《机器人技术》大作业
（2015年秋季学期）
题目消防机器人发展与应用
姓名
学号
班级
专业机械设计制造及其自动化
报告提交日期2015.12.04
哈尔滨工业大学
内容及要求
1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人；服务机
器人；仿生鱼、蛇等仿生机器人；军用及其它机器人等)为例，撰写一篇大作业，题目自拟，以下内容仅作参考：
1) 机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等)；
2) 机器人的运动学及动力学分析；
3) 机器人的控制及轨迹规划；
4) 驱动及伺服系统设计；
5) 电气控制电路图及部分控制子程序。
2.题目自拟，拒绝雷同和抄袭；
3.参考文献不少于7篇，其中至少有2篇外文文献；
4.报告统一用该模板撰写，字数不少于5000字，上限不限；
5.正文为小四号宋体，1.25倍行距；图表规范，标注为五号宋体；
6.用A4纸单面打印；左侧装订，1枚钉；
7.提交打印稿及03版word电子文档，由班长收齐。
8.此页不得删除。
评语：
成绩（20分）：教师签名：
年月日
消防机器人发展与应用
一、我国消防机器人的市场需求
近年来，我国石油化工等行业有了飞速的发展和进步，生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长，由于设备以及管理等方面的原因，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸的事故隐患越来越多。一旦事故发生，假如没有有效的方法、装备及设施，救援人员将无法进入事故现场要冒然采取行动，往往只会造成无辜生命的牺牲出惨重代价，结果仍不能达到预期目的，这方面各地消防及救援部门已有许多次血的教训。深圳清水河大爆炸、南京金陵石化火灾、北京东方化工厂罐区火灾等事件发生后，全国各地要求配备消防机器人的呼声愈来愈高。尤其是在明确公安消防部队作为处置各类化学危险品泄漏事故的主力军之后，在我国消防部门配备消防机器人的问题就显得更为迫切了。
二、国外消防机器人发展现状
国际上较早开展消防机器人研究的是美国和苏联，稍后，英国、日本、法国、德国等国家也纷纷开始研究该类技术。目前已有很多种不同功能的消防机器人用于救灾现场。日本投入应用的消防机器人最多。80年代，日本研制了不少于5种型号的自动行驶灭火机器人，分别配备于大阪、东京、高石、太田、蒲田等消防部门，这类机器人以内燃机或电动机作为动力，配置驱动轮或履带式行驶机构，能爬坡、越障碍；装有较大喷射流量的消防枪炮，能作俯仰和左右回转；装有气体检测仪器和电视监视设备；通过电缆或无线控制，控制距离最大为100m。另一类机器人为侦察、抢险机器人，除装有气体检测仪器和电视监视器设备外，还装有机械手，能通过遥控处理危险物品。
美国已研制出能依靠感觉信息控制的救灾智能化机器人，如1994年用于探测阿拉斯加州斯拍活火山的“但丁2号”，抓获杀人犯的RM 1一9型遥控消防机器人等。亚利桑那州消防部门研制的消防机器人，装有破拆工具和消防水枪，能一边破拆，一边喷射灭火。
英国智能化保安公司生产的RO一VEH遥控消防车已装备于中部和西部消防部门，配置为履带式或轮式行驶机构，能爬楼梯，通过电缆供电或自携蓄电池供电。装有消防水炮、摄像机或热像仪。采用有线控制方式。1985年英国中西部消防部门和Firma SAS公司联合研制的机器人消防车，用HunterIII汽车改装而成，装有双臂、水枪、探测器(温度、化学物质、辐射等)、工业电视摄像机、红外线装置。机械手用来启闭阀门、搬移物品或开门等。
国际上对消防机器人的研究可分为三个阶段(三代)，第一代是程序控制消防
机器人，第二代是具有感觉功能的消防机器人，第三代是智能化消防机器人。目前，工业发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代消防机器人和第三代低级智能化消防机器人，着手研究第三代高级智能机器人。一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划，将它作为经济发展的一个重要保证手段。
三、国内消防机器人
国内的机器人研制工作始于20世纪70年代，并在机器人的感觉识别、操作、移动技术等方而取得了比较大的进展。20世纪90年代，国家把消防机器人的
研制课题正式作为国家863高科技计划研究发展项目，组织有关单位进行研发。自此，国内的消防机器人的研制工作正式起步。与此同时，上海消防科研所专门成立了上海强师消防装备有限公司，会同上海交通大学和上海市消防总队，联合研制消防机器人。历经数年，消防机器人—自行式消防水炮研制成功，并在通过专家组验收。该自行式消防水炮可以承担灭火、冷却和化学污染场所的洗消等危险任务。以后，安徽明光消防车厂生产出遥控灭火消防车，抚顺起重工程有限公司也研制出“多功能消防机器人”。近几年来，江苏、辽宁、云南、湖北等地的消防部队先后陆续配备了一部分国产和进口消防机器人。
1、根据危险场所的火场侦察、排烟、灭火和抢险救援工作的实际需要，研发系列化的消防机器人。如，组合式自动爬楼排烟机器人，自动爬楼冷气溶胶灭火机器人、自动爬楼多功能灭火机器人、多功能抢险救援机器人、自动爬楼多功能后勤保障照明等系列消防机器人。
这样，将使我国消防机器人在危险场所灭火救援领域中的实际运用大大向前推动了一步，为实现科技强警、打造消防铁军和提升灭火救援战斗力提供了新的技术装备保障。同时，系列化的消防机器人将具有自己的自主知识产权。
2、实现机器人真正意义上的爬楼梯。即，消防机器人既能够上楼，又能够下楼，自动行走，其独有的防倾翻专利技术使消防机器人上下爬坡坡度≮35°(进口“陆虎60”排烟机器人爬坡度≯30°、下坡度≯15°）。此外，由于消防机器人的外形尺寸比较小，长x宽x高不超过1 100 mm x 850 mm x 1 500 mm，对于我国相关规范规定的建筑楼梯宽度以及地铁上下过道，能够上下楼梯自如、平稳，并且行走速度达到5～7 km/h，从而解决大功率、重型消防装备无法接近高层或地下以及狭窄、易爆火灾现场的这一困惑人们多年不能实现的“登高、入地”的消防难题。
3、消防机器人的动力采用当今世界上先进的低碳、环保动力源。该动力源其一体积小，从而有效的增加了消防装备的安装空间，减轻了自重。其二使用时间长，一次可有效使用3h，并可通过后勤保障机器人和其他方式提供持续动力。
其三功率比较大，从而使得大功率的消防装备能够得以在消防机器人上安装并配合使用。
4、装载量大。消防机器人的自重0. 2 t左右，而可载的消防装置或灭火剂至少在300～800 kg以上。
5、消防机器人的消防装备将采用最新的系统工程优化设计。如机器人上安装的排烟装置，无论是驱动装置，还是叶片等核心部件，均是当今一流的设计与施工(专利技术)，尽管只有不到 1 m2的底座安装平而而积，总排烟量可能接近200000 m3/h，是进口“陆虎60”排烟机器人排烟量的4倍以上，只略低于号称世界排烟之王—法国“MVU型”排烟车的排烟量，真正实现小型装置大功率化。此外，消防机器人还同时具有降温、除尘、化学洗消等功能。而能够深入到灾害现场的救人机器人，更是构思新颖，设计独特，搜救人员和被救护者能够在缺氧、有毒的环境下生存时间≮4h。
6、消防机器人具有自良好的我保护功能。机器人上安装的所有电器以及线路都具有耐高温、抗辐射、防爆炸、防水的措施和功能。行走机构耐高温、防水。并且，机器人外部装备有紧急喷射自保装置，为消防机器人的自身安全提供可靠的保障。
7、消防机器人的操控系统由带显示器的控制器以及带有减速装置的等3部分组成，操控方便、可靠、实用。
8、所有消防机器人均具有对火场的侦查和监控功能。
四、消防机器人的分类及主要技术特征
为了便于消防机器人的研究和探索，我们不妨从消防机器人实战要求的角度出发，进行以下分类：
1、从主要功能上可分为：
a.灭火机器人；
b.火场侦察机器人；
c.危险物品泄漏探测机器人；
d.破拆机器人；
e.救人机器人；
f多功能消防机器人等。
2、从行走方式可分为：
a.轮式行走消防机器人；
b.履带式行走消防机器人；
c.履带轮式行走消防机器人；
d.吸盘式行走消防机器人等。
3、从控制方式上可分为：
a.线控消防机器人；
b.无线遥控消防机器人；
c.自适应消防机器人等。
4、从智能化程度上可分为：
a.程序化控制消防机器人；
b.具有感觉功能计算机辅助控制消防机器人；
c.智能化消防机器人等。
5、从感觉功能上可分为：
a.视觉消防机器人；
b.嗅觉消防机器人；
c.温感消防机器人；
d.触觉消防机器人等。
消防机器人往往需要在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察，化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏、化学危险品处置等作业，因此作为某种特定功能的消防机器人应该具备以下某项或几项行走和自卫功能：
a.爬坡、爬梯及障碍物跨越功能；
b.耐温和抗热辐射功能；
c.防雨淋功能；
d.防爆(隔爆)功能；
e.防化学腐蚀功能；
f.防电磁干扰功能等。
五、我国消防机器人的研发
自八十年代末开始，我国消防部队装备归口研究单位公安部上海消防研究所在公安部的支持下曾多次对作为灭火消防机器人重要组成部分的远控消防炮系统及相应的研究试验技术进行了立项研究，重点解决远控消防炮系统在油码头等场合的工程应用问题，目前该成果已成功地应用于我国众多的油码头、油罐区和飞机维修库等场合，相关产品在国内占据了百分之八十以上的市场份额，产品和工程应用技术已经比较成熟，为我国消防机器人的研究奠定了良好的基础。1998年8月，由该所承担，在上海市科委立项的“自行式消防炮”(六轮消防灭火机器人)通过了专家鉴定。次年，由该所研制的“履带式消防灭火机器人”也顺利完成。2000年6月24日，由公安部上海消防研究所、上海交通大学和上海市消防局三家单位共同承担的国家863项目“履带轮式消防灭火侦察机器人”研制成
功并顺利通过国家验收，该机器人就是一种集火场探测，消防，有毒、易燃、易爆气体场所探测等多种功能于一体的消防机器人—ZXPJ01型消防机器人。
1、功能介绍
ZXPJ01型消防机器人的主要功能有：
（1）移动功能：操作人员通过遥控台远距离控制消防机器人本体驶入火场；（2）消防功能：接近火源，喷射灭火剂灭火，功进行冷却、稀释、清洗、隔离等消防、化学救援作业；
（3）探测功能：探测火场内有毒及可燃气体种类、浓度及变化趋势；探测火场内辐射热、风速、风向；
（4）防爆功能：本体在易燃、易爆环境中作业不会引起火灾和爆炸；
（5）冷却功能：本体在高温的恶劣环境中能保护自身的安全，正常工作；（6）救护功能：呼唤火场内部可能有的未撤离人员；
（7）观察功能：安装有两个CCD摄相机，可以观察火场和机器人本体情况；（8）通讯功能：有图像、声音、数据传输功能，传输距离150米；
（9）预警功能：根据探测结果可以预报紧急情况发生，并有相应应急处理能力。
2、系统结构
ZXPJ01型消防机器人系统主要由五部分组成：机器人移动平台，人机接口(机器人控制台)，控制系统，现场监视系统(立体场景显示)和上、下位机通讯系统；其系统结构如图1所示。
图1、系统结构框图
操作员通过监视器和立体场景显示了解机器人的姿态和有关环境信息，操纵操作杆控制机器人的速度和转向角速度，通过键盘或控制开关进行功能切换。通过串行通讯将上位机的控制指令发送给下位机；下位机进行任务规划，通过驱动器来控制机器人。
3、系统工作原理
如图2所示，消防机器人的后方控制台以及供电、泡沫消防车等构成了消防机器人的后方控制和供应系统，另一部分以消防机器人的车体为主体，集行走、化学侦检、温度和辐射热探测、火情侦察、灭火、正压防爆等主要功能于一身。车体运动所需电力和控制、侦检、视频等信号均通过电缆传输，消防炮的供水或泡沫液通过水带输送，对消防机器人的控制通过对后方控制台的操作完成，操作人员根据对车体运行姿态，炮的喷射点的直接观察以及后方控制台显示的从前方送回的温度、辐射热、前后摆臂状态、火场场景及化学侦察结果等通过人机操作界面对车体发出相关的控制指令。车体所携带的控制系统一方面根据从后方控制台发来的指令对相应的设备发送控制信号，另一方面负责将现场采集的各项参数、信号传送给后方控制台，以帮助操作人员进行科学合理的决策。
图2、消防机器人工作原理示意图
4、控制系统硬件设计
ZXPJ01消防机器人控制系统硬件主要由上位机和下位机两部分组成，分别以ICP(工控机)和PLC(可编程逻辑控制器)为控制核心。其结构框图如图3所示。
上位机负责采样操纵杆的模拟信号和控制台控制按钮的状态信息。操纵杆有两个正交的电位器，分别用来测量x、y方向上的电压信号。该信号经过A/D转换，通过转接板、DI(数字信号输入)板传送给上位机(ICP一控机)。上位机读取该数字信号，并由此计算机器人左右驱动轮的行驶速度，通过串行通讯将它传送到下位机(PLC一可编程逻辑控制器)控制变频器的频率设定选择输入点来控制移动载体的行驶速度。左、右轮的速度控制参数由下式计算
J v，J h分别为操纵杆横向和纵向电位器电势测量值。最后将速度分为四档，控制变频器的频率设定选择。V l、V r分别为左右驱动轮的速度，符号为正表示正转，为负表示反转。通过左右驱动轮的正反转和不同的速度档控制移动载体的前进、后退和左右转向。上位机根据操纵杆的采样值计算出移动载体的行驶速度，和对其它信号采样结果进行处理，避免有冲突的操作发生。控制台操作面板主要是控制四个摆臂、水炮的运动、CCD的调焦和变焦、喷雾、正压以及探测。
图3、消防机器人控制系统结构框图
下位机主要由S7-CPU 214、三个数字量输出模块EM 222、一个模拟量输入模块EM 231(输入点数为3，模数转换时间为25us) ，2个变频器、探测传感器，采样控制模块以及电源系统等组成。CPU 214作为下位机的控制核心，主要是存储和运行控制程序、与上位机以及扩展模块之间的通讯和控制左右驱动轮的速度。我们将变频器的参数设定为4速模式，具有制动启动和停车功能，防止在斜面上行进时出现失控现象和频繁紧急启、停车对机械系统造成损坏。利用上位机发送的速度信号控制变频器的频率设定选择实现移动载体的速度控制。DLI}G 模块为多输入三输出模块，由采样控制模块来控制选通传感器输入。因为EM 231只具有3路A/D转换，而需要采样的传感器信号有16路，因此要对这16路信号进行循环采样。上、下位机的信息通过串行通讯来进行通讯。上位机的通讯口为ICP的COM 1口，通讯协议为RS232通讯，其通讯距离较短，而消防机器人的遥控距离最远为150米，另外，PLC的通讯协议采用的是RS485通讯，为此选用RS232/ PPI转换模块，采用PPI通讯方式。
5、控制系统软件设计
传统的编程方法实际上是序列控制，因为程序的执行是顺序的，在任何时侯只有一个任务能够响应，这无法真正实现实时控制的要求。上位机控制软件运用Visual C++5。0编程。VC具有许多优点适合于机器人控制系统软件编程。首先是它的类结构特征。各个控制模块用一个类结构来表述，这样便于数据结构的管理，使模块具有完整性，便于调试和程序的修改。对某一模块的结构进行修改不会影响系统的其它模块的结构和功能，大大缩短了软件的开发周期。其次是它的Windows线程的多任务处理特性。线程之间通信，包括与主程序的通信使用Windows消息和事件对象。这样可以实现控制系统的准并行分布式控制。还有它的强大的视图、文档和数据库功能，便于编制图形用户接口和文档、视图及数据的管理。
控制系统程序结构框图如图4所示。线程1主要监测机器人在运行过程中的姿态：前后四个摆臂的摆角，车体的侧倾角和俯仰角，以及速度和传感器检测的结果。线程2的控制台监测主要检测控制台操纵杆和各控制按钮的开关状态。线程3负责上位机的通信，将上位机的控制参数向下发送到下位机和接收下位机传送的数据，并进行数字滤波处理。线程4主要处理如通信中断，车体严重倾斜或俯仰有可能造成失控或翻落等事故时的紧急、危险情况。线程5的专家系统辅助决策主要根据传感器信息提示操作员执行正确的操作。
图4、上位机控制系统程序框图
下位机接收上位机的控制命令控制PLC和扩展模块的I/ 0点状态。程序流程图如图5所示。通信采用中断方式，这样可以缩短程序执行周期，提高响应速度。
图5、下位机程序流程
六、消防机器人在灭火救援中的应用
1、应用背景
消防官兵在执行灭火救援任务时要承担巨大的风险。尤其随着科技的进步、经济的发展以及城市化进程的加快，高层、地下建筑越建越多，化工企业、地铁、隧道不断增加，新技术、新材料大量使用，以及地震、洪涝、交通、泥石流等灾害频发，公安消防部队而对的火灾和抢险救援的形势将会日趋繁重和复杂。而对高层、地下、高温、有毒、浓烟、易燃易爆等复杂危险环境的火灾或其他灾害，一方而要切实加强消防部队扑救大火、大灾抢险的能力，一方而也要更好地保护广大消防官兵的生命安全，因此，配备实用的消防机器人己经势在必行。尤其是地铁、隧道坍塌，石油化工企业油品燃气、毒气泄漏等灾害，具有突发性强、危害巨大、防治困难、处置过程复杂等特点，消防机器人能够代替消防员进入易燃、易爆、缺氧、有毒、浓烟等危害事故宣传进行数据采集、处理、反馈，有效的解决消防员在上述场所的人身安全以及侦察、数据采集等问题。
2、消防机器人的长处与不足
与其他消防技术装备一样，消防机器人同样存在着长处与不足。其长处主要在于它的人工智能性以及可重复使用性和无生命损伤性。消防机器人是融合了机械工业、计算机技术、电子技术、控制理论和人工智能等技术的集合体，尤其在当前人工智能技术不断发展成熟的情况下，可以针对特殊环境、特殊要求，开发出特殊功能的消防机器人。这种消防机器人由于其具备一定的人工智能性，因而能够自主的判断危险情况来源，自动进行数据采集、处理、传输反馈，并进行灭火、救援等工作。其次，消防机器人作为一种特殊的消防技术装备，只要细心维护保养，可反复多次重复使用。另外，消防机器人作为一种无生命的载体，在高温、有毒、缺氧、浓烟、易燃易爆等各种危险复杂恶劣的环境，在消防员不及之处可充分发挥作用，大大减少消防员的伤亡。
其不足之处，一是由于消防机器人是各种高新技术的集合体，研制周期长，研制费用高，因而造价比较昂贵。二是消防机器人是多种技术的融合，自身结构相对比较复杂。消防机器人本身，既有消防部分，又有操控、行驶部分，还有机电部分，无论是平时的维护保养，还是正常使用，均需要使用人员和维护人员具备一定的专业知识并且需要一定的维护费用。
3、消防机器人应用范围
（1）高层建筑火灾灭火救援。高层建筑火灾由于可燃物多、火灾荷载大以及“烟筒效应”而燃烧猛烈、蔓延迅速。加之高层建筑主体建筑高、功能复杂、
层数多、建筑形式多样，致使火灾时人员疏散困难，扑救难度大。因此，高层建筑火灾扑救应坚持“立足于自救，、“以建筑物内固定消防设施扑救为主、建筑物外移动消防设施扑救为辅”的原则。
在利用移动消防设施火灾扑救方而，目前存在5大制约因素：一是举高消防车高度的限制(目前，全球最高举高车的高度为130 m)，二是消防员登高能力的限制，三是消防员登高途径的限制，四是烟雾毒气大、排烟困难，五是消防用水量大、垂直供水困难。此外，高层建筑火灾中遇难人员的搜救也是难题之一。而针对不同高层建筑火灾研制的消防机器人，载有冷气溶胶灭火装置、A类泡沫系统灭火装置、组合排烟装置、载人救护仓装置等，可以上下楼自如，能够深入到高层建筑火场内部进行火情侦察、找准着火点实施有效内攻、强力排烟、搜索救助等，大大提高了灭火剂的利用率及排烟和灭火救援的效率，有效的减低损失，避免消防员的伤亡。所以，消防机器人的投入，对于破解高层建筑灭火这一世界性的消防难题是一种创新和尝试。
（2）地下建筑以及密闭空间的灭火救援。地下建筑以及密闭空间由于对外通道少、相对封闭，使得着火时的高温不易散热、热烟气容易积聚，从而造成火场温度高、烟雾浓。高温、浓烟是消防员实施地下建筑以及密闭空间救援的主要困难和障碍。此外，窒息、被困、受伤和中毒—也是消防员实施地下建筑以及密闭空间救援的主要危险之一。此时，如使用消防机器人开展救援，既可避免消防员的伤亡，也能有效的进行灭火救援。
（3）地铁、隧道等突发事件的抢险救援。目前，世界各国应对地铁、隧道等突发事件的处置方法基本达成共识，所采取的措施主要有以下6条：①要求地铁的电气、动力设备应绝缘良好，防水、防过热、防超负荷，并定期维修、更新；
②应急照明设备应齐全；③地铁、隧道的安全出口应符合要求，地铁站台应设置屏蔽封闭门；④应安装火灾自动报警、灭火设施、事故广播、排烟设施等；⑤尽量减少地铁站内的可燃物，地铁车厢采用不燃材料；⑥配强灭火救援装备。
可见，配强灭火救援装备是应对地铁、隧道等突发事件的重要措施之一。而具有爬楼梯功能、能够进入地铁车站内的大功率排烟消防机器人和灭火机器人非常适合地铁场所的使用。
（4）石油化工、危险品泄漏等高危场所的火灾扑救和抢险救援。这些高危场所火灾时的热辐射强度大，有时热辐射强度甚至高达75 kW /m2。实验表明，在热辐射强度>6 kW /m2的情况下，人会灼伤；在14 kW /m2情况下，消防车会受热起火。加之这些场所危险品多，随时可能发生爆炸，消防员如轻易进入，极易造成伤害。如使用消防机器人，可极大的减少消防员的伤亡。2003年9月24日，湖北省消防总队在处置长达10天之久的利川“9 ·15”天然气井喷事故过程中，利用灭火机器人进入毒气泄漏区侦察、掩护消防员堵漏，机器人自带的水炮射出强大的雾状水流，瞬间将四周的毒气驱散，为实现“零伤亡”、尽快顺利
处置利川井喷事故创造了条件。
（5）冷库等特殊场所的灭火救援。冷库一般为钢结构大跨度建筑，库内温度经常维持在0～20°C，具有隔热防潮性能好、出入口少以及空间密闭等特点。火灾初期，由于燃烧产生的热量不足以库内温度的迅速升高，火灾产生的烟气是低温烟气，它比一般火灾的热烟气减光性更强。加之由于冷库密封，燃烧极不充分，因而烟气毒性和密度更大。因此，浓烟、有毒、减光性大是冷库火灾灭火救援的难题。而能够方便的进入冷库内部的大功率排烟消防机器人和灭火机器人却是排烟、灭火的利器。
七、结语
随着经济的发展和灭火救援日益严峻的形势，我国的消防机器人研制工作将会越来越得到有关部门的大力重视和支持，越来越多的消防指战员己经认识到消防机器人的重要性。伴之消防机器人的技术不断完善，消防机器人的市场正在逐渐形成。应结合现有的工业和技术基础，加强与国际之间消防机器人的技术交流和商务合作，使得我国的消防机器人生产水平、应用水平和技战术应用水平大大提升。
参考文献
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华北电力大学 实验报告 | | 实验名称:机器人控制技术基础 课程名称：机器人控制技术基础 实验人：张钰信安1601 201609040126 李童能化1601 201605040111 韩翔宇能化1601 201605040104 成绩： 指导教师：林永君、房静 实验日期： 2016年3月4日-3月26日 华北电力大学工程训练中心
第一部分：单片机开发板 实验一：流水灯实验 实验目的：通过此实验，初步掌握单片机的 IO 口的基本操作。 实验内容：控制接在 P0.0上的 8个LED L0—L8 依次点亮，如此循环。 硬件说明： 根据流水灯的硬件连接，我们发现只有单片机的IO口输出为低电平时LED灯才会被点亮，我们先给P0口设定好初值，只让其点亮一盏灯，然后用左右移函数即可依次点亮其他的灯。 源程序如下： #include
led_1=1; led_2=0; display_ms(10); led_2=1; led_3=0; display_ms(10); led_3=1; led_4=0; display_ms(10); led_4=1; led_5=0; display_ms(10); led_5=1; led_6=0; display_ms(10); led_6=1; led_7=0; display_ms(10); led_7=1; led_8=0; display_ms(10); led_8=1; } } 第二部分：机器人小车 内容简介：机器人小车完成如图规定的赛道，从规定的起点开始,记录完成赛道一圈的时间。必须在30秒之内完成，超时无效。其中当小车整体都在赛道外时停止比赛，视为犯规，小车不规定运动方向,顺时针和逆时针都可以采用，但都从规定的起点开始记录时间。 作品优点及应用前景： 单片机可靠性高，编程简单单片机执行一条指令的时间是μs级，执行一个扫描周期的时间为几ms乃至几十ms。相对于电器的动作时间而言，扫描周期是
科技创新论文 依托现代教育技术优势，实现科技教育跨越发展，确立目标——发展的基石：目标是努力的方向,目标是奋斗的动力,目标更是发展的基石。缺少了目标,工作也就失去了应有的意义。适时,就是要符合时代的要求,符合教育教学发展的趋势;适度,就是既要有一定的前瞻性,又要有一定的现实性,要立足本校的实际。 长乐小学根据自身的特点,围绕科技特色为主线,制订了现代教育技术工作的目标: 以内涵发展为途径,夯实基础,开拓奋进;以营造少儿科技乐园为支点,开展科技主题教育活动;以规范管理为关键,健全机构,完善制度;以加强教师队伍建设为保证,抓紧培训,提高素质;以教育科研为龙头,探索创新,不断深化;以学科为基础,研究教学,提高质量;以先进的现代教育技术设施为基础,走近学生,走近教师,走向社会,形成开放式教育网络,构建学习化环境。观念先行——发展的前提用好现代教育技术,这只是教育变革的起步,更重要的是发生的教育思想、教育模式、教育方法等方面的变化,这些才是反映教育变革更本质、更深刻的东西,而基于这种变化最核心的便是教育思想。我们长乐小学主要从三个层面上把握。概念层面运用现代教育理论和现代科技成果,通过对教与学过程和教与学资源的设计、开发、利用、评价和管理,以实现教学优化的理论与实践。一方面,我们要用足用好常规电教媒体;另一方面,我们要适应教育信息化的发展,使计算机、校园网络等现代教育媒体成为学校的重要教育媒体。在长乐小学,我们大力倡导使用现代教育媒体,已经做到,人人会使用多媒体操作系统,个个会设计制作教学课件,每个教师都会上网,利用网络学习、备课,指导学生开展研究性学习。教育理念层面我们根据整合小学科技教育的大趋势,从小学教育的特点和小学生科技素养培养的客观规律出发,通过“学科渗透、活动内化、环境熏陶”等三条实践途径,探索了“以改革课程结构、变革教学模式、创新教学方法为重点;以开展主题教育活动、搭建少儿科技乐园平台、丰富综合实践活动为依托;以良好的科学校园文化的创设为支点”的科技教育模式,形成了具有以“小创造、小发明”为主的学校特色,切实为小学生的全面发展奠定了良好的基础。教学层面上，我们不仅注重培养学生能力,发展个性,培育创新意识,塑造完满人格;在对象上,尊重每一个学生,相信每一个学生,真正把学生当做学习的主人、发展的主体;在过程上,倡导自主创新性
实验报告 （理工类） 课程名称: 机器人创新实验 课程代码: 6003199 学院(直属系): 机械学院机械设计制造系 年级/专业/班: 2010级机制3班 学生姓名: 学号: 实验总成绩: 任课教师: 李炜 开课学院: 机械工程与自动化学院 实验中心名称: 机械工程基础实验中心
一、设计题目 工业机器人设计及仿真分析 二、成员分工：（5分） 三、设计方案：（整个系统工作原理和设计）（20分） 1、功能分析 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。 本次我们小组所设计的工业机器人主要用来完成以下任务： （1）、完成工业生产上主要焊接任务； （2）、能够在上产中完成油漆、染料等喷涂工作； （3）、完成加工工件的夹持、送料与转位任务； （5）、对复杂的曲线曲面类零件加工；（机械手式数控加工机床，如英国DELCAM公司所提供的风力发电机叶片加工方案，起辅助软体为powermill，本身为DELCAM公司出品）
智能机器人实验报告1 学院：化学与材料科学学院 学号： 2015100749 姓名：朱巧妤 评阅人：评阅时间：
实验1 电驱动与控制实验 （一）实验目的 熟悉和掌握机器人开发环境使用，超声传感器、碰撞传感器、温度传感器、颜色传感器等常见机器人传感器工作原理与使用方法，熟悉机器人平台使用与搭建；设计一个简单的机器人，并采用多种程序设计方法使它能动起来。 （二）仪器工具及材料 计算机、机器人实验系统、机器人软件开发平台、编程下载器等设备。 （三）内容及程序 实验内容： （1）碰撞传感器原理与应用； （2）颜色传感器原理与应用； （3）测距传感器原理与应用； （4）温度传感器原理与应用； （5）熟悉开发环境使用与操作；设计一个简单轮式移动机器人，并使用图形化编程方式实现对机器人的控制，通过该设计掌握机器人开发平台的结构设计、程序设计等基本方法。 实验步骤： 1)首先确定本次要做的机器人为货架物品颜色辨别的机器人。 2)根据模型将梁、轴、插销、螺丝等零件拼装成一个货架台 3)将货架台安装上可识别颜色的摄像头，并装在控制器上方，将两个摄像头的连接线分 别插入控制器的传感器接口，将显示器连接线插入传感器接口。 4)拼装完成后将控制器连接电脑，在电脑上运用Innobot软件对机器人进行颜色识别动 作的编程，拖动颜色传感器模块，对应选择数码管接口以及两个摄像头的接口，使机器人能将货架台上物品的颜色反应到数码管上。 5)将所编程序进行上传。测试看机器人是否能将颜色反映到显示器上完成所编动作。
（四）结果及分析 使用梁和轴以及螺钉拼装出货架台。 将拼装好的货架台装到传感器上。
六轴工业机器人模块 实验报告 姓名：张兆伟 班级：13 班 学号：2015042130 日期：2016年8月25日
六轴工业机器人模块实验报告 一、实验背景 六自由度工业机器人具有高度的灵活性和通用性，用途十分广泛。本实验是在开放的六自由度机器人系统上，采用嵌入式多轴运动控制器作为控制系统平台，实现机器人的运动控制。通过示教程序完成机器人的系统标定。学习采用C++编程设计语言编写机器人的基本控制程序，学习实现六自由度机器人的运动控制的基本方法。了解六自由度机器人在机械制造自动化系统中的应用。 在当今高度竞争的全球市场，工业实体必须快速增长才能满足其市场需求。这意味着，制造企业所承受的压力日益增大，既要应付低成本国家的对手，还要面临发达国家的劲敌，二后者为增强竞争力，往往不惜重金改良制造技术，扩大生产能力。 机器人是开源节流的得利助手，能有效降低单位制造成本。只要给定输入成值，机器人就可确保生产工艺和产品质量的恒定一致，显著提高产量。自动化将人类从枯燥繁重的重复性劳动中解放出来，让人类的聪明才智和应变能力得以释放，从而生产更大的经济回报。 二、实验过程 1、程序点0——开始位置 把机器人移动到完全离开周边物体的位置，输入程序点 0。按下手持操作示教器上的【命令一览】键，这时在右侧弹出指令列表菜单如图： 按手持操作示教器【下移】键，使{移动 1}变蓝后，按【右移】键，打开{移动 1}子列表，MOVJ 变蓝后，按下【选择】键，指令出现在命令编辑区。修改指令参数为需要的参数，设置速度，使用默认位置点 ID 为 1。（P1 必须提前示教好）。按下手持操作示教器上的【插入】键，这时插入绿色灯亮起。然后再按
一、机器人擂台赛 1、实训目的 机器人擂台赛的目的在于促进智能机器人技术（尤其是自主识别、自主决策技术）的普及。参赛队需要在规则范围内以各自组装或者自制的自主机器人互相搏击，并争取在比赛中获胜，以对抗性竞技的形式来推动相关机器人技术在大学生、青少年中的普及与发展。可以用自己设计的机器人来参加擂台赛，同时掌握这个环节所展现出来的机器人技术。 机器人擂台赛未来的发展目标是：比赛中，两个使用双腿自主行走的仿人形机器人互相搏击并将对方打倒或者打下擂台。? 2、实训要求 在指定的大小擂台上有双方机器人。?双方机器人模拟中国古代擂台搏击的规则，互相击打或者推挤。如果一方机器人整体离开擂台区域或者不能再继续行动，则另一方获胜。机器人大小要求长、宽、高分别不能超过30cm、30cm、40cm 。 比赛场地大小为长、宽分别为是 2400?mm的台，台上表面即为擂台场地。有黑色的胶布围成。?比赛开始后，?围栏内区域不得有任何障碍物或人。? 3、比赛规则分析? 我们需要吃透比赛规则，然后才能在比赛规则允许的范围内，尽量让我们的机器人具有 别人不具有的优势。对上述的比赛规则分析得到以下几个重点：? 3、1需要确保自己不掉下擂台
需要有传感器进行擂台边沿的检测，当发现机器人已经靠近边沿立刻转弯或者掉头。擂 台和地面存在比较大的高度差，我们通过测距传感器很容易发现这个高度落差，从而判断出 擂台的边沿。如图所示，在机器人上安装一个测距传感器，斜向下测量地面和机器人的 距离，机器人到达擂台边沿时，传感器的测量值会突然间变得很大。由于红外测距传感器使 用方便，并且“创意之星”控制器可以接入最多 8 个红外测距传感器，我们可以将它作为首选方案。? 擂台地面时有灰度变化的，我们可以在机器人腹部安装一些灰度传感器，来判读机器人 覆盖区域的灰度变化，从而判读机器人相对场地的方向。可以通过整体灰度值来判读机器人 的位置是不是靠近边沿，如果机器人靠近边沿就转弯后者后退。? 3、2需要及时的发现敌方 这里我们使用红外接近开关作为寻找敌方的方案并不算优秀，红外接近开关的有效测量范围是 20cm，20cm 之外的物体是察觉不到的。我们可以改成红外测距传感器，它的有效测量范围是 10‐80cm，比较适合我们当前的使用场合。? 3、3需要迅速的推动敌方，将敌方退下擂台 我们可以想象，两只斗牛相互推挤，赢的一定是力气比较大的一方。?
2003年度经济技术创新活动课题成果报告 课题名称：全钢大模板施工技术 单位名称：××公司××项目部 二00四年四月
一、概况： ××公司承建的中国电子科技集团公司第二十研究所61#、63#高层住宅楼，地下一层，地上26层全剪力墙结构。从经济到施工综合考虑，我们在剪力墙模板施工中采用了全钢大模板施工技术。 本工程采用的全钢大模板为“86”型大钢模，该模板采用6mm 厚钢板为面板，采用8号槽钢为面板钢骨架（边框为8mm厚筋板），钢骨架与面板焊接而成。此模板系统还包含有角模、调节缝板、可调支腿、大背楞、小背楞、平台挑架、专用连接件和穿墙螺栓等。模板面板经过大型双边铣边机铣削，加工偏差小于0.3mm，拼缝间隙小于0.5mm，整个面板拼缝平整、接缝严密。整套模板系统均在工厂加工完成，运到现场按照图纸进行拼装后，用机械吊运至施工层人工配合安装就位，机械化水平高。 本工程只配置了半层剪力墙模板，一方面节省了模板资金投入，另一方面又实现了分层分段流水施工，使主体施工期间各工序之间的衔接、各个工种之间的组织与配合更加严密、有序。 本工程在应用全钢大模板施工后，达到了清水砼施工要求，从而可免去墙面抹灰层，相应减小了建筑物本身荷载而利于建筑结构。节省了墙面抹灰所需的各项费用，降低了工程项目成本。杜绝了以往抹灰存在的空鼓、裂缝等质量通病。 二、全钢大模板施工技术的可行性分析 1、为了确保本工程项目的质量目标（创西安市“雁塔杯”优质工程奖，且主体砼工程达到“清水砼”要求）的实现，达到建造一
个精品工程的目标。 2、采用普通木模施工因其本身的一些缺陷（如木模本身强度较低；由于九夹板或竹胶板本身的加工误差，组拼成大面模板后表面平整偏差较大，且拼缝不严密等）不能满足清水砼的要求。 3、从工程实际情况来看：61、63号楼为同一图纸设计的两栋独立楼，工程东西方向对称，一层以上层高均为3m，同时两栋楼的开工日期先后错开近4个月，可只先配置一套。 4、全钢大模板具有强度高（允许承受砼侧压力为60KN/mm2）、板面平整、接缝严密、施工机械化水平高等特点，可达到清水砼施工要求。 5、从经济效益方面考虑：首先，根据工程特点，本工程只须配置多半层剪力墙模板即可满足使用，这样一方面可节省模板资金投入（经测算，配半层剪力墙大钢模的总费用要低于配一层剪力墙木模的总费用），另一方面又实现了分层分段流水施工，使主体施工期间各工序之间的衔接、各个工种之间的组织与配合更加严密、有序。其次，如达到清水砼效果，则可省去抹灰层而节约成本。 从以上原因分析得出，在本工程中采用全钢大模板施工技术是可行的。 三、目标设定： 采用全钢大模板施工技术拟达到以下目标： 1、剪力墙砼达到清水砼的效果； 2、节约抹灰费用约50万余元；
一、机器人的定义 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、工具或专用的装置，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。 日本工业机器人协会(JIRA—Japanese Industrial Robot Association)：一种带有存储器件和末端执行器的通用机械，它能够通过自动化的动作替代人类劳动。(An all—purpose machine equipped with a memory device and an end—effector，and capable of rotation and of replacing human labor by automatic performance of movements．) 世界标准化组织(ISO)：机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器。(A robot is a machine which can be programmed to perform some tasks which involve manipulative or locomotive actions under automatic control．) 中国(原机械工业部)：工业机器人是一种能自动定位控制、可重复编程、多功能多自由度的操作机，它能搬运材料、零件或夹持工具，用以完成各种作业。 二、机器人定义的本质： 首先，机器人是机器而不是人，它是人类制造的替代人类从事某种作业的工具，它能是人的某些功能的延伸。在某些方面，机器人可具有超越人类的能力，但从本质上说机器人永远不可能全面超越人类。
成果研究应用报告，要求有文字及配图说明，对新材料还要有与同类产品的比较说明和实用报告。 玉石铝蜂窝复合板成果研究应用报告 ——南通绿洲国际假日酒店 南通绿洲国际假日酒店是富有特色、并且具有强烈地现代气息的高档酒店工程。在酒店大堂入口正对面的背景墙，是由玉石镶嵌玻璃造型异常复杂、做工细腻别致、堪称艺术之典范的装饰工程。 玉石铝蜂窝复合板具有以下特点: 1、重量轻： 玉石复合板最薄可以只有5mm厚与铝蜂窝板板复合。常用的复合瓷砖或花岗岩，也只有12mm厚左右，运输就节省了许多成本，对大楼有载重限制的情况下它是最佳选择。
2、强度提高： 玉石与铝蜂窝板复合后，其抗弯、抗折、抗剪切的强度明显得到提高，大大降低了运输、安装、使用过程中的破损率。 3、抗污染能力提高： 普通大理石原板（通体板）在安装过程中或以后使用过程中，如用水泥湿贴，很有可能半年或一年后，大理石表面出现各种不同的变色和污渍，非常难以去除。复合板因其底板更加坚硬致密，同时还有一层薄薄的胶层，就避免了这种情况发生。 4、更易控制色差： 因大理石复合板是用1m2的原板（通体板）切成3片或4片变成了3m2或4m2的。这3、4m2的花纹与颜色几乎100%相同，因而更易保证大面积使用时，其颜色与花纹的一致性。 5、安装方便： 因具备以上特点，在安装过程中，无论重量、易破碎（强度等）或分色拼接都大大提高了安装效率和安全，同时也降低了安装成本。 6、突破禁区： 大理石的装饰部位，无论内外墙、地面、窗台、门廊、桌面等等，普通的原板（通体板）都不存在问题，唯独天花板无论是大理石或是花岗岩，任何一家装饰公司都不敢也不可能冒这个险。而大理石与铝塑板、铝蜂窝粘合后的复合板就突破了这个石材装饰的禁区。因为它非常轻盈，重量只有通体板的1/5至1/10。要想用石材装饰天花板非它莫属。 7、隔音、防潮： 用铝蜂窝板与大理石做成的复合板，因其用等边六边型做成的中空铝蜂芯拥有隔音、防潮、隔热、防寒的性能。因而，这些特点就远远超越了通体板所不具备的性能特点。 8、节能、降耗：
机器人技术课程实验报告 题目：机器人灭火 专业：自动化 班级： 101 姓名及学号： 2013年10 月 成都信息工程学院控制工程学院 一、设计目的： 1、通过本课程的学习和训练，了解有关机器人技术方面的基本知识，掌握机器人学所涉及的技术的基本原理和方法，得到机器人技术开发的实践技能训练。
2、巩固相关理论知识，了解机器人技术的基本概念以及有关电工电子学、单片机、传感器等技术。 3、通过使用机器人模型，编程处理机器人运动过程，分析机器人的控制原理，通过对其具体结构的了解。 4、培养自学能力和独立解决问题的能力，熟悉MT-UROBOT图形界面的编程与调试方法，熟练掌握平台的输入输出口进行控制。 二、设计任务： 使机器人能在迷宫内自主行走，能自己编写程序，让机器人完成相应的任务。 三、设计要求： 1、认真阅读教材中第1章和第2章的内容，学会工程项目的建立，应用程序的仿真与调试。 2、利用I/O口和传感器对机器人进行控制。（实验步骤和参考程序可参照使用说明中的第3章及第四章4.3节） 四、系统设计： 1、介绍所使用的硬件情况及工作原理： MT-UROBOT是一种供教学和研究的新型移动智能机器人。开关按钮控制MT-URO MT-UROBOT结构（如下：） OT 电源开关的按钮，按此按钮可以打开或关闭机器人电源。“电源”指示灯按下 MT-UROBOT 的开关后，这个灯会发绿光，这时可以与机器人进行交流了！“充电”指示灯当你给机器人充电时，“充电”指示灯发红光。“充电口”将充电器的相应端插入此口，再将另一端插到电源上即可对机器人充电。“下载口”“充电口”旁边的“下载口”用于下载程序到机器人主板上，使用时只需将串口连接线的相应端插入下载口，另一端与计算机连接好，这样机器人与计算机就连接起来了。“复位/MTOS”按钮这是个复合按钮，用于下载操作系统和复位。当串口通信线接插在下载口上时，按击此按钮，机器人系统默认为此操作为下载操作系统；如果你想使用其复位功能则需要将通信线拔下，按击此按钮，机器人系统认为此操作为系统复位。“RUN”键打开电源后，按击“RUN”键，机器人就可以运行内部已存储的程序，按照你的“指令”行动。“通信”指示灯“通信”指示灯位于机器人主板的前方，在给 MT-UROBOT 下载程序时，这个黄灯会闪烁，
成果鉴定意见范文_成果鉴定报告范文 成果鉴定书是成果鉴定会形成的一个科学性、权威性、结论性的文件,至关重要。本文是我为大家整理的成果鉴定意见范文，仅供参考。 成果鉴定意见范文篇一 由马树超主持的"新时期上海职业学校职业道德教育的问题与对策研究"，作为上海市教育科研规划项目，经过近两年的研究与实验，取得了丰富的成果。专家组特提出如下鉴定意见： 该项课题的选题和立项具有非常重要的现实意义。它抓住了当前我国社会转型期，人们在思想和行为上出现多元价值观念碰撞和道德冲突的现实，在国际化和信息化的开放性大背景下，结合职业教育的特色和上海地区的特点，借鉴了国内外职业道德教育先进的思想理念和有效的方法途径，对上海职业学校的职业道德教育进行了全面深入的研究，为政府部门和广大职业学校的具体实践提供了很好的咨询建议。 该课题成果思路清晰，内容充实，结构完整，资料丰富，方法科学，分析客观。总报告与各专题报告互为补充，科研人员、行政人员与来自基层的校长、教师紧密配合，发挥了课题组成员的集体力量，进行了多方位、多角度的探索性研究。该课题研究强调学校调研与企业调研、问卷调研与实地调研、文献调研与专家调研、宏观调研与微观调研相结合。由于组织了大量的专题调研，在现状分析和理论思辨基础上提出的对策建议就能够紧贴现实，此外在研究过程中还同步开展了不同模式的教学实验，充分体现了应用性研究的特点。该课题总报告主要论点视角独特，具有一定的
开拓性和创新性。报告中提出的不少鲜活而有特色的观点，例如提出"职业道德风险"的理论概念，对道德教育体系和职业道德教育属性的分析，拓宽职业道德教育的内涵和引入企业文化等方面的思路等具体对策建议，不但在职业教育研究和德育研究领域中具有一定原创的性质，而且对于职业学校和整个社会职业道德建设的实际工作具有相当的可操作性。 从报告中可以看出，该课题在实施过程中不但进行了大量和深入的理论研究，而且进行了一系列与该课题密切联系的实践活动，几种实验模式已在各职业学校的实践中得到不同程度的应用，形成了课题研究理论联系实际、理论研究与实践探索并行的显著特点，从而使得该课题的研究具有较高的可信性和应用推广价值。所涉及的职业道德教育新思路，既适合于当前上海的广大职业学校，且对我国其他地区职业学校的职业道德教育具有相当的普遍意义。因此，本课题不但充实了职教理论，也充实了德育理论，为今后我国职业道德教育的持续深入探索奠定了坚实的基矗总之，专家鉴定组认为该课题研究成果已完成预期目标要求，并达到国内领先水平，一致同意通过评审。希望课题组在总结课题成果的基础上再作更深入的研究，继续完善各种不同特色的实验模式。建议课题组对总报告作进一步修改完善后报送政府机构，并将课题全部成果整理修改后正式出版;同时建议市级行政部门采纳报告中具有操作意义的对策建议。 20xx年x月x日 专家鉴定组名单： xx 华东师范大学教授、博士生导师 xx 上海第二工业大学研究员
工业机器人编程技术课程标准 一、课程基本信息 先修课程：电工技术基础、电气控制与PLC、电子技术基础 后续课程：工业机器人安装与调试实训 课程类型：专业必修 二、课程性质 “工业机器人编程技术”是机电专业的一门专业核心课，是在相关专业学习课程学完后的一门综合性课程。机器人技术是一门跨多个学科的综合性技术，涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多种学科的内容。本课程的先导课程为：“电工电子技术”、“电气控制与PLC”、“机电设备故障诊断与维修”“工业机器人安装与调试”，经过这四门课程的学习，学生已具备机械部件故障诊断与维修方法、机电设备电器控制、电子产品焊装调试、软件编程和机械图和电器原理图的识读能力。已基本具备学习本课程的知识、技能基础。《工业机器人编程技术》后续课程为《自动化工业生产的安装与调试实训》，进一步学习生产自动化的能力与技能。本课程在专业教学与实践工作之间起了承前启后的桥梁作用，是工业机器人技术专业人才培养过程重要的环节。 三、课程的基本理念 以学生为主体，以工学结合为宗旨，以岗位职业能力的培养为重点，目的是强化学生的工程实践能力与创新能力。“工业机器人编程技术”课程在设计教学思路和理念时，采用基于项目教学的课程教学模式。根据专业人才培养目标及岗位群对学生岗位能力提
出的要求，明确课程目标，分析岗位工作过程，确定岗位典型工作任务，并根据典型工作任务整合教学内容，设计相应的实训项目，注重培养学生的专业能力、方法能力、创新能力和社会能力。 四、课程设计 该该课程是依据“机电一体化专业工作任务与职业能力分析表”中的职业岗位工作项目设置的。其总体设计思路是为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中构建相关理论知识，发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。 通过对课程内容高度归纳，概括了工业机器人系统构成、机器手动操作、机器人编程控制、机器人参数设定及程序管理等，容的组织是由易到难，由浅入深，由基本理论知识到提高知识与技能训练。学生通过学习，基本掌握本课程的核心知识与技能，初步具备工业机器人现场编程能力以及有关的创新创业技能。 五、课程的目标 （一）总目标 本课程以面向就业岗位为导向，结合工业机器人技术能力目标，对本课程进行了知识体系重构。整个学习过程突出了职业性、实践性和实用性的特点。教学知识点由工业机器人的开关机操作到认识示教器，再到手动操作方法、自动运行方法，学习内容逐渐深化。通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。 （二）具体目标： 1、知识：
第十八届全国交通企业管理现代化创新成果推荐报告书（共5页） 成果名称： 申报企业（全称）： 申报类别（综合或专业领域）： 推荐单位： 报送时间：年月日 全国交通行业优秀企业管理现代化创新成果评审委员会
注：成果简介主要是阐述成果核心内容（约300字）；主要创新点是介绍成果的创新之处（约700字）。
注：1、如果有，应另附鉴定机构的鉴定结果证明复印件；如果没有，则不填。 2、在国有及国有控股、民营、外商投资和其他等类型中选填。 3、根据企业主营业务情况，在农林牧渔业、制造业、采掘业、服务业、其他中选择。 4、选择大企业或中小企业填报。中小企业划分标准参照工业和信息化部等部门联合下发的《关于印发中小企业划型标准规定的通知》（工信部联企业〔2011〕300号）。 5、申报企业人数指申报企业在2019年6月30日登记的全体员工总数。
申报企业主要经济指标完成情况表 注：“净资产收益率”（序号3）为净利润与平均净资产的比值；“总资产报酬率”（序号4）为利润总额与利息支出之和，与平均资产总额的比值；“资本保值增值率”（序号6）为扣除客观因素后的年末所有者权益与年初所有者权益的比值。此外，非工业企业也可按本行业通行的主要指标抄报。
附件2 全国交通企业管理现代化创新成果主报告撰写要求 全国交通企业管理现代化创新成果审定过程中，除了审核推荐报告书外，专家们主要针对申报企业提供的成果主报告进行评议。国家级企业管理创新成果主报告的撰写体例、内容表述，既不同于一般的工作总结、经验介绍、新闻报道，也不同于学术论文，它反映的是企业管理创新实践与管理科学理论、方法的有机结合，可以说是企业管理创新实践的理论总结。结合成果审定和推广需要，现归纳以下撰写要点： 一、撰写准备 1.认真分析企业成功之道，根据企业最有效的管理经验确定选题范围。 2.查找与本企业申报内容相关的历届国家级企业管理创新成果，避免重复。 3.检索最新学术观点，了解企业管理创新基本趋势。 4.听取成果主创人意见，成果主要参与人员进行讨论。 5.确定主报告执笔人。 二、报告结构 应围绕为什么要实施管理创新、如何有效实施、实施后取得了哪些变化及效益来撰写。主报告原则上由题目、前言和正文（包括实施背景、内涵和主要做法、实施效果）等部分组成。 1.题目。要鲜明地反映出成果的核心内容及特色，概括为一句话，但不要出现本企业名称、创造人姓名以及成果内容的字母缩写等，也不要以“××模式”、“××法”等命名。 2.前言。主要反映企业的总体状况（300～500字），包含企业所属行业、地区和产权性质、主要业务、规模、效益及行业地位等内容。 3.实施背景。主要介绍为什么实施本项管理创新，分析当时面临的问题和内外部环境或条件的变化，反映企业开展管理创新的必要性、迫切性和所要达到的目标。 4.内涵和主要做法。成果内涵主要反映本项成果创新的基本内容和特色，
北京理工大学珠海学院实验报告 实验课程：工业机器人实验名称：实验一：工业机器人认识 教师：时间：班级：姓名：学号： 一、实验目的与任务 了解6自由度工业机器人的机械结构，工作原理，性能指标、控制系统，并初步掌握操作。了解6自由度工业机器人在柔性制造系统中的作用。 二、实验设备 FMS系统（含6-DOF工业机器人） 三、实验内容与步骤 1、描述工业机器人的机械结构、工作原理及性能指标。 2、描述控制系统的组成及各部分的作用。
3、描述机器人的软件平台及记录自己在进行实际操作时的步骤及遇到的问题以及自己的想法。教师批阅:
北京理工大学珠海学院实验报告 实验课程：工业机器人实验名称：实验二：机器人坐标系的建立 教师：时间：班级：姓名：学号： 一、实验目的与任务 了解机器人建立坐标系的意义；了解机器人坐标系的类型；掌握用D-H方法建立机器人坐标系的方法与步骤。 二、实验设备 FMS系统（含6-DOF工业机器人） 三、实验内容与步骤 1、描述机器人建立坐标系的意义以及机器人坐标系的类型。 2、深入研究机器人机械结构，建立6自由度关节型机器人杆件坐标系，绘制机器人杆件坐标系图。
教师批阅:
实验课程：工业机器人实验名称：实验三：机器人示教编程与再现控制 教师：时间：班级：姓名：学号： 一、实验目的与任务 了解机器人示教编程的工作原理，掌握6自由度工业机器人的示教编程与再现控制。 二、实验设备 FMS系统（含6-DOF工业机器人） 三、实验内容与步骤 1、描述机器人示教编程的原理。 2、详细叙述示教编程与再现的操作步骤，记录每一个程序点，并谈谈实验心得体会。教师批阅:
工业机器人实验报告-机械-示教-离线编程
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工业机器人实验报告 ——机器人示教与离线编程实验 班级：机械41 组别：第一组 组员：陈豪 2140101003 尹鑫鑫 2140101023 武文家 2140101020 指导老师：桂亮 西安交通大学 2017年 5 月 3 日
西安交通大学实验报告 第页（共页）课程：工业机器人实验日期：2017年 5月 3 日 专业班号机械41组别第一组交报告日期：年月日 姓名陈豪学号2140101003 报告退发：（订正、重做） 姓名尹鑫鑫学号2140101023 教师审批签字： 姓名武文家学号2140101020 实验一机器人示教实验 一、实验目的 1.了解机器人示教与再现的原理； 2.掌握机器人示教和再现过程的操作方法。 二、实验设备 1.模块化机器人一台； 2.模块化机器人控制柜一台。 三、实验原理 机器人的示教-再现过程是分为四个步骤：示教、记忆、再现、操作。 示教，就是操作者把规定的目标动作(包括每个运动部件，每个运动轴的动作)一步一步 的教给机器人。 记忆，即是机器人将操作者所示教的各个点的动作顺序信息、动作速度信息、位姿信息 等记录在存储器中。 再现，便是将示教信息再次浮现，即根据需要，将存储器所存储的信息读出，向执行机 构发出具体的指令。 操作，指机器人以再现信号作为输入指令，使执行机构重复示教过程规定的各种动作。 示教的方法有很多种，有主从式，编程式，示教盒式等多种。 四、实验步骤 1.接通控制柜电源，按下“启动”按钮； 2.启动计算机，运行机器人软件； 3.点击主界面“模块组合方式”按钮，按照实际情况选择已组合的模块设备，并点 击“确定”按钮； 4.点击主界面“机器人复位”按钮，机器人进行回零运动。观察机器人的运动，所 有模块全部运动完成后，机器人处于零点位置； 5.点击“示教”按钮，出现界面；
科技创新成果研究报告 常熟市华丽坚装饰工程有限公司 二〇一六年三月
科技创新成果研究报告 1 前言 1.0.1 目前，铁艺制品在基本建设和环境美化工程中被普遍应用且扮演着重要的角色。无论是从装饰功能和实用功能上说，铁艺制品都以其独特的品味和或典雅或粗犷的格调备受广大设计人员和城建管理部门的青睐和重视。在一个不断追求现代文明和更加注重人文环境的社会发展过程中，铁艺制品更以其独具品位的艺术魅力和安全性、环保性、通透性和实用性等优点得到人们的广泛认同。 1.0.2近年来本公司承接了不少大跨度窗花铁艺工程，该类铁艺制品技术难度大，工艺复杂。针对大跨度窗花制作安装过程中的技术难题组织技术攻关，完成了大跨度窗花铁艺专项施工方案的编制，经过多个工程应用，实践证明，该专项施工方案实用价值高、技术先进，效果明显。 2 专项施工方案特点 2.0.1 本专项施工方案运用科学先进的设计、制作、安装技术，在构件尺寸精度控制、构件精确定位控制、构件拼接平整度控制等方面技术先进、工艺合理，保证了构件尺寸精确、构件定位精准、构件拼接平整，大大提高了构件制作速度，缩短了安装工期，大跨度窗花铁艺平面度得到了有效控制，技术指标达到国内领先水平。具有工艺先进、制作精确、安装方便、施工高效、经济社会效益显著的特点。
3 适用范围 3.0.1 本专项施工方案适用于铁艺制品的设计、制作和安装。 4 工艺原理 4.0.1 运用计算机辅助设计进行构件样板设计，绘制构件加工图和统一编号，根据图纸尺寸下料、加工；根据构件编号在厚钢板操作平台上对各构件进行预定位；对于构件间的焊接，利用专用定位夹持装置对构件进行精确定位及夹紧后再焊接处理，这样保证了构件间的焊接角度和成型平整度精准；加强现场安装精度的控制，从而实现铁艺制品独特的艺术魅力。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程（图5.1-1）
机电综合实验报告 两轮机器人 姓名：付文晖 班级：车辆工程二班 学号： 20110402216 同组成员：张彬 20110402203 平梦浩 20110402103 2014年12月
目录 一、实验目的.................................................. - 2 - 二、实验设备.................................................. - 2 - 三、实验内容.................................................. - 2 - 四、实验原理.................................................. - 2 - 4.1、实验平台——C51+AVR 控制板........................... - 2 - 4.2、开发平台——Keil μVision2........................... - 4 - 4.3、开发辅助工具——USBASP程序下载器软件................ - 5 - 4.4、机器人定速巡航与日字行走............................. - 6 - 4.5、机器人触须导航....................................... - 7 - 4.6、机器人红外导航....................................... - 8 - 五、实验过程及结果........................................... - 10 - 5.1、定速巡航与日字行走.................................. - 10 - 5.1.1、直线向前行走.................................. - 10 - 5.1.2、向左转1/4圈.................................. - 10 - 5.1.3、向右转1/4圈.................................. - 10 - 5.1.4、向后退........................................ - 11 - 5.1.5、日字行走...................................... - 11 - 5.2、触须导航............................................ - 12 - 5.2.1、实验准备...................................... - 12 - 5.2.2、安装胡须...................................... - 13 - 5.2.3、测试胡须...................................... - 14 - 5.2.4、触须导航程序.................................. - 14 - 5.3、红外导航............................................ - 16 - 5.3.1、搭建IR发射和探测器对......................... - 16 - 5.3.2、为何要使用三极管9013 ......................... - 17 - 5.3.3、测试红外发射探测器............................ - 17 - 5.2.4、红外导航程序.................................. - 18 - 六、实验心得................................................. - 22 -
江西省职工技术创新成果报告 降低35kV秋溪变电站 照明设施损坏率
目录 一、实施背景 (1) 二、成果创新 (1) 三、现状调查 (2) 四、理论依据 (5) 五、技术方案及原理 (6) 六、实施步骤 (7) 七、应用情况及分析 (8) 八、巩固推广 (10)
一、实施背景 1、课题背景 35kV秋溪变电站是座2010年年初建成投运的数字化综合终端变电站，位于临川区秋溪镇东南部，总占地面积2100平方米，现有两台容量为1×6300千伏安的主变，主要承担着秋溪、崇岗、连城、龙溪等四乡镇工农业生产及生活用电。该站主要采用江西康威生产的KW-2000D光电数字化系统，是面向农网按全新概念设计的变电站系统，是现代电子和光电技术相结合的产物，代表了当前35kV变电站自动化发展的方向,但因照明设施损坏率高，影响了该站正常运行管理。 2010年秋溪变电站照明设施损坏率为23.75%,而同类型的富华变电站，照明设施损坏率仅为8%。 因此，QC小组选择《降低35kV秋溪变电站照明设施损坏率》这个课题。 二、成果创新 随着临川区经济快速发展，35kV变电站建设有效保障了供电的可靠性和稳定性，临川电网逐步迈向坚强电网、智能电网。QC小组集思广益，用集体小智慧，有效解决了秋溪变电站照明设施损坏率高这个问题。 QC小组采用橡胶封堵间隙的方法，降低了35kV秋溪变电站照明设施损坏率，为企业节约了686元维护费用，创造了另类价
值。 完善了《35kV秋溪变电站照明设施维护标准》、《照明设施验收标准》等制度，实现了保障、运行管理体系和团学联动的管理机制,充分体现了个性化、多层次工作要求，凸显了员工的个性化发展。 三、现状调查 现状调查1：35kV秋溪变电站2010年3-12月度照明设施损坏情况统计，如图所示（3-1）。 2010年3-12月秋溪变照明设施损坏情况表（3-1）
工业机器人拆装实验报告 学校：湖南大学 学院：机械与运载工程学院 专业：机自1201 姓名：吴子超201211020121 徐文达201211010122 纪后继201210010108 刘建国201204010110
前言 六自由度工业机器人是个较新的课题，虽然其在国外已经具有了较完善的研究，但是在国内对于它的研究依旧停留在较低的水平上。机器人技术几种了机械工程、电子技术、计算机技术、自动化控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果，代表机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。在传统的制造领域，工业机器人经过诞生、成长、成熟期后，已成为不可缺少的核心自动化装备，目前世界上有近百万台工业机器人正在各种生产现场工作。在非制造领域，上至太空舱、宇宙飞船、月球探索，下至极限环境作业、医疗手术、日常生活服务，机器人技术的应用以拓展到社会经济发展的诸多领域。 一、六自由度机械手臂系统的介绍 在本次综合创新型试验中我们用到的是六自由度机械手,其是典型的机电一体化设备,在该试验中我们主要是在对其机械臂进行拆卸,然后认真观察其内部机械结构，而后再进行组装，最后再运行整个机
械臂并检测其运动功能。在实验中我们所用的机械手臂实物图： 六自由度机械手臂是一套具有6个自由度的典型串联式小型关 节型机械手臂, 带有小型手抓式;主要由机械系统和控制系统两大部分组成,其机械系统的各部分采用模块化结构,每个部分分别由一个 伺服电动机来带动,每个电动机在根据控制要求以及程序的要求来运动从而实现运动要求;其机械系统主要包括以下六个组件,如图所示PSC Port0,1,2,3,4,5六个组件也就是底座，臂膀，手腕及夹持手指。每个组件由一个伺服电机驱动关节运动，组件1也就是由PSC Port0