机器人手术系统的发展历史与未来

孙清华于静杨菁

【摘要】摘要:外科微创化手术开启了机器人手术时代。机器人手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快、外观美容的优势,在医学的多个领域得到了日益广泛的应用。在21世纪,机器人手术系统会更加安全和高效。

【期刊名称】科技资讯

【年(卷),期】2013(000)019

【总页数】1

【关键词】关键词:机器人手术微创

随着外科手术技术的不断发展,微创手术已渐渐成为术式的主流。近年出现的机器人手术系统使微创手术进入了的新时代,其已在医学的多个领域广泛开展。现专门就机器人的发展历史与未来做一系统阐述。

1 机器人技术的发展

美国Computer motion公司在1994年研制了第一台用于辅助微创手术的内窥镜手术系统—伊索系统,即最佳定位自动内窥镜系统（AESOP）,其具有虚拟关节,手术医生可通过脚踏开关或声控装置操纵腔镜的机械臂,可代替手术助手控镜、定位,虽不能独立执行指令进行手术操作,但却迈出了机器人外科手术技术的关键一步。1998年,Computer motion公司开发了第二代宙斯（Zeus）系统,由3只机械臂、医生操作台及计算机控制器组成。手术时,医生坐在操作台前,观察二维或三维手术图像,其中,1个机械臂可通过声控交互方式操纵腔镜,另外2个则装有“微腕”（micro Wrist）腔镜器械,在医生控制下操作手术器械。用于妇科手术的第三代机器人系统是Intuitive surgical公司生产的达芬奇（da

未来机器人发展的畅想

关于未来机器人的畅想与思考随着科技的发展，未来机器人的发展一定会有一个巨大的飞跃。随着研究的深入，不论是仿生运动方面还是人工智能方面，都会发展到一个新的高度。我们的生活一定会因新型的机器人而有所改变。那个时候，科幻电影将不再科幻，很多我们难以想象的场景将会发生，我们世界的法则也许也会发生新的变化，不知道这样的结果是福是祸。随着新技术不断被提出以及现有技术的高度发展，机器人在运动方面的难题将会得到妥善的解决。那个时候的机器人将能够很好的行走和跳跃，很好的模拟生物的运动，从而大大解决因机器人运动不便所带来的种种问题。同时经过不懈的探索，人类必将在新材料的领域取得巨大突破，因此，未来的机器人会拥有和人一样的身材及重量，在最大程度上模仿人的外形及运动。这种机器人更加接近电影中的机器人，这个时候的机器人可以说已经发展到一个很成熟的地步，机器人可以在更大的程度上代替人的工作，这时候，人类社会可以很好的从机器人身上得到想要的回报，会缓解很多社会问题。机器人可以走进家庭，走进工厂，走进医院。而由于运动学，仿生学和新材料的发展，我们将研制出更加完美的身体器官替代品。因此未来人的生命质量将大大提高，现在很多无法解决的医学问题也会得到很好的解决，这对于人类社会来讲无疑是很有意义的一件事。机器人发展的另一个重要方面——传感器也将得到极大的飞跃式发展。因此未来机器人是可以模仿人类的感觉的。这一点对于医学方面极为重要。首先，通过机器人来模仿人在生病时的感觉变化以及在手术等医疗过程中的感觉变化对于我们以后更好的的改进医疗手段具有十分重要的意义。同时，在身体器官的替代品中装入合适的传感器可以帮助患者更好的适应与使用，使得残疾人在身体感官上恢复到和正常人差不多的水平，将会大大方便患者的生活。第三，一些手术通过机器人来辅助或替代人的工作，会大大提高手术的准确性和成功率。同时，由于机器人的自身的材料优势，他们可以抵挡严寒酷暑，不用呼吸，不怕辐射，因此在人类的空间探索方面将会给人类带来极大的帮助。因此，好好利用这些机器人对人类来讲是一比巨大的财富。机器人领域更加成熟的发展，这时候的人工智能也已经发展到一个新的高度。人类可以很好的模拟自身大脑的特点，将机器人的高运算能力与人的思考决策能力完美的结合到一起，机器人将具有“智慧”。由于计算机业的巨大发展，电脑的智商将会大大超过人类。当然，人类也可以通过植入辅助芯片等方式对自身大脑进行深入开发，使我们的智力水平始终处于机器人之上。但是这是一个如何把握的问题，如果把握不好，将会给人类带来灭顶之灾。于是，这个时候的社会已经不只有人类一种智慧“生命”。面对这样的一种情况，机器人是否甘愿作为人类的“奴仆”将会成为我们最担心的问题。当然，我们的科学家已经提出了一种规则。但是这种规则在未来能否得到广泛的应用，还有就是这种规则是否适应未来的发展，对于“智慧”机器人是否矛盾等等，这一系列的问题将会困扰人类。而这种“智慧”机器人的技术一旦被不怀好意的人所利用的话，那么对于人类社会将是毁灭性的打击。就如好多电影中所描绘的，一旦机器人与人类开战，不论谁胜谁败，对于人类生命以及社会发展都是一场浩劫。我们人类“柔弱”的身躯无法与机器人的钢铁之躯相抗衡，而智力水平又不相上下，因此在这场能够战争中，人类注定会处于下风。于是在思考中，人类开始改造自己的身体，使用材料性能等于或优于机器人的材料来替代身体上的器官。而现代科学已经研究证明，人类的意识是可以复制的，只要人类意识不灭，人的“生命”就可以延续。因此，生活在水深火热生活中的人类，开始将自己的意识存储到容量极大的芯片上，然后植入一具机器人的身体中，这样，相当于复制了一个“自己”。随着人类改造自身技术的日趋完善，人类的“寿命”将大大提高。起初，人类只是在一部分战士身上进行改造，同时还有那些由于肉身老化或者因为疾病肉身已经无法继续使用的人身上。但是随着时间的推移，由于地球环境恶化以及资源紧缺，人类开始放弃自己的肉身，那个时候，我们将不再是传统意义上的“人”，而

血管机器人研究现状与关键技术问题分析

Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2018, 7(6), 462-472 Published Online December 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/ff15744121.html,/journal/met https://https://www.360docs.net/doc/ff15744121.html,/10.12677/met.2018.76057 Research Status and Key Technology Analysis of Vascular Robots Zhijian Zeng1, Yabo Deng1, Yongcong Huang1, Juan Xiong2, Zhongwei Hu1,3 1College of Mechanical and Electrical Engineering, Huaqiao University, Xiamen Fujian 2Huaqiao University Hospital, Xiamen Fujian 3Institute of Manufacturing Engineering, Huaqiao University, Xiamen Fujian Received: Nov. 16th, 2018; accepted: Dec. 4th, 2018; published: Dec. 11th, 2018 Abstract In recent years, vascular robot technology has developed rapidly and gradually used in medical fields such as disease diagnosis, information collection, vascular dredge, drug delivery, etc. Ac-cording to different driving modes of vascular robots, the structure and driving modes of mi-cro-nano-scale and millimeter-scale vascular robots are analyzed in this paper. The principle and research status of different driving modes of vascular robots are summarized, including peristaltic driving, bionic swimming, bionic flagella driving, spiral driving and so on. The characteristics of various structures of current vascular robots are discussed, and the key technologies and devel-opment prospects of vascular robots are analyzed. Keywords Blood Vessel Robot, Driving Mode, Nano-Robot, MEMS Robot 血管机器人研究现状与关键技术问题分析曾志坚1，邓亚博1，黄永聪1，熊娟2，胡中伟1,3 1华侨大学机电及自动化学院，福建厦门 2华侨大学校医院，福建厦门 3华侨大学制造工程研究院，福建厦门收稿日期：2018年11月16日；录用日期：2018年12月4日；发布日期：2018年12月11日

未来机器人的现状及发展趋势探讨

未来机器人的现状及发展趋势探讨随着社会的发展，科学技术的飞速提高，机器人的作用越来越重要。通过对国外、国内机器人技术的现状进行综合分析，对服务机器人、農业机器人、工业机器人、水下机器人等各种不同类型的机器人进行介绍，总结并归纳了机器人的发展过程中存在的一些问题及不足之处，然后对未来机器人的发展趋势进行了展望。标签：机器人；现状；缺陷 doi：10.19311/https://www.360docs.net/doc/ff15744121.html,ki.16723198.2017.13.089 随着现在市场的竞争越来越激烈，各行各业的新兴技术的不断发展，对生产装备的技术要求也越来越高，有些技术人工已经无法达到要求。因此机器人便融入各个行业。所谓机器人，就是集电子技术，控制技术以及人工智能等多种技术于一体的只能机器。与此同时，机器人的使用量也成为一个国家在各行各业的发达的重要标志。在一些强度及比较危险的工作环境中，我们都可以利用机器人代替人们去工作，从而减小事故发生时对人们产生的危害。随着社会的科学的进步，未来机器人将在不同的领域出现并且为人类做出更大的贡献。 1国外机器人发展现状 1920年，捷克作家K.凯比克首次提出了ROBOT这个对于机器人而言的名词。在当今社会已被现在的人们作为机器人的一个专有名词。曾预测，在2007年，全球新安装机器人的数量将大幅度增长，年平均增长估计在7%。科学技术的迅猛发展，机器人很快就出现在了人们的视野。尤其是日本美国等国家发展更为快速。下面介绍了几种国外机器人的发展现状。众所周知，西方国家把机器人能做的一些力所能及的事情归纳为效劳机器人，下面选举一种为例简要分析国外服务机器人的一些概要。 1.1清洁机器人我们都知道，从1980年起，具有服务性型的机器人就已经进入了现代人的视野。例如说：在欧洲以前最大的一家清洁公司，但后来却一直没有上市。这是因为清洁垃圾过程需要全自动或半自动，可机器人清洁去刚好相反，给现实带来了很多问题。但相信随着科学技术的发展，在下世纪有可能取得进步。 1.2农业机器人现在在农业方面的作业强度大，工作量大，人工费用也相对较高，因此是农业的发展受到了一定程度上的限制。而现在农业都在朝着地能耗，搞效力的方面

智能机器人的现状和发展趋势

智能移动机器人的现状和发展姓名学号班级：

智能移动机器人的现状及其发展摘要：本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状，以及世界各国智能移动机器人的发展水平，然后介绍了智能移动机器人的分类，从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用，讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望，最后提出了自己的建议和设想，分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。关键词：智能移动机器人；发展现状；应用；趋势 1引言机器人是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。智能移动机器人则是一个在感知 - 思维 - 效应方面全面模拟人的机器系统，外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术，研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力：感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于，智能移动机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能[1] 。随着智能移动机器人的应用领域的扩大，人们期望智能移动机器人在更多领域为人类服务，代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂; 对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前，国内外对智能移动机器人的研究不断深入。本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述，分析了国内外的智能移动机器人的发展，讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题，最后提出了对智能移动机器人发展的一些设想。 1

生物机器人综述

科技写作学院（系）：医疗器械与食品学院年级专业：生物医学工程学生姓名：朱安阳学号： 152631974 指导教师：袁敏

摘要 20世纪60年代以来，随着仿生技术、控制技术和制造技术进一步发展，现代仿生学和机器人科学相结合，在机器人的结构仿生、材料仿生、功能仿生、控制仿生以及群体仿生等多个方面取得了大量可喜成果和积极进展。然而，伴随着人类医疗诊断、探索太空、建设航天站、开发海洋、军事作战与反恐侦察等任务和需求的增加，人们对机器人的性能也提出了更高的要求，于是生物机器人应运而生。生物机器人就是完完全全和我们人类一样，用有生命的材料构成的而不是用金属材料构成的机器人。它们是利用自然界中的动物作为运动本体的机器人，通过把微电极植入与动物运动相关的脑核团或者方向感受区，并施加人工模拟的神经电信号，从而达到控制动物运动，利用动物特长代替人类完成人所不能和人所不敢的特殊任务。与传统的仿生机器人相比，生物机器人在能源供给、运动灵活性、隐蔽性、机动性和适应性方面具有更明显的优势，可以广泛应用在海洋开发、探索太空、反恐侦查、危险环境搜救以及狭小空间检测等各方面。近年来对生物运动规律和动物机器人的研究受到更多的重视。本文主要对对国内外生物机器人的研制工作做了综述，并介绍其应用前景及对其未来发展进行了展望。关键词：生物机器人；运动诱导；神经控制；研究现状；发展方向

1.课题的研究现状自20世纪90年代开始，生物机器人的研究历史仅有短短的10年，然而这短短十年又是生物机器人研究成果丰硕的十年，各国科研人员都相继开展了动物机器人的研究工作，尤其是美国，日本等科技发达国家，它们的研究成果代表着这一领域的最高水平，国在这一领域的研究尚在起步阶段，但也已有了不俗的进展。 1.1 国外的研究现状在国外，美国、日本以及欧盟较早地开始了纳米生物机器人的研究。纳米生物机器人的组件可以是单个的原子或分子，但利用自然界存在的、具有一定结构和功能的原子团或分子的集合分子功能器件组装纳米机器人，更加高效和现实可行，即按照分子仿生学原理，利用大量存在的天然分子功能器件设计、组装纳米生物机器人。美国 2000年开始了国家纳米技术计划，国家卫生研究院(NIH)和国家癌症研究所(NIC)于2002年开展了DNA分子马达的研究。NASA高级概念研究院(NIAC)和Rutgers大学在2002年提出了纳米生物机器人研究50年发展规划；2002年日本Osaka大学启动了生命科学前沿研究计划，其中包括 ATP马达的研究；欧盟2002年正式推出了研究纳米技术的第6框架计划，其中纳米生物技术的研究重点为生物分子或复合物的处理、操纵和探测。图 1-1 昆虫机器人

机器人发展史 (2)

机器人发展史学院: 专业：学号：姓名：【摘要】随着世界科技经济水平的不断发展，机器人一方面在高精尖技术领域发挥着越来越重要的作用，一方面也越来越为人们所熟知，普遍的走进了人们的日常生活。机器人对人类的意义越来越重大。本文将具体介绍机器人的发展历史，同时也会立足于社会科技现状分析机器人未来的发展趋势。【关键词】机器人发展历史发展趋势一、机器人的起源机器人一词，其实最早出现在文学作品中。1920年，一名捷克作家发表了一部名为《罗萨姆的万能机器人》的剧本，剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人作为人类生产的工业品推向市场，让它充当劳动力代替人类劳动的故事。作者根据小说中Robota（捷克文，原意为“劳役、苦工”）和Robotnik(波兰文，原意为“工人”），创造出“机器人”这个词。机器人的定义到底是什么呢？在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，机器人问世已有几十年，但对机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。而根本原因是机器人涉及到了

人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想像和创造的空间。在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，人们提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。从这一定义出发，森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象；另一个是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人： 1．具有脑、手、脚等三要素的个体； 2．具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器； 3．具有平衡觉和固有觉的传感器。该定义强调了机器人应当仿人的含义，即它靠手进行作业，靠脚实现移动，由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官，使机器人能够识别外界环境，而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。 1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为：“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法作为研究对象”。 1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。” 目前关于对机器人行为的描述中，以科幻小说家以撒·艾西莫夫在小说《我，机器人》中所订立的“机器人三定律”最为着名。艾西莫夫为机器人提出的三条“定律”（law），程序上规定所有机器人必须遵守：

未来机器人的展望

未来机器人的展望展望未来，对机器人的需求是多面的。在制造工业由于多数工业产品的商品寿命逐渐缩短，品种需求加多，这就促使产品的生产就要从传统的单一品种成批大量生产逐步向多品种小批量柔性生产过渡。有各种加工装备、机器人、物料传送装置和自动化仓库组成的柔性制造系统，以及由计算机统一调度的更大规模的集成制造系统将逐步成为制造工业的主要生产手段之一。现在工业上运行的90%以上的机器人，都不具有智能。随着工业机器人数量的快速增长和工业生产的发展，对机器人的工作能力也提出了更高的要求，特别是需要各种具有不同程度智能的机器人和特种机器人。这些智能机器人，有的能够模拟人类用两条腿走路，可在凹凸不平的地面上行走移动；有的具有视觉和触觉功能，能够进行独立操作、自动装配和产品检验；有的具有自主控制和决策能力。这些智能机器人，不仅应用各种反馈传感器，而且还运用人工智能中各种学习、推理和决策技术。智能机器人还应用许多最新的智能技术，如临场感技术、虚拟现实技术、多真体技术、人工神经网络技术、遗传算法和遗传编程、放声技术、多传感器集成和融合技术以及纳米技术等。可以说，智能机器人将是未来机器人技术发展的方向。在智能新时代的到来下，南方ＩＴ学院应运而生，承载着时代的使命，在政府大力支持下，南方学院率先开设机器人专业，以机电工程为基

础，运用计算机控制技术实现对机器人内在的驱动控制和外在的工作应用控制。培养学生的软件开发能力、硬件研发能力和工程应用能力，从事机器人设备的设计开发、编程调试、运行维护等工作的高素质技能型人才。

Welcome To Download !!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！

机器人未来发展趋势之十大关键技术盘点

机器人未来发展趋势之十大关键技术盘点前各个国家对机器人技术都是非常的重视，人们生活对智能化要求的提高也促进了机器人的发展，在这样的背景下，机器人技术的发展可以说是一日千里，未来机器人将在以下技术的基础上飞速发展。人机交互技术东芝在本周举办的CEATEC展会上发布了一款全新人形交互机器人，而其最大特色就是可以通过手语与人交流。据悉，多亏了关节中内置的43个电动机，这个名叫AikoChihira的女性角色机器人的肢体运动相当自然流畅，这也让手语表达成为了可能。不过，机器人动作模拟技术目前还存在诸多限制，东芝计划在2020年以前推出更为全面智能的手语交互机器人，而实现这个目标就必须将语言表达、语音识别、动作控制等多个系统完美结合在一起。值得一提的是，AikoChihira计划的最终目标是为老人以及老年痴呆症患者提供服务，在陪伴他们的同时还能帮助医护人员或者其亲人进行实时监护。除了东芝以外，很多科研机构也参与了AikoChihira计划。东芝已经和大阪大学展开了深入合作，而后者则一直致力于人形机器人的设计和开发工作，所以AikoChihira才会看起来如此真实。另外，芝浦科技学院和湘南工科大学在运动传感器技术和机器人驱动技术方面也给予该项目很大帮助，而东芝则创建了AikoChihira的运动控制与协调算法。有感情的机器人：读懂表情许多机器人的存在只是为了完成某些工作或特定的任务，有“情感”的机器人相信大家都只在电影中才会见到。来自东南大学机器人传感控制实验室的吴涓教授透露说，该实验室的研究团队已完成了情感交互机器人的初步设计。一般来说，当人和机器人接触的时候，由于机器缺乏可辨认的性格，因此和人没有情感的互动。吴涓表示，其实只要把人的表情、动作的特定的信号提取出来，再交给机器人，那么它就会识别人的表情，辨别别人对它的动作到底是粗暴还是友好，从而做出相应的反应，可以与人的情感形成互动。经初步设计，这个机器人通过提取人的嘴部、眼睛的几十个甚至数百个关键点的数据信号，从而能够非常准确地读懂人的高兴、愤怒、忧伤等种种表情，并将它们模拟出来。通过感觉、触觉的设计，该机器人也能够分辨对它进行的是抚摸还是按压、打击等动作，如果对它抚摸，它会开心地笑，如果对它打压，它则会表现出很忧伤，是个有感情的机器人。吴涓分析说，由于目前对于人的情感的科学基础研究还不够，因此目前研究出来的情感交互机器人其实和真人的情感交互还有很大的距离，它只是能够识别一些简单的表情，对于动作的识别也局限于一些固定的动作，但是未来随着人机交互技术的进一步发展，我们和机器人的“情感”交流将会越来越顺畅。软体机器人控制技术机器人在大部分人眼里一直都是像擎天柱一样的钢筋铁骨，不过事实并不总是这个样子的。最近，来自美国普渡大学的研究人员就发明了一种由轻质惰性泡沫材料制成的软体机器人，为了让它像机器手臂一样可以自由弯曲，研究人员还在在泡沫材料的表面覆盖了一层特殊的“衣服”，而这层聚合物纤维在受热的情况下可以自由改变形状和坚硬度，作用就如同附着在骨骼上的肌肉一般。该项目的负责人称，这种能够变形收缩的机械纤维将被广泛用于机器人领

纳米材料综述要点

纳米材料综述一、基本定义 1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。 1、纳米纳米是一种长度单位，1纳米=1×10-9米，即1米的十亿分之一，单位符号为 nm。 2、纳米技术纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段：第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段，合成纳米块体(包括薄膜，研究评估表征的方法，探索纳米材料的特殊性能。研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。第二阶段 (1990年～1994年人们关注的热点是设计纳米复合材料： ?纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合， ?纳米微粒与常规块体复合(0-3复合， ?纳米复合薄膜(0-2复合。第三阶段(从1994年至今纳米组装体系研究。它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。 3、纳米材料材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米材料。纳米材料和宏观材料迥然不同，它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。

图1 纳米颗粒材料SEM图二、纳米材料的基本性质由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳米材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用，从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成

工业机器人行业现状以及未来发展前景分析

目录 CONTENTS 第一篇：智能制造顶层设计正在制定工业机器人产业获利------------------------------------------ 1第二篇：中国工业机器人的销售量以40%左右的速度增长 ----------------------------------------- 3第三篇：“机器换人”政策逐步落地工业机器人市场爆发------------------------------------------ 4第四篇：2014年我国工业机器人销量猛增54%-------------------------------------------------------- 5第五篇：机器换人时代来袭工业机器人现状与前景分析--------------------------------------------- 6第六篇：机器人再获政策红利工业机器人产业前景可期--------------------------------------------- 8第七篇：机器人产业十三五规划将出服务/工业机器人同迎利好----------------------------------- 9第八篇：中国制造2025再获力挺工业机器人发展分析 -------------------------------------------- 10第九篇：工业机器人行业现状分析引领智能制造时代 ---------------------------------------------- 12第十篇：2015-2020年中国工业机器人行业年销售量预测数据 ----------------------------------- 13第十一篇：机器人将成富士康支柱业务工业机器人发展态势趋好 ------------------------------ 14第十二篇：大族激光募重金发力机器人工业机器人产业前景窥探 ------------------------------ 15第十三篇：“智”造中国工业机器人三大黄金市场分析------------------------------------------- 17第十四篇：昆山富士康两年裁员5万人工业机器人产业兴起在即 ------------------------------ 18第十五篇：东莞无人工厂探秘：工业机器人前景分析 ---------------------------------------------- 19第十六篇：工业机器人市场空间大传感器发展现状分析------------------------------------------- 20第十七篇：2015年我国工业机器人产业将破万亿 --------------------------------------------------- 21第十八篇：工业4.0概念凶猛引中兴入局工业机器人发展分析 ---------------------------------- 22 本文所有数据出自于《2015-2020年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》第一篇：智能制造顶层设计正在制定工业机器人产业获利近日，工信部部长苗圩对媒体透露，工信部正在加强智能制造顶层设计，研究制定智能制造发展战略，编制智能制造专项规划;推动传统装备智能化改造和升级，分行业制定传统装备智能化改造路线图，组织开展重点行业智能车间、智能工厂试点，培育一批样板企业并组织推广行业应用示范。早前，国务院印发了《中国制造2025》通过“三步走”实现我国我国制造强国的战略目标，智能制造成为工业制造转型的重中之重。如今，智能制造战略再获工信部关注，在智能化的大势下，智能装备下游应用领域加快拓展，工业机器人发展可期。

机器人发展现状及未来趋势

一、机器人现状及国内外发展趋势国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势： 1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。 2．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。 3．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。 5．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

6．当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。 7．机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一探索开拓其实际应用的领域。我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，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设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、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（站）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。但总的来看，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比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。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

纳米机器人论文

纳米机器人在生物学上的应用学号：34 姓名:100821234 学院：生命科学技术学院班级：10082 12 摘要：纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学新领域。分子仿生学模仿细胞生命过程的各个环节，以分子水平上的生物学原理为参照原型，设计制造各种各样的可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”———纳米机器人。纳米机器人的研制和开发将成为２１世纪科学发展的一个重要方向。关键字：纳米技术纳米机器人分子马达1前沿：纳米机器人的研究属于分子仿生学的范畴，它根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米生物学的近期设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计，开发“在体” （in vivo）或“湿”的生物计算机或细胞机器人，从而产生了另种方式的纳米机器人技术。 2纳米生物学与纳米机器人纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。涉及的内容可归纳为以下三个方面： ①在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的联系。 ②在纳米尺度上获得生命信息，例如，利用扫描隧道显微镜获取细胞膜和细胞表面的结构信息等。 ③纳米机器人的研制。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容。第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗。还可以用来进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA，或把正常的ＤＮＡ安装在基因中，使机体正常运行[1]。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。 3纳米机器人不久将进入我们的生活用不了多久，个头只有分子大小的纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。它们将为我们制造钻石、舰艇、鞋子、牛排和复制更多的机器人。要它们停止工作只需启动事先设定的程序。表面来看，上述想法近乎不可思议：一项单一的技术在应用初期就能治病、延缓衰老、清理有毒的废物、扩大世界的食物供应、筑路、造汽车和造楼房？这并非天方夜谭，也许在21世纪中叶前就可以实现。全世界的研究机构都在想方设法将这些设想变成现实。美国总统克林顿曾经宣布成立美国国家纳米研究机构，承诺提供50亿美元进行这方面的尝试。其实，纳米技术一词由来已久。理查德·费恩曼是继爱因斯坦之后最有争议和最伟大的理论物理学家，1959年他在一次题目为《在物质底层有大量的空间》的演讲中提出：将来人类有可能建造一种分子大小的微型机器，可以把分子甚至单个的原子作为建筑构件在非常细小的空间构建物质，这意味着人类可以在最底层空间制造任何东西。从分子和原子着手改变和组织分子是化学家和生物学家意欲到达的目标。这将使生产程序变得非常简单，你只需将获取到的大量的分子进行重新组合就可形成有用的物体。事实上，每一个细胞都是一个活生生的纳米技术应用的实例：细胞不仅将燃料转化为能量，而且按照储存在DNA中的信息来建造和激活蛋白质和酶，通过对不同物种的DNA进行重组，基因工程家已经学会建造新的这类

机器人发展历史及未来发展趋势

机器人的发展历史及未来发展趋势【摘要】随着科技的发展，机器人在越来越多的领域发挥着越来越重要的作用。机器人也已不是仅仅在科幻小说和科幻电影里出现，在很多领域里我们都可以看到机器人的身影。我们相信，随着科学技术的不断发展，在不远的将来，机器人会变得更加普遍。同时，它们所具有的功能也会越来越多。接下来，本文将具体介绍机器人的发展历史，同时也会根据科技的最新发展分析机器人未来的发展趋势。【关键词】机器人发展历史发展趋势一、机器人的定义机器人是在怎样的情况下产生的？机器人形象和机器人一词，最早出现在科幻和文学作品中。1920年，一名捷克作家发表了一部名为《罗萨姆的万能机器人》的剧本，剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人作为人类生产的工业品推向市场，让它充当劳动力代替人类劳动的故事。作者根据小说中Robota（捷克文，原意为“劳役、苦工”）和Robotnik(波兰文，原意为“工人”），创造出“机器人”这个词。那机器人的定义到底是什么呢？在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，机器人问世已有几十年，但对机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想像和创造空间。在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，人们提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。从这一定义出发，森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象；另一个是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人： 1．具有脑、手、脚等三要素的个体； 2．具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器；

机器人相关发展

全球服务型机器人最新市场概况时间：2009-03-09 09:51:36 来源：工研院产经中心作者：前言 2007年至2008年在全球性金融风暴，百业萧条的情势下，机器人产业的确也受到了不小的影响。尤其是欧美日各主要汽车市场萎靡不振，美国汽车产业面临危机甚至需要其政府纾困，半导体、资讯电子产业亦受波及，直接冲击到工业机器人的需求。反观服务型机器人（Service Robots），受到影响的程度相对较小。服务机器人泛称提供全自动或半自动之人员照护、保全、清洁、设施维护等服务功能之非工业用机器人。服务型机器人常需与人类和环境互动，配备影像、语音、触觉等各式感测器（Sensors），结合人工智慧能及时反应外在情况且具备学习能力，故又称为「智慧型机器人」。服务型机器人可进一步区分为个人/家用机器人（Personal/Domestic use）与专业服务型机器人（Professional use）。根据国际机器人联盟（IFR）统计部门于2008年10月公布的最新资料，全球服务型机器人市场概况分述如下。（一）个人/家用服务型机器人至2007年底为止全球家务用机器人计有340万台，娱乐休闲用机器人200万台； 2008~2011年全球预估将有家务用机器人460万台，娱乐休闲用735万台，合计约1仟2佰多万台安装量，未来四年市场总值合计约57亿美元。（参见图1、图2）

至2007年底为止，个人/家用服务型机器人累计装置量虽已超过340万台，但相较于年销售量动辄数仟万台的资讯与家电产品，仍具有很大的成长空间。个人家用机器人主要应用于家庭中的产品包括真空吸尘机器人、除草机器人（Lawn mowing）与水池清洁机器人（Pool cleaning）等。娱乐休闲机器人则包含玩具/嗜好机器人（Toy/hobby）、教育训练用机器人（Education and training）等类型；居家保全机器人（Home Security & Surveillance）未来亦十分有市场潜力，预估2008~2011年将有超过12万台的销售量。真空吸尘机器人（Cleaner Robot）仍然为家用机器人最主要的产品项目。在供应商方面有瑞典Electrolux、德国Karcher、美国iRobot、韩国SamSung、LG等大厂，与国内的松腾实业。另在娱乐休闲机器人方面，至2007年底已有超过200万台的累计装置量。随着个人电脑、家庭娱乐与机器人技术的整合发展，此一类型机器人的商机可期，代表性公司如Ugobe、Woo Wee、LEGO等。（二）专业服务型机器人至2007年底为止有49,000台的使用数量，较2006年底的39,900台增加约9,100台。预计2008~2011年将增加54,000台专业服务型机器人，总价值约亿美元。（参见图3、图4）根据IFR统计资料显示：至2007年底为止，全球专业服务型机器人累计装置数量为49,000台。其中包括水底作业系统、专业清洁、建筑与拆除机器人、医疗机器人、机器人移动平台、农林矿牧、防御救灾与保全、物流、检验与公共关系等用途，总市场值约近78亿美元。专业服务型机器人的应用范畴殊异且单价差距颇大，有低于1万美元者，亦有高于30万美元者，视其应用领域的功能要求而定。水底作业系统的单价最高，从30万美元至超过100万美元均有，属于最昂贵之类型；其次为医疗用机器人，约自10万美元至数百万美元。

机器人发展的现状与未来

机器人发展的现状与未来广泛采用工业机器人不仅可提高产品的质量与产量而且对保障人身安全改善劳动环境减轻劳动强度提高劳动生产率节约原材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。一、工业机器人的发展现状工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备技术附加值很高应用范围很广作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会UNECE 和国际机器人联合会IFR的统计世界机器人市场前景看好从20世纪下半叶起世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代机器人产品发展速度加快年增长率平均在10左右。2004年增长率达到创记录的20。其中亚洲机器人增长幅度最为突出高达43。二、工业机器人的应用领域日渐广泛经过四十多年的发展工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中尤其是在汽车产业中工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造冲压、压铸、锻造等、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中机器人都已逐步取代了人工作业。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智

能化水平的提高机器人的应用范周还在不断地扩大已从汽车制造业推广到其他制造业进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多如无人侦察机飞行器、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。三、国内外主要的工业机器人生产厂商在国外工业机器人技术日趋成熟已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司它们包括瑞典的ABB Robotics日本的FANUC、Yaskawa德国的KUKA Roboter美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics意大利COMAU英国的AutoTech Robotics加拿大的Jcd International Robotics以色列的Robogroup Tek公司这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。在国内工业机器人产业刚刚起步但增长的势头非常强劲。如中国科学院沈阳自动化所投资组建的新松机器人公司年利润增长在40左右。四、工业机器人的发展趋势工业机器人在许多生产领域的使用实践证明它在提高生产自动化水平提高劳动生产率和产品质量以及经济效益改善工人劳动条件等方面有着令世人瞩目的作用引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪机器人工业必将得到