机器人和科技创新的科技前沿2000字

篇一：机器人教育,科技创新前沿

机器人教育，科技创新前沿

近年来，随着中国的开放程度愈发提高，与欧美的交流也日渐频繁起来，在教育领域的交流中，欧美在21世纪初逐渐普及的机器人教育也进入到了国人的视野中。机器人教育作为科技创新教育的一个分支，以她独特的魅力深深吸引住了中国的孩子，为此中国的科技创新教育者们也在不断探索机器人教育在中国的可开展之路。

据了解，目前国内首家出版课程体系、MIT科技创新、以STEM项目教育理念为特色的凤凰机器人成为了机器人教育事业的新生代领导者。凤凰机器人所推出的全年龄段阶梯式竞技教育理念，对接属于麻省理工的BOTBALL赛事平台，让赛事与学习结合到了一起，让所学即能变为所用，深受广大家长的支持和赞誉。同时源自STEM的4C教学法亦让凤凰机器人的课堂不仅有趣，更能让孩子学有所得，学会关联、联想乃至创新。

系出名门 实力品牌仅此一家

据悉凤凰机器人为全国最大最大的文化传媒上市公司凤凰传媒旗下高端机器人教育品牌，凤凰机器人同时也是江苏省文化产业专项引导资金支持项目。

权威课程 国内首家出版全年龄段课程体系

凤凰传媒为教育部唯一指定的中小学教科书出版单位，汇集全国机器人教育领域的资深导师系统研发机器人教育课程体系，凤凰机器人课程体系为国内唯一首次出版的拥有独家版权的机器人全年龄段权威教材。

国际赛事 助力中国青少年科技国际化

凤凰机器人代理Botball、Roborave等全球顶尖的机器人赛事平台，为中国学员构建国际化赛事输出体系，同时与国内各级大赛相对接，真正实现中国学员全年龄段竞技化。

标准化及模块化运作

从课程设置、师资培训再到日常运营管理，凤凰机器人都进行标准化、模块化运作，形成了业内的一个新模式。

业内人士分析，像凤凰机器人从课程原创自成体系，再到对接国内外一流赛事平台，最终形成了自有的运营体系，标志着中国的机器人教育已经到达了一个新的阶段，也是中国机器人教育的一个里程碑，为更多的中国孩子接触世界前沿的科技教育带来了福音。

篇二：机器人的科技前沿

最

新

科

技

前

沿

论

文

专业：财务管理

学号：090108203

姓名：常亮

机器人的科技前沿

撰写人 常亮

摘要

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

它可以说是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学、农业甚至军事等领域中均有重要用途。

关键词

机械装置 人工智能 机器人三大定律 自动机械?

引言

实际上，机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

它可以说是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学、农业甚至军事等领域中均有重要用途。

欧美国家认为：机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械，但是日本不同意这种说法。日本人认为“机器人就是任何高级的自动机械”，这就把那种尚需一个人操纵的机械手包括进去了。因此，很多日本人概念中的机器人，并不是欧美人所定义的。

现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“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。”

机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器。

正文

在科技如此高速发展的今天，计算机技术的应用推动了数字化革命时期的到来，与此同时，机器人技术的研发也有着大跨步式的前进和发展。尽管在我们普通人的生活中机器人的应用还不是非常普及，但它在我们的工业生产，科技研发中已经发挥并将继续发挥更大更好的优势作用，可以做个大胆的推测，未来人类的发展将和机器人密不可分，所以，对于机器人的前沿科技研究闲的尤为重要。

作用 机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料仿生学的产物。在工业 、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“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。”

能力评价标准

机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的实际空间运行工具。

一、无人飞机

“别动队”无人机

纵观无人机发展的历史，可以说现代战争是推动无人机发展的动力。[2]而无人机对现代战争的影响也越来越大。一次和二次世界大战期间，尽管出现并使用了无人机，但由于技术水平低下，无人机并未发挥重大作用。朝鲜战争中美国使用了无人侦察机和攻击机，不过数量有限。在随后的越南战争、中东战争中无人机已成为必不可少的武器系统。而在海湾战争、波黑战争及科索沃战争中无人机更成了主要的侦察机种。

法国“红隼”无人机

越南战争期间美国空军损失惨重，被击落飞机2500架，飞行员死亡5000多名，美国国内舆论哗然。为此美国空军较多地使用了无人机。如“水牛猎手”无人机在北越上空执行任务2500多次，超低空拍摄照片，损伤率仅4％。AQM-34Q型147火蜂无人机飞行500多次，进行电子窃听、电台干扰、抛撒金属箔条及为有人飞机开辟通道等。

高空无人侦察机

在1982年的贝卡谷地之战中，以色列军队通过空中侦察发现。叙利亚在贝卡谷地集中了大量部队。6月9日，以军出动美制E-2C“鹰眼”预警飞机对叙军进行监视，同时每天出动“侦察兵”及“猛犬”等无人机70多架次，对叙军的防空阵地、机场进行反复侦察，并将拍摄的图像传送给预警飞机和地面指挥部。这样，以军准确地查明了叙军雷达的位置，接着发射“狼”式反雷达导弹，摧毁了叙军不少的雷达、导弹及自行高炮，迫使叙军的雷达不敢开机，为以军有人飞机攻击目标创造了条件。 二、特种功能的机器人

二、特种功能的机器人

机器警察

所谓地面军用机器人是指在地面上使用的机器人系统，它们不仅在和平时期可以帮助民警排除炸弹、完成要地保安任务，在战时还可以代替士兵执行扫雷、侦察和攻击等各种任务，今天美、英、德、法、日等国均已研制出多种型号的地面军用机器人。

英国的“手推车”机器人

在西方国家中，恐怖活动始终是个令当局头疼的问题。英国由于民族矛盾，饱受爆炸物的威胁，因而早在60年代就研制成功排爆机器人。英国研制的履带式“手推车”及“超级手推车”排爆机器人，已向50多个国家的军警机构售出了800台以上。最近英国又将手推车机器人加以优化，研制出土拨鼠及野牛两种遥控电动排爆机器人，英国皇家工程兵在波黑及科索沃都用它们探测及处理爆炸物。土拨鼠重35公斤，在桅杆上装有两台摄像机。野牛重210公斤，可携带100公斤负载。两者均采用无线电控制系统，遥控距离约1公里。 “土拨鼠”和“野牛”排爆机器人

除了恐怖分子安放的炸弹外，在世界上许多战乱国家中，到处都散布着未爆炸的各种弹药。例如，海湾战争后的科威特，就像一座随时可能爆炸的弹药库。在伊科边境一万多平方公里的地区内，有16个国家制造的25万颗地雷，85万发炮弹，以及多国部队投下的布雷弹及子母弹的2500万颗子弹，其中至少有20％没有爆炸。而且直到现在，在许多国家中甚至还残留有一次大战和二次大战中未爆炸的炸弹和地雷。因此，爆炸物处理机器人的需求量是很大的。

排除爆炸物机器人有轮式的及履带式的，它们一般体积不大，转向灵活，便于在狭窄的地方工作，操作人员可以在几百米到几公里以外通过无线电或光缆控制其活动。机器人车上一般装有多台彩色CCD摄像机用来对爆炸物进行观察；一个多自由度机械手，用它的手爪或夹钳可将爆炸物的引信或雷管拧下来，并把爆炸物运走；车上还装有猎枪，利用激光指示器瞄准后，它可把爆炸物的定时装置及引爆装置击毁；有的机器人还装有高压水枪，可以切割爆炸物。

自主意识的机器人

据《新科学家》杂志报道，人工智能专家亚伦·斯洛曼(Aaron Sloman)日前发表声明，宣称自己想发明一个数学家机器人。他说他已经找到了“人是怎样发展数学才能”的关键点。假如他的思路是对的，那么就应该有可能使机器人如同人一样有很好的数学才能，甚至可能会更好。

英国伯明翰大学的斯洛曼(Sloman)说：“人类的大脑不是通过魔法而运转的，因此，大脑所能做到的事同样也适合于机器人。”斯洛曼发明的机器人并不意味着就是个能够引领数学界的数学天才。斯洛曼希望“所有的路都通往这个具有重要意义的新数学领域”。他认为，人类的数学能力关键期在童年，所以“我们将为机器人制造一个孩童般的大脑，让它自己逐渐发展自己的数学命运”。为了认识世界，婴孩们必须获得很多技能。例如，他们要获得这样的知识——“玩具火车驶入隧道，将会在隧道的另一端驶出”；或者是智力拼图玩具，只有找到凹凸合适衔接口才能拼好。

对于机器人的发展，日本和美国一直走在世界的前列，谁又能否认未来这两个国家会在

篇三：最特别的机器人科技前沿

最特别的仿真机器人科技前沿 学号：

专业：管理科学与工程姓名：赵永杰

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作为最新的一门科技学技术，仿真机器人的出现，是近几年来科技发展的重大突破和进步，本文从不同的角度来探讨仿真机器人的科技原理、应用、影响等。

随着时代的发展，科学技术日新月异。我们的生活无时无刻不在被新科学新技术影响着、改变着。在人类的发展史中，机器人扮演着一个十分重演的角色，特别是现代机器人。现代机器人的研究始于20世纪中期，其技术背景是计算机和自动化的发展，以及原子能的开发利用。自1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。

因此，机器人的到来给我们的生活和生产带来了很大的改变，特别是工业机器人在日本大力发展之后。机器人的发展迎来了一个新的春天，日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。然而怎样才能让机器人能更加接近人类，更加有效的为人类服务呢？于是科学家们开始了研究一种新的机器人——仿真机器人。

一、仿真机器人的出现。

随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。80年代，将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人，这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用，而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间，水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世，许多梦想成为了现实。无论机器人从外部特征如何近似人类，如何将机器人打开，其中一堆复杂的连线则与人体内部有着天壤之别。来自欧洲的研究小组目前着眼于缩小机器人与人类之间的差别，意味着未来的机器人将赋予更多的人性化特征。他们研制的新型机器人的“骨骼”是由热塑性聚合物和促动器构成的，响应每一块肌肉和类似筋腱的线路的运动。他们的目标是建立更接近人类的机器人，能够像人类一样与所处环境作出交互反应。将机器人的技术（如传感技术、智能技术、控制技术等）扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——仿真机器人。

二、机器人仿真技术的应用。

机器人仿真主要应用在两个方面：一是机器人本身的设计和研究，这里机器人本身包括机器人的机械结构以及机器人的控制系统，它们主要包括机器人的运动学和动力学分析。各种规划和控制方法的研究等。机器人仿真系统可为这些研 2

究提供灵活和方便的研究工具，它的用户主要是从事机器人设计和研究的部门和高等学校。机器人仿真的第二个方面的主要应用是那些以机器人为主体的自动化生产线，它包括机器人工作站的设计、机器人的选型、离线编程和碰撞检测等。机器人可为此提供既经济又安全的设计和试验的手段，它的用户主要是那些使用机器人的产业部门。目前，用于这方面的机器人仿真系统最常见的ROBCAD和IGRIP。下面以机器人离线编程为例来说明机器人仿真系统的应用。机器人是一种通用机械， 通过重新编程，它可以完成不同的工作任务 当机器人改变工作任务时，通常需中断机器人的当前工作， 先对机器人进行示教编程，然后机器人按照新的程序执行新的工作．若借助于机器人仿真系统．舅4可首先在仿真系统上进行离线编程，然后将编好的程序装到机器人中，机器人便可按照新的程序执行新的工作，因此，机器人可不必中断当前的工作，从而提高了生产效率，而且这种方法既经济又安全。利用机器人仿真系统进行离线编程在国外已十分普遍，它是机器人仿真系统应用最普遍和最典型的例子。机器人仿真系统的另外一个应用是它可以用于机器人的教学和培训。机器人是一个比较昂贵的设备，在进行机器人教学时，不可能用许多实际的机器人来作为教学和培训的试验设备，机器人仿真系统可为此提供一个方便和灵活的试验工具和手段。

机器人仿真对于遥控操作机器人有着特殊的应用。1993年德国空间研究机构在美国的 哥伦比亚 号航天飞机上进行了搭载试验，其中一项内容便是地面操作人员对在航天飞机上的空间机器人进行遥控操作，由于从地面到空间的信号传输往返时间达7秒钟。对于这么大的延时，通过手控操作来遥控机器人显然是非常困难的。解决这个大延时间题的唯一有效的途径是利用三维图形实时仿真。即通过对空间机器人及周围环境进行实时仿真，建立一个虚拟的现实环境，操作人员对仿真图形进行操作。由于操作人员与仿真图形之间不存在延时，因而这种控制是非常容易的。而实际的机器人则在几秒钟后跟着仿真图形的动作而动作，从而实现了地面控制人员对空问机器人的遥控操作，有效地解决了大时延的问题。这里机器人三维实时图形仿真起到了关键的作用。目前我国已开始从事这方面的研究工作。

三、机器人系统仿真技术与机器人的仿真设计。

机器人系统仿真是指通过计算机对实际的机器人系统进行模拟的技术。通过计算机对实际的机器人系统进行模拟。机器人系统仿真可以通过单机或多台机器人组成的工作站或生产线。仿真可以通过交互式计算机图形技术和机器人学理论等，在计算机中生成机器人的几何图形，并对其进行三维显示，用来确定机器人的本体及工作环境的动态变化过程。通过系统仿真，可以在制造单机与生产线之前模拟出实物，缩短生产工期，可以避免不必要的返工。在使用的软件中，工作站级的仿真软件功能较全，实时性高且真实性强，可以产生近似真实的仿真画面；而微机级仿真软件随实时性和真实性不高，但具有通用性强、使用方便等优点。目前机器人系统仿真所存在的主要问题是仿真造型与实际产品之间存在误差，需要进一步的研究解决。

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机器人仿真主要应用在两个方面：一是机器人本身的设计和研究，这里机器人本身包括机器人的机械结构以及机器人的控制系统， 它们主要包括机器人的运动学和动力学分析。各种规划和控制方法的研究等。机器人仿真系统可为这些研究提供灵活和方便的研究工具，它的用户主要是从事机器人设计和研究的部门和高等学校。机器人仿真的第二个方面的主要应用是那些以机器人为主体的自动化生产线，它包括机器人工作站的设计、机器人的选型、离线编程和碰撞检测等。机器人可为此提供既经济又安全的设计和试验的手段，它的用户主要是那些使用机器人的产业部门。目前，用于这方面的机器人仿真系统最常见的ROBCAD和IGRIP。下面以机器人离线编程为例来说明机器人仿真系统的应用。机器人是一种通用机械，通过重新编程，它可以完成不同的工作任务 当机器人改变工作任务时，通常需中断机器人的当前工作，先对机器人进行示教编程，然后机器人按照新的程序执行新的工作．若借助于机器人仿真系统．舅4可首先在仿真系统上进行离线编程，然后将编好的程序装到机器人中，机器人便可按照新的程序执行新的工作，因此机器人可不必中断当前的工作，从而提高了生产效率，而且这种方法既经济又安全。利用机器人仿真系统进行离线编程在国外已十分普遍，它是机器人仿真系统应用最普遍和最典型的例子。

四、机器人系统仿真技术的发展概况。

国外很早便认识班机器人仿真在机器研究和应用方面的重要作用，并从70年代开始进行了这方面的研究工作。在许多从事机器人研究的部门都装备有功能较强的机器人仿真软件系统，它们为机器人的研究提供了灵活和方便的工具，比如，美国Cornell大学开发了一个通用的交互式机器人图形仿真系INEFFABELLE，它不是针对某个具体机器人，而是利用它可以很容易建立所需要的机器人及环境的模型，并且具有图形显示和运动的功能，它能进行机器人系统的分析、综合及离线编程。美国Maryland大学开发了一个机械手设计和分析的工具，它能产生机械手的动力学模型。根据需要可以自动产生F0RTRAN 的仿真程序， 同时也可产生符号表示的雅可比矩阵MIT开发了一个机器人CAD软件包OPTARMⅡ，它可用于时间最优轨迹规划的研究。Michigan大学开发了一个机器人图形编程系统——PR0GREss，其特点是菜单驱动和光标控制，并能有219图形符号来仿真外界的传感器和执行部件，以使用户获得更加接近真实的编程环境。

国内从80年代后期起，许多单位也开始从事机器人仿真技术的研究工作。在国家高技术计划自动化领域智能机器凡号题中，清华大学 浙江大学、沈阳自动化所及上海受大等单位承担了机器人系统仿真的研制任务，取得了多项研究成果，本文后面还将对此工作专门介绍。哈工大、北航、国防科大等单位承担了机器人机构仿真的任务，摄后也研制成功一个大型的机器人仿真软件。还有不少单位针对某一具体方面进行了广泛深入的机器人仿真技术的研究。

五、几种仿真机器人的介绍和应用。

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如今机器人足球比赛是一个有趣且复杂的新兴人工智能研究领域,他融合了实时视觉系统、机器人控制、无线通讯、多机器人控制等多个领域的技术,为人工智能和智能控制的理论学习与研究及多种技术的集成应用提供了相当好的实验平台。对足球机器人系统的2种主要工作模式进行了比较和分析,并讨论了仿真比赛的机制,对于分布式人工智能理论的研究具有重要意义。

对于未来仿真机器人的发展，有许多趋向。测井机器人作业仿真模拟的具体
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