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初级机器人技术及实践总结

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学院信息与控制工程学院

班级自动化08—2

短短四周的《初级机器人技术及实践》课程,随着五一长假的到来,已经结束了。在这极短的时间里,我学到了很多东西,见识了各种类型的机器人,对机器人的程序编写、工作原理、制作过程等有了一个初步的了解,也大体知道了机器人的发展现状、工作领域及其未来的发展趋势。

由所学的知识我了解到机器人的定义有多种,但普遍认为机器人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,也可以根据以人工工智能技术制定的原则纲领行动。

随着社会的不断发展,各行各业的分工越来越明细,尤其是在现代化的大产业中,有的人每天就只管拧一批产品的同一个部位上的一个螺母,有的人整天就是接一个线头,就像电影《摩登时代》中演示的那样,人们为了使自己从这些工作中出来,于是研制出了机器人,它的任务主要就是协助或取代人类工作的工作,例如生产业中的焊接机器人、建筑业中的提重机器人,或是替代人类从事危险工作的排爆机器人等,它们被用以代替人类去完成那些单调、枯燥或是危险的工作。然而,由于机器人的问世,使一部分工人失去了原来的工作,于是有人对机器人产生了敌意,“机器人上岗,人将下岗”,甚至于有些人认为终将有一天机器人成为世界的主宰,人类成为他们的奴隶。其

实这种担心是多余的,任何先进的机器设备,都会提高劳动生产率和产品质量,创造出更多的社会财富,也就必然提供更多的就业机会,而且,机器本就是为人类服务的由人来控制,它们背叛人类的可能性微乎其微,这些是早已被人类生产发展史所证明了的。任何新事物的出现都有利有弊,只不过利大于弊,很快就会得到人们的认可。从课上的学习中我们了解到,机器人的每一个动作都要配合有相应的程序才能完成。在这几节课中,我们学习了较为基础的机器人汇编语言,已经能够自己编写一些简单程序,使机器人完成行走、转弯、躲避障碍物等较为简单的动作。从这次学习中,我发现机器人的汇编语言与我们所学的C++、C语言等有很大的相似之处,都有循环、子函数的调用、常量、变量的赋值等,通过这些使机器人完成各种动作。课上我们主要学习了宝贝车机器人和步行机器人两种,这两种机器人都是利用BASICStamp语言编程并结合红外线、光敏电阻等元件实现两机器人的基本运动。以步行机器人为例,我们主要学习了野蛮编程法、采用数据表存储动作进行编程以及使用状态迁移描述动作进行编程三种编程方法。其中,野蛮编程法所编写的程序较为冗长,每种运动都对应着各自的程序,当遇到较为复杂的程序时便需要非常多的运动例程,这就使得程序长度增加很快,实际操作中不利于执行,写起来也容易出错。而用BASICStamp中的数据指

令(DATA)来存储表格数据,就会使程序简单许多,这个指令在程序时让我们将数据写到Stamp的EEPROM存储器中,如果使用恰当,这个数据表格将使我们所编写的程序更加的高效、简短。前面的两种方法编程有一个共同缺点,即要求程序将一系列的运动控制的子程序通过适当的顺序连接起来,而且这两种编程方式必须知道从运动起始状态到运动结束状态的整个过程。在这种情况下,我们在编程前必须知道步行机器人之前所处的状态,以及哪些与它相关的动作可以被使用。这种编程方式可以用来完成一些基本的较为简单的运动,但当运动变得复杂时,编程就会变得非常麻烦,而状态迁移编程方法则可以避免这些麻烦,这种编程方法只需要跟踪当前状态,并据此采取动作即可。所以,当我们需要机器人完成较为复杂的运动时,往往采取状态迁移编程。通过这些编程方法,我们可以为自己平时所玩的玩具车等机器玩具编一些简单的程序,使其更加灵活、多变。

这次的课程是我学到了很多东西,除了学习到机器人的相关知识以外,我的动手能力也有了很大的提高,对一些光电元件、红外线发射及接受仪等也有了更深一步的认识。但我觉得上课时间还是太短,很多东西我们只学会了一些皮毛,还没有进行更深一步的探索便已经结课了,希望老师以后能够适当增加课时。另外,两个人一组虽然有助于缩短工作时间,但总会出现分工过于明显的现象,特别是男生与女生一

组时,总是男生组装,女生修改程序,这使得女生的动手能力没有得到有效地提高,男生对程序也不熟练,希望以后能多准备一些仪器,让每个人都完成。

培训的第一天,王先带领我们参观了自动化柔性制造系统,让我们对的工业自动化流水线有一个直观的认识。然后大家坐在一起对自动化与机器人创新教育模式进行了探讨,怎么能够使机器人与我们的教学紧密的联系在一起,在探讨过程中,大家各抒己见,现场气氛高涨,我被老师们的渊博知识和资深的教学经验所折服,更让感到了压力,我要以他们为榜样,努力充实自己,使自己成为一名优秀的教师。

第二天孙立宁教授给我们讲了我国机器人发展现状与趋势,先介绍了制造技术发展的国内外环境,我们经济转型升级迫在眉睫;制造技术发展的五大发展趋势:绿色、智能、超常、融洽、服务;我国先进制造技术发展战略:绿色化、智能化、极端化(微纳、精密)、信息化;高端装备制造内涵:技术密集,附加值高,带动性强,高产业链;智能制造装备内涵:具有感知、分析、决策、控制、执行功能的制造设备,是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。之后又介绍了相关的研究计划。

之后几天陈XX主讲了《基于教学及工业机器人的机电一体化》,杨XX讲了《机器人技术基础知识》的机械篇,黄XX讲了《机器人技术基础知识》的电控篇,什么是机器人机器人是一种自动化的机器,这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力,规划能力,动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。李主讲了机器人和自动线的软件技术开发,林主讲了移动服务机器人技术。最后大家又去工业现场进行了操作交流。

我会将这次培训学到的新知识尽快地内化为自己的东西,运用于教育教学过程中去,结合我校的实际情况,及时地为学校的建设和发展出谋划策,努力学习同行们的学习态度,求知精神,协作能力,加强平时的学习、充电。他山之石,可以攻玉,我一定将学到的知识运用于教育教学实践中去,让培训的硕果在职教事业的发展中大放光彩。这次培训内容丰富,水平高,充溢着对新课程理念的深

刻阐释,充满了教育智慧,使我们开阔了眼界。

在今后的日子里,我将不断地学习理论知识,用理论指导教学实践,研究和探索教育、教学规律,把科研和教学结合起来,做一个专家型、学者型的教师,使自己具有所教学知识方面的前瞻性。这样,才能培养出新时期“发现型、发明型、创造型、创新型”的学生。为了我们的教育,为了我们的学生,也为了我们自己,我会时时处处都要注重自己的师德修养和人格塑造,并加强自己的理论素养和专业技能的学习和提高,具有较强的教育科研意识和能力,有目的地总结教育经验,反思教学实践,一切从实际出发,切实担负起教师应尽的责任和义务,在工作中起到骨干教师的带头作用。

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