机器学习_hwang dataset(hwang数据集)

机器学习_hwang dataset(hwang数据集)
机器学习_hwang dataset(hwang数据集)

hwang dataset(hwang数据集)

数据摘要:

This dataset contains artificial data derived from five real-valued functions of two variables, used by Jenq-Neng Hwang, et al and others to test nonparametric regression methods. Both noisy and noise-free prototasks are defined based on these functions.

中文关键词:

机器学习,hwang,实值函数,Jenq-Neng Hwang,DEL VE,

英文关键词:

Machine learning,hwang,Real-valued functions,Jenq-Neng Hwang,DELVE,

数据格式:

TEXT

数据用途:

The data can be used for Machine Learning, Regression and Evaluating Learning.

数据详细介绍:

hwang dataset

?Abstract

This dataset contains artificial data derived from five real-valued functions of two variables, used by Jenq-Neng Hwang, et al and others to test nonparametric regression methods. Both noisy and noise-free prototasks are defined based on these functions.

?Data Description

Origin: artificial

Usage: historical

Number of attributes: 12

Number of cases: 13,600

Number of prototasks: 10

Number of methods run on this dataset: 0

Contributed by: Radford Neal

Reference

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人机工程学数据总集

一人体工程学和常用室内尺寸 人体工程学是室内设计中必不可少的一门专业知识,了解人体工程学可以使装修设计尺寸更符合人们的曰常行为和需要。 人体工程学内容主要包括以下几点: *人体尺度*人体行为区域*常用家具设备尺寸*建筑尺度规范*视觉心理和空间 一、人体尺度 人体尺度,即人体在室内完成各种动作时的活动范围。设计人员要根据人体尺度来确定门的高宽度、踏步的高宽度、窗台阳台的高度、家具的尺寸及间距、楼梯平台、家内净高等室内心尺寸。常用的室内尺寸如下: 支撑墙体:厚度0.24m 室内隔墙断墙体:厚度0.12m 大门:门高2.0~2.4m,门宽0.90~0.95m 室内门:高1.9~2.0m左右、宽0.8~0.9m门套厚度0.1m 厕所、厨房门:宽0.8~0.9m、高1.9~2.0m 室内窗:高1.0m 左右窗台距地面高度0.9~1.0m 室外窗:高1.5m 窗台距地面高度1.0m 玄关:宽1.0m、墙厚0.24m 阳台:宽1.4~1.6m、长3.0~4.0m(一般与客厅的长度相同) 踏步:高0.15~0.16m、长0.99~1.15m、宽0.25m;扶手宽0.01m、扶手间距0.02m、中间的休息平台宽1.0m。 二、常用家具尺寸; 卧室: 单人床:宽0.9m、1.05m、1.2m;长1.8m、1.86m、2.0m、2.1m;高0.35m~0.45m。 双人床:宽1.35m、1.5m、1.8m,长、高同上。 圆床:直径1.86m、2.125m 、2.424m。 矮柜:厚度0.35~0.45m、柜门宽度0.3~0.6m、高度0.6m。 衣柜:厚度0.6~0.65m、柜门宽度0.4~0.65m、高度2.0~2.2m。 客厅: 沙发:厚度0.8~0.9m、坐位高0.35~0.42m、背高0.7~0.9m。 单人式:长0.8~0.9m 双人式:长1.26~1.50m 三人式:长1.75~1.96m 四人式:长2.32~2.52m 茶几:

人机工程学的基本内容和原理样本

人机工程学的基本内容和原理 1 人机工程学( Ergonomics) 人机工程学是一门新兴的边缘科学。它起源于欧洲, 形成和发展于美国。人机工程学在欧洲称为Ergonomics, 这名称最早是由波兰学者雅斯特莱鲍夫斯基提出来的, 它是由两个希腊词根组成的。”ergo”的意思是”出力、工作”, ”nomics”表示”规律、法则”的意思, 因此, Ergonomics的含义也就是”人出力的规律”或”人工作的规律”, 也就是说, 这门学科是研究人在生产或操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律问题。人机工程学在美国称为”Human Engineering”( 人类工程学) 或”Human Factor Engineering”( 人类因素工程学) 。日本称为”人间工学”, 或采用欧洲的名称, 音译为”Ergonomics”, 俄文音译 名”Эргнотика”在中国, 所用名称也各不相, , 有”人类工程学”、”人体工程学”、”工效学”、”机器设备利用学”和”人机工程学”等。为便于学科发展, 统一名称很有必要, 现在大部分人称其为”人机工程学”, 简称”人机学”。”人机工程学”的确切定义是, 把人—机—环境系统作为研究的基本对象, 运用生理学、心理学和其它有关学科知识, 根据人和机器的条件和特点, 合理分配人和机器承担的操作职能, 并使之相互适应, 从而为人创造出舒适和安全的工作环境, 使工效达到最优的一门综合性学科。 2 人—机系统( Man-Machine systems) ”人—机系统”, 就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。更确切地说, 这种系统还应包括环境条件在内。因此, 人—机系统实际上是指人—机—环境组成的一个不可分割的整体。人—机系统的范围是很广阔的, 有简单的, 也有复杂的, 如人用铅笔书写, 就是一个简单的人—机系统; 又如船员驾驶轮船, 飞行员驾驶飞机, 司机开动汽车, 就是一些较复杂的人—机系统。在人—机系统中, 包括人、机器和环境三个组成部分, 而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。机器分系统具有控制器和显示器( 显示器的种类

认识机器人教案

教案:认识机器人(第一课时) 一、教学目标 知识目标:了解机器人的概念、产生、发展、种类与应用。技能目标:熟练利用网络查找信息和处理信息。 情感目标:培养学生对机器人的兴趣,培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。 二、重点难点 教学重点:机器人的概念及应用 难点分析:机器人的概念 三、教学过程: 1、新课导入 21世纪被信息技术专家誉为智能机器人的时代,机器人在各行各业将得到更加广泛的应用,机器人技术综合机械工程、电子工程、传感器应用、信息技术、数学、物理、等多种学科,它代表着一个国家的高科技发展水平,例如我国首例远程遥控机器人手术就是由北京的医生通过电脑遥控着沈阳机器人“黎元”进行脑外科手术。 那究竟什么是机器人?我们要学习使用的机器人是什么样子?机器人能够做些什么?我们如何控制机器人?今天开始我一起走进机器人世界去寻找上述问题答案。 观看有关机器人的视频片段 2、教学内容 机器人的概念 各国科学家对机器人的定义有所不同,而且随着时代的变化,机器人的定义也在不断发生变化。 中国的科学家们把机器人定义为一种自动化的机器,具备一些与人或生物相似的能力,如感知能力、规划能力、动作能力、协同能力等,是一种具有高度灵活性的自动化机器,它的外形不一定象人。 判断一个机器人是否是智能机器人我们可以根据下面三个基本特点: (1)具有感知功能,即获取信息的功能。机器人通过“感知”系统可以获取外界环境信息,如声音、光线、物体温度等。 (2)具有思考功能,即加工处理信息的功能。机器人通过“大脑”系统进行思考,它的思考过程就是对各种信息进行加工、处理、决策的过程。 (3)具有行动功能,即输出信息的功能。机器人通过“执行”系统(执行器)来完成工作,如行走、发声等。 机器人的产生、发展、种类与应用 对这些内容请大家以小组合作的形式通过互联网、光盘等媒体检索信息,并设计一个关于机器人的有关知识的演示文稿。 1)成立小组,分工合作,制定活动计划。 小组成员 (2)确定“机器人世界探索”活动的探索主题,构建问题框架。 (3)评价要求 (1)展示 在小组内展示“机器人世界探秘”项目。 各小组推出代表参加班级交流。评选最佳主题奖、最佳演示奖、最佳合作奖。 (2)通过自评和互评的方式进行评价,标准如下: 3、作业布置 (1)说说机器人与一些电动玩具的区别? (2)完成一个关于机器人演示文稿的制作,包括机器人的发展、机器人的分类、机器人的特点等内容。 三、课堂小结:这节课我们了解了机器人的概念和机器人的产生、发展、种类及应用等知识。并对学生的演示文稿的任务完成情况进行小结和评价。 第12课机器人学走路 教学分析: 本课教学内容为《小学信息技术》教材(浙江教育出版社)第四册第12课,属机器人模块。本课教学是在学生学习了《第10课我们身边的机器人》、《第11课机器人仿真软件》掌握了机器人的简单工作原理,初步掌握机器人仿真软件的使用,并会控制机器人走直线的基础上学习本课,为以后学习《机器人画正多边形》、《机器人分辨颜色》打下基础。 学情分析: 本次市研训活动,是临时选取了机器人模块的第3课作为教学内容,由于学生第一次接触机器人教学内容,且没有了第10课、第11课两课的铺垫,尽管学生对此教学内容充分好奇,但教学过程中教师处理不好,学生会觉得无从下手。因此,本课的教学对教师绝对是一次挑战。 教学目的: 1.知识与技能:学会使用“转向”模块编写程序,控制机器人转向;学会使用“启动电机”“延时”“停止电机”模块编程,控制机器人走弧线。 2.过程方法:通过任务驱动与学生的操作实践,使用学会简单的机器人编程控制思想。 3.情感态度与价值观:让学生在编程控制中体验成功的快乐,充分激发孩子学习信息技术的兴趣。 教学过程: 一、铺垫导入 1.出示机器人,简单师生交流,拓展学生对机器人的了解。讨论:机器人由程序来控制。我们用程序语言把机器人完成任务的步骤与方法表达出来,这个过程叫编程。 2.教师演示机器人控制程序在仿真软件中的仿真。 介绍:这种机器人的编程软件的启动与仿真。 3.学生打开范例尝试仿真。 讨论1:机器人的动作,如直行、拐弯等。 二、小组合作自主探究 1.任务一:让机器人动起来。 教师讲解与学生操作:介绍编程环境(菜单、快捷工具、模块库、编程区)----模块的拖放、移动、删除----直行模块与转向模块的设置---文件的保存 子任务1:机器人直行(教师示范,并讲解仿真环境的“运行、有轨迹、退出”几个按钮的使用。 子任务2:机器人原地转向(学生独立完成) 子任务3:机器人走折线(最好走出一个90度的角出来)

工业机器人静力及动力学分析

注:1)2008年春季讲课用;2)带下划线的黑体字为板书内容;3)公式及带波浪线的部分为必讲内容第3章工业机器人静力学及动力学分析 3.1 引言 在第2章中,我们只讨论了工业机器人的位移关系,还未涉及到力、速度、加速度。由理论力学的知识我们知道,动力学研究的是物体的运动和受力之间的关系。要对工业机器人进行合理的设计与性能分析,在使用中实现动态性能良好的实时控制,就需要对工业机器人的动力学进行分析。在本章中,我们将介绍工业机器人在实际作业中遇到的静力学和动力学问题,为以后“工业机器人控制”等章的学习打下一个基础。 在后面的叙述中,我们所说的力或力矩都是“广义的”,包括力和力矩。 工业机器人作业时,在工业机器人与环境之间存在着相互作用力。外界对手部(或末端操作器)的作用力将导致各关节产生相应的作用力。假定工业机器人各关节“锁住”,关节的“锁定用”力与外界环境施加给手部的作用力取得静力学平衡。工业机器人静力学就是分析手部上的作用力与各关节“锁定用”力之间的平衡关系,从而根据外界环境在手部上的作用力求出各关节的“锁定用”力,或者根据已知的关节驱动力求解出手部的输出力。 关节的驱动力与手部施加的力之间的关系是工业机器人操作臂力控制的基础,也是利用达朗贝尔原理解决工业机器人动力学问题的基础。 工业机器人动力学问题有两类:(1)动力学正问题——已知关节的驱动力,求工业机器人系统相应的运动参数,包括关节位移、速度和加速度。(2)动力学逆问题——已知运动轨迹点上的关节位移、速度和加速度,求出相应的关节力矩。 研究工业机器人动力学的目的是多方面的。动力学正问题对工业机器人运动仿真是非常有用的。动力学逆问题对实现工业机器人实时控制是相当有用的。利用动力学模型,实现最优控制,以期达到良好的动态性能和最优指标。 工业机器人动力学模型主要用于工业机器人的设计和离线编程。在设计中需根据连杆质量、运动学和动力学参数,传动机构特征和负载大小进行动态仿真,对其性能进行分析,从而决定工业机器人的结构参数和传动方案,验算设计方案的合理性和可行性。在离线编程时,为了估计工业机器人高速运动引起的动载荷和路径偏差,要进行路径控制仿真和动态模型的仿真。这些都必须以工业机器人动力学模型为基础。 工业机器人是一个非线性的复杂的动力学系统。动力学问题的求解比较困难,而且需要较长的运算时间。因此,简化求解过程,最大限度地减少工业机器人动力学在线计算的时间是一个受到关注的研究课题。 在这一章里,我们将首先讨论与工业机器人速度和静力学有关的雅可比矩阵,然后介绍工业机器人的静力学问题和动力学问题。

人机工程学考试重点笔记

一、 1、人机工程学:人机工程学(Man-Machine Engineering)是研究人、机械及其工作环 境之间相互作用的学科。 2、学科命名:美国——人类工程学Human Engineering 、人的因素工程学Human Factors Engineering ,西欧(常用)——人类工效学Ergonomics 。日本——人间 工学。国内——工程心理学Engineering Psychology 3、人机工程学的发展以及特点: a 、 经验人机工程学:机械设计的是主要着眼点在于力学、电学、热力学等工 程技术方面的原理设计上,在人机关系上是以选择和培训操作者为主,使 人适应于机器。 b 、 科学人机工程学:重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应 于人。 c 、 现代人机工程学:研究方向:把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研 究,以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境,使人-机-环境系统相 协调,从而获得系统的最高综合效能。 4、学科的研究方法: a 、观察分析法 ,b 、实测法,c 、实验法,d 、模拟和模型实验 法,e 、计算机数值仿真法。 5、人体测量学也是一门新兴的分支学科,它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之 间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计 和工程设计提供人体测量数据。 6、人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类,即人体构造尺寸和功能尺寸的 测量数据。人体构造上的尺寸是指静态尺寸;人体功能上的尺寸是指动态尺寸,包 括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸 7、人体测量的主要方法有:a 、普通测量法,b 、摄像法,c 、三维数字化人体测量法。 8、测量基准面:a 、正中矢状面(左右),b 、冠状面(前后),c 、横断面(上下 面),d 、眼耳平面(通过左右耳屏点及右眼眶下点得横断面) 9、均值:表示样本的测量数据集中地趋向某一个值,该值为平均值,简称均值。 ∑==n i i x n x 11

人机工程基本原理人机工程学

人机工程基本原理人机工程 学 人机工程基本原理 人—机系统 (Man-Machine systems) “人—机系统”,就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。更确切地说,这种系统还应包括环境条件在内。所以,人—机系统实际上是指人—机—环境组成的一个不可分割的整体。人—机系统的范围是很广阔的,有简单的,也有复杂的,如人用铅笔书写,就是一个简单的人—机系统;又如船员驾驶轮船,飞行员驾驶飞机,司机开动汽车,就是一些较复杂的人—机系统。在人—机系统中,包括人、机器和环境三个组成部分,而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。机器分系统具有控制器和显示器(显示器的种类很多,有视觉的、听觉的,触觉的等)。人,这一分系统在看到(或听到,触到)显示器的显示时,就要决定如何去控制,如何去操作。如果有必要调节时,即可通过人体的动作去进行操纵。整个人—机系统是在各种不同的环境里工作。而环境条件又不同程度地影响着各个分系统的工作。可见,在人—机系统中,人同机器、环境的关系总是相互作用,相互配合和相互制约的,但人始终起着主导

作用。因此,为了能充分地发挥人和机器的作用,使整个人—机 系统可靠、安全、高效,以及操作方便和舒适,设计人—机系统 时就得充分考虑人和机器的特征与功能,使之相互协调配合,构 成有机整体,达到生产和工作的最佳效果。 人—机系统设计 (Man-Machine systems design) 人们要完成某项工作或生产任务,就需要一定的机器或装置,但是有些机器或装置适合人的生理机能和心理特征,人们工作起 来就感到舒适和省力,效率高而且安全。而有些则不是这样。所以,在设计机器或装置时,要尽可能考虑人体的机能和人的心理 特征,力求在人操纵机器时所接触的部位尽量符合人体的各种因素。须使人体骨架结构能够适应它,肌肉组织能够操纵它,精神 系统能够控制它。同时,还须在使用这些机器或装置时,保证人 体安全。如果这些目标达不到,那么,人们所有期望的结果—事 故就很可能发生。人机工程学的这一基本思想是设计机器或作业 空间时必须考虑的。一般来说,人—机系统的设计可分六个阶段,即(1)调查研究;(2)编制设计任务书;(3)编制实施方案;(4)技术设计和施工图设计;(5)模型的制作;(6)人—机系 统的制作与鉴定。这些设计过程虽有先后次序之分,但各阶段之 间却有着密切的联系,也可相互穿插进行。 确定式反应 当有了某些刺激或信号时,人们常常就按照自己的经验和习

第3章 工业机器人静力计算及动力学分析

第3章 工业机器人静力计算及动力学分析 章节题目:第3章 工业机器人静力计算及动力学分析 [教学内容] 3.1 工业机器人速度雅可比与速度分析 3.2 工业机器人力雅可比与静力计算 3.3 工业机器人动力学分析 [教学安排] 第3章安排6学时,其中介绍工业机器人速度雅可比45分钟,工业机器人速度分析45分钟,操作臂中的静力30分钟,机器人力雅可比30分钟,机器人静力计算的两类问题10分钟,拉格朗日方程20分钟,二自由度平面关节机器人动力学方程60分钟,关节空间和操作空间动力学30分钟。 通过多媒体课件结合板书的方式,采用课堂讲授和课堂讨论相结合的方法,首先讨论与机器人速度和静力有关的雅可比矩阵,然后介绍工业机器人的静力学问题和动力学问题。 [知识点及其基本要求] 1、工业机器人速度雅可比(掌握) 2、速度分析(掌握) 3、操作臂中的静力(掌握) 4、机器人力雅可比(掌握) 5、机器人静力计算的两类问题(了解) 6、拉格朗日方程(熟悉) 7、二自由度平面关节机器人动力学方程(理解) 8、关节空间和操作空间动力学(了解) [重点和难点] 重点:1、速度雅可比及速度分析 2、力雅可比 3、拉格朗日方程 4、二自由度平面关节机器人动力学方程 难点:1、关节空间和操作空间动力学 [教学法设计] 引入新课: 至今我们对工业机器人运动学方程还只局限于静态位置问题的讨论,还没有涉及力、速度、加速度等。机器人是一个多刚体系统,像刚体静力学平衡一样,整个机器人系统在外载荷和关节驱动力矩(驱动力)作用下将取得静力平衡;也像刚体在外力作用下发生运动变化一样,整个机器人系统在关节驱动力矩(驱动力)作用下将发生运动变化。 新课讲解: 第一次课 第三章 工业机器人静力计算及动力学分析 3-1 工业机器人速度雅可比与速度分析 一、工业机器人速度雅可比 假设有六个函数,每个函数有六个变量,即: ??? ???? ===),,,,,(),,,,,(),,,,,(654321666543212265432111x x x x x x f y x x x x x x f y x x x x x x f y ,可写成Y=F(X),

人机工程学习题

第一章人机工程学概论(习题) 1、简述人机工程学的定义 答:国际人机工程学会(IEA)对人机工程学所下的定义:“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用; 研究人在工作、家庭生活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科”。 本书认为:人机工程学是人的生理和心理特点出发,研究人、机、环境的相互关系和相互作用的规律,以优化人—机—环境系统的一门学科。 2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子 答:兵器握柄的形状、弓箭的制作和使用、掘土工具“耒”、鼠标的形状、某些高档的椅子、人机信息界面设计、工作台椅设计、各种工具的设计等等。 3、说出人机工程学科常见的名称 答:美国:Human Engineering; Human Factors Engineering 人类工程学或人类因素工程学。 欧洲:Ergonomics 人类工程学或工效学。 已被国际标准化组织正式采纳, 本义:劳动的规律。工程心里学(前苏联);人间工学(日本) 我国:人机工程学、人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。 4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法? (1) 研究内容: 1)人体特性的研究:主要研究在工业设计中与人体有关的问题。 2)工作场所和信息传递装置的设计:主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置,使人可以舒适高效的工作。 3)环境控制与安全保护:主要研究从长远利益出发,如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响,事故危险性最小。 4)人机系统的总体设计:人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计,即在整体上使“机”与人体相适应,解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可,使二者取长补短,各尽所长。 5)人机工程学发展动向的研究 5、人机工程学发展动向的研究 1. 观察法可借助摄影或录象 2. 实测法借助仪器进行实际测量 3. 实验法在实验室或作业现场进行多次反复观测。 4. 模拟和模型试验法 5. 计算机数值仿真法 6. 分析法(HoneyWell亨利威尔) 7. 调查研究法:各种调查研究的方法(抽样/询问/问卷)注重测试方法的可靠性和有性 可靠性(一致性):重复实验时,结果应一致. 有效性:测试结果能真实反映所评价的内容. 6、讲述人机工程学发展的4个阶段

人机工程学试题库

一.名词解释(5):15 人体测量学:是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。 百分位:具有某一尺寸和小于该尺寸的人占统计对象的百分比。 临界视角:眼睛能分辨被看物体最近两点的视角。 视野:指人的头部和眼球固定不动的情况下,眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间围,常以角度来表示。 听阈:在最佳的听闻频率围,一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强I mi n,称为相应频率下的”听阈值“。 痛阈:对于感受给定各频率的正弦式纯音,开始产生疼痛感的极限声强I max,称为相应频率下的“痛阈值”。 掩蔽效应:一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽(一个声音被另一个声音所掩盖的现象)作用而提高的效应。

痛觉:有机体受到伤害性刺激所产生的感觉。 适宜刺激:人体的各感觉器官都有各自最敏感的刺激形式,这种刺激形式称为相应感觉器的适宜刺激。 余觉:刺激取消后,感觉可以存在极短时间,这种现象叫“余觉”。 知觉:是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 感觉:是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。 感知觉:在生活和生产活动中,人都是以知觉的形式直接反映事物,而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中,很少有孤立的感觉存在,在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”。 错觉:在特定条件下,人们对作用于感觉器官之外事物所产生的不正确的知觉。 反应时间:人从接受外界刺激到作出反应的时间。 坐高:从头顶点至椅面的垂距。 坐宽:臀部左右向外最凸出部位间的横向水平直线距离。

如何在中小学开展机器人教育课程

如何在中小学开展机器人教育课程 机器人教育课程是一门跨学科的综合性的科学技术。它涉及自动控制、计算机和网络技术、传感器、人工智能、微电子技术和机械工程等多个学科领域。格物斯坦小坦克认为面对当下人工智能技术的发展和创新人才的培养,在大力实施中小学信息技术教育战略的进程中,抓住时机在中小学引入机器人教育,提升学生对现代科技和信息技术的全面认识和理解,激发对创意和创新的兴趣,并作为一种培养创意思维和创新人才的新载体。 机器人教育作为创新人才培养的新模式,在目前的教育教学实践中,还仅处在活动层面,机器人教育大多是以课外活动和各种兴趣班、培训班的模式开展的。也的确有相当数量的中小学校能够积极组织学生参加各类智能机器人的活动或竞赛,但作为课程引入到教学中的却很少。为了让更多的学生能够接触机器人,培养学生的创新意识和动手能力以及团队合作意识,应该积极开展中小学机器人教育课程。 根据机器人教育课程的特点,我们课程教学的方法统一为:任务驱动、新知教授、实践应用。任务驱动,教师根据每节课的学习内容,合理地设计教学任务。课时安排为每周两节课,两个课时已经足够学生完成一个作品的制作。学生根据任务要求,进行问题分析、问题解决、小组讨论等环节,让学生发现问题,引起认知冲突,以便引入新知。 新知教授,学生将任务进行仔细剖析,并填写学生工程册(学习工程册是学生学习的一个凭证,也是学生进行任务分解、问题解决过程的记录)后,教师就可以根据学生反映的问题,引出本节课的教学内容。由于机器人课程的特殊化,可以将每个新知(一般的传感器的应用)分为“是什么、有什么作用、怎么使用、应用了哪些学科知识”几个部分。学生通过以上几个部分可以较为深入地认识每一个固件,也可以扩展学生思维,促进学生进行创作。由浅入深、理论联系实际,让学生能更多地将学习贴近生活,将生活的问题搬进学习中来。 实践应用,在一段时间的教学内,积极组织学生进行小组竞赛。教师应设计与生活相关的主题,让学生将生活与学习有效联系起来,达到培养学生体会生活、观察生活的目的,激发学生热爱科学、探索科学的精神。

安全人机工程学(习题库)

第一章概论 1.人机关系随社会的发展有很大的变化,请举例说明其变化及其特点。 2.如何理解安全人机工程学的含义? 3. 阐述人机工程学与安全人机工程学的联系与区别 4. 举例分析你所熟悉的一个人机系统的人、机及其结合面 5.请说明安全人机工程学在安全工程学中所处的地位与作用 6.何为安全人机工程学?其任务与研究范围是什么? 第二章人体的人机学参数 1.为什么说人体测量参数是一切设计的基础? 2.人体测量数据如何处理? 3.使用人体数据的原则是什么? 4.手、脚作业域如何确定? 5.人体测量数据的运用准则有哪些? 6.作业椅与工作台如何确定合适? 7.结合实际举例说明人体数据在工程中的应用? 第三章人的生理和心理及人体生物力学特性 1、何谓人的感觉适应性、感觉有效刺激及感觉相互作用,对上述特性的研究对安全工作有什么作用? 2、人的视觉、听觉各有哪些特征? 3、何谓人的反应时间?如何能缩短人的反应时间? 4、如何能提高人的信息处理能力? 5、何谓注意?有哪些特征? 6、由非理智行为而发生违章操作的心理因素有哪些表现? 7、如何应用能力的个体差异搞好安全工作? 8、色彩对人有哪些生理、心理影响?作业场所和工作面色彩选择应注意哪些问题。 9、噪声对不同工作内容的影响主要体现在哪些方面? 10、人体活动范围可分为哪几类?如何根据作业特点确定适宜的作业范围? 11、人体四肢操纵力有哪些特点?对操纵器布置有哪些影响? 12、在进行安全人机系统设计时,为了使动作速度、频率和准确性、灵活性很好的结合,必须遵循哪些规律? 13、影响人体作用力的因素有哪些? 14、何谓疲劳?疲劳形成的原因? 15、如何能减少或改善作业人员的疲劳? 第四章安全人机功能匹配 1、何为开环与闭环人机系统? 2.举例说明机械设备的危险部位 3.常见的机械事故有哪些? 4. 机器设备的本质安全从哪几个方面着手? 5. 机械设计需要考虑哪些安全人机工程学要求? 6.何谓“人机功能分配”?为何要对人与机进行功能分配? 7. 人、机各有哪些优势和劣势?如何合理分配其功能? 8.人机功能分配的原则是什么? 9.举例说明人机功能分配不当造成的危害。 10.举例说明人与机的不同特点。 第五章人机系统的安全设计与评价

人机工程学基础数据集

人机工程学基础数据集 Revised at 2 pm on December 25, 2020.

一人体工程学和常用室内尺寸 人体工程学是室内设计中必不可少的一门专业知识,了解人体工程学可以使装修设计尺寸更符合人们的曰常行为和需要。 人体工程学内容主要包括以下几点: *人体尺度*人体行为区域*常用家具设备尺寸*建筑尺度规范*视觉心理和空间 一、人体尺度 人体尺度,即人体在室内完成各种动作时的活动范围。设计人员要根据人体尺度来确定门的高宽度、踏步的高宽度、窗台阳台的高度、家具的尺寸及间距、楼梯平台、家内净高等室内心尺寸。常用的室内尺寸如下: 支撑墙体:厚度 室内隔墙断墙体:厚度 大门:门高~,门宽~ 室内门:高~左右、宽~门套厚度 厕所、厨房门:宽~、高~ 室内窗:高左右窗台距地面高度~ 室外窗:高窗台距地面高度 玄关:宽、墙厚 阳台:宽~、长~(一般与客厅的长度相同) 踏步:高~、长~、宽;扶手宽、扶手间距、中间的休息平台宽。 二、常用家具尺寸; 卧室: 单人床:宽、、;长、、、;高~。 双人床:宽、、,长、高同上。 圆床:直径、、。 矮柜:厚度~、柜门宽度~、高度。 衣柜:厚度~、柜门宽度~、高度~。 客厅: 沙发:厚度~、坐位高~、背高~。 单人式:长~ 双人式:长~ 三人式:长~ 四人式:长~ 茶几: 小型长方:长~、宽~、高度~ 大型长方:长~、宽~、高度~ 圆型:直径,高度~ 正方型:宽,高度~,但边角茶几有时稍高一些,为~ 书房: 书桌:厚度~(最佳)、高度。 书架:厚度~、长度~、高度~,下柜高度~ 餐厅: 椅凳:座面高~、扶手椅内宽于 餐桌:中式一般高~、西式一般高~方桌:宽长方桌:宽、长圆桌:直径18m 厨房: 橱柜*作台:高度~ 平面*作区:厚度~ 抽油烟机与灶的距离:~ *作台上方的吊柜:距地面最小距离>、厚度~、吊柜与*作台之间的距离> 卫生间: 盥洗台:宽度为~、高度为、盥洗台与浴缸之间应留约宽的通道。 抽水马桶:高度、宽度~ 、进深~ 1、2005年国人平均身高171厘米,座高为85厘米。 2、亚洲家用书桌、商用办公桌平均高度为74厘米。 3、最舒适的座椅高度为桌子高度减去33厘米,即为:71厘米-33厘米=41厘米 4、人体正常放松时,头顶至平视眼睛的距离为10厘米。 5、人体水平作业域中最舒适的操作垂直距离为:39厘米。 6、正常人平视中心视野区域角度为30度,上视度、下视度。 汽车设计人机工学学数据 国际汽车设计界中所应用的总范围在5%-95%之间,它涵盖了90%的人群。具体的数值要通过目标人群身材的测量数据才能得 出,中国人的模型元件长度应当介于日本人和欧美人之间。

中小学智能机器人教学

比尔·盖茨曾预言“机器人即将重复个人电脑崛起的道路。点燃机器人普及的"导火索",这场革命必将与个人电脑一样,彻底改变这个时代的生活方式。”目前,各省、市的许多学校都开展了机器人活动,但这些学校机器人活动都以校内科技活动小组的方式出现,并没有真正进入课堂教学。特别是农村学校,对于机器人的教学还是一片空白。在信息技术高度发展的今天,智能机器人事业已呈跨越式发展。发展机器人事业,将智能机器人的教学纳入课程教学是最佳形式。那么,在中小学如何把智能机器人纳入课堂教学呢?笔者作了一些探索。 一、将机器人教学纳入课程是必然趋势 上世纪90年代,号称“现代机器人故乡”的美国,机器人教育不再局限在大学的专业学科教育。美国政府还在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划,高中生可免费获得70公斤重的一套零件。把机器人教育列入基础教育课程,让学生系统地、有步骤地学习机器人技术。在“世界机器人王国”的日本,除了每所大学都有高水平的机器人研究和教学内容,每年定期举行各种不同层次的机器人设计和制作大赛外,日本机器人教育更是从娃娃抓起。而我国机器人教育起步较迟,1986年我国“863”高科技发展计划才正式启动“智能机器人”主题。到了“九五”期间,“普及机器人文化”被列为该主题第一专题的宗旨之一。1998年中国科技大学在国内率先进行了机器人足球的教学实验。近年来,国内高校机器人比赛逐渐增多,“863”计划为“机器人竞赛工作委员会”提供了专项基金,智能机器人比赛正在发展成为我国创新教育的战略性手段。“中国青少年电脑机器人竞赛活动”、“全国中小学电脑制作活动”、“全国青少年科技创新大赛”、“Intel工程大赛”、“全国中小学生信息技术创新与实践活动”等全国重要赛事也都把机器人列入竞赛项目。除了政府部门的项目外,由学术机构、公司厂商联合主办的智能机器人大赛对推进我国机器人教育活动、普及机器人文化也产生了非常积极的作用。近年来,智能机器人活动在我国引起了中小学教育工作者的关注,并进行了有益的尝试。如,2000年北京景山学校将智能机器人的普及教育以科研课题的方式纳入信息技术课程,在国内率先开展了中小学智能机器人课程教学。2002 年以后,随着我国教育信息化的发展,智能机器人技术向教育领域的渗透已呈加速发展趋势。可以说,智能机器人教育进入课堂教学时机已经成熟。 二、机器人课堂教学可以培养学生多种能力 机器人教育集趣味性、实践性、综合性、科学性、探究性为一体,深受广大青少年学生的喜爱,它集计算机、声、光、电等多种技术,可以让学生全面接触传感器、计算机软硬件、人工智能、自动控制、电子技术和机械工程等多个学科高新科技知识。智能机器人教学进入课堂可培养青少年学生综合素质。 1、培养学生的综合素质和应变能力。一个完整、能够完成任务的机器人,往往要用光、声、电、机械等各种器件,机器人因涉及多门类、多学科的知识和原理,通过教学可以拓展学生各学科的专业知识,又可将各学科的知识横向联系起来,对各学科所学知识起到巩固作用。首先,机器人教学实践活动中,学生按照图形要求或设想将几十种、甚至上百种各种零配件搭建成一个完整的能执行任务的机器人,每一个搭建步骤都必须自己或小组协同完成,这大大提高了学生应用各种工具的技巧和灵活的动手能力、空间想像能力。其次,在搭建前要构思巧妙完成的方式、方法和途径,对可行性要进行分析,得出最佳方案。最后,编写智能机

二自由度机械臂动力学分析培训资料

二自由度机械臂动力 学分析

平面二自由度机械臂动力学分析 姓名:黄辉龙 专业年级:13级机电 单位:汕头大学 摘要:机器臂是一个非线性的复杂动力学系统。动力学问题的求解比较困难,而且需要较长的运算时间,因此,这里主要对平面二自由度机械臂进行动力学研究。拉格朗日方程在多刚体系统动力学的应用方法分析平面二自由度机械臂的正向动力学。经过分析,得出平面二自由度机械臂的动力学方程,为后续更深入研究做铺垫。 关键字:平面二自由度 动力学方程 拉格朗日方程 相关介绍 机器人动力学的研究有牛顿-欧拉(Newton-Euler )法、拉格朗日 (Langrange)法、高斯(Gauss )法等,但一般在构建机器人动力学方程中,多采用牛顿-欧拉法及拉格朗日法。 欧拉方程又称牛顿-欧拉方程,应用欧拉方程建立机器人机构的动力学方程是指研究构件质心的运动使用牛顿方程,研究相对于构件质心的转动使用欧拉方程,欧拉方程表征了力、力矩、惯性张量和加速度之间的关系。 在机器人的动力学研究中,主要应用拉格朗日方程建立机器人的动力学方程,这类方程可直接表示为系统控制输入的函数,若采用齐次坐标,递推的拉格朗日方程也可以建立比较方便且有效的动力学方程。 在求解机器人动力学方程过程中,其问题有两类: 1)给出已知轨迹点上? ??θθθ、及、 ,即机器人关节位置、速度和加速度,求相应的关节力矩矢量τ。这对实现机器人动态控制是相当有用的。 2)已知关节驱动力矩,求机器人系统相应各瞬时的运动。也就是说,给出关节力矩矢量τ,求机器人所产生的运动? ??θθθ、及、 。这对模拟机器人的运动是非常有用的。 平面二自由度机械臂动力学方程分析及推导过程 1、机器人是结构复杂的连杆系统,一般采用齐次变换的方法,用拉格朗日方程建立其系统动力学方程,对其位姿和运动状态进行描述。机器人动力学方程的具体推导过程如下: 1) 选取坐标系,选定完全而且独立的广义关节变量n r ,,2,1,r ???=θ。 2) 选定相应关节上的广义力r F :当r θ是位移变量时,r F 为力;当r θ是角度变量时,r F 为力矩。 3)求出机器人各构件的动能和势能,构造拉格朗日函数。 4) 代入拉格朗日方程求得机器人系统的动力学方程。 2、下面以图1所示说明机器人二自由度机械臂动力学方程的推导过程。

课题申报书:中小学智能机器人教育的理论和实践研究

课题申报范例精选 【导语】课题要坚持正确的政治方向,充分体现中央有关精神和要求,具有鲜明的问题导向和创新价值。应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性;基础理论类选题要立足学术前沿,具有原创性和开拓性;跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。选题文字表述科学、严谨、规范。以下是课题优秀成果,是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。 中小学智能机器人教育的理论和实践研究课题名称:中小学智能机器人教育的理论和实践研究 关键词:机器人教育理论实践 申报级别:省级课题 课题类别:重点课题 学科分类:信息技术 研究类型:信息技术 预期研究成果: 立项号: 课题设计论证

一、本课题国内外研究现状: 智能机器人是数学、力学、机械、电子、自动控制、传感器、通信、计算机、人工智能等众多领域的高科技的集成,机器人教育能有效培养学生的动手能力、创造能力和协作精神。 国外一些发达国家已把智能机器人教育作为创新教育的战略性手段。他们非常看重机器人教育对未来高科技社会发展的作用和影响,尤其对年轻一代创新能力的培养作用,在中小学阶段不同程度地对学生进行机器人相关知识的教育。 在国内,智能机器人技术向教育领域的渗透已有呈加速发展的趋势,机器人文化的普及也在加速。在新一轮的课改背景下,信息技术课程也正面临着改革与创新,而引入机器人教育将给信息技术教育带来新的活力。当前我国中小学已开展的机器人教育活动主要还局限于以课外兴趣活动或者竞赛的方式进行,目的是为了学生能参加各种比赛而开设的。在新的发展背景下,为了能让更多的学生能参与到这一活动中来,我们一线教育工作者有必要对能否在中小学阶段信息技术课当中开设机器人教学进行研究。 二、指导思想 在辩证唯物主义思想指导下,以教育部《基础教育课程改革(纲

浅谈小学机器人课堂教学的实践策略

浅谈小学机器人课堂教学的实践策略 [内容摘要]机器人,我们现在都已经比较熟悉了,她作为信息技术学科的一个拓展平台已经得到各方面的认可:让机器人走进课堂,走向每一位学生,让更多的孩子了解机器人,培养孩子综合能力和信息素养。然而,当我们看到机器人这个特殊的课堂教学平台的亮丽风景的同时,我们还在思考:机器人课堂教学中到底要教什么采用怎么样的教学模式与策略学生才会感兴趣对机器人教学成效又该怎样评价本文就以这样的思路,谈谈我对机器人课堂教学实践策略的思考。 [关键词] 机器人课堂教学实践策略 随着机器人课堂教学活动的不断推进,实践中的我们都遇到类似的困惑:学生对机器人的兴趣很高很高,可是在短短几堂课的教学实践之后,学生的兴趣、学生的热情似乎大打折扣,到底是什么原因引起的这种变化,怎样才能让机器人课堂“活”起来,让学生能够灵活应用机器人学习中的各种知识,解决生活中的实际问题,真正地做到活学活用。 一、找准机器人教与学的支点:机器人课堂教学到底要教什么 1.机器人课堂教学需要准确定位 首先,我们必须清楚地意识到,我们所讲的机器人不是一门学科,他不是大学所学的机器人学科“下放”到我们中小学的学习中来。 其次,我们必须明确我们开展机 器人课堂教学的主要任务是培养学 生对机器人研究的兴趣,同时培养学

生分析问题、解决问题的能力。 如今,新课程提倡研究性学习,真正的研究性学习才能激发学生兴趣,提高学习的效率,而我们的机器人的学习属于真正的研究性学习。在整个学习过程中,学生得到多元的乐趣体验,与生活息息相关。 因此,我觉得我们的机器人课堂教学的核心应该是:程序设计初步知识,在此基础上培养孩子协作、创新的多元智能。 2.认清机器人课堂教学对教师提出的要求 作为机器人课堂教学实践的我们自身需要做好各项准备,这也是对我们参与机器人课堂教学实践所提出的具体要求,我们在实践过程中发现机器人课堂实践对我们的要求很高,主要体现在:1.有一定的耐心。2.有一定的动手能力。3.有一定的电子技能技术。4.有一定的程序编写能力。5.有一定的创造欲望。6.有一定的观察生活感受生活的激情。 由于机器人的教学还是处于起步阶段,我们都还在不断了解,也都在“摸石头过河”,我们自身的准备工作,对自身所提出的要求,做得踏实一点,要求严格一些,在教学中就可以做到游刃有余。 二、瞅准机器人教与学的时机:什么时候开始教学机器人 机器人的学习需要学生的生活经验作为基础,包括学生对问题的分析、解决问题的能力,都会影响机器人学习的积极性。 曾经也有学者提出“程序设计教学越早越好”但我个人认为也不能太早。必须切合学生的学习实际,跟学校信息技术教学整体协同,不过我们可以在早期的机器人课堂教学采用实体机器人,进行搭建研究学习,简单介绍相关机械原理,培养孩子的动手能力。

机器人动力学汇总

机器人动力学研究的典型方法和应用 (燕山大学 机械工程学院) 摘 要:本文介绍了动力学分析的基础知识,总结了机器人动力学分析过程中比较常用的动力学分析的方法:牛顿—欧拉法、拉格朗日法、凯恩法、虚功原理法、微分几何原理法、旋量对偶数法、高斯方法等,并且介绍了各个方法的特点。并通过对PTl300型码垛机器人弹簧平衡机构动力学方法研究,详细分析了各个研究方法的优越性和方法的选择。 前 言:机器人动力学的目的是多方面的。机器人动力学主要是研究机器人机构的动力学。机器人机构包括机械结构和驱动装置,它是机器人的本体,也是机器人实现各种功能运动和操作任务的执行机构,同时也是机器人系统中被控制的对象。目前用计算机辅助方法建立和求解机器人机构的动力学模型是研究机器人动力学的主要方法。动力学研究的主要途径是建立和求解机器人的动力学模型。所谓动力学模指的是一组动力学方程(运动微分方程),把这样的模型作为研究力学和模拟运动的有效工具。 报告正文: (1)机器人动力学研究的方法 1)牛顿—欧拉法 应用牛顿—欧拉法来建立机器人机构的动力学方程,是指对质心的运动和转动分别用牛顿方程和欧拉方程。把机器人每个连杆(或称构件)看做一个刚体。如果已知连杆的表征质量分布和质心位置的惯量张量,那么,为了使连杆运动,必须使其加速或减速,这时所需的力和力矩是期望加速度和连杆质量及其分布的函数。牛顿—欧拉方程就表明力、力矩、惯性和加速度之间的相互关系。 若刚体的质量为m ,为使质心得到加速度a 所必须的作用在质心的力为F ,则按牛顿方程有:ma F = 为使刚体得到角速度ω、角加速度εω= 的转动,必须在刚体上作用一力矩M , 则按欧拉方程有:εωI I M += 式中,F 、a 、M 、ω、ε都是三维矢量;I 为刚体相对于原点通过质心并与刚

《人机工程学》复习资料全

人机工程学复习内容 说明:《人机工程学》考试分为A.B试卷,时间为2个小时,题型有辨析题、选择题、简答题、分析题、设计题。以下为复习内容,请大家好好准备,只有认真复习,才会取得好成绩,反之亦反。 友情提醒:考试为开卷考试,考试请带好铅笔、橡皮、草稿纸、尺、快速手绘表现工具——马克笔或彩铅等习惯用的手绘工具(因试卷纸张太薄,马克笔可能不适用)。 注意:虽然为开卷考试,但不可掉以轻心,考题均出自课堂内容,务必温习课本相关内容,重点在于理解知识点,知道如何应用,并在课本上做好笔记。 PS:学校要求只允许带本课程规定教材,不允许带其他教材、参考书、笔记本、打印资料、复印资料等其他任何资料,不然以作弊论处,请各位同学注意,自觉遵守考场规则。(没有教材的同学请注意,请及时购买。当然,对于有信心全部掌握在脑子里的学霸例外。) 祝大家考出好成绩! 人机工学一般定义:人机工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。 人:是指操作者,或使用者。 机:泛指人可操作与可使用的物,可以是机器,也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。 环境:环境是人与机共处的环境,如作业场所和作业空间,自然环境和社会环境等。 研究的基本途径就是系统的将人的能力、极限、特点、行为和动机等相关信息应用到人们使用的事物和过程的设计和环境中。 研究对象是人-机-环境系统,研究产品设计中与人有关的问题,将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。 研究目的是使系统高效运行且系统中的人获得安全、健康和舒适,为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。 人机关系要实现的目标:实现高效、舒适、健康、安全等目标。

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