第一篇：智能机器人主持稿
智能机器人论文
湖南农业大学课程论文
学 院： 工学院 班 级：11级机械1班 姓 名： 曾强 学 号：201140614114 课程论文题目：未来智能机器人
课程名称：MCS-51单片机原理、接口及应用 评阅成绩： 评阅意见：
成绩评定教师签名：
日期： 2014年 5月 12日
未来智能机器人
摘要：机器人是一种自动化的机器，所不同的是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。近二十年中，因为电脑技术、电子产品及生物遗传工程等技术的大踏步发展，“智能机械人”的研发热潮已从专业人士的实验室中走了出来，成为一种综合科研能力的开发活动。
关键字:智能 ，CPU，拟人化，人性化
(一)机器人的结构组成及工作原理
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成。 执行机构即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。
检测装置的作用是实时检测机器人的运动及工作情况，根据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调整，以保证机器人的动作符合预定的要求。
控制系统有两种方式。一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制，即采用多台微机来分担机器人的控制。如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时，主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向下级微机发送指令信息;作为下级从机，各关节分别对应一个CPU，进行插补运算和伺服控制处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。
(二)机器人的未来发展
机器人的研究从一开始就是拟人化的，所以才有机械手、机械臂的开发与制作，也是为了以机械来代替人去做人力所无法完成的劳作或探险。但近十几年来，机器人的开发不仅越来越优化，而且涵盖了许多领域，应用的范畴十分广阔。大而言之，用之于太空开发，月球车，深海探测器，海洋石油开采，航天飞机机械臂等，小至微型手术机械，生命监测仪等。军事上的用途更是日新月异，从拆弹机器人、清除机器人到无人驾驶飞机、自动化战车，有人甚至预测未来战争可能如星球大战一样，是机器人的战争。至于工业、农业、遗传生物产业、医学、文化产业、电讯业、能源开发，都将因机器人的大量登场而出现产业革命。英国电讯公司未来学部门研究员曾因准确预测手机短讯、垃圾邮件及网上搜寻引擎的出现而闻名，在最近公布的科技展望五十年的预测中，其中就有数条是关于机器人的。 未来的机器人将会朝着三个方面发展：
一、 与人类的生活更为密切地结合起来，以为人提供更多服务作为要素
二十年后，家中扫除、清洁的工作或老人的护理保健的工作可能全由机器人取代。美国旧金山的医院已开始使用机器人为病人送药、配药的服务。美国的阿伊机器人公司的总裁接受媒体采访时表示，该公司生产的家用大扫除机器人产品，2002年只有一百二十万美元销售额，到2012年已猛增50倍以上。还有，家居的全自动化，无需驾驶的自动汽车等等，实在无法一一计数或做出估计。
二、仿生性，生物性的大趋向
以趣味性、生物性来制造机器狗、猫、鱼等动物。譬如日本三菱重工附属公司Ryomei Engineering研制成功的金色机械鱼“金鱼虎”长1公尺，重25公斤，是一只不小的巨鱼，能自动畅游于水中，可协助监察桥梁的保安和搜集鱼汛的情况，监视河水污染等。索尼公司研制的Aibo机器狗会对主人声音有情绪反应，已能够模仿喜怒哀乐和恐惧等情绪，将来可出现代替真正导盲犬的机器狗。另外，电影《侏罗纪公园》的恐龙机器人等也是例子。这类仿生性机器人还被广泛用于军事上的侦察救险、情报传送，甚至杀敌于无形的手段上去。美国夏威夷大学设有水下机器人研究中心，已具相当规模。今年八月初俄罗斯迷你潜艇在海底为渔网所缠，困于190米下的深海，就得助于英国的“天蝎”号救援艇之助而脱险的，“天蝎”号就是海底机器人。
三、最重要的发展是人性化
日本举行的万国博览会，被称为机器人的大集合之展览会，有人甚至将之称作“机器人万国博览会”，从中亦可看出日本的这一产业优势及成果。在展场中，接待处、大会清扫工作、警备工作等，多以机器人的形式出现与取替。博览会期间还举办多项人与机器人有关的活动，其中最引人注目的还是人工智能及人性化的机器人的表演，譬如接待处的一位女性机器人能听、说六国语言，而且说话时眼、嘴皆会动，面部肌肉也有活动。造型奇特有趣的高尔夫球机器人“坎迪—5”，它内置整个高尔夫球场的3D地形和球会会员的资料，并设置有全球卫星定位系统，能作360度自如旋转，它的系统将愈加精密，并更具人性化，科学家预计在2020年完成其全部制作时，它可充当球童并可从旁给予击球建议。此外，尚有具“视觉”、“味觉”的机器人，它的红外线测定可以对食物及饮品的成份、含量马上做出判定，譬如将一只苹果摆在其手臂前，可以打印出该只苹果的糖份、维生素含量等。最引人注目的是机器人管乐队的演奏，以机器人演奏真正的乐器，而且队形不断变换，演奏技术臻于上乘。东京大学于今年八月公布已开发出人的仿真性皮肤，可如人一样感受冷热、痛楚、温度反应，甚至一些人的皮肤未具有的功能都可以设定，这对仿造机器人的生命性又是一大进步。凡此种种，不一而足。
在世纪之交，生物遗传工程因“克隆人”的出现而引致伦理、法律及道德问题的争议，“克隆人”能否问世仍然是一个未知数，但机器人的研发正在取而代之，以越接近人性化为追寻目标。因而还为之出现了新的名词，比如人工智能(简称AI)，并以下述二个英文名字用来指人类模样的机器人：androids和humanoids。西方的电影导演在谈到影视中出现的非常人性化的机器人时，更常常使用这些有明确倾向的专用词： A、变得人性化—humanize B、人性化的—humanized C、人道、仁慈—humanity。
我国的机器人研发工作基本上属于科学研究的项目，据说，中国科学院目前已造出说话时嘴唇能够活动、眼睛能转动、具视觉功能的机器人，其水准可媲美日本同行其实，机器人的制作绝对并非只是液压机械与电子产品的混成物，要将机器人造得越来越有人性化，就要兼及生命医学、传感、光学及创造性的文化产业等方面，比如机器人的关节就需要研究中医的经络学、生物学上的神经刺激反应以及文化产品的某种造型特征(其中很重要的是民族特征的外表)等等。英国的科学家甚至预言，到2020年，随着机器人愈来愈精密和使用有机零件制造，它们将会受到“机器人权”的保护。
在美、日、德、法、韩等国，机器人产业的开发正在日受重视，一般采取所谓的“官产学”形式。“官”即政府的制定政策及倾斜支持，调整产业结构。据情报显示，日本政府正在调整全国的产业制造结构，名古屋中部地区的未来产业为新型汽车工业，以大阪为中心的关西地方将以机器人产业为主，东京地区以资讯情报化为中心等等;“产”即产业界的自我分类的研究与开发，并将之变成产品，取得经济效益;“学”即学校设置专门的学科，教材则与以往不同，非全盘为学校教授所写，有一些则由产业研究所编写教材，利用电脑技术介入，反过来向大学师生出售。而专门出售机器人制作的教科书、教材及装配零件、专门杂志等也已成行成市，许多公司改变既有行业，转而生产为此服务的产品。那么，这是否将导致一场工业革命?现在断言尚为时过早。但可以预计的是，未来20年，机器人产业将成为未来新产业的一个领先潮流，在现代化的高科技战争中，机器人将发挥越来越大的战斗作用，从而减少前线士兵的人命伤亡，并以奇技利器克敌制胜。
总结 ：世界上先进的工业化国家都十分注重机器人的研究开发、实用化及产业化的动向，投入大量的资金、人力，优化环境及指标，特别是重视培养年轻人对此未来科学的兴趣，吸引他们的投入，以形成人材梯队，锻造出新的产业队伍。随着科学技术的飞速发展，未来的机器人将更加智能化。机器人技术综合了多学科的发展成果，代表了高技术的发展前沿，它在人类生活应用领域的不断扩大正在引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。
参考文献：
1.《人工智能的未来》 陕西科学技术出版社
作者：杰夫·霍金斯
2. 《人工智能:一种现代的方法》 清华大学出版社
2006 05
第二篇：智能清洁机器人设计
传感器应用
——智能清洁机器人设计
成员及分工:
指导老师：徐晓冬
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智能清洁机器人设计
测控技术与仪器(2)班 CK Star 摘要：
智能清洁机器人是内置智能芯片，能自动识别判断家庭环境，计算行走路径，自动清扫地面上的灰尘，自动清理毛发和碎物，低电压自动返回充电。
智能清洁机器人具有智能计算机系统、自动螺旋导航系统和传感器感应头。可以对房间做出测量，自动清洁房间的每个角落、记录您的理想设置，避让墙壁、楼梯等障碍物，即使您把放到桌子上面它也不会掉下来。随机配备的虚拟墙发射器可有效地阻止它进入您不想让它进入的地方。适用范围：家庭，办公室，电脑房，可以有效清扫各种木地板、水泥地板、瓷砖地板以及短毛地毯。
采用全新智能控制系统，自动清扫，自动回充，智能分析，路径规划，智能防撞，以及遥控的功能，最终实现卫生清洁、空气净化加湿的效果。
关键词：传感器 清洁机器人 智能控制 单片机系统
目录
一、背景及意义 ........................................................................................ 3
二、国内外研究现状 ................................................................................ 3
三、 总体功能........................................................................................... 4
四、工作主流程图 .................................................................................... 5
五、各模块设计 ........................................................................................ 6
1、传感部分 ........................................................................................ 6 1)超声波传感器 ............................................................................ 6 2)红外测距传感器 ........................................................................ 7 3)接触式传感器 ............................................................................ 7 4)红外光电传感器 ........................................................................ 7
2、控制部分 ........................................................................................ 8
3、驱动部分 ........................................................................................ 8
4、全方位移动机构 ............................................................................ 9
5、吸尘及处理部分 ............................................................................ 9
6、垃圾收集过程流程图 .................................................................. 11
7、电源部分 ...................................................................................... 11
六、性能参数........................................................................................... 12
七、结论与展望 ...................................................................................... 13 参考文献 ...................................................................................... 14
一、背景及意义
随着人们生活水平的提高，健康、舒适的家居环境越来越被更多的人所关注。买房、装修成为人们茶余饭后谈论的热点话题，但装修后又脏又累的卫生清扫工作，成为困扰家庭主妇的又一大难题。对不少家庭而言，清洁机器人已成为清洁家庭的必备小家电。此次，从网上和市场两方面着手进行调研，既了解工作原理，也了解到了它的市场行情。“绿色、健康”的设计产品的市场化脚步在逐渐取代旧产品。针对现代人的生活习惯及周围环境进行调研(网络、市场)，符合市场经济的增长和社会的发展趋势，智能化的产品将是健康绿色生活的主导，才能更符合当代社会的需求，从而将“绿色、健康”的含义真正的实现。研究智能清洁机器人的缺陷及不足，从而将其完善，主要针对消费者做出进一步的改进和创新，将改进的重点放在轻巧便用，智能化，带有乐趣性上面。将本次设计定位为改进型创新绿色环保设计。
二、国内外研究现状
近几年，我国家用清洁机器人市场需求量呈逐年上升的趋势。清洁机器人的发展很快，主要发展方向为外观、功能与操作性能等三方面。
外观：现代清洁机器人有越做越小的趋势，而与清洁机器人的集尘袋，功率反而越来越大，一些比较先进的清洁机器人也已近发展到无尘袋的设计，更加有利于日常清洁与保养，大大节省使用者的家务负担。
功能：现代清洁机器人的功能性能越来越强大，一些高端的清洁机器人已近开始具有干湿两用、过热保护、尘满提醒等非常实用的功能。可以想象，这些功能在今后几年中也会慢慢变成清洁机器人的标准配置。
操作性能：不同于相对老旧的清洁机器，现代清洁机器人已经具有更高的操作性能了，不但主机变得轻巧而易拖动，操作按键的位置设计也越来越人性化，方便使用者的操作。另外，现代清洁机器人的工作噪音也得到了较好的控制，老旧产品的噪音源特点也已经被大大弱化。
三、 总体功能
该智能清洁机器人利用了超声波测距的原理，通过向前进方向发射超声波脉冲，并接收相应的返回声波脉冲，对障碍物进行判断;通过以单片机为核心的控制器实现对超声发射和接收的选通控制，并在处理返回脉冲信号的基础上加以判断，选定相应的控制策略;通过驱动两个步进电机，带动360°全向轮移动机构动作，从而实现前进、后退、转弯等避障功能。以及红外线传感器的应用使它具备避免坠落及自动充电功能，与此同时，由其自身携带的小型吸尘及滚刷部件，对经过的地面进行必要的吸尘清扫;由水过滤清洁装置和HEAP高效过滤网清洁过滤所吸入的空气。
采用全新智能控制系统，可以实现自动清扫，自动回充，智能分析，路径规划，智能防撞，以及遥控的功能。
四、工作主流程图及模型图
图1.工作主流程图
图2.三维模型图
五、各模块设计
1、传感部分：相当于人的五官，起到对外界的感知作用。 1)超声波传感器[1]
超声波是一种一定频率范围的声波它具有在同种媒质中以恒定速率传播的特性，而在不同媒质的界面处，会产生反射现象利用这一特性，就可以根据测量发射波与反射波之间的时间间隔，从而达到测量距离的作用其具体的计算公式如下：
s=v×t/2 注：s：为障碍物与吸尘器之间的距离;
t：为发射到接收经历的时间; v：为声波在空气中传播的速度
在智能清洁机器人中，避障功能的实现正是利用了这一超声波测距的原理它的传感器部分由三对(每对包括一个发射探头和一个接收探头)共六个超声波传感头组成
由单独的振荡电路产生频率固定为40kHz，幅值为5V的超声波信号在控制器送来的路选信号的作用下，40kHz的振荡信号被加在超声发射探头的两端，从而产生超声信号向外发射;该信号遇到障碍物时，产生反射波，当这一反射波被接收器接收后，根据前述测距的原理，就可以精确地判断障碍物的远近;同时，根据信号的幅值大小，也可以初步确定障碍物的大小
超声波传感器采用直接反射式的检测模式。位于传感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感器的接收器，从而使传感
器检测到被测物，经单片机系统处理判断前方物体的大小、远近及大体属性。
2)红外测距传感器[1]
红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后，即可利用红外线的返回信号来识别周围环境的变化。 3)接触式传感器[1]
接触式厚度传感器，通常采用电感式位移传感器、电容式位移传感器、电位器式位移传感器、霍耳式位移传感器等(见位移传感器)进行接触式厚度测量。为了连续测量移动着的物体的厚度，常在位移传感器的可动端头上安装滚动触头，以减少磨损。接触式厚度传感器可测量物体高度,空间大小。全能清洁机器人可利用这一点探测障碍物的高度,进一步做出判断发挥它的功能. 4)红外光电传感器[1]
把浑浊度传感器的外壳固定在被测箱体内，采用一定波长的红外发光二极管作为检测光源，穿透被测溶液，检测其透射光强来检测溶液浑浊度的程度。红外发光二极管发射的红外光穿透被测溶液的介质，被接收端的光电三极管接受，产生光电流。由于溶液含有的介质、灰尘的颗粒大小、密度不同，光电三极管的光电流近似为线性变化。
经滤波后输出，即得到与浑浊度相关的检测信号。
2、控制部分：相当于人的大脑，起到连接对肢体的支配。 单片机[2]执行控制程序中指令。CPU要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，发给相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
1) 向传感器部分分别发送路选信号：当路选信号是高电频时，该路导通;反之，就截止这样，通过路选信号，就可以完成各路信号的顺序扫描以及对发射和接收的计时功能
2)作为控制器的核心，它要根据接收的各路信号的幅值，以及从发射到接收的时间间隔，计算并判断障碍物的相对位置，大致大小在此基础上，根据事先设定的规则，选定相应的避障措施(前进、左转、右转、后退、调头)
3)在确定了避障措施后，要向步进电机的控制器输出相应的控制脉冲，驱动步进电机，带动全向轮移动机构以具体实现避障
图4.CPU芯片
3、驱动部分：相当于人的肢体，被控制起到协调作业。
1)步进电机[3]，用于清洁器的全向轮驱动，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。 2)串励电机[3]，单相串励电动机属于单相交流异步电动机，是交直流两用的，所以又称为交直流两用串励电动机。由于它转速高、体积小、启动转矩大、转速可调，电机主要由定子转子及支架三部分组。
3)普通电机[3]，用于扫地刷和起尘刷的微型直流齿轮减速电机12V正反转可调速电动机慢速小马达。 4.全方位移动机构：
基于麦克纳姆轮[4]的全方位移动平台由于能够实现前后、左右和自转3 个自由度的运动及其复合运动而受到越来越广泛的关注，本体无需做出任何转动便可实现任意方向的运动。因此采用了基于麦克纳姆轮的全方位移动平台的智能清洁器非常适合工作在空间狭窄有限、对机动性要求高的场合。与传统移动机构相比，全方位移动机构可以沿任意方向平动，其移动性能卓越。
图5：轮子左、移动平台、轮子右
5、吸尘及处理部分：在智能吸尘器里面嵌入真空吸尘器部分。
1)本清洁器在气体输出口采用HEAP过滤网[5]进行空气净化，它对于0.1微米和0.3微米的有效率达到99.7%，HEPA网的特点是空气可以通过，但细小的微粒却无法通过。它对直径为0.3微米(头发直径的1/200)以上的微粒去除效率可达到99.97%以上，是烟雾、灰尘以及细菌等污染物最有效的过滤媒介。采用熔喷涤纶无纺布材质的HEPA高效过滤网，特点:风阻小，容尘量大，过滤精度高，持久耐用。
图6.HEPA高效过滤网
2)水过滤系统[6]原理及垃圾收集装置：水过滤系统原理是用水洗涤含尘空气，在吸尘器专用的串励电机高转速下(20000r/min)，大量抽压空气和水的惯性碰撞而形成的，利用形成的液膜、水滴和水泡来捕捉带有的粉尘和细小颗粒，也从而使细小的颗粒得到扩散，使增湿并产生粘附的颗粒利用自身的重量沉人水底，随液体循环排出。空气在水的掺和下得到净化。
3)进入水箱中的垃圾大部分会很快溶于水中，水箱箱体表面的红外传感器会将水箱中水的浑浊度检测并将数据传送给中央处理器，当水的浑浊度达到一定程度时，中央处理器会自动接通位于水箱底部微型泵，通过微型泵把溶有垃圾的水吸入垃圾收集箱里，直到红外线传感器检测浑浊度正常时，中央处理器控制微型泵停止工作从而完成排水过程。由于垃圾溶于水会使水箱中水位很快升高，水箱箱体表面
的水位传感器能够实时检测水箱中的水位并把相关数据传送给中央处理器，当水位达到一定程度时，中央处理器也会控制打开收集箱底的微型泵，把水吸入垃圾收集箱，直到水位正常。
3)充电设备是采用装有红外线接收器的专用电源，当清洁器电量较低时，清洁器上的中央处理器会控制发出充电红外线，电源检测并接收信号，清洁器会自动前往电源处打开接口进行充电过程，直到充电完成。
6、垃圾收集过程流程图
图7.垃圾收集过程流程图
7、电源部分：
提供智能清洁机器人所需要的动力系统，也是至关重要的一部分，由于智能吸尘器是以自主方式工作的，因而所用的电源不是一般
拖线方式，而是采用随身携带的24.4V镍氢动力电池[7]，它具有高比功率、电流充放电大、无污染、安全性能好等特点这样不但可实现无人控制，而且工作时较灵活一次充电可以连续工作几个小时
六、性能参数
P1：输入功率; P2：吸入功率; H：真空度; Q：风流量; Η：效率;
Psmax:最大吸入功率; ηmax:最大效率;
Qmax:最大风量; Hmax最大真空;
1、风流量：单位时间内通过吸尘器排出的空气体积，单位m3/min。
2、真空度：所谓的真空度是指一个空间内气体分子数的密度比标准状态下(一个大气压101325Pa)少。
3、吸入功率：是反映吸尘器的综合性能的一个参数。吸尘器的吸入功率是以真空度、风流量来体现的，一般来说，真空度高、风流量大输出功率就会比较高。
4、η效率：吸尘器的效率=(吸尘器的输出功率P2÷吸尘器的输入功率P1)×100% 当然，P1和P2都是在变化的，效率n也应该是曲线的顶点，即
最大值。吸尘器效率一般在28%-32%，这是因为吸尘器使用中空气流通有很大的阻力，降低了风量。
七、结论与展望
虽然当前的吸尘器是物美价廉，能给人们枯燥乏味的家庭清洁的琐碎工作提供了诸多方便，可是一些缺点仍旧困扰着人们，比如较大的噪声依然让多数的家庭使用者望而却步。在现有的服务机器人领域里，智能清洁机器人可以说是一种新型产品，帮助人们在无需照看的情况下省时省力的完成房间的洗尘清扫作业。所以，只要智能清洁机器人的生产成本兼顾日用家电的大批量、低价格的特点，智能清洁机器人将会用诱人的市场前景。
目前国内外的清洁机器人的研究与开发工作都取得了一些成绩，但是仍旧有许多问题需要解决或改善，主要涉及到下面几个方面：
1、价格过高
2、智能化与自主化程度低
3、吸尘技术不够理想
4、自动充电与电源技术有待改进
伴随着智能清洁机器人的关键技术与性价比的不断提高，完全有条件基于现有的硬件和软件技术，在不久的将来，生产出价格便宜的全自动清洁机器人，使千家万户都能够使用到，从而使这种高新技术产业带来客观的市场和经济效益。
智能清洁机器人开启了不用人工打扫，死角可以不用花大力气去清除的时代，人类的不用亲自动手就可以将房间打扫的干干净净，可
谓是对于机器，“懒汉时代”又迈进了一大步。 参考文献：
[1]《传感器原理与应用》姜香菊 著，机械工业出版社出版，2015-3-1 [2]《单片机应用技术》查鸿山 著电子工业出版社出版，2015-2-1 [3]《步进电机应用技术》(日)坂本正文 著王自强 译科学出版社出版2010-5-1
[4]http://baike.baidu.com/link?url=nfq1iC_06v26a2rq02wYzoWmU83kwYmUK73517i_UbsKoJbSltFcP93qBR7XmsiMT_8rNMj74M1oPtVAdIoqh_ [5]http://baike.baidu.com/link?url=lnd-0skuDkGFIbsbofuESGZdFLPGaen9bg9huIZRN1A7GTfPS9fA_zchJRXAoMZUywK4EpORJbsIjAzA1LXL__ [6]http://baike.sogou.com/v63341579.htm [7]《镍氢电池》唐有根 主编,化学工业出版社出版2007-5-1版
第三篇：智能机器人心得体会
很庆幸能够选修《智能机器人》这门课，通过了这门课使我对智能机器人有了一个更加清晰的认识，同时也激起了我对此方面的研究的兴趣。之前就对机器视觉，认知心理学，机器学习和人工智能颇感兴趣，并对此进行了深入的了解，通过这门课，我认识到，智能机器人作为这些学科的交叉产物，是个综合应用这些知识的最好的平台。通过这门课，我也从新认识了智能机器人制作的艰辛和困难性，使我认识到之前对此不以为然，眼高手低态度得幼稚。同时也教育我，任何一个项目本身所呈现的问题只是完成该项目所需工作的冰山一角，做任何事，都必须以谦恭，认真的态度对待。同时也是我懂得了，再将事情坐完之前不可轻易对此做出评价。
通过这门课我系统的认识了机器人的感念，综上所述,目前机器人无碰路径规划大致可分为两类:全局规划方法和局部规划方法.在全局规划方法中,主要是基于构形空间的自由空间法:将机器人和障碍物映射到构形空间,得到障碍区域和自由区域,然后在自由区域里寻找最佳路径;在局部规划方法中,主要是人工势场法:对障碍物建立排斥势场,对目标点建立吸引势场,根据传感装置反馈回来的机器人与障碍物之间的距离,在排斥力和吸引力的共同作用下,机器人绕开障碍物向目标点移动. 通过这门课使我了解到智能机器人所必需的三部分，就如上面所列的，人工智能，超级计算机和机械结构。三者是组成智能机器人不可或缺的部分，人工自能赋予机器人，判断，推理，学习的能力。超级计算机提供强大的处理数据的能力，使的机器人能够快速对传感器信号经处理，同时对人工智能技术提供支持。机械结构是机器人的物理组成部分，一个机器人机械结构所具有的自由度数的多少，以及结构强度的大小，决定了机器人活动的灵活性。三者只有相互结合，紧密联系，才能实现机器人的智能化。机器人路径规划技术未来的研究重点是“仿人、仿生”智能。
虽然《智能机器人》只是一门选修课，但却是我受益匪浅，在这短短八周的时间里，这门课给我最大的帮助就是，激发了我对智能机器人相关领域的学习和研究的强烈兴趣，同时也是我认识到我们大学生所学课程的重要性，十分感谢倪建军老师的严谨教学。
第四篇：第一课 智能机器人登场
教学目标：
1.了解当今种类繁多的机器人家族 2.认识机器人的本领 3.认识仿真机器人 4.了解真实的机器人
教学重点：认识机器人的本领 教学难点：认识仿真机器人 教学时间：一课时 教学过程：
一、导入新课
同学们，我们猜个谜语好吗?
早晨，我们吃过早点上学以后，它立即用吸尘器清扫房间，用洗衣机洗涤我们换下的衣服。电话铃响了，它马上拿起耳机，在一张便条上记下对话内容。门铃响了，它并不急于开门，而首先问来访者是谁，然后根据来访者的声音仔细辨别他是不是主人的客人，以此决定是否开门。做晚餐的铃声响了，它走进厨房，熟练地焖米饭、炒菜，为我们准备可口的饭菜。门铃又响了，一听那熟悉的声音，它就知道是主人下班回来了，马上开门迎接„„你知道它是谁吗?生答，师总结。那么今天我们就来一起认识一下，我们的新朋友——智能机器人。
学生通过预习，查找资料来回答问题。 学生自己看书认识。
二、了解当今种类繁多的机器人家族。
同学们，你们知道吗?机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自60年代初问世以来，经历40余年的发展已取得长足的进步。还有谁知道其他有关机器人的知识，说出来大家一起分享一下?生答。
三、认识机器人的本领
你想更多地了解机器人吗?你想探索机器人世界的秘密吗?让我们一起进入机器人世界，共同探索机器人世界的奥秘吧!老师给同学们几个网址大家一起去看看机器人到底有多神奇，let’s
go!
机器人世界： http:///gb/technology/robot/index.html 看到这么多有关机器人的资料，同学们你来想象一下，未来机器人长什么样子?会干些什么?好在课本上写下自己的想象。
下面，我们就一起认识一下我们身边的机器人朋友“智能宝宝”(展示机器人)
四、认识仿真机器人
我们将要学习的是仿真机器人。SVJC就是机器人的仿真系统，它是为仿真机器人定制的编程工具。宇航员遨游太空之前，都是先在虚拟仿真的太空环境下进行练习的。许多大型工程在动工之前，也都是在虚拟仿真的环境中进行测试论证的。SVJC就拥有一个功能强大的系统仿真模块，可以创建和真实的机器人功能相当的虚拟智能机器人。
师：展示智能宝宝的本领 1.单击 “打开”按钮。
2.选择C:SVJCsample中的“自由行走”程序，单击“打开”按钮。
3.单击 “仿真”按钮
4.双击“标准灭火场地”，进入系统仿真活动场地。 5.找到并单击智能宝宝，将它拖放到仿真活动场地中。 刚才我们学习了虚拟仿真机器人的一些知识，可能有些小朋友手中有真正的机器人，下面我们以“能力风暴”AS-MII型机器人为例向大家简单介绍一下。
五、了解真实的机器人 机器人的模样? 机器人各个部位? 同学们可以看书也可以看老师这里的机器人来观察分析一下。你能说出仿真机器人和真实机器人的相同和不同之处吗?
师总结：同学们今天我们认识了机器人及我们新朋友：“智能宝宝”，可算是收获不小。他的本领可大，这节课，你们先自己研究，下节课我们接学习他的本领。
教后记
第五篇：人工智能与机器人
江西蓝天学院
人工智能与机器人
系别：机械系
班级：09热动本(1)班 姓名：艾立强 学号:109202020001
人工智能
最近看了电影《终结者》，对其中的科幻生活有了憧憬，然而现在的世界是否会如电影中一样呢?人工智能的神话是否会发生在当前社会中的呢 ?
人类正向信息化的时代迈进，信息化是当前时代的主旋律。信息抽象结晶为知识，知识构成智能的基础。因此，信息化到知识化再到智能化，必将成为人类社会发展的趋势。人工智能已经并且广泛而有深入的结合到科学技术的各门学科和社会的各个领域中，它的概念，方法和技术正在各行各业广泛渗透。
人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。
当前人工智能的发展方向可以分为两种：一种是由知识工程师将有关的知识归纳、整理，并且表示为计算机可以接受、处理的方式输入计算机。另一种是使计算机本身有获得知识的能力，它可以学习人类已有的知识，并且在实践过程中不总结、完善。
人工智能并不像很多人想象的是几个科学家的工作，而是随着社会各学科发展而默默发展的。在智能领域里，最关键的问题之一，就是机器学习的问题。一旦机器有了学习的能力，谁还(敢)预测未来呢?人类的社会发展其实也是在不断积累中发展而来，人的智能也就是事实依据库+推理机制所构成了的。当所有领域的定律都能用特定的公式推理出来，《终结者》的实现就要到来了。
研究人工智能的目的，一方面是要创造出具有智能的机器，另一方面是要弄清人类智能的本质，因此，人工智能既属于工程的范畴，又属于科学的范畴。通过研究和开发人工智能，可以辅助，部分替代甚至拓宽人类的智能，使计算机更好的造福人类。
目前，人工智能的研究是与具体领域相结合进行的。基本上有如下领域;
一、专家系统
专家系统是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识系统，目前专家系统是人工智能研究中开展较早、最活跃、成效最多的领域，广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的领域内具有相应的知识和经验的程序系统，它应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程，来求解领域内的各种问题，达到或接近专家的水平。
二、机器学习
机器学习的研究，主要在以下三个方面进行：一是研究人类学习的机理、人脑思维的过程;和机器学习的方法;以及建立针对具体任务的学习系统。机器学习的研究是在信息科学、脑科学、神经心理学、逻辑学、模糊数学等多种学科基础上的。依赖于这些学科而共同发展。目前已经取得很大的进展，但还没有能完全解决问题。
三、模式识别
模式识别是研究如何使机器具有感知能力，主要研究视觉模式和听觉模式的识别。如识别物体、地形、图象、字体(如签字)等。在日常生活各方面以及军事上都有广大的用途。近年来迅速发展起来应用模糊数学模式、人工神经网络模式的方法逐渐取代传统的用统计模式和结构模式的识别方法。 特别神经网络方法在模式识别中取得较大进展。
四、人工神经网络
人工神经网络是在研究人脑的奥秘中得到启发，试图用大量的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)模仿人脑神经系统工程结构和工作机理。在人工神经网络中，信息的处理是由神经元之间的相互作用来实现的，知识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联系，网络的学习和识别取决于和神经元连接权值的动态演化过程。
人工智能研究的近期目标;是使现有的计算机不仅能做一般的数值计算及非数值信息的数据处理，而且能运用知识处理问题，能模拟人类的部分智能行为。按照这一目标，根据现行的计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法，建立相应的智能系统。例如现在研究开发的有专家系统，机器翻译系统、模式识别系统、机器学习系统、机器人等。随着社会的发展，技术的进步，人工智能的发展是任何人都无法想象的。
人类经过五十年的发展进入了基于知识的“知识经济”。人类社会空前地高速发展。知识是智能的基础，知识只有转化为智能才能发挥作用，知识无限的积累，智能也就将在人类社会起越来越大的作用，更有人提出：知识经济的进一步发展将是“智能经济”。“智能经济”包含：人的智能、人工智能以及人和智能机器相结合的“集成智能”。可以想象“智能经济”将比“知识经济”具有更高的智能水平，更高更快发展速度。
人工智能的繁荣景象和光明前景已展示出其诱人的魅力，一起期待未来的世界吧，一个全新的人工智能世界。