需求持续下, 整体营运依然看俏, 股价持续走强。

而在印刷电路板等高劳力密集产业, 自动化设备也将是不可避免的趋势, 相关设备商如川宝、志圣可望受惠。其他如系统设备整合的广运、帆宣等企业, 营运或有机会搭上这一波自动化浪潮向前快速发展, 皆可持续关注。

台湾优势:产业链完整、技术佳

机器人浪潮席卷全球, 世界各国和地区均看好机器人产业的未来, 企业加码投资, 台湾产业是否具备竞争优势?

其实, 过去数十年所累积的制造能力, 以及金属机械、资讯电子与化工业等完整产业链, 已为台湾机器人产业装上起飞的翅膀。

例如淡江大学机器人研究所教授翁庆昌指导的硕、博士生作品, 从零件到研发都不假他人, 只要走一趟台北光华商场, 就能买齐材料, 让一位加拿大短期研修回来的淡江硕士生叹为观止:想在温哥华买耗材, 要跑好几个地方。

台大电机系终身特聘教授罗仁权说, 一台机器人约有36%至40%的电子零部件, 台湾有晶圆代工、集成电路设计等完整又密集的ICT产业, 是发展机器人的优势。

机器人的研发技术也明显进步, 例如制鞋涂胶, 由于鞋子尺码不一, 都要靠人工上胶, 最近已突破瓶颈, 完成自动化上胶。

台湾完整的产业链及少量多样的制造能力, 外商都看在眼里。日本软银公司找鸿海代工机器人就是实例。

台湾劣势:市场小、缺关键零部件

不过, 有优势也有劣势。全球工业用机器人已臻成熟, 八成市场被少数国际企业把持, 核心关键零部件也掌控在外人手里, 台湾必须尽速落实机器人零部件国产化, 降低成本, 才有机会胜出。

另一个挑战则是市场, 台湾内需规模小, 同文同种的大陆是最佳机会。以2012年每万人工业机器人持有数来看, 全球平均58台, 台湾排名11, 有124台, 大陆排名28, 仅23台, 潜在需求大。

不过, 研华宝元数控公司总经理郭伦毓提醒, 大陆既是主要市场, 也是竞争者, 尤其当地机器人产业供应链发展迅速, 台商必须加以注意。

台湾机会:发展服务型机器人

相对于工业型机器人, 服务型机器人市场倒是台湾的新机会。罗仁权建议从“必须拥有”角度出发, 做消费者真正需要的商品, 再降低成本, 达到买得起、容易安装又方便维修, 做到这三点就能成功。

机器人浪潮来袭, 台湾已有不少企业蓄势抢占市场, 如上银、鸿海、研华等, 但也有企业犹豫不决。智能自动化与机器人协会副秘书长陈文贞说, 大家都知道智动化是趋势, 但多数中小企业考量成本后, 还是迟疑不敢投入。

少子化与高龄化让智动化势在必行, 企业如无法理解, 就像温水煮青蛙, 等到同业都自动化, 品质稳定、成本下降后, 就会失去竞争力。

其实就投入经费来看, 台湾跟邻近的日、韩, 乃至于大陆都遥遥落后。

根据韩国机器人协会 (KAR) 的统计, 2013年韩国投入机器人产业金额达1.6亿美元 (约台币48亿元) , 2010年就已喊出2030年将仁川打造成“东亚机器人总部”的口号, 预计2014年至2018年, 还要投入27.3亿美元。台湾5年才预计投入82亿元台币, 等于一年预算只有韩国的1/10。

台大机械系终身特聘教授黄汉邦直言, 台当局若没有决心, 预算无法持续, 学术界就缺乏支撑研究的力道, 光靠企业有限, 台当局必须起带头作用, 才能发挥力量。

智能自动化与机器人协会副秘书长陈文贞汇聚业界心声指出, 台当局机器人产业政策不够明确, 预算不足, 且产学落差大, 许多毕业生无法为企业所用。

除了对企业与政府带来冲击外, 机器人时代对低阶劳工的影响最深远, 工作者必须要行转型的心理准备。

3.教育机器人现状 篇三

关键词：医疗辅助机器人 工作空间 振动分析 虚拟现实

随着社会的进步和生活水平的不断提高，医疗辅助机器人设备得到了迅速的发展，已成为当今世界发展速度最快、贸易往来最活跃的高科技产业之一。医疗辅助机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，已成为国际机器人领域的一个研究热点。目前，先进机器人技术在医疗外科手术规划模拟、微损伤、精确定位操作、无损伤诊断与检查、新型手术医学治疗方法等方面得到了广泛应用，这不仅促进了传统医学的革命，也带动了新技术、新理论的发展。本文对医疗辅助机器人的研究现状进行了分析，指出了现行研究中存在的问题，并对其发展趋势进行了简要描述，对于医疗辅助机器人的研究有进一步的指导意义。

医疗辅助机器人的应用

第一，外科手术。最早多应用于外科手术，比起传统手术，医疗辅助机器人手术具有无感染，创口小，病人恢复快，痛苦少，减少因长时间手术医生疲劳带来的抖动的优点。

第二，远程手术。可借助“高速宽带”技术与其他有数字接口的设备对接以远距离传输，控制手术机器人，实现远程手术。

第三，康复机器人。康复机器人的主要作用是帮助由于疾病而造成偏瘫，或者因意外伤害造成肢体运动障碍的人恢复提高运动能力，脑血栓患者除了早期的手术治疗和的药物治疗外，康复训练对于患者肢体运动功能的恢复起到非常重要的作用。

工作空间分析

机器人的末端执行器所能到达的点的集合，称为机器人工作空间。机器人工作空间的分析在机器人机构设计、路径规划、轨迹规划、机器人视觉等方面都有相当重要的作用。它是衡量机器人工作特性的一个重要指标。机器人用户要求机器人能夹持工具到达一系列位置，这些位置如果在机器人的工作空间内，机器人才能实现这些操作。

工作空间一般分为两大类：第一类为规则曲面，机器人简化机构，且不考虑各关节转角和位移的限制；第二类为不规则曲面，具体结构的机器人的研究中，不但要考虑各关节的转角和位移的限制，还要考虑空间障碍等问题。

当前研究机器人机构工作空间的方法归纳起来大致有如下三类：

第一，从研究手腕点至基础关节中心这间极限距离出发，提出了机器人机构工作空间的边界点是腕点运动时一列处于极限距离点的集合。此类研究方法的最大特点是需要解决一系列非线性方和求极值的问题。

第二，用各种不同的数学解析方法来描述点绕轴旋转所形成的曲线方程，曲线绕轴旋转所形成的曲面方程，以及曲面绕轴旋转所形成的曲面包络面方程。以此来表示机器人机构的工作空间。这类研究方法的缺点是计算量大。

第三，最常见的关节轴线相互平行或正交的特殊结构机器人机构，在平面上用参数方程求解工作空间截面，或用其他数学方法求解工作空间边界方程。

振动分析

对于一个复杂的连续系统，采用连续模型以求解其振动，是非常困难的。因此，对于复杂的连续系统的振动分析，通常采用有限自由度模型，用离散的有限个自由度模型来近似取代原来的无限个自由度连续模型。离散化方法有两种：

第一，集中质量法。这种方法是把结构分为若干个单元，按静力学平行力分解原理，将单元的分布质量集中于单元的结点处。这样便把一个具有无限自由度的结构离散为一具有若干个集中质量的有限自由度系统。划分越细，则集中质量的有限自由度模型越接近原来的无限自由度的结构，得到的解就越接近精确解。集中质量离散化方法的优点是直观、简便。缺点是收敛的慢，往往需要把结构划分得相当细，才能得到所要求的精度。这样所得到的有限自由度模型的自由度数目就相当大，给计算求解带来很大困难。

第二，假设模态法。这一方法是对结构作出有限个假设模态，然后把这些有限个假设模态函数排列成为一个假设的模态矩阵，再用所假设的模态矩阵对原结构的物理坐标作线性变换，从而得到相对于假设模态的广义坐标—模态坐标。只要假设的模态比较合理，可大大减少系统的自由度数目，从而得到足够精确的结果，但对于几何形状十分复杂的系统，对整个系统选择一组合理的模态是十分困难的。

为了克服以上两种离散化方法的缺点，同时又保留它们的优点，引入有限元法。其基本思想是把一结构分割成数目有限的若干基本单元，彼此间只在数目有限的结点处相互连接，组成一个单元的组合体，以代替原来的实际构，又在结点处引进等效结点力，代替原来作用于单元上的外力。这一步与集中质量法相似，但并不是把每一单元的质量简单地向结点处集中，而是对于每个单元，先假设单元形状的函数矩阵来近似地表示其位移分量分布规律，再根据变分原理求出单元的刚度矩阵，阻尼矩阵和质量矩阵等。然后，再把单元的刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵根据结构的边界条件与单元之间的连续条件，综合而成整个系统的总体刚度矩阵，总体阻尼矩阵和总体质量矩阵。这样便可将一个连续体的振动问题变成为以有限个结点位移为广义坐标的多自由度系统的振动问题。

虚拟现实技术

虚拟现实在医学上的应用起源于医务人员对复杂的三维医学解剖体数据的可视化需求，进而发展到能对可视化的数据进行实时操作，从而建立可供手术和手术前规划使用的虚拟环境。在医学手术教学和仿真训练等方面，虚拟现实技术有着不可替代作用。

由于计算机图像与图形技术的迅速发展，为医学图像处理提供了强有力的工具（如CT，MRI），然而神经外科医生们越发感到对于许多复杂的手术难以精确地完成，越发迫切需要建立三维结构的医学图像模型，以便能够在计算机屏幕上观察到不同颜色显示的人体内不同解剖结构，并可以从不同角度，对预行手术操作或结果进行虚拟演示与规划。

利用手术仿真系统为医生提供必要的数据，包括现场摄像头采集的图像，数据模拟后的三维图形等，让医生能够有足够的信息进行诊断和方案的选择，然后在计算机上模拟手术过程，显示手术结果。同时，设计特定的交互工具使仿真系统除了执行实际手术操作之外，还要能够完成医生的重复性培训任务。

首先要保证的系统模拟的准确性和精度。必须能够为专家提供精确的数据和模拟，才能不影响专家的诊断和治疗。

其次是系统的安全性。一是必须保证病人的安全，即系统需要有各种措施来消除可能对病人造成伤害的操作，二是要保证系统本身的稳定安全，以及机器人本体不因误操作而受到损坏。

最后是系统的交互性能。手术仿真系统不仅要在实际手术中承担模拟预测的功能，还必须能为手术医生提供基本的培训和控制机器人的手段。

结束语

和普遍的期待相反，现在医疗机器人只能让很少的病人和医生受益。此类系统结构复杂，需要对医生进行极严格的长时间的培训，医生才能掌握此项技术。目前全球能使用医疗机器人进行手术的专家很少。另外，此类系统十分昂贵，无论手术费用、维护费用还是医生培训费用很高，使其不具竞争力。人们对现有的系统还心存顾虑，不是很相信此类系统。现有的医疗机器人系统必须在一些方面进行修改，要考虑到以下方面：机器人结构和功能的完善和优化，体积小和重量轻；将机器人系统和手术成像获取技术，如CT（计算机断层扫描成像）/MRI（核磁共振成像）/超声波结合起来，多传感器系统将成趋势。长期发展方面，需要考虑以下方面：通用医疗机器人要应用于各个领域；增加力学反馈功能使医生能好的操控机器人，同时也增加机器人实施手术的安全性；基于微纳技术的小型化医疗机器人。

（作者单位：重庆邮电大学自动化学院）

参考文献

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4.教育机器人现状 篇四

目前大多数国内机器人厂商业务集中于此，竞争激烈从产业链的角度看，机器人本体（单元）是机器人产业发展的基础，而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。只有机器人裸机是不能完成任何工作的，需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。系统集成方案解决商处于机器人产业链的下游应用端，为终端客户提供应用解决方案，其负责工业机器人软件系统开发和集成，是工业机器人自动作业的重要构成。在我国，系统集成商多是从国外购臵机器人整机，根据不同行业或客户的需求，制定符合生产需求的解决方案。

系统集成想从小做大规模并不容易。系统集成企业的工作模式是非标准化的，从销售人员拿订单到项目工程师根据订单要求进行方案设计，再到安装调试人员到客户现场进行安装调试，最后交给客户使用，不同行业的项目都会有其特殊性，很难完全复制。如果专注于某个领域，可以获得较高的行业壁垒，但这个壁垒也使系统集成企业很难跨行业去扩张，其规模也很难上去。

尽管存在诸多障碍，近年来国内还是涌现一批系统集成行业的佼佼者。国际机器人系统集成企业主要有kuka、abb、发那科、科马、锐驰机器人、徕斯等。国内涉足下游集成应用领域的上市公司包括新松机器人、博实股份、天奇股份、广州数控、埃斯顿等，其中新松机器人为国内最大的系统集成商，主要从事工业机器人及自动化成套装备系统的研发、制造。新三板公司有伯朗特、林克曼、拓斯达等。

机器集成产业现状

机器人系统集成商作为中国机器人市场上的主力军，普遍规模较小，年产值不高，面临强大的竞争压力。根据GGII的数据显示，截至2014年9月，中国机器人相关企业428家，其中系统集成商就占88%，并且从相关市场数据来看，现阶段国内集成商规模都不大，销售收入1个亿以下的企业占大部分，能做到5个亿的就是行业的佼佼者，10个亿以上的全国范围屈指可数。

一般工业是指非汽车行业。目前汽车行业的自动化程度比较高，供应商体系相对稳定。而一般工业的自动化改造需求相对旺盛。全球工业机器人集成从应用角度看“搬运”占比最高。全球工业机器人销量中，半数机器人用于搬运应用。搬运应用中又可以按照应用场景不同分为拾取装箱、注塑取件、机床上下料等。按照应用来分，占比前三的应用为搬运50%，焊接28%，组装9%。现阶段工业机器人系统集成有如下特点：

1)不能批量复制

系统集成项目是非标准化的，每个项目都不一样，不能100%复制，因此比较难上规模。能上规模的一般都是可以复制的，比如研发一个产品，定型之后就很少改了，每个型号产品都一样，通过生产和销售就能大量复制上规模。而且由于需要垫资，集成商通常要考虑同时实施项目的数量及规模。

2)需要熟悉下游行业的工艺

要熟悉相关行业工艺由于机器人集成是二次开发产品，需要熟悉下游行业的工艺，要完成重新编程、布放等工作。国内系统集成商，如果聚焦于某个领域，通常可以获得较高行业壁垒，生存没问题，但是同样由于行业壁垒，很难实现跨行业拓展业务，通过并购也行不通，因此规模做大很难。机器人系统集成商本来就该是小的，起码现阶段国内集成商规模都不大。

3)需要专业人才

系统集成商的核心竞争力是人才，其中，最为核心的是销售人员、项目工程师和现场安装调试人员，销售人员负责拿订单，项目工程师根据订单要求进行方案设计，安装调试人员到客户现场进行安装调试，并最终交付客户使用。几乎每个项目都是非标的，不能简单复制上量。

系统集成商实际是轻资产的订单型工程服务商，核心资产是销售人员、项目工程师和安装调试人员，因此，系统集成商很难通过并购的方式扩张规模。

4)需要垫付资金

系统集成的付款通常采用“361”或“3331”的方式，即图纸通过审核后拿到30%，发货后拿到30%，安装调试完毕拿到30%，最后剩10%的质保金。按照这样一个付款流程，系统集成商通常需要垫资。

一般来讲集成商资金压力不会太大，但是如果几个项目同时进行，或者说单个项目金额太大，就会存在资金压力，毕竟集成商很多业务也是外包，需要付给供应商货款，有的外购件是要求货到付款。

总之，由于硬件产品价格逐年下降、利润也越来越薄，仅靠项目带动硬件产品的销售模式已经成为过去时，同时在基础应用方面，如搬运、码垛、分拣等进入门槛越来越低，竞争就更为激烈。与上下游议价能力较弱，毛利水平不高，但其市场规模要远远大于本体市场。

系统集成商未来发展方向

1)从汽车行业向一般工业延伸

我国在汽车行业以外的其它行业集成业务迅速增加，从机器人各个领域销量可以看到，系统集成业务分布的变化。现阶段，汽车工业是国内工业机器人最大的应用市场。随着市场对机器人产品认可度的不断提高，机器人应用正从汽车工业向一般工业延伸。我国机器人集成在一般工业中应用市场的热点和突破点主要在于3C电子、金属、食品饮料及其他细分市场。我国系统集成商也可以逐渐从易到难，把握国内机器人不同行业不同需求，完成专业的技术积累。

2)未来趋势是行业细分化机器人集成未来趋势是行业细分化

对某一行业的工艺有深入理解的标的，有机会将机器人集成模块化、功能化、进而作为标准设备来提供。既然工艺是门槛，那么同一家公司能够掌握的行业工艺，必然也就只局限于某一个或几个行业，也就是说行业必将细分化。仅苏州地区从事自动化系统集成的企业就超过200家，而4-5年前仅有不到30家。由于汽车以外的行业系统集成项目越来越多，细分领域增加会导致系统集成商数量进一步增加。可以预知，未来几年行业集中度会进一步降低。参考国外经验，未来拥有核心竞争力且能够把3C等大体量行业集成业务做精的系统集成商将脱颖而出，规模达到数十亿。

3)项目标准化程度将持续提高

标准化程度将持续提高系统集成另外一个趋势是项目标准化程度将持续提高，将有利于集成企业上规模。如果系统集成只有机器人本体是标准的，整个项目标准化程度仅为30%-50%。现在很多集成商在推动机器人本体加工艺的标准化，未来系统集成项目的标准化程度有望达到75%左右。

4)未来方向智慧工厂

智慧工厂是现代工厂信息化发展的一个新阶段，智慧工厂的核心是数字化。信息化、数字化将贯通生产的各个环节，从设计到生产制造之间的不确定性降低，从而缩短产品设计到生产的转化时间，并且提高产品的可靠性与成功率。系统集成商的业务未来向智慧工厂或数字化工厂方向发展，将来不仅仅做硬件设备的集成，更多是顶层架构设计和软件方面的集成。新松机器人近期数字化工厂订单增加，充分说明这一趋势。

5)从汽车行业向一般工业延伸

整合潮流难以抵挡。普通的机器人系统集成商难以做大，营收达到1亿左右则面临发展瓶颈。未来的产业整合过程中，工艺是门槛。能够在某个行业中深入发展，掌握客户与渠道，对上游本体厂商有议价权的标的，才能够在未来的发展中成为解决方案或者标准设备的供应商。

参考文献：

5.教育机器人现状 篇五

摘 要：随着信息时代的到来，信息技术在人们生活中起着越来越重要的作用，能正确掌握并运用信息技术会极大地给大家的工作和生活带来便利。信息技术已成为未来人才的必备知识之一，机器人教育在我国校园内应运而生。结合中学机器人教育现状，探究如何将中学机器人教育与STEAM教育相融合。

关键词：中学教育；机器人教育；STEAM教育；教育教学

一、目前中学机器人教育现状分析

1.中学机器人教育仍然属于“师本”模式

我国传统教学一直处于“教师本位”模式，但随着教学改革的不断深化，各专家和学者对“学本课堂”的重视程度不断提高，“生本课堂”将学习者置于课堂的主体地位，强调老师不仅要教会学生基本的知识点，更要教会学生正确的思维方式和思考逻辑。但是就笔者了解到的情况，目前的中学机器人教育中，教师普遍处于主体地位，作为知识接受者的学生在学习中则较为被动，这样不利于激发学生持久学习的主动性和积极性。老师仍然用“师本”思维去设计教学，并没能考虑作为知识接受者的学生，他们希望老师用什么样的方式去对知识进行讲解，这样的教学无疑会加重学生对学习和老师的抗拒性，并不利于老师进行中学机器人教育。

2.?S多老师机器人教育流于形式

近年来，机器人教育凭借其生动性和易传递性受到了教育领域专家和学者的青睐。当代是一个互联网技术和电子设备飞速发展的社会，孩子们从一出生就开始广泛使用各类移动设备，其生长环境中充满了电子设备，也使其习惯了电子设备所带来的便捷与高效。在这样的趋势下，学生在学校的学习也应该与现代信息技术相关联，这也是专家和学者们提倡机器人教育的原因之一。但是，由于各种原因，笔者发现目前很多老师的机器人教育流于形式，仅仅在进行教学展示或者有老师旁听学习时进行机器人教育，或者仅仅将机器人教育作为兴趣辅导，这样的行为与目的是背道而驰的。

3.中学老师缺乏学科综合培养的观念

目前我国的课程设计是将不同学科分类进行教学的，但学生在接受教育阶段是需要从多方面、多维度去进行知识的学习的，因此老师在教学时树立起学科综合培养观念是十分必要的。但在中学机器人教育中，部分老师仍然将学科割裂看待，认为自己只需要对单一的学科进行讲解就行，不需要关注其在别的学科的应用，也不需要关注学生学习素养的培养。这样的观念是片面的，学生在学习过程中必然会存在学科交叉的情况，因此老师更应该注重学生的学科素养，让学生在其他学科遇到相关知识点时能够准确加以应用，这样的教育才是真正有效的。

二、中学机器人教育与STEAM教育融合探索

1.老师要变“师本”教学为“生本”教学

“生本课堂”将学习者置于课堂的主体地位，强调老师不仅要教会学生基本的知识点，更要教会学生正确的思维方式和思考逻辑，在老师开展机器人教育的过程中，同样也要树立“生本”课堂理念，将学生置于学习的主体地位，将老师的角色更多地定义为学生学习的辅助者和帮助者。例如：在传统的中学机器人教育过程中，老师更多讲解的是自身理解的重难点，忽略了作为知识接收者的学生认为的真实的重难点知识，导致老师的讲解学生无法受用；“生本”教学模式下，老师可以提前去与学生沟通他们认为哪些知识不容易掌握，他们希望老师重点讲解哪些知识，去了解学生真实的学习需求，再进行机器人教学，这样有利于提高教学质量。

2.学校要注重对老师信息素养的培养

要想在中学更好地开展机器人教育，首先要让信息技术老师树立起这样的培养意识，学校可以邀请信息技术教育领域的专家和学者来为老师做培训，教授老师培养学生信息素养的方法，让老师意识到信息素养对于学生学习和未来发展的重要性，积极引导老师进行教学创新实践。学校还可以组织老师相互交流和学习，分享自己觉得实用的教学方法，相互探究新的教学理念和方式。学校可以通过这些方式和方法加强对老师信息素养的培养，并让老师在自身的教学中去有意识地培养学生的信息素养，提高机器人教育的水平。

3.整合学科间的联系，树立学科综合培养的观念

学生从小接受教育是为了让知识更好地服务于生活，同样的道理，中学机器人教育课程的学习也是为了帮助学生用信息技术方法去解决生活中的实际问题。这也给老师带来教学启发：我们的教学要突破局限性，要树立起学科综合培养的观念，通过引导学生用学习到的知识去解决他们在生活中遇到的实际问题。在其他学科的教学中，老师也要积极使用现代信息技术，让现代信息技术为教学更好地服务，也能让学生知晓现代信息技术在教学和生活中的应用。老师将课堂与生活实践结合起来，有利于加深学生的切身体会，让他们自发将知识用于指导自己的生活，让书本更加贴近于生活。

现代信息技术在生活中无处不在，对学生的生活有着重要的指导作用，学生在这样的环境下应该掌握一些信息时代的学习方式。因此在中学机器人教育中，老师要努力提高自身对信息技术的使用水平，创新教学方法，最大限度地激发学生的潜能，促进学生的全面发展。

参考文献：

6.乐高机器人教育加盟要求 篇六

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乐高机器人教育加盟要求

乐高机器人教育是一门涵盖机械学、力学工程、自动化控制、电子学等综合 性教育，孩子能从中够学到很多的知识。尽管中国的家长比较认同的教育方式还是中国式的，不过随着时代的不断发展这样的思想也在渐渐改变，现在越来越多的家长都会把孩子送去接受乐高机器人教育，乐高机器人教育的前景可谓广大。今天杭州创想教育就来说说关于乐高机器人加盟的一些相关要求。

一、乐高机器人教育加盟条件

1、各类社会教育培训机构

1）独立的法人资格、相关营业执照/许可证；合法经营，讲求诚信； 2)要求主办者要具有高学历和5年以上的教育管理经验、对市场运作有很强的驾驭能力，有志于教育培训事业；

3)符合教学要求的物质资源。如：办公用房，授课场地(最低要有120平米以上活动场地)等；

4)认同乐高教育的经营理念和教学模式；

5)在当地具有较好的公共关系，并能得到政府相关机构的支持； 6)具备一定的投资能力，一般要求有30－50万元以上的注册资金；

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7)具备一定的师资组织、制定和实施教学计划等能力； 8)愿意接受乐高教育总部的指导与监督；

9)具备较高水平和相对稳定的团队管理和招生能力。

2、个人投资经营

1)要求投资经营人在28岁以上，要具有本科学历和5年以上的教育管理经验、对市场运作有很强的驾驭能力，有志于教育培训事业，讲求诚信；

2)认同乐高教育的经营理念和教学模式；

3)在当地具有较好的公共关系，具有政府相关机构的支持优先； 4)具备一定的投资能力，一般要求有30－50万元以上的注册资金； 5)具备一定的师资组织、制定和实施教学计划等能力； 6)愿意接受乐高教育总部的指导与监督；

7)具备较高水平和相对稳定的经营管理团队和招生能力。

3、个人/法人投资者

1)诚实守信、专注坚持、具有共识理念；

2)具有企业经营或投资管理经验、良好公共资源关系优先； 3)认可科技动手的创新培养教育行业方向；

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4)认同乐高教育的教育和经营理念； 5)认同乐高的企业文化

6)具备一定的投资能力，一般要求有30－50万元以上的注册资金。

二、乐高机器人教育加盟流程

1、由拟加盟商按照公司的规范填写《加盟申请表》，填写好自己的基本资料，并附上相关复印件，传真或递交至公司总部。

2、总公司收到上述表格和复印件后进行初步审核，并在三个工作日给予内回复。

3、初审通过后，双方签订《加盟意向书》，公司将派调查员到拟加盟商经营地进行考查。

4、对拟加盟商经营环境、人员配置、设备设施等进行全方位评估，并在考查结束后的5个工作日内通知评估结果。

5、拟加盟商交纳协议约定的相关费用，可以直接到总公司交纳现金或转帐至总公司帐上。

6、公司总部对加盟商进行特许经营资质授权，和加盟连锁管理制度的培训，向拟加盟商提供VI设计样本，宣传资料。

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7、拟加盟商按部公司要求对其营业场所进行装修、装饰，对其工作人员进行统一换装和礼仪培训。

8、总公司派专人对拟加盟商进行开业前检查。

9、开业检查合格，加盟商正式挂牌经营。

杭州创想教育一直致力于完善自己的机器人教育课程，争取培养出更好的机器人接班人，致力于7-16岁机器人教育解决方案，在国内起步是较早的，已经有十几年的经验的，在机器人课程体系上面相对其他的机构还是比较完善的，是值得家长信赖的培训机构，也是值得您信赖的乐高机器人教育的加盟机构。

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7.我国焊接机器人的发展现状 篇七

焊接作为工业“裁缝”, 是汽车工业生产中非常重要的加工手段, 焊接质量的好坏对产品质量起着决定性的影响, 同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在, 焊接的工作环境又非常恶劣。随着先进制造技术的发展, 实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已经成为必然趋势, 采用机器人焊接已经成为焊接技术自动化的主要标志。

焊接机器人应用的意义

(1) 稳定和提高焊接质量焊接过程中焊缝焊接参数都是恒定的, 同时减少焊枪抖动等不利因素, 保证焊缝的均匀稳定性, 提高焊接质量。

(2) 提高生产效率焊接机器人可以24h不间断工作, 同时随着机械制造技术及自动化技术的发展, 机器人焊接效率的提高将更加明显。

(3) 降低工人劳动强度采用机器人焊接, 工人只需要装卸工件, 远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等。对于点焊来说, 工人无需搬运笨重的手工焊钳, 使工人从高强度的体力劳动中解脱出来。

(4) 降低工人操作技术要求焊接机器人的应用, 降低了对工人焊接技术的要求, 工人只需要对焊接参数进行调整, 机器人便可按照指示要求进行工作。

(5) 柔性化程度高缩短了产品改型换代的准备周期, 减少相应的设备投资;可实现小批量产品的焊接自动化;机器人与专机的最大区别就是可以通过修改程序以适应不同工件的生产。

点焊机器人

在我国, 点焊机器人约占焊接机器人总数的46%, 主要应用在汽车、农机、摩托车等行业。通常, 装配一台轿车的白车身要焊接4000~6000个焊点, 只有以机器人为核心组成柔性焊装生产线, 才能完成大批量的生产纲领和适应未来新产品开发与多品种生产的发展要求, 增强企业应变能力。图1为哈尔滨工业大学和奇瑞汽车有限股份公司联合开发的“QH-165点焊机器人”。

1.点焊机器人的基本组成

点焊机器人分为三部分, 即机器人本体、控制系统及点焊焊接系统。

点焊机器人本体主要由机体、臂、手 (手指) 组成。通用点焊机器人具有六个自由度, 即机体腰的回转、肩 (臂和机体连接处) 的仰俯、肘 (各段臂连接处) 的屈伸和腕 (臂与手连接处) 三个方向的转动。前三个自由度使手 (手指) 抓持的工具如焊钳达到一定位置, 后三个自由度再由手腕运动使焊接工具以一定角度 (姿势) 对准焊件。

点焊机器人的控制系统由本体控制部分及焊接控制部分组成。本体控制部分主要实现示教再现、焊点位置及精度控制。位置控制有两种方式:一种为PTP控制, 又称为点位控制或点到点控制, 只注意原始点和目标点的位置, 经由何种途径到达目标点并无要求;另一种为CP控制, 即连续路径控制或轮廓控制。这时不仅要求目标点的位置, 而且所经由的轨迹也要符合要求。

焊接控制部分除了控制电极电压、通电焊接、维持等各程序段的时间及程序转换以外, 还通过改变主电路晶闸管的导通角而实现焊接电流的控制。焊接系统主要由焊接控制器、焊钳及水、电、气等辅助部分组成。

弧焊机器人

弧焊机器人的研究已经历了三个阶段:示教再现、离线编程和自主编程的智能机器人, 当前的应用水平处于第二阶段。我国也从20世纪70年代初开始注重机器人技术的研究, 但在机器人产业应用方面仍远远落后于工业发达国家。国内主要有两个机器人制造公司, 即首钢莫托曼机器人有限公司和新松机器自动化股份有限公司, 图2为首钢莫托曼弧焊机器人。

1.弧焊机器人的基本组成

弧焊机器人可以应用在所有电弧焊、切割技术范围及类似的工艺方法中。常用的有钢的熔化极火星气体保护焊 (CO2气体保护焊、MAG焊) , 铝及特殊合金熔化极惰性气体保护焊 (MIG) , 钨极惰性气体保护焊 (TIG) 以及埋弧焊。弧焊机器人的基本构成包括机械手、控制系统, 焊接装置和焊件夹持装置。夹持装置上有两组可以轮番进入机器人工作范围的旋转台。机械手又称操作机, 是弧焊机器人的操作部分, 由它直接带动焊枪实现各种运动和操作。其机构形式主要有机床式、全关节式和平面关节等形式。

控制系统主要实现示教再现、位置及精度控制。位置控制主要是通过直线插补和圆弧插补实现连续轨迹控制, 而且在运动轨迹的每一点都必须实现预定的姿态。另外, 控制系统还必须能与焊接电源通信, 设定焊接参数, 对起弧、熄弧、通气、断气及焊丝用尽等状态进行检测, 对焊缝进行跟踪, 并不断填充金属形成焊缝。精度一般可控制在± (0.2~0.5) mm。复杂的机器人系统还有引弧失败可以重复引弧、断弧再引弧、解除粘丝、搭接缝搜索、多层焊接、摆动焊接以及焊缝的电弧跟踪活视觉跟踪功能。

结语

目前, 中国已有500台左右的焊接机器人分布于各大中城市的汽车、摩托车、工程机械等制造业, 其中, 在汽车行业内应用最为广泛 (主要包括车后桥机器人焊接工作站、工程机械机器人焊接工作站、合金油箱机器人焊接工作站、拖车车架焊接机器人系统、柔性机器人焊接系统、火焰切割机器人工作站等) 。

8.教育机器人现状 篇八

自然灾害严重的威胁着人类的生命和财产安全，灾难发生的3天内未黄金抢救时间，但是受灾难现场环境的影响，救援人员很难以最快的速度、最高的效率展开救援工作，并且救援任务有时候也超出了救援人员的能力范围。因此，救援机器人已经成为重要的发展趋势，它能够有效的帮助救援人员展开救援工作。

1.国外研究现状

日本作为一个自然灾害发生比较频繁的国家，非常重视救援机器人的研制，其研制救援机器人的水平在世界上名列前茅。日本的某位教授首先提出蛇形机器人理念，并在70年代研制出了第一个蛇形机器人，同时还研制出了“ACM”等系列机器人。较为典型的还有日本的Snakebot机器人，这款机器人主要是用来搜索工作，它长大约8米，其动力是依靠装有动力装置的尼龙绳，能够深入到灾难后废墟的每个小角落。Snakebot还装置有摄像头，能够传回影像使得救援者能够清楚掌握受灾区域内的情形。这款蛇形机器人已经接受了检验与实践的考验。日本的RoboCue机器人是针对消防厅开发的机器人，它可以进入到消防员无法进入的区域，比如火势凶猛的房屋或者弥漫毒气的现场来寻找受灾人。美国一名教授研制的Dash机器人，它是由硬纸板与电子器件的废弃部分组成的，体积十分小，其优点是行动敏捷，并且用纸板做成的“身体”每只造价不超过一美元。因此，它十分具有环保意义。如今，世界上大部分国家都有了各种仿生机器人，比如壁虎机器人、蜘蛛机器人等等。

2.国内研究现状

在我国，救灾机器人的研究相对比较晚，但是受到了高度的重视。比如国家支持研究地震救援机器人，国内很多高校、研究机构和企业单位等都展开了积极地研究，迄今为止取得了较大的进步。我国的“龙虾”救援机器人是目前世界上最大的救援机器人。其每只臂都有7个自由度，经过控制能够自由的升降，同时还能模仿人的双臂展开全面的协调与配合工作。它具有油和電“双动力”驱动，可以利用双臂手展开作业，它的双臂尾端的机械手能够依据作业或者救援现场的需要展开不同的作业。我国沈阳自动化研究所研制的废墟搜索机器人，其特点是能够改变自身的结合进入危险区域或者救援人员无法进入的区域，利用其携带的红外摄像机与声音传感器等装置能够把废墟内的情形传送给求援人员。废墟搜索机器人能够快速搜索到幸存者，并且提供信息给救援人员，方便展开施救。废墟搜索机器人还能够随时监视废墟内情况的变化，防止再次发生倒塌。旋翼飞行机器人能够提供灾难现成的位置和情况给救援人员，并协助救援人员展开排查工作。

3.救援机器人的结构设计

太过复杂的灾难环境会给救援机器人的运动带来不便，因此，在救援过程中具有一定的攀爬与越过障碍能力是非常必要的。在设计机器人过程中应当满足小型化与轻量化，这样才能便捷的展开救援，同时还应当具有稳定性与自我调整能力。结构设计包括底盘设计与机械臂设计两个部分。结构设计是对底盘的设计以及机械臂的设计。从节能环保的角度上看，救援机器人在传动方案与驱动方案上有了比较大的进步。北京理工大学研制的小型四履带移动机器人省去了传动结构，不仅保证了机器人的性能，还满足了小型化与轻量化的要求。由于灾难现场环境复杂，救援机器人必须要具有攀爬台阶等越障碍能力，同时还要具有一定的稳定性。救援机器人在运动过程中应当能够对自身的位置、方向、速度等情况展开准确的估计，从而依据期望的速度以及方向确定其速度。因此，建立救援机器人的模型是非常必要的。

4.救援机器人的测控系统

救援机器人的测控系统工作中应当包括：1.把传感器收集到的受灾环境和具体位置等信息通过处理，把处理后的信息反馈给救援人员，使得救援人员可以及时了解受灾环境，更好的控制机器人的行为。救援人员依据救援机器人传送的信息，通过远程监控系统对救援机器人发出指令，机器人依据周围的环境情况和收到的指令展开规划从而完成任务。救援机器人在完成任务的过程中，应当在避障和路径规划等方面有一定的自主性。传感器是救援机器人感应灾难现场的直接方式。救援机器人的探测感应系统主要是通过传感器采集的不同信息，并且对这些信息进行处理，最终展开决策。救援机器人的视觉传感器能够获取灾难现场的视频信息，使得救援人员可以在第一时间掌握灾难现场的情形，跟踪救援机器人的动态。救援机器人的听觉传感器是作用是检测灾难区域的声音，帮助救援人员了解灾难区域的情况，而气体传感器能够检测灾难区域有毒气体的含量，让救援人员作出相应的措施。在救援过程中，救援人员依据救援机器人传送来的信息掌握灾难区域的情形并且作出相应的措施，从而对救援机器人展开控制。灾难现场的信息主要是通过图像的方式传送给救援人员，使得救援人员能够掌握受灾环境，提高救援工作的效率。

5.结束语

救灾工作关乎着人们的生命和财产安全，面对危险和恶劣的救灾环境，救援机器人能够代替和帮助救援人员展开救援工作。救援机器人的优点有很多，它搬运破拆能力十分强，通过蓄电可以持续的工作，从而提高了搜救的效率，还能够利用携带的各种传感器，帮助救援人员了解灾难区域的具体情形，它的工作速度快，能够辅助甚至代替救援人员，同时还能必能二次事故所带来的危害。