工业机器人技术

对机器人工程专业的认识

　　机器人工程是近年来十分热门的专业，同时也是十分年轻的专业，现如今只有为数不多的院校开设了这门课程。我校机器人工程专业是河海大学为适应新时期国家产业需求和国际发展趋势、依托机电工程学院在机器人领域的学科优势而设立的专业，主要培养从事机器人相关技术研究、工程应用、技术管理或教育培训的高素质、国际化、复合型拔尖人才。该专业围绕工业机器人和特种机器人系统的研发与应用，侧重机器人结构、机器人控制、人工智能、机器视觉等关键技术，通过强化专业课程学习与工程实践，使学生系统掌握机器人本体及关键零部件的设计与制造、机器感知与驱动、人机交互与机器学习等专业知识，具备机器人系统开发与工程应用的能力，成为人工智能和“中国智造2025”工业大环境下具备“中国灵魂、全球视野、河海特质”的一流人才。

　　早在公元前322年，古希腊哲学家亚里士多德就曾想象过机器人的功用，而文艺复兴时代也有工匠制造出了类似机器人的装置。直到1921年，机器人“robot”一词才由捷克剧作家卡尔·恰佩克（KarlCapek）在名为《罗素姆万能机器人》（Rossu）的戏剧作品中创造出。在这之后，有关机器人方面的文学作品和理论知识不断出现，人们对于机器人的憧憬也变得越发具体，机器人也逐渐应用于实际的生产开发中，1954年，工业机器人先驱乔治·德沃尔（GeorgeDevol）创造了世界第一台可编程的机器人“尤尼梅特”（Uni），它在1961年被投入通用汽车公司（GM）的一条汽车装配生产线正式开始工作。1956年，乔治·德沃尔和约瑟夫·英格伯格（JosephEngelberger）创立了世界第一家机器人公司尤尼梅申（Uni），这标志着机器人产业的正式诞生。从此，机器人产业蓬勃发展，有关机器人方面的技术也越发成熟与先进，特别是人工智能技术的出现，机器人的发展俨然进入了一个崭新的阶段，拥有深度学习能力的“阿尔法狗”（AlphaGo）、首个获得公民身份的机器人索菲亚……机器人对世界的影响越来越大，但是目前国内缺少对机器人方面针对性较强的专业课程，于是，机器人工程这门专业应运而生。

　　机器人工程专业是顺应国家建设需求和国际发展趋势而设立的一个新兴专业，属于典型的新工科专业，具有很强的新颖性、综合性和实践性。首先，机器人工程是新时代下由于新技术的产生、新产业的崛起、新社会的需求而诞生的一门新专业，虽说在有关机器人的技术方面上，人们已经掌握颇多，但是国内目前在培养机器人方面的专业人才教育方面还才刚刚起步，机器人工程是一个十分年轻的专业，最早开设该专业都只是在2016年，而我校则是在2017年获批，2018级才开始招生。机器人工程专业的年轻，在其人才培养方案与课程设计上也能看出来，不同院校的人才培养方案都有所不同，而专业内的各项考核标准也没有完完全全的规定下来，同时，人工智能技术的发展与大数据时代的到来也让机器人工程专业的理论与技术也变的“新”起来。所以，无论是在时间上还是在教学内容上，机器人工程专业都是十分新颖的，可以说机器人工程专业在高等教育中开辟了一个新的领域，而当一个新事物出现时，便有了新的机遇与挑战，我们身为很早涉入这片新领域的先行者，就应该抢占先机，努力钻研、敢于创新、不断突破，以便成为这个领域的领军者。

　　同样的，机器人工程专业也是一门综合性很强的学科，具有多学科交叉的特点，其兼具有机械工程、电气工程及其自动化以及计算机类专业等专业课程内容。机器人工程专业是个交叉学科，正是由于这一特点，每个学校的行业背景、研究基础和优势学科各不相同，培养方案和课程体系也不尽相同，这从机器人工程专业在各校的所属院系可见一斑。例如，我校机器人工程专业开设在机电工程学院，东南大学的机器人工程专业开设在自动化学院，东北大学则开设在机器人科学与工程学院。所以，我们应该充分发挥自己所在院系的特色与特长，创造出在这个领域中我们特有的成绩，但同时，在学习中我们便不能在如此繁多的科目中迷失了方向，我们应该有侧重点地培养与提升自己，找准自己的发展方向，成为既要有综合素质，又要有专业能力的高级工程技术人才。

　　众所周知，对于工科专业，实践是必不可少、极其重要的部分，机器人工程专业作为一个典型的新工科专业，其实践性也是十分明显的，毕竟其专业的产生就与现实产业分不开，其本身的理论基础又多是来源与其他基础学科，只有学会所学理论并真正运用到实际，才能真正体现出这门专业的实际意义，而在专业人才培养目标中也很明确的指出了，旨在培养出具有较强工程实践能力的人才。特别是从我校的课程安排中，更体现出了该专业对实践的重视，我校机器人工程专业的学生从大一第一个学期开始便开设了专业实践课程，从入学开始便不断去国内知名机器人企业参观、实习，同该领域的领先者接触、交流、学习，其实践课程开设之早与对实践的重视程度在目前国内任何一个工科专业中都是少见的。机器人工程专业的实践性，便要求我们应该重视自己的动手能力，能灵活运用我们所学，敢想敢做，方才能在专业领域中有所建树。

　　机器人工程专业有着很好的发展前景，机器人被称为“最高意义上的自动化”，机器人是“人类社会的里程碑”，机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”。无论是在人们的生产还是生活方面，机器人都有着巨大的作用与市场需求。在生产方面，伴随着我国人口红利不断消退，各地工业经济发展加速转型升级，由政府力推、企业力行的“机器换人”潮正加快部署：同时，随着国家智能制造业的发展，也将会出现大量需要“机器人”的局面，对机器人的需求是顺应社会进步发展的，届时将出现大量与机器人相关的生产制造企业，因此，机器人系统的设计、开发、制造、运行及维护能力的高素质复合型应用人才也将是社会急切的需求。在生活方面，随着我国经济的快速发展和社会文明的进步，人民对美好生活的需求也不断提高。机器人技术是提高日常生活质量的重要手段，扫地机器人、炒菜机器人、情感陪护机器人、仓储物流机器人、巡检机器人、康复机器人和医疗手术机器人及特种服务机器人不断涌现，功能越来越先进，技术也将愈来愈成熟。机器人技术在生活服务领域的应用和发展同样迫切需要大量机器人工程专业人才。可以说，机器人工程专业有着很好的就业前景。

　　除了就业，考研深造对于该专业的毕业生也是一个很好的选择。作为机器人及人工智能领域最前沿的学科专业，现如今，有关该专业的许多技术层面的东西还有着巨大的进步空间，许多专业理论上的限制也等待的人们来打破。与机器人相关的技术开发、产品与系统设计等，都需要更高端的人才，来不断上升与发展到新的层次。而在科技日新月异、生活水平与质量蒸蒸日上的今天，人们也迫切需要机器人领域出现颠覆性的理论发现与技术创造。不仅如此，机器人也是一个前沿性、多学科交叉的研究平台，以此为基础开展教学改革和科研实践，具备有天然的优势。而且在“中国制造2025”等国家发展战略中，机器人都处于核心和不可替代的地位，这些发展战略的开展和实施都迫切需要大量的有关机器人专业的高端研究型人才。由此可见，机器人工程专业的学生是有着良好的发展前途的。

　　总而言之，机器人工程专业是一个新兴的热门专业，从诞生缘由来看，机器人工程专业是顺应时代发展、为了满足社会需求而诞生的新兴专业；从专业特点上来看，其具有很强的学科综合性与工程实践性；从人才培养方面来看，机器人工程专业的学生具有厚基础、宽口径、重实践、富创新的特点，具有团队组织协调与综合运用所学知识的能力，具有融合掌握多学科基础理论的专业优势。结合时代特点与该专业人才的优势来看，机器人工程专业的人才将有着很好的就业前景与巨大的未来发展空间。我相信只要潜心学习、敢于探索、力争上游，在该专业领域中一定会有光明的未来。

研制的机器人

　　机器人诞生已有40余年，但对于到底什么是机器人，仍是仁者见仁、智者见智。机器人尚没有一个准确的定义，但有一点可以确定，那就是机器人不一定长得像人，但能像人一样工作。

　　20世纪50年代，工业机器人为解决单调、重复的体力劳动和提高产品质量而诞生，在高温、有毒等工人不宜久留的工作环境中，机器人可以发挥其独特优势。

　　在工业机器人飞速发展的同时，在非制造业领域对机器人技术应用的研究和开发也非常活跃，这被称为特种机器人技术。机器人以及其他智能机器将在空间和海洋探索、农业及食品加工、采掘、建筑、医疗、服务、交通运输、军事等领域具有广阔的市场前景。

　　与工业机器人及自动化装备相比，特种机器人与环境的交互作用更加复杂，控制更加困难，因此它对智能化程度要求更高。人们发展了各种特种机器人和智能机器，如仿人机器人、仿生机器人、微机器人、医疗机器人、水下机器人、移动机器人、军用机器人、空间机器人、农林机器人等。它们从外观上看已经远远脱离了最初工业机器人的形状，其智能和功能也大大超出了工业机器人的范围，传统的机器人是对人类体力的扩展，一般需要人来操作；而特种机器人和智能机器则是通过感知，由计算机推理进行响应和动作，是对人类智能的延伸。

　　在特种机器人当中，服务机器人因为其接近人类生活而迅速崛起。从医疗机器人到水下机器人，从清洁机器人到吸尘机器人，从自主移动机器人到机器人伴侣，从演奏机器人到各种机器宠物，到处都有它们的身影，它们中的大多数都已经走出了实验室，真正走进了人们的生活。

　　机器人技术的内涵正在不断丰富，它在人类生活中的应用范围也在不断扩大，对国民经济和国家安全都具有重要的战略意义，各国政府都希望抢占机器人这一经济技术制高点。在美国不仅将工业机器人和服务机器人看做是机器人，还将无人机、水下潜器、月球车甚至巡航导弹等都看做是机器人。在我国，机器人的概念也在不断扩展。但我国工程机械行业的自主开发能力较弱，为了改变这一状况，我国工程机械行业联合科研单位开展了机器人化机器的研究。

　　希望在不久的将来，可以看见我国研制的机器人活跃在世界的各个领域，造福于人类。

我发明的机器人

　　现在地球上的垃圾越来越多，环境越来越恶劣，如果再这样下去，地球就会变成光秃秃的星球了。

　　为了保护地球环境，我花了3个月的时间，发明了智能环保机器人。智能环保机器人是用高级钢制强化塑料做的，头上有个垃圾识别系统，机械手上带有强力吸尘器。高级钢制强化塑料主要的功能是保护机器人的各个零件，当他的“身体”遭遇“不适”时，高级钢制强化塑料都能帮他化险为夷。强力吸尘器可以把垃圾吸进去化成一缕缕清新的空气，不管多大的垃圾都难不倒它。

　　许多国家用了我发明的机器人后，地球就有了翻天覆地的变化。我相信，过不了多久，地球一定会像以前那样！

论机器人

　　机器人，一个大家都十分熟悉的名字，它是现代人类科学技术的结晶之一，是人类时代进步、发展的应证，还是人们对未来的希望……

　　它是自动工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以根据原程序编制自动执行、完成任务，也可以依人工智能技术自行制定原则行动。

　　很明显，机器人是人类的好帮手。

　　昨日，我刚看完由美国谷歌公司研发的围棋智能机器人——“Alpha GO(阿尔法 go)”与人类世界公认的围棋天王——李世石的对局后，就不由得暗自叫惊：

　　这还是机器人吗

　　这分明就是一个人呀!

　　确实是这样的，在“阿尔法 go”所下的棋中，我不但看到了机器人强大的分析力，还看到了人类的策划力、计算力与思考力，并且，我还发现了一小部分类似人的情绪……

　　难道机器人要由机械装置“进化”为类似人类的“高级自行生命体”吗

　　设想一下，如果在人类世界的未来中，人们不断地让机器人替自己做事，那么人类岂不是会变得越来越懒惰？如果是这样，那么人类就岂不是把自己推向灭绝的顶峰

　　这不由得使我想起蓍名科学家——霍金(全名：斯蒂芬.威廉.霍金)曾发出的警告：

　　机器人将在一百年之内控制人类，因为在未来的一百年之内，机器人将比人类更聪慧、更智能，最终会终结人类、使其灭绝……

　　想到这里，我不由得打了个寒颤。

　　没错，虽然现代的科技正在改善人们的生活，让人感到轻松，但时间一久，这些物品便会侵蚀人们的大脑、人们的思想，使人变得痴迷，变得狂妄、变得轻浮、变得懒惰……甚至可以让一个君子变成小人。

　　所以，凡事间万物都有两面性，正如机器人一样，你叫它为你做事，它却会控制你，你控制它，它反而要毁灭你。

　　让我们正确地认识事间万物，共创美好生活!

油漆工机器人

　　我爸爸是个业余油漆工。

　　每次工作回来，一身总是脏兮兮的，还有一股难闻的油漆味。

　　于是，我想到了油漆工机器人。平日里，也听老师说过这种机器人已经问世。但我查阅资料发现，并不是我设想的那种机器人。

　　我想发明一种多功能油漆工机器人。

　　功能一：它会自动检测油漆的含毒量，会把检测的结果清晰地显示在机器人的眼睛上。

　　功能二：全自动配色。只要主人把想要的颜色让机器人看一眼，然后给机器人下达一个指令，机器人就会按主人的要求调配出同样的色彩。

　　功能三：能根据喷涂面积的大小准确计算出用漆量，不会因估计不准而浪费。

　　功能四：根据作业面的大小自动选择喷、刷、涂、点等方法，达到人性化的完美要求。

　　功能五：根据主人提供的图案，经它扫描后就能喷出同样的图案。

　　我在努力，我在期待。这样的机器人一定会广泛应用于油漆工行业上。

智能机器人

　　在生活中，垃圾是每家每户都会产生的东西，有不少人乱丢垃圾或不按照垃圾分类来丢，弄得路上到处都是垃圾，使我们的地球受到了很大的破坏。

　　因此，我想如果能将这些垃圾回收，就能节省很多运输和处理垃圾的费用，而且又能保护环境，所以我想发明一种回收垃圾的机器人。这种机器人是由头和身体组成的，它的眼睛是电子扫描仪，能分辨出那些是可再生垃圾，那些是不可再生垃圾，它的手上有一个专门吸垃圾的管子，身体里面有两个盒子，是再生垃圾的话，就会吸入第一个盒子，是不可再生垃圾的话，就会吸入第二个盒子。每天早上清洁工一来，就可以把盒子里的垃圾倒出来，所以这种机器人很方便。机器人能上下楼和直行，每天干完了工作后，便会自动充电并到自己的停车场休息等清洁工带走所有的垃圾，每吸入一个垃圾，它的眼睛一闪一闪的，并露出可爱的微笑。

　　当然，有的机器人有一个缺点，就是在吸垃圾的时候，有时有些垃圾因为太大所以吸不进管子里，这就给机器人带来了一个麻烦 ，我的机器人和别的机器人可不一样，它的管子可以放大或缩小，这样的话，就可以不被这个麻烦给难倒，再如果垃圾是用袋子给包住了，它就回用自己的手把袋子拉开再吸里面的垃圾。有时机器人进不去的地方，我的机器人可以把手伸长去吸里面的垃圾。有的时候有些人会把不属于垃圾之类的东西丢到我的机器人面前时，它不但不吸它，还会将它丢到垃圾箱里，并告诉人们：“保护环境，人人有责，请和我一起做，也请人们自觉的把垃圾丢到垃圾箱里，谢谢。”

　　我的机器人除了会吸垃圾以外，还可以为别人讲解许多的关于环保的知识，让每个人都懂得爱护自己的家园，不让它遭到破坏，要是有些人随手丢垃圾的话，我的机器人就会上前对他说：“请不要把垃圾丢到公共场所内。”

发明机器人

　　春天到了，人们又是高兴，又是伤心。高兴的是春天到了，小孩们又能高兴的围着小草，小花玩了。伤心的是春天很容易生病。

　　你会想，现在已经有了会医百病的机器人了。它们能把病人的病情从脑子里查出药方，然后再把药方填好，再给病人拿去抓药。

　　这些机器人这么聪明能干，看来真是医生的好帮手呢！可是医生还是不满意。如果没有电，它们要是罢工的，医院那么大，到处都是药和药方，药单，不可能让机器人拖着长长的电线走来走去。你会想，可以用电池呀！那就得经常给机器人充电或者换新电池。因为电池的电很快就会用完的，没电了，机器人就会饿倒。让医生在高大的医院里找一个个的去找饿倒的机器人，那可太麻烦了。

　　能不能让机器人自己充电呢？科学家正在研究这样的机器人，它们只要吃了没用的药就可以继续干活。这种机器人的肚子里，如果装了特殊的电池，就可以把吃进去的药变成糖，再把糖变成电。在生病的季节里，这些机器人只要吃没用的药，就能不停地工作。

　　只要有了吃药的机器人，医生们就轻松多了，只要坐在办公室里指挥它们就行了。要是有机器人报告，没用的药不够吃了，主人就会立刻告诉它，从药房里拿就行了！

新型的机器人

　　光阴似箭，日月如梭。时间可过得真快！转眼间，已经到了2025年。这时的我，已经是一位著名的大科学家了。这不，我又新研制出了一种新型机器人，下面就让我给你讲讲吧！

　　我发明的这个新型机器人是用废金属材料制成的，这种材料经过光、电处理后，便制成了“耐高温、抗严寒”的机器人，而且，它只需要吸收空气中的废气便可补充能量。它的外形与人类相似，身穿银白色的金属衣，头上戴着装有一根天线的“命令接收器”，和“天线宝宝”差不多哟！机器人的外形看起来挺笨重的，可它却无所不能，还会“七十二变”呢！当你感到伤心时，它就会变成一个自动笑话机，逗你开心；当你感到劳累时，它就会变成一个温暖的靠枕，供你依靠……可以说，这个新型机器人是既环保又实用呢！

　　它不仅仅是个“贴心保姆”，还是个“大英雄”呢！

　　有一次，美国某地区发生了大规模地震，伤亡者不计其数！听到消息后，我马上向灾区派出三万台新型机器人。只见它开启尾部喷射器，1分钟便穿过了太平洋，抵达灾区。到达后，机器人马上使用“七十二变”，立即变成了一条条小蛇，通过缝隙穿到地下，开始搜救。一旦发现生命迹象便发出信号传给地面上的搜救人员，搜救人员便沿着信号传来的方向进行搜寻。不一会儿，便救出了许多被困人员。这一次，新型机器人可是立了大功啊！

　　美好的幻想总是需要人们用实际行动来把它变成现实。那么，就让我们一起努力学习科学知识，用我们的智慧来实现我们的梦想吧！

新型纳米机器人

　　近年来，大家都在担心有些市面上的肉类不健康，蔬菜打农药、冰箱不卫生等问题，不过不用怕，我们正在研究解决人类生活问题的机器人——新型纳米机器人，现在快成功啦！估计我们这种愿望很快就实现了。

　　目前，这种机器人的功能非常齐全，可以分为三大类：健康问题、卫生问题、生活问题，都可以解决！

　　大多数人类因为疾病而死去，而这种机器人一旦研发出来，人类的死亡率就大大降低。纳米机器人主要是被从血管注射到身体里面去，身体里面哪个部位不有问题机器人就会去到哪里，至于有没有疾病，遥控者只需要按一下扫描程序，把信息用微电波传送到机器人的“大脑”里面去，结果一分钟后就会出来。如果有疾病的话，纳米机器人就会调查是哪种疾病，然后再进行深入调查，最后才进行进一步治疗处理，把生病的人变成一个健康的人！

　　现在，疾病上的问题虽然是解决了，卫生的问题也不能忽略，卫生好了，哪来疾病？现在冰箱仿佛成为每个家庭中的一个万能家电，基本上每个家庭都是把自已家中的冰箱当成了

　　储藏食物的“保险柜”，但冰箱冷藏存在健康隐患，食物非常容易滋生细菌。有些人认为，冰箱那么冷，哪来的细菌啊？其实，你错了，有一种细菌叫嗜冷菌。越寒冷的地方它就越猖狂，繁殖得越快。所以千万不要同意这些没证据的观点哦！纳米机器人会帮你扫描冰箱，如果你的冰箱或里面的食物很不卫生它就会闪着红灯，良好就闪着黄灯，非常好就闪着绿灯，并且会发声或显示提醒。同时，冰箱里的细菌就会被自动杀死或提示注意扔掉变质的食物。有了新型纳米机器人，你的冰箱才成为你的储藏食物“保险柜”！

　　其次，人类的生活问题也是很重要的，你可以遥控机器人扫描你买的食物和你家里的环境，如果发现有害健康的，操作人类平常消毒模式来进行消除有害物体及净化空气。除了这些，纳米机器人还可以帮助你监视孩子做作业的坐姿，让孩子自觉地用正确的姿势写作业。

　　你看到这里，是不是觉得机器人很厉害呀？我们一起期待新型纳米机器人的“诞生”吧！到时，请你好好选择吧，选择新型纳米机器人！未来掌握在你的手中！

发明工作机器人

　　过年了，家家户户都忙着做年夜饭、挂灯笼。忙极了。我又高兴又发愁，高兴的是妈妈店里生意兴隆；发愁的是妈妈忙得不可开交，没人陪我玩，无聊透了。能不能让妈妈抽出时间陪我呢？哪怕是一天也好。

　　“唉，要是有工作机器人的话，妈妈就能放松一下，舒展开她眼角的皱纹就好了。”我垂头丧气地唉声叹气，“唉，对了，怎么不行呢？”

　　不久，工作机器人诞生了。她不但外形独特、美观。而且还能帮人工作，还能陪我玩呢，两全其美，正好。

　　去公司玩了！我兴奋地乱蹦乱跳，机器人也开心极了，因为她马上就能吃饱了。一到公司，我马上投入到了电脑世界，妈妈也开始工作了，过了一会，妈妈觉得累了，机器人立马跑过来，给妈妈捶背、倒茶，并且替妈妈工作。她用眼睛快速扫描文件，按下肚子上的按扭，出现一个大ping幕，只要点击程xu，它就可像妈妈一样工作，还会模仿笔迹，而且模仿的一模一样，很厉害吧。

　　她还能陪我玩呢，只要按一下她脑门的按扭。她就能陪你玩各种各样的游戏，想怎么玩就怎么玩。

　　如果真有这种机器人，那该多好啊。