机器人

2007年9月

第5期浙　江　教　育　学　院　学　报JOURNA L OF ZHE J I ANG E DUC ATI ON I NSTIT UTE September 2007N o 15

收稿日期:2007-06-11

课题项目:浙江省教育厅科研计划项目(20061890)

作者简介:孙爱萍(1975-),女,河南新野人,浙江广播电视大学科研处助理研究员,教育学硕士。对我国远程教育课程资源建设的若干思考

———来自麻省理工学院开放课件项目的启示

孙爱萍

(浙江广播电视大学科研处,浙江杭州310012)

摘　要:信息技术的发展赋予了网络时代学习新的特点,同时也呼唤着教育资源

的开放与共享。麻省理工学院开放课件项目(简称MIT OCW )“开放与共享”理念的

确立与实施,对我国远程教育课程资源建设的决策定位、资源体系、平台环境和教学

科研等方面具有借鉴作用。

关键词:麻省理工学院开放课件项目;远程教育;课程资源;定位;科研

中图分类号:G 728　文献标识码:A 文章编号:1671-6574(2007)05-0035-05

人类社会的每次重大进步都依赖于技术的进步,教育也不例外。现代信息技术的发展不仅改变了信息的储存和传播方式,也改变着传统的教育观念和教学手段。信息技术的发展赋予了网络时代学习新的特点,同时也呼唤着教育资源的开放与共享。麻省理工学院开放课件项目(MIT OpenC ourseWare ,以下简称MIT OCW )为网络时代的知识传播、学者合作和课程资源建设提供了一面借鉴的镜子。MIT OCW 开放共享的资源定位及其有效地运作实施,对我国远程教育课程资源建设的目标定位、内容体系、平台环境和教师的教学科研等方面有一定的借鉴意义。

一、MIT OCW “开放与共享”理念的确立与实施

(一)开放的理念与适度的定位

MIT OCW 项目是麻省理工学院一贯坚持创新的传统在互联网时代的延续,也是对其核心办学理念的秉承,即“推进知识进步和传播,在科学、技术及其他学术领域教育和培养学生,更好地服务于民族和世界”。免费公开全部课程的核心资源是一个大胆的想法,和当前世界倡导的知识共享运动的理念不谋而合,致力于降低资源获取的门槛[1]。然而具体运作起来却涉及到版权、教师工作量等诸多问题。所以MIT 的定位是慎重和适度的。MIT OCW 明确表示,它不是远程教育项目,不为MIT OCW 资源的使用者提供学分认证和学位授予。MIT OCW 承诺提供核心的学术资源,但教学资源的深度和广度却由教授自主决定。MIT OCW 欢迎使用者针对课程材料提出问题发表看法,却不承诺有问必答,不提供和教授的直接交互(MIT 校内学生和教师在课堂上的交互除外),只对有代表性的问题和有建设性的观点集中处理,做出答复后公

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布在MIT OCW的新闻公告板上。世界上的任何人在任何地方都可以通过互联网免费获取这些资源,按照自己的需要进行修改、翻译和应用。MIT在降低对OCW资源使用门槛的同时,也要求使用者对原始材料的版权归属做出说明[2],MIT的这一举措不仅仅是对著作人的版权进行保护,更是对课程材料原创性、准确性的澄清与注释。

(二)以学习者为中心的设计原则和精巧灵活的共享体系

从课程资源建设角度来看,MIT奉行以学习者为中心的原则,提供给学习者的是一个有血有肉的有机体。MIT OCW提供的课程资源可分为两类:指定的文本教材和辅助阅读材料。从信息的呈现与交流来说,文本教材以静态为主,便于阅读和深度思考,适合于呈现结构完整的基础性学科知识,所以文本教材往往以介绍学科核心知识为主。而链接在网络平台上的辅助阅读材料则由于其跨越时空、操作方便、便于更新等特点,弥补了文字教材交互性差、更新缓慢的不足,成为导学、助学的有力工具。MIT OCW的辅助阅读材料极其丰富,有参考书目、杂志期刊、网络资源、数字图书馆、视频材料,并且MIT提供了这些资源的详细操作说明,比如在什么时间以何种方式,学习者在使用的时候不会因信息过多而迷失方向。另外在教学大纲中对合作学习也做出了可操作性的规定,比如说提交给教师的论文中必须有同学的评语。MIT OCW的学习平台还为每位同学提供空间来制作自己的档案袋,记录学习过程,学生可以及时进行反思和总结。

MIT OCW在坚持以学习者为中心的设计原则同时也践行着开放共享的理念。首先,在内容的选择和组织上,MIT承诺按照教授最新研究发现和教学理论的要求更新内容。其次,在课程结构形式上,MIT将课程设计的重点放在结构化的教学情景设计当中,准确地将教学目标定位到了细小的知识点中。对于每一个知识点的设计,OCW主要按照教学目标和知识点所属的领域给出了一个情境,并配以丰富的参考帮助,包括课程的简介、大体进程安排、参考书籍及相关链接网站等。同时,MIT力图将每个章节设计成一个个相对独立而又相互衔接的知识单元,学习者不必拘泥于章节式的系统学习,可根据自己学习基础和认知结构做出随意的调整,选取所需要的学习内容。在公开的课程材料中,教师可以看到MIT针对某个学科是怎样做的,整个专业学科包含那些内容、每节课的顺序是什么、强调哪些专题,使用什么教学方法,练习和测试对学生的考评重点是什么。学生们可以把公开课程资料作为自学的内容或补充学习材料。同一门课程可能有多个版本,学生可以从风格迥异的课程材料中领会不同的问题解决办法。他们可以看到其他教授是如何解释概念,以及如何使用例子或模拟论证一个知识点的,也可以利用问题部分作为他们的额外练习,利用试卷内容进行自测。教育研究人员可以将这些开放课程材料作为参考资料,进行研究和交流。

(三)开放的技术架构与良好的交互设计

MIT OCW采用了分布式网络发布资源,利用分布在世界各地的物理服务器共同提供访问服务,并通过在不同地区建立镜像服务器的方式提高访问速度,解决资源获取的瓶颈。同时MIT OCW采用OKI(Open K nowledge Initiative,全称是开放知识行动)提供的基础架构。OKI是由MIT牵头和斯坦福大学等机构合作的一个研究项目,目的在于开发一个开放的、可拓展的学习管理系统的框架,为传统和新型教育应用软件提供模块化和可拓展的开放平台,使用它建立大型协作学习社区,可以简化集成的复杂性,降低使用技术资源的难度[3]。相对于其他复杂的网络技术,MIT OCW的用户使用一个标准的浏览器就能获取所有内容。学习者可以在线学习还可以下载下来离线使用。不同课程的网站使用界面统一,色彩配置简单柔和。页面内置强大的搜索功能,便于用户查找整个网站或每门课程的内容;整个网站的内容按不同学院、不

同课程分类,以课程为单位组织资源,每门课程包括了课程简介、教学大纲、参考资料、作业及讨论区等内容。

(四)权威学术的科研支撑和共建共享的研究机制

从MIT OCW 2005年公布的评估报告中可以看出,以电子工程、计算机科学、数学、物理、机械工程等理工类课程占了MIT OCW 的课程总数的35%,但却吸引了65%的访问总量[4]。MIT 在世界工程学科教学和研究领域一直享有盛誉,蕴含在开放课程材料当中的权威学术资源也是吸引众多使用者的魅力之一,而这又得益于MIT 一流的师资队伍和雄厚的科研力量。

在MIT OCW 项目中,教师是课程资源的提供者和设计者,由教师来决定提供哪些核心的教学材料,以什么形式来呈现学习资源,以及如何制定教学计划和设计单元作业。学校提倡并鼓励资历深厚的教授参与OCW 项目中来,如前所述,MIT OCW 权威学术资源是吸引众多访问者的原因之一。在MIT OCW 项目流线性的课程发布流程中,由教师提供课程资源是基础和前提,在教师进行课程登记之后,会有专职的技术员工来协助完成后续的规划、开发、发布、更新工作。MIT OCT 的课程建设者欢迎来自全世界的关注者针对课程资源内容、技术架构等发表不同声音并吸纳建设性的意见,对课程资源进行及时的调整和更新。

OCW 把网络技术作为资源传递和信息交换的载体,率先公开宝贵的课程资源,就是希望分属于各个教育体系的具有相同或相近教学领域的人们,走出封闭的知识圈,突破原有的传统教学和科研模式,建立起公开、共享的科研新机制,促进知识的传播,最大限度地提高教育资源的利用价值。

二、MIT OCW 对我国远程教育课程建设的启示

(一)顺应开放共享潮流,关照学生自身特点

MIT OCW 的成功运作开启了世界范围内实施课程资源的开放和共享,现代信息技术的迅猛发展和快速普及也为世界各国共建和共享优质资源提供了物质保障,但将开放和共享的理念落实并渗透在远程教育的实践之路却显得比较漫长。新技术的问世和推广可以在很短的时间内完成,而人们对新观念的接受往往需要一个很长的过程。除了技术的简便易行与观念的固守滞后这一矛盾外,传统文化的差异,比如西方的开放与东方的内敛,西方精进于实验理性的传统和中国文化中的中宏观的思维方式,都以不同的方式牵引和制约着从业人员对远程教育开放理念的认识和解读。

开放与共享之路虽然任重而道远,但可喜的是前行的步伐已经迈开。我国于2003年9月成立中国开放式教育资源共享协会C ORE (China Open Res ources for Education ),中央广播电视大学和10余所普通高校加盟其中,C ORE 以推进全球高校和教育机构之间的紧密合作与资源共享为使命,致力于为中国高校提供免费、便捷的全球开放式教育资源获取渠道。2006年5月中国普通高校的首批12门精品课程翻译成英文,开启了中国精品课程资源在世界范围内的公开与共享[5]。

C ORE 的初衷是良好的,然而摆在我们面前的现实也是不能令人忽视的。众所周知,MIT OCW 的初衷是让全世界的学生、自学者和研究者受益,但MIT OCW 2005年公布的评估报告的数据表明,51%的访问者来自北美和西欧,他们中大部分(66%)都具有学士或者硕士学位[4]4。也就是说MIT OCW 的使用者多为发达国家的高层知识分子,能真正接受和适应网络学习的是起点高素质好的优秀学生,他们不仅有良好的认知结构,并且拥有很强的自主学习能力,所以在MIT OCW 不提供和教授直接交互的情况下,他们也能够适应这种新兴的学习方式,并且学有所获。目前我国普通高校和广播电视大学招生的远程学习者,学员层次不一,有高考失利73第5期　孙爱萍:对我国远程教育课程资源建设的若干思考

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的,有在职工作人员。和MIT的学员相比,他们学习起点低、学习能力差、学习障碍多,所以能从C ORE引进的这批优秀学习资源中获益多少就很难说了。当然,MIT OCW带给我们的不只是开放的学习内容,更为重要的是其开放的理念、合理的定位及其有效的运作方式。北京交通大学以教改立项形式开展MIT OCW和本校课程的比较研究和渐进式共享就是一种值得借鉴的稳妥做法。

(二)建设以学生为中心的课程资源体系,融合传统面授辅导方式

MIT OCW奉行以学生为中心的课程资源设计原则,同样应该成为我国远程教育课程资源建设的主线。因为远程学员的学业基础、学习兴趣和动机、学习的时间和地点决定了他们学习方式的灵活多样和独立自主,远程教育课程资源的内容和形式必须是立体的、多元的、开放的。对我国现阶段的远程教育而言,大部分远程学习者基础较差,课程资源应该以传统的文本教材开发为核心,以网络平台为虚拟载体,融文字、音频、视频、多媒体、网络链接多种资源为一体,合理分布在导学、助学、实践和考核等各个环节。在这里特别要指出的是,现代信息技术已经渗透在远程教育的每一个环节当中,但这并不意味着传统面授辅导从此可以退居幕后,相反它以其不可替代的特征依然活跃在远程教育的舞台。面授辅导之所以无可替代,是有诸多原因的。其一,注重基本原理和方法的介绍,学生可以从宏观层面来把握知识的结构整体,了解知识点的来龙去脉;其二,利用有限的时间详细讲解重点和难点;其三、面对面交流交流的真实感可消除网络学习的孤独和茫然。通过对文本教材的整体呈现和面授辅导的重点讲解,学习者就拎起了整体知识骨架,再辅之以丰富的网络资源和来自同伴和辅导老师的学习支持,学习者就可以顺藤摸瓜,在立体动态的远程教育课程资源库中来去自由。

(三)合理渗透教育技术,服务于学生的学习

MIT OCW的另外一个启示就是要合理渗透教育技术,让技术服务于学生的学习。对于现代远程教育来说,信息技术无处不在,它以前所未有的方式冲击着传统的教育观念和教学方式,潜移默化地影响着远程教育的每一个要素和环节。“以学生为中心”的课程设计思想在教育史上早有先贤提出,但以多媒体和互联网为代表的信息技术的出现却为这一理念的真正实现提供了物质上的保障。正是有了这种技术上的保障,才使教师由知识的传授者转变为教学活动的指导者和组织者,使学生由知识的被动接受者转变为知识的主动探究发现者,教学过程也由“教师讲、学生听”转变为“创设情境,学生主动探索、协商、讨论和意义建构”。

信息技术是无处不在的,但技术也是一把“双刃剑”,信息的丰富多样在给学习者带来便利的同时也制造了一定程度的混乱。所以技术在课程资源体系中的渗透应该是合情合理的,对技术的利用也应该是恰到好处的。远程教育课程资源体系的架构必须遵循现代教育科学理论的指导,要体现出学科本身开放、动态的特征,要遵循学习者心理发展的特点,要关照学习者的兴趣、需要和经验背景等,要符合传播科学的规律。现代远程教育应充分发挥现代教育技术的优势,为学生提供一个构造精细的、网状的、动态的、开放的学习环境[6]。网络本身是动态和开放的,为课程资源体系的动态和开放提供了良好的平台,课程资源体系可以得到不断的充实、完善和调整,不断趋向有序化和人性化,学习者可以根据自己需求,建立起各要素间新的关联,形成适合于自身的学习模式。同时远程教育课程资源建设应借助于虚拟技术,使传统的文化氛围、人文精神在时间、空间上得以延伸,学生在主动参与学习的同时,能够自觉遵循网络秩序和道德,在学业和人格上都得以升华。

(四)提高课程资源建设参与水平,增强教育科研能力

相对于传统教材而言,远程教育的课程资源建设较多地依赖于现代信息技术和学习支持

服务。远程教育多样化学习资源和个性化支持服务的特点决定了师资队伍的庞大与复杂。MIT 由于教师和技术人员的共同参与从而保障了开放课件资源开发、制作、发布与反馈机制有效运行,英国开放大学也形成了从本部到社区学院的网状支持服务体系。

目前我国远程教育课程资源的设计工作往往由学科专家、教学设计人员、教学管理人员和媒体开发人员来共同完成。一线教师往往只享有教学的自主权,并且必须在文件制度的允许范围内。权利的分散和人员的庞杂不可避免地带来了资源的重复开发、课程内容的滞后,鲜活的远程教育实践呼唤着教育政策的宏观调控和从业人员对远程教育的整体认识以及对自身角色的重新定位和相互之间的通力合作。考虑课程实施中的具体问题,以具体的实施经验来评价课程,关注教学情境和成人学习的特点,注意课程实施方案的开放性与包容性,将课程资源的开发、实施和评价进行一体化的综合设计,让一线教师更多地参与课程的制定与修改工作,已经成为国际上课程改革的一种趋向。

师资队伍作为课程资源开发的主体之一,自身的科研能力制约着课程资源建设的好与坏。现代远程教育大众化教育和继续教育的定位并不意味着对师资力量科研能力要求的降低,相反,现代远程教育对整体师资在信息素养、专业建设、课程开发、学习支持、网络教学、虚拟管理、科学评价等方面有着更高的要求。除了学科专业研究之外,远程教育机构的教师应同时承担起远程教育和教学改革等多重科研任务。

参考文献:

[1]王龙,王娟.麻省理工学院开放课件项目经验评述[J ].开放教育研究,2005(4):89.

[2]What are the requirements of use for MIT OCW users ?[E B/O L ].[2007204218].http ://https://www.360docs.net/doc/9d14132765.html,/OcwWeb/G lob 2al/OCWHelp/help.htm.

[3]李青,祝智庭.学习管理系统的开放性结构———OKI 案例分析[J ].开放教育研究,2003(1):15217.

[4]S tephen Cars on.2004Program Evaluation Findings Report [R/O L ].[2005204220].http ://https://www.360docs.net/doc/9d14132765.html,/OcwWeb/G lobal/About ocw/newsletter.htm.

[5]中国开放式教育资源共享协会.C ore Overview[E B/O L ].[2007204218].http ://w w https://www.360docs.net/doc/9d14132765.html,/cn/ab out -core/index.htm.

[6]王正东.基于素质教育的远程开放教育课程设计模型[J ].中国远程教育,2005(2):30233.

Some Thoughts about the Construction of

Distance Education Course R esources in China

—I nspiration from MIT OCW

SUN Aiping

(Scientific Research O ffice ,Zhejiang Radio &T V University ,Hangzhou 310012,China )

Abstract :The development of in formation technology endues new characteristics to learn 2

ing in web era ,which calls for the opening and sharing of education res ources at the same time.

MIT OCW aims to open and share education res ources w orldwide and is im plementing well ,

which brings lots of inspirations to the decision aim ,res ource construction ,platform environment

and teaching research of distance education in China.

K ey w ords :MIT OCW ;distance education ;course res ources ;aim ;research 93第5期　孙爱萍:对我国远程教育课程资源建设的若干思考

《机器人技术及应用》综合习题

《机器人技术及应用》综合习题 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《机器人技术及应用》综合习题一、判断 1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。（对） 2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期，这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。（错） 3. 对于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。（对） 4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。（错） 5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动，而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。（错） 6. 机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后，在各采样周期给出，由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度，通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。（对） 7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答，机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。（对） 8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。（错） 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力，研究者设计出了可实现原地转的全向轮。（对） 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。（对） 11. 腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。（对） 12. 机器人定义的标准是统一的，不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。（错） 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。（对） 14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序，完成一些简单的重复性操作，目前在工业界已不再应用。（错） 15. 感知机器人，即自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有不同程度的“感知”能力。（对） 16. 第三阶段机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制，它可以把感知和行动智能化结合起来，称之为智能机器人。（对） 17. 工业机器人的最早研究可追溯到第一次大战后不久。（错） 18. 20世纪50年代中期，机械手中的液压装置被机械耦合所取代，如通用电气公司的“巧手人”机器人。（错）

机器人的位置检测传感器

机器人的位置检测传感器测量可变位置和角度，即测量机器人关节线位移和角位移的传感器是机器人位置反馈控制中必不可少的元件。常用的有电位器、旋转变压器、编码器等。其中编码器既可以检测直线位移，又可以检测角位移。下面是几种常用的位置检测传感器。1、光电开关2、编码器3、旋转变压器。二、机器人速度、角速度传感器：1、编码器对任意给定的角位移，编码器将产生确定数量的脉冲信号，通过统计指定时间（dt）内脉冲信号的数量，就能计算出相应的角速度。dt越短，得到的速度值就越准确，越接近实际的瞬时速度。但是，如果编码器的转动很缓慢，则测出的速度可能不准。通过对控制器的编程，将指定时间内脉冲信号的个数转化为速度信息就可以计算出速度。2、测速发电机测速发电机是一种把输入的转速信号转换成输出的电压信号的机电式信号元件，它可以作为测速、校正和解算元件，广泛应用于机器人的关节测速中。3、位置信号微分如果位置信号中噪音较小，那么对他进行微分来求取速度信号不仅可行，而且很简单。为此，位置信号应尽可能连续，以免在速度信号中产生大的脉动。所以，建议使用薄膜式电位器测量位置，因为绕线式电位器的输出时分段的，不适合微分。然而，信号的微分总是会有噪音的，应该仔细处理。三、机器人接触觉传感器：机器人接触觉传感器是用来判断机器人是否接触物体的测量传感器。传感器输出信号常为0或1,最经济适用的形式是各种微动开关。常用的微动开

关由滑柱、弹簧、基板和引线构成，具有性能可靠、成本低、使用方便等特点。接触觉传感器不仅可以判断是否接触物体，而且还可以大致判断物体的形状。一般传感器装在末端的执行器上，除了微动开关外，接触觉传感器还采用碳素纤维及聚氨基甲酸脂为基本材料构成触觉传感器。机器人与物体接触，通过碳素纤维与金属针之间建立导通电路，与微动开关相比，碳素纤维具有更高触电安装密度、更好的柔性、可以安装在机器手的曲面手掌上。四、机器人接近觉传感器、机器人接近觉传感器能感知相距几毫米到几时厘米内对象物或障碍物的距离、对象物的便面性质等的传感器，其目的是在接触对象前得到必要的信息，以便后续动作。接近觉传感器有许多不同的类型，如电磁式、涡流式、霍尔效应式、光学式、超声波式、电感式和电容式等等。五、机器人姿态传感器：姿态传感器是用来检测机器人与地面相对关系的传感器，当机器人被限制在工厂的地面时，没有必要安装这种传感器，如大部分工业机器人。但当机器人脱离了这个限制，并且能够自由的移动，如移动机器人，安装姿态传感器就成必要了。典型的姿态传感器是陀螺仪，他利用高速旋转物体（转子）经常保持一定姿态的性质。转子通过一个支撑它的，被称为万向接头的自由支持机构，安装在机器人上。机器人围绕着输入轴仅转过一个角度。在速率陀螺仪中，加装了弹簧。卸掉这个弹簧后的陀螺仪成为速率积分陀螺仪，此时输出轴以角速度旋转，且此角速度与围绕输入轴的转角速度成正比。姿态传感器设置在机器人的躯干部分，它用来检测移动中的躯干部分，它用来你

机器人奇异点(知识材料)

产生的结果如下： ?机械臂自由度减少，从而无法实现某些运动 ?某些关节角速度趋向于无穷大，导致失控 ?无法求逆运算当机器人以笛卡尔坐标系运动时，经过奇点，某些轴的速度会突然变得很快，TCP 点的路径速度会显著减慢。因此，应避免机器人的轨迹经过奇点附近。如何产生奇异点（singularity）说到奇异点的产生就不得不提一下的Gimbal Lock[2]. 如下图，飞机内部的陀螺仪有三个旋转的自由度，假设三个圈会随着飞机的旋转而旋转，旋转的轴线如上图：当其中pitch角向上达到90°时，其中一个圈与原本水平的圈在这一瞬间发生了重合，从而减少了一个自由度。

当然，飞机的旋转并没有真的被LOCK了，依然可以运动。相同的情况同样可以发生在机器人上： 6轴串联关节机器人有三种奇点：腕部奇点，肩部奇点，肘部奇点。腕部奇点发生在4轴和6轴重合(平行)时。肩部奇点发生在腕部中心位于1轴旋转中心线时。肘部奇点发生在腕部中心和2轴3轴一条线。 4轴和6轴产生奇异点(wrist singularity) 下图中的六轴机器人，四轴和六轴相交[3]（大部分机器人四轴和六轴都会相交，所以很多机器人都会存在这种奇异点,这玩意跟机器人的品牌无关，只和结构有关）.

机器人的五轴与四轴和六轴的轴线相交，因此，机器人四，五,六三个轴便形成了上面提到的Gimbal Lock. 当五轴旋转到某个角度时，比如下面这个角度（所有的关节角度都是0°），四轴和六轴共线，奇异在此发生。因此，在某系机器人仿真软件里，比如说ABB的robotstudio，当你打开机器人模型的时候，机器人的五轴会是这样的：

虚拟机器人仿真软件使用使用说明

热博机器人3D仿真系统用户手册

杭州热博科技有限公司 1.软件介绍 RB-3DRSS是热博科技有限公司新近推出的一款以.NET平台为基础，在Microsoft Windows平台上使用3D技术开发的3D机器人仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境，编写虚拟机器人的驱动程序，模拟现实情况下机器人在特定环境中的运行情况。 RB-3DRSS与市面上的同类产品相比，它具有如下的特点： 1．全3D场景。用户可自由控制视角的位置，角度。 2．先进的物理引擎技术，引入真实世界的重力、作用力、反作用力、速度、加速度、摩擦力等概念，是一款真正意义上的仿真软件。 3．逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术，高度接近实际环境下的机器人运动状态，大大简化实际机器人调试过程。

4．实时运行调试。运行时，依据实际运行情况，调整机器人参数，帮助用户快速实现理想中的效果。 5．自由灵活的机器人搭建与场地搭建。用户可自由选择机器人及其配件，进行机器人搭建，可自行编辑3D训练比赛场地，所想即所得。 6．单人或多人的对抗过程。用户可添加多个机器人，自由组队进行队伍间对抗。7．与机器人图形化开发平台无缝连接。其生成的控制程序代码可在虚拟仿真系统中直接调用，大大节省编程时间。

系统配置要求操作系统:win98,win2000全系列,winXp,win2003 server 运行环境:.Net Framework v2.0,DirectX 9.0c 最低硬件配置： 2.0GHz以上主频的CPU,512M内存,64M显存以上的3D显卡.支持1024×768分辨率,16bit颜色的监视器，声卡推荐配置： 3.0G以上主频的CPU,1G内存,128M显存的3D显卡，支持1024×768分辨率,16bit 颜色监视器，声卡

机器人技术发展与应用

机器人技术的发展与应用调研名称：机器人技术的发展与应用调研时间：2018年7月29日止调研人：曹桐滔

一、机器人的发展状况 1.1国外发展概况日本具有国际上最先进的机器人技术，就全世界范围来看，全球工业机器人约有4成在日本。不论在技术方面，还是在市场规模方面，日本可以称得上是“机器人大国”。日本在2004年5月发布的“新产业发展战略”中所指出的7个产业领域，机器人产业也是其中之一，同时，在进一步实施“新产业发展战略”的“新经济成长战略”报告中也把机器人放在使日本成为“世界技术创新中心”的支柱地位上，并在近两年开始重新审视机器人产业政策。美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，比起号称机器人王国的日本起步至少要早五、六年。经过40多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。据统计，截止到2009年底，美国运行工业机器人大约有19．4万台。目前，美国工业机器人供应商有AdeptTechnology、AmericanＲobot、EmersonIndustrialAutomation等公司。德国引进机器人的时间比英国和瑞典大约晚了五、六年，但战争所导致的劳动力短缺，国民的技术水平较高等社会环境，却为工业机器人的发展、应用提供了有利条件。此外，20世纪70年代中后期，德国政府采用的积极行政手段也为工业机器人的推广开辟了道路。如在“改善劳动条件计划”中规定，对于一些危险、有毒、有害的工作岗位，必须由机器人来代替。这个计划为机器人的应用开拓了广泛的市场，并推动了工业机器人技术的发展。据统计，截止到2009年底，德国运行的工业机器人为14．58万台。目前，德国工业机器人供应商有KUKA、CLOOS等。国际上一些大的工业机器人制造厂家，品牌主要分成两大体系，以日本为代表的日韩系，以德国为代表的欧系，其中ABB、安川、发那科三大品牌占据了全球51%的市场，KUKA、OTC、川崎、松下等几大品牌占市场份额的40%以上。

机器人的发展及其应用

机器人的发展及其应用摘要：本文介绍了机器人的定义、机器人产生的背景，具体阐述了机器人的应用领域，通过多个方面的考虑，结合我国国内的市场情况，预测了未来机器人的未来发展前景。关键词：机器人定义产生背景应用领域发展前景 0、引言机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。一、机器人的定义上世纪60年代，可实用机械的机器人被称为工业机器人；上世纪80年代到现在，正越来越向智能化方向发展；机器人学是一门不断发展的科学，对机器人的定义也随其发展而变化。国际上，关于机器人的定义主要有以下几种：（1）美国机器人协会(RIA)的定义：机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手(manipul ator)”。（2）日本工业机器人协会(JIRA)的定义：工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端执行器(end effector)的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器”。（3）美国国家标准局(NBS)的定义：机器人是“一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置”。（4）国际标准化组织(ISO)的定义：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务”。（5）我国对机器人的定义。蒋新松院士曾建议把机器人定义为“一种拟人功能的机械电子装置”(a mechantronic device to imitate some human functions)。结合各国关于机器人的定义，对机器人给出以下定义：机器人是一种计算机控制的可以编程的自动机械电子装置，能感知环境，识别对象，理解指示命令，有记忆和学习功能，具有情感和逻辑判断思维，能自身进化，能计划其操作程序来完成任务。二、机器人产生的背景机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。 1、古代机器人西周时期，出现了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。春秋后期，鲁班曾制造

基于惯性传感器的机器人姿态监测系统设计

基于惯性传感器的机器人姿态监测系统设计一、设计背景空间飞行器的惯性测量系统、机器人的平衡姿态检测、机械臂伸展确定等许多方面都需要测量物体的倾斜和方向等姿态参数。机器人的运动过程中要不断的检测机器人的运动状态，以实现对机器人的精确控制。.本文研究的基于MEMS 惯性传感器姿态检测系统用于检测自平衡机器人运动时姿态，以控制机器人的平衡。随着微机电系统（MEMS）技术的发展，采用传感器应用到姿态检测系统上的条件变得成熟。基于MEMS 技术的加速度传感器和陀螺仪具有抗冲击能力强、可靠性高、寿命长、成本低等优点，是适用于构建姿态检测系统的惯性传感器。利用MEMS 陀螺仪和加速度传感器等惯性传感器组成的姿态检测系统，能够通过对重力矢量夹角和系统转动角速度进行测量，从而实时、准确地检测系统的偏转角度。由于惯性传感器随着时间、温度的外界变化，会产生不同程度的漂移。通过对陀螺仪和加速度计的采集数据进行数据融合，测量的角度与实际的角度相吻合，取得了良好的控制效果。同时该系统具有独立，易用的特点，其应用前景广泛。二、基本原理在地球上任何位置的物体都受到重力的作用而产生一个加速度，加速度传感器可以用来测定变化或恒定的加速度。把三轴加速度传感器固定在物体上，在相对静止状态下，当物体姿态改变时，加速度传感器的敏感轴相对于重力场发生变

化，加速度传感器的三个敏感轴分别输出重力在其相应方向产生的分量信号。当系统处于变速运动状态时，由于加速度传感器同时受到重力加速度和系统自身加速度的影响，其返回值是重力加速度同系统自身加速度的矢量和。对加速度传感器温度漂移及系统振动和机械噪声等方面的考虑，加速度传感器不能独立运用测量系统的姿态。陀螺仪能够提供瞬间的动态角度变化，由于其本身的固有特性、温度及积分过程的影响，它会随着工作时间的延长产生漂移误差。因此对于姿态检测系统而言,单独使用陀螺仪或加速度计，都不能提供系统姿态的可靠估计。为了克服这些问题，数据融合算法需使用加速度传感器的测量值并使用陀螺仪测得的角速度数据对加速度传感器数据进行融合和矫正。图1加速度传感器系统依据上一时刻的重力矢量方向的估计值，结合陀螺仪测得的角度值计算出当前时刻的重力矢量方向，再与当前时刻加速度传感器返回的矢量方向进行加权平均，得到当前矢量方向的最优估计值。三、系统框架姿态平衡检测系统中，控制单元采用单片机来完成控制,数据采集与处理，数据通讯等功能。根据对资料的分析,同时对性能价格比的衡量，惯性测量单元

基于惯性传感器的机器人姿态监测系统设计说明

基于惯性传感器的机器人姿态监测系统设计一、设计背景空间飞行器的惯性测量系统、机器人的平衡姿态检测、机械臂伸展确定等许多方面都需要测量物体的倾斜和方向等姿态参数。机器人的运动过程中要不断的检测机器人的运动状态，以实现对机器人的精确控制。.本文研究的基于MEMS 惯性传感器姿态检测系统用于检测自平衡机器人运动时姿态，以控制机器人的平衡。随着微机电系统（MEMS）技术的发展，采用传感器应用到姿态检测系统上的条件变得成熟。基于 MEMS 技术的加速度传感器和陀螺仪具有抗冲击能力强、可靠性高、寿命长、成本低等优点，是适用于构建姿态检测系统的惯性传感器。利用MEMS 陀螺仪和加速度传感器等惯性传感器组成的姿态检测系统，能够通过对重力矢量夹角和系统转动角速度进行测量，从而实时、准确地检测系统的偏转角度。由于惯性传感器随着时间、温度的外界变化，会产生不同程度的漂移。通过对陀螺仪和加速度计的采集数据进行数据融合，测量的角度与实际的角度相吻合，取得了良好的控制效果。同时该系统具有独立，易用的特点，其应用前景广泛。二、基本原理在地球上任何位置的物体都受到重力的作用而产生一个加速度，加速度传感器可以用来测定变化或恒定的加速度。把三轴加速度传感器固定在物体上，在相对静止状态下，当物体姿态改变时，加速度传感器的敏感轴相对于重力场发生变化，加速度传感器的三个敏感轴分别输出重力在其相应方向产生的分量信号。当系统处于变速运动状态时，由于加速度传感器同时受到重力加速度和系统自身加速度的影响，其返回值是重力加速度同系统自身加速度的矢量和。对加速度传感器温度漂移及系统振动和机械噪声等方面的考虑，加速度传感器不能独立运用测量系统的姿态。陀螺仪能够提供瞬间的动态角度变化，由于其本身的固有特性、温度及积分过程的影响，它会随着工作时间的延长产生漂移误差。因此对

高校工业机器人虚拟仿真实训中心建设方案

工业机器人教学实训室方案 1、XS-XN虚拟工业机器人教学实训系统技术指标: （可对FANUC、ABB、KUKA、MOTOMAN（安川）等工业机器人进行现场示教编程学习）1.1、虚拟工业机器人教学实训系统组成：虚拟机器人教学实训系统单元是在计算机中构造虚拟的六自由度工业机器人应用环境，学员可以使用真实的手持盒，操作虚拟工业环境中的虚拟机器人，包括示教、再现编程等。都能在系统中通过工业机器人的三维图形仿真出来。

1.2、虚拟工业机器人教学实训系统功能要求： ★该实训系统需采用真实的工业机器人控制系统和真实手持示教器控制虚拟的工业机器人完成工业机器人的现场示教编程教学要求。 ★该实训系统配两个不同工业机器人手持示教盒，通过更换手持示教器能够对ABB、FANUC两种品牌工业机器人进行现场示教编程训练；该实训系统能够支持外部三维模型的导入功能，增加教学的多样性。 ★该实训系统具有工业机器人的理论考试考工及实践考试考工功能，能够自动出题、评分。该实训系统具有机器人碰撞检测功能，可以检测学示教过程中发生的碰撞错误。1.3虚拟工业机器人教学实训系统技术要求：

1.4、基本技术参数输入电源:AC220V±10%(单相三线)；配AC220V 三眼插座1个整体功率：<400VA；工作环境：温度-5oC～+40oC；湿度85%（25oC）；海拔＜4000m；安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 1.5、能够开设的实验内容 A．原理性实验： 1.多自由度工业机器人关节运动控制底层算法实验 2.多自由度工业机器人直线运动轨迹控制底层算法实验 3.多自由度工业机器人圆弧运动轨迹控制底层算法实验 4.多自由度工业机器人加减速约束控制底层算法实验 B.应用性实验： 1.工业机器人手持示教器的认知及使用实验 2.工业机器人各类坐标系转换实验 3.工业机器人编程指令的学习实验 4.工业机器人工具坐标系和用户坐标系设置实验 5.工业机器人控制器IO信号设置和监控实验 6.工业机器人参数、变量的调整实验 7.工业机器人程序调用和自动运行实验 8.工业机器人机床上下料示教编程实验 9.工业机器人的搬运/堆垛示教编程实验 10.工业机器人的点胶/焊接示教编程实验 11.工业机器人装配示教编程实验 12.工业机器人碰撞实验 C.技能考核 1.工业机器人理论考试考工 2.工业机器人实践考试考工 1.6、配套资料工业机器人操作与编程理论教学大纲

管道检测机器人系统介绍

RT1060管道检测机器人系统说明介绍产品说明通用于200～2000mm直径管道产品简介：管道检测机器人系统一种可用于排水管道内部摄像检测及测量工作的管道机器人，具有强劲的动力性能，驱动及越障能力强，即使在恶劣的管道条件下也能正常工作。可以实现排水管道的内窥检测工作：可以检测管道的破裂、腐蚀和焊缝质量情况：采用模式识别和神经网络等一系列图像处理技术，将采集到的图像进行进一步的处理，能更好的识别管道病害情况，辅助人工进行管道损伤判断，减少出错的几率，提高检测效率；使用数字罗盘采集机器人的实时位姿数据，采用神经网络的方法实现自动纠偏控制，使得机器人更加智能化、人性化，操作起来更加简单方便等。控制单元：便携式操作控制单元，操作控制面板上的操作按钮根据人机工程学理论进行设计和布置，集摄像头、牵引车及照明灯的操作控制于一体。该控制单元还可外接显示设备，如笔记本，MP4、LCD等，用于整个系统运行过程中实时信息的显示。尺寸：360*270*160 重量：4KG 防水等级：1P68 产品特点：强劲的驱动能力，六轮同步驱动；高底盘设计，越障能力更强；

低重心设计，行走更平稳；内置电子罗盘，实时监测机器人姿态，有效防止机器人侧翻，同时实时反馈管道坡度，局部最大爬坡：-25°～+30°；检测过程能够准确识别病害特征，精确定位病害位置；视频采集及显示存储可根据用户需求配置MP4、工控机或笔记本；检测更高效、工作更可靠；人性化的操控器及软件界面设计，专业的设备外观设计。电动车牵引车：模块化设计，便于快速装配；可以实现位姿平稳的实时控制；利用漏水检测模块实现安全检测措施；其标准型适于200～1200mm管径，也可延伸至2000mm；防水深度：5m（牵引车内部压力）可选配置：电动升降架，或手动升降架扩展到大管径用电动车架广角摄像头或40倍变焦摄像头，后视摄像头，内置照明灯管道变形及轮廓绘制即管道三维成像系统主电缆：凯夫拉尔编织处护套，外部为聚亚安酯，强度高、耐磨损。最大承载力：300kg

中学信息技术《机器人仿真系统》教案

中学信息技术《机器人仿真系统》教案第16课机器人仿真系统【教学目标】 .知识目标 ◆认识仿真下的虚拟机器人； ◆能用NSTRSS设计场地、构建机器人并利用仿真环境进行组队测试。 2．过程与方法 ◆通过教师演示在虚拟仿真环境下的机器人运行，激发学生兴趣； ◆通过教师讲解虚拟仿真软件，培养学生对新软件的兴趣； ◆通过让学生自己动手调试，体会学习新事物的乐趣。 3．情感态度与价值观 ◆使学生领悟“自由无限，创意无限，只有想不到，没有做不到”的道理； ◆培养学生积极探索、敢于实践、大胆创新的精神和意识。【教法选择】示例讲解、任务驱动、辅导答疑。【教学重点】．用NSTRSS仿真系统设计仿真场地；

2．搭建仿真机器人； 3．运行仿真。【教学难点】．设计场地； 2．搭建仿真机器人。【教学过程】一、巩固1日知，引入新知教师活动将上节课学生完成的在现实场地中运行的走迷宫机器人进行分组比赛，一是能够检验学生的学习情况，二是能调动起学生的积极性，三是为引入仿真系统做准备。学生活动小组合作，调试机器人程序，检查机器人的搭建，准备比赛。教师活动通过比赛，提出问题：同学们想不想经常地进行这样的比赛呢?但是在现实中调试，需要很多的时间，而且还需要固定的场地环境等等，非常不方便，我们有没有什么好办法解决这个问颢？引入纳英特的仿真模拟系统，展示它的特点，与现实情况做比较。教师给学生演示讲解：

．关于仿真系统什么是仿真系统?仿真系统是机器人的设计、实现，完全在虚拟的环境中，以虚拟的形式出现，它以优化机器人硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本为特色，解决机器人设计过程的不足。 2．初识NSTRSS软件 NSTRSS是NST科技新近推出的一款以．NET平台为基础，使用microsoftDirectX9．0技术的3D机器人仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境，编写虚拟机器人的驱动程序，模拟现实情况下机器人在特定环境中的运行情况。 NSTRSS与市面上的同类产品相比，它具有如下的特点：全3D场景。用户可自由控制视角的位置及角度，甚至以第一人称方式进行场景漫游；逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术，高度接近实际环境下的机器人运动状态，大大简化实际机器人调试过程；实时运行调试。运行时，依据实际运行情况，调整机器人参数，帮助用户快速实现理想中的效果；自由灵活的机器人搭建与场地搭建。用户可自由选择机器人及其配件，进行机器人搭建，可自行编辑3D训练比赛场地，所想即所得；单人或多人的对抗过程。用户可添加多个机器人，自由组队进行队伍间对抗；

机器人在有毒有害气体监测系统方案

机械人城市地下综合管廊有毒有害气体监测系统方案一、概述在我国，石油、化工、煤炭、从事非常规、非连续作业的有限空间（如炉、塔、釜、槽车以及管道、烟道、隧道、下水道、沟、坑、井、池、涵洞、船舱、地下仓库、储藏室、地窖、谷仓等）等行业有

毒气体泄漏时有发生，这些灾难发生之前的预防与发生后，现场环境具有复杂性和危险性。为降低现场探测时对检测人员的伤害，并实现对事故现场的远程监控，深圳市圣凯安科技专门设计了基于机器人上用的有毒有害可燃气体传感器（SKA/NE-7）。SKA/NE-7可以在机械人在移动中实时传输实地检测的多种有毒有害气体，且机器人可以搭载高清相机实时视频画面检测，通过无线传输功能，能够将现场的数据实时传送给指挥中心。在我国，石油、化工、煤炭、从事非常规、非连续作业的有限空间（如炉、塔、釜、槽车以及管道、烟道、隧道、下水道、沟、坑、井、池、涵洞、船舱、地下仓库、储藏室、地窖、谷仓等）等行业有毒气体泄漏时有发生，对人身安全的威胁也越来越大，这些灾难发生后，由于现场环境的复杂性和危险性，救援工作往往很难开展，也给救援队员的生命安全带来很大隐患。因此需要一种能够代替救援队员深入到危险区域并探测现场有用信息的监测机器人。目前工业应用领域的有害气体检测仪器大多是固定式或便携式的。使用固定式检测仪器，只能在安装点及其附近进行数据测量，检测范围小，局限性大；使用便携式检测仪器，仍需人员手持到现场进行操作。在石油、化工、煤炭、从事非常规、非连续作业的有限空间（如炉、塔、釜、槽车以及管道、烟道、隧道、下水道、沟、坑、井、池、涵洞、船舱、地下仓库、储藏室、地窖、谷仓等）等行业，生产车间在发生气体泄漏后，现场环境变得高危，不宜人员进入，而做出及时、正确的判断和决定又依赖于及时、准确的事故现场数据。还有一些本身就需在高危环境

智能机器人材料3

2013 10th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI) October 31-November 2, 2013 / Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
Emotional Gait Generation Method based on Emotion Mental Model - Preliminary experiment with Happiness and Sadness Matthieu Destephe1, Kenji Hashimoto2 and Atsuo Takanishi3
Graduate School of Science and Engineering, Waseda University, Tokyo, Japan 2 Faculty of Science and Engineering, Waseda University, Tokyo, Japan 3 Department of Modern Mechanical Engineering & Humanoid Robotics Institute, Waseda University, Tokyo, Japan (Tel : +81-3-3203-4394; E-mail: contact@takanishi.mech.waseda.ac.jp)
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Abstract – Designing humanoid robots able to interact socially with humans is a challenging task. If we want the robots to be actively integrated in our society, several issues have to be taken in account: the look of the robot, the naturalness of its movements, the stability of its walk, the reactivity it might have with its human partners. We propose to improve the reactivity of the robot by using a emotional mental model in order to generate emotional gait patterns. Those patterns will help the understanding of any emotional message conveyed between a human and a robot. We propose a novel emotional gait generation method based on the Emotion mental model. We did preliminary experiments with the Happiness and Sadness emotions and with different intensities. Keywords - Motion Generation, Emotion, Biped Robot, Social Robotics
1. Introduction
Humanoid robots are designed to interact with people in their daily life and at any age, as soon as kindergarten or as late as nursing home. Advanced robots such as robot companions, robot workers, etc., will need to be able to adapt their behavior according to human feedback. For humans it is important to be able to give and to be given such feedback in a natural way, e.g., using emotional expression. Expressive robots can act as caregivers for children, with or without disabilities, and help their emotional development and wellbeing through emotive interaction. Therefore the ability of expressing emotions is important to facilitate intuitive human robot interaction. Moreover, the adaptation of the robot movements to the interaction context is necessary in order to create an interaction as natural and beneficial as possible. In this context, several emotion capable robots were developed along the years. For example, the robot Kismet was designed to simulate emotion and assess the affective intent of the caregiver [1]; NAO a small humanoid (58 cm) is often used in Human Robot Interaction (HRI) studies with children [2]; and the Waseda KOBIAN (fig. 1), designed by the applicant's team, combines a face capable of human-like expressions (24 DoF) and the bipedal locomotion ability. Preliminary studies on KOBIAN showed that whole-body posture clearly improves the emotion recognition [3].
However, if we want to perform a smooth and natural Human Robot Interaction, it necessitates a dynamic interaction between the participants with feedback, which could be visual, audible or tactile. Most of the current robots are only focused on the facial expressions and use rarely their limbs [4-5]. It was showed that the use of whole-body to express emotions improves the recognition rate of the emotions, and thus could increase the understanding and feedback during an interaction. In the case where movements are used for the interaction, they are usually fixed and follow a pre-determined pattern. This means that the robot will follow the same stimuli-response pattern. However, emotions are known to be dependent on several factors such as interaction context, culture, age, and gender. Without dynamic adaptation, after some time, the human partner will become progressively bored and the human implication in the interaction will drop. Additionally, the emotive walking research is an innovative field of research which stays mainly unexplored. In this paper, we propose an emotional gait generation method based on the Emotion mental model [6]. After a brief literature review in section 2, we describe our robot platform, the emotional mental model and a new emotional gait generation method in section 3. We present an experiment in the section 4 and we conclude and comment our work in the section 5.
2. Related works
2.1 Humanoid robots Among human sized humanoids robots, just a few are capable of expressing emotions. HRP-4C is a geminoid which can express pre-programmed facial emotions but cannot walk [7]. ASIMO [8] and WABIAN-2RII [9] are able to walk but do not have emotion expression capabilities. KIBO [10], developed by KIST, can express facial emotion expression but this capability was not assess by research. KOBIAN-2R [11], developed at Waseda University, is able to walk and express emotions not only with its face but also with its whole body [13]. 2.2 Emotion models Emotion models can be classified in three categories: appraisal, a categorical or a dimensional approach. The appraisal approach states that our appreciation of events (appraisal) determines the reaction to those events and it is
978-1-4799-1197-4/13/$31.00 ?2013 IEEE
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机器人应用方面论文

机器人应用论文一、引言机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自问世以来，就一直备受瞩目。40余年来，有关它的研究取得了长足的进展。各种形态、功能的机器人相继面世，而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。正是由于机器人在多方面应用的可能性，才使得机器人在财会方面也是可以取得成就的。本文拟就机器人的现状与发展前景，探讨机器人发展的多方面可能性。你初印象中的机器人是什么样子的呢？是不是说一个长的像机器人样子的玩意就是机器人呢？其实说起机器人，我们头脑里马上会联想到那些会唱歌跳舞干工作而且有头有手的小东西。其实那只是机器人的狭意理解。人们提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。人们提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。可以说与人类类比的话，机器人的完整意义应该是一种可以代替人进行某种工作的智能程序化及自动化设备二、机器人的现状与发展 1．工业机器人技术概念工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 2.工业机器人技术发展现状作为人类２０世纪最伟大的发明之一，机器人在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着

机器人