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工业机器人感知技术研究综述
作者：黄思源
来源：《中国科技纵横》2017年第20期
摘要：智能感知技术是工业机器人的关键技术，是进行高质量作业的必要条件。本文对
工业机器人感知技术进行综述，对感知技术分类、视觉伺服技术等展开论述，最后对工业机器人感知技术进行总结。
关键词：工业机器人；智能感知；伺服技术
中图分类号：TP242.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0044-01
1 引言
工业机器人感知系统是将工业机器人内部状态信息和外部环境信息转变为可被机器人识别和执行的信息数据，如可及时反馈生产作业情况，工业机械人具有很大潜力[1-2]。目前，工业机器人可根据形状、大小和颜色等执行分类任务，并完成拾取和放置。六自由度（Degree of freedom， DOF）力/扭矩传感器是研究热点，它主要用于工业机器人控制，包括磨削、除屑、去毛刺、铣削、抛光、测试和组装等[3]；基于力传感器控制技术的工艺质量更好，对夹具和
夹具精度要求小，同时能减少冲击力、降低堵塞、楔入和磨损，或在工作条件较差环境中工作。
2 工业机器人感知系统分类
工业机械手是工业机器人感知技术重要应用之一，通过机器人传感器系统获取所处环境信息并完成相应动作。机器人视觉已有一定的应用历史，但目前未在制造行业中得到大量应用。相比二维视觉，三维视觉传感器可以有效提高机器人信息获取能力。机器人触觉技术近年来的发展十分迅速，随着新型敏感压阻材料CSA、FSR等的出现，各向异性的感压导电橡胶应运
而生，这使得更高分辩率的触觉传感器成为可能[4-5]。单一传感器获得的信息非常有限，新型传感器在近几十年不断涌现。感知系统主要有以下几类：
（1）视觉感知。视觉传感器是最重要的传感器之一。视觉包括图像获取、图像处理与特征提取和图像理解。图像获取是指通过视觉传感器将三维环境信息转换为二维图像信息，图像处理主要包括对图像进行一系列数值运算，方便进行图像特征提取；图像理解则在图像处理和特征提取的基础上给出更上层的信息，CCD和CMOS是视觉传感器的核心器件。自主式智能系统和导航是视觉感知的典型应用之一，卡纳基·梅隆大学机器人所在1996年完成了自动驾驶车横跨美国的试验。
（2）力觉。机器人力传感器可分为关节力传感器和腕力传感器，关节力传感器一般安装在机器人的关节部位，如手指关节的握力传感器，腕力传感器一般位于机器人手爪与手臂的联
工业机器人文献综述 生产力在不断进步，推动养科技的进步与革新，以建立更加合理 的生产关系。自工业革命以来，人力劳动己经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并己经成为时代的主旋律。 1.工业机器人的发展： 1.1 机器人概念的诞生 机器人技术一词虽然出现的较晚，但这一概念在人类的想象中却早已出现。自古以来，有不少科学家和杰出工匠都曾制造出具有人类特点或具有动物特征的机器人雏形。我国西周时期的能工巧匠就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早的涉及机器人概念的文章记录，此外春秋后期鲁班制造过一只木鸟，能在空中飞行，体现了我国劳动人民的智慧。机器人一词由捷克作家--卡雷尔.恰佩克在他的讽刺剧《罗莎姆的万能机器人》中首次提出，剧中描述了一机器奴仆Robot。此次Robot被沿用下来，中文译成机器人。1942年美国科幻作家埃萨克.阿西莫夫在他的科幻小说《我.机器人》中提出了“机器人三大定律”，这三大定律后来成为学术界默认的研发原则。现代机器人出现于20世纪中期，当计算机技术出现，电子技术的进步，数控机床的出现及与机器人相关的控制技术和零件加工技术的成熟，为现代机器人的发展打下了基础。 1.2 国内机器人的发展史 在我国目前采用工业机器人的行业主要有汽车行业、摩托车、电 器、工程机械、石油化工等行业。我国作为亚洲第三大的工业机器人需求国，对于工业机器人的需求量在逐年增加，从而吸引了大批工业机器人的制造商，加快了我国工业机器人技术的发展第一阶段是20世纪80年代，我国为t跟踪国际机器人技术的道路，当时以原机械工业部为主，航天工业部等部门联合组织国内的相关研究单位开展了工业机器人的研究，先后推出了弧焊、点焊、喷漆等多种工业机器人。直到90年代，通过国家863计划等的K77，我国具备t独!)设计不}}生产工业机器人的能力，培养了一批高水平的研究生产队伍进入21世纪，中国的工业机器人发展进入t一个崭新的阶段，其中最大的特点是以企业为主体，以市场为导向、赢利为目标的机器人产业开发群体止在形成。尽管国外大的工业机器人公司为了占领中国不断扩大的市场，加大了其在中国的经销力度，但是中国的机器人企业以自己独有的市场信息优势、售前售后的服}}c势、针对中国企业的工艺特点的专门化设计优势努力争取自己的市场地位随养全球经济的一体化发展，世界制造中心向中国转移的趋势，中国工业机器人的产业会快速的发展起来，特别重要的是研制单位必须和需求紧密结合，让机器人走进工厂，实现真止的产业化。 经过20多年的探索，我国的工业机器人自动化技术取得t长足的发展，但是与世界发达国家相比，还有不小的差距;机器人应用工程起步也较晚，应用领域窄，生产线系统技术落后随养我国制造业-尤其是汽车行业的发展，对工业机器人的需求日益增长，工业机器人的拥有量远远不能满足需求量。尤其是基础零部件和元器件生产和制造、机器人可靠性以及成木等问题，都存在很多问题。尤其在大负载工业机器人方而，不仅产品长期大量依靠从国外引进，在维护、更新改造方而对国外的依赖也相当严重。 1.3国内外工业机器人的发展方向
城市文化创意产业发展环境的研究综述 摘要：2008年金融危机之后欧洲债务危机爆发，全球经济增长乏力，依赖出口的中国经济因而受到拖累，而国内文化创意产业（以下简称文创产业）发展迅速，逐渐成为城市经济新的增长点。因而，围绕文创产业的研究成为近年来城市经济研究的一个热点。本文从3T理论出发归纳创意阶层理论研究，提炼创意城市形成影响因素，形成对国内外城市文创产业发展环境的研究述评，为促进城市文创产业的发展提供参考，推动其早日成为国民经济的支柱性产业。 关键词：文创产业；创意阶层；创意城市；产业发展环境 1998年，《英国创意产业路径文件》中将创意产业定义为“源自个人创意、技巧及才华，通过知识产权的开发和运用，具有创造财富和就业潜力的行业。”从这个概念提出以后，发达国家和地区就提出以创意立国或者以创意为基础的经济发展模式。事实上，具有国际影响的大城市几乎没有例外，都成了创意产业最集中和发达的地区，并以富有地方特色的创意产业而名闻于世。创意城市，成为当代城市发展的新的方向。在金融危机和欧债危机背景下，创意产业成为城市新的经济增长点。 随着全球创意经济的发展，创意这一核心要素发挥着越来越大的作用。在中国，虽然文化产业、创意产业、文创产业的内容有一些差异，但正如张振鹏（2011）指出，文创产业具有典型的中国特性，相比文化产业或创意产业更具兼容性，内涵也更丰富[1]，也更能体现当前我国文化产业的发展特点。 当前中国许多城市发展文创产业，以期使之成为支柱性产业。国内外学术界也围绕文创产业发展环境进行了许多有益的研究。下文将围绕创意阶层理论、创意城市等研究梳理有关城市文创产业发展环境的相关文献，为深入研究城市文创产业发展提供参考。 一、创意阶层理论研究 创意阶层，是创意经济下产生的新概念，它最早由美国著名学者RichardFlorida提出。在创意经济时代，美国的社会阶层构成发生了重大变化。除了劳工阶层、服务阶层和农民阶层外，一个新的阶层——创意阶层正在悄然兴起。Florida把创意阶层分为“超级创意核心”和“创新专家”两部分。“前者包括科学家与工程师、大学教授、诗人与小说家、艺术家、演员、设计师与建筑师，非小说作家、编辑、文化人士、智囊机构人员以及其他社会舆论制造者等现代社会的思想先锋；而后者则广泛分布在如高科技行业、金融服务业、法律与卫生保健业以及工商管理领域等知识密集型行业”[2]。以Florida有关创意阶层的特征、创意阶层指数等研究为主要内容形成了创意阶层理论。创意阶层，一个新诞生的阶层，具有区别于其他阶层的明显特征，可以概括为个人特征和地理分布特征两个方面。 （一）个人特征
XXXX科技大学 机械工程学院 2019-2020学年《机器人技术》课程报告 移动机器人定位技术综述(室内) 指导教师：XXX 学生姓名：XXX 班级： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化
目录 0引言 (2) 1 定位技术 (3) 1.1航迹推算定位 (3) 1.2地图匹配定位 (4) 1.3基于信标的定位 (5) 1.4基于概率方法的定位技术 (5) 2结论以及展望 (7) 3参考文献 (8)
0引言 机器人在运动过程中会碰到并解决以下三个问题： （1）我（机器人）现在何处？ （2）我要往何处走？ （3）我如何到达该处？ 其中第一个问题是其导航系统总的定位及其跟踪问题，第二、三个是导航系统的路径规划问题。移动机器人定位技术的任务就是解决上面的第一个问题。 定位问题是移动机器人领域内一个最重要的内容。最开始只是基于记录机器人运动的内部传感器进行航位推算，后来利用各种外部传感器，通过对环境特征的观测计算机器人相对于整个环境的位置和方向。直到今天，形成了融合内、外部传感器的机器人定位方法。 现有的移动机器人定位传感器种类很多，主要分为两种：基于机器人内部所用的传感器，如里程计、陀螺、罗盘、摄像头、激光雷达等和基于机器人外部所用的传感器，如摄像头、激光雷达，超声波。而大多数的移动机器人安装了不只一种用于定位的传感器。不同的传感器组合，采用不同的定位手段，都可以被移动机器人用来定位。自主移动机器人的室内定位作为机器人研究领域中最基本的问题已被广泛研究。GPS以其卓越的性能已经成为移动机器人室外定位导航普遍采用的定位系统，但当移动机器人被放置在室内环境时，GPS是不合适的。一方面，室内定位一般要求更高的定位精度(cm级)；另一方面，GPS定位系统对室内的覆盖效果并不好。至今为止，还没有一种通用的室内定位系统，因此，人们研究了各种各样的室内定位方法。本文将简单介绍自主移动机器人的室内定位方法，主要包括航迹推算定位、地图匹配定位、基于信标的定位和概率估算定位。 图0.1 移动机器人
工业机器人发展现状及趋势 1国内工业机器人的发展现状 1.1发展概述 我国的工业机器人研究开始于20世纪80年代中期．在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关．已经基本实现了实验、引进到自主开发的转变。促进了我国制造业、勘探等行业的发展。但随着我国门户的逐渐开放．国内的工业机器人产业面临着越来越大的竞争与冲击。虽然我国机器人的需求量逐年增加，但目前生产的机器人还很难达到所要求的质量．很多机器人的关键部件还需要进口。所以目前来说。我国还处在一个机器人消费型的同家。 现在，我国从事机器人研发的单位有200多家，专业从事机器人产业开发的企业有50家以上。在众多专家的建议和规划下，“七五”期间由机电部主持，中央各部委、中科院及地方科研院所和大学参加，国家投入相当资金，进行了工业机器人基础技术、基础元器件、工业机器人整机及应用工程的开发研究。“九五”期间，在国家“863”高技术计划项目的支持下，沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、上海机电一体化工程公司、北京机械工业自动化所、四川绵阳思维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题产业基地。此外，还有上海富安工厂自动化公司、哈尔滨焊接研究所、国家机械局机械研究院及北京机电研究所、首钢莫托曼公司、安川北科公司、奇瑞汽车股份有限公司等都以其研发生产的特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。 1.2机器人分类 随着科学技术的不断进步，我国工业机器人已经走上了自主研发阶段，这样标志着我国工业自动化走向了新的里程碑按照工业机器人的关键技术发展过程其可分为三代：第一代是示教再现机器人，主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成，操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程，并保存示教信息。当机器人自动运行时，由运动控制器解析并执行存储的示教程序，使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动，连续轨迹再现的控制方法，可以完成直线和圆弧的连续轨迹运动，然而复杂曲线的运动则由多段圆弧和直线组合而成。由于操作的容易性、可视性强，所以在当前工业中应用最多。
重庆理工大学 毕业设计（论文）文献综述题目机器人行走机构设计 二级学院重庆汽车学院 专业机械设计制造及其自动化班级 姓名学号 指导教师系主任 时间
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机器人行走机构 吴俊 摘要：行走机器人是机器人学中的一个重要分支。行走机构可以是轮式的、履带式的 和腿式的等，能适应地上、地下、水中、空中、宇宙等作业环境的各种移动机构。本 文从国内外的研究状况着手，介绍了行走机器人的发展历史，研究现状和发展趋势。本文还介绍了国内最新的研究成果。 关键字：机器人行走机构发展现状应用 Keyword:robot travelling mechanism developing current situation application 一，前言 行走机器人是机器人学中的一个重要分支。关于行走机器人的研究涉及许多方面，首先，要考虑移动方式，可以是轮式的、履带式的和腿式的等；其次，必须考虑 驱动器的控制，以使机器人达到期望的行为；第三，必须考虑导航或路径规划。因此，行走机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体 的综合系统。机器人的机械结构形式的选型和设计，应该根据实际需要进行。在机器 人机构方面，应当结合机器人在各个领域及各种场合的应用，开展丰富而富有创造性 的工作。对于行走机器人，研究能适应地上、地下、水中、空中、宇宙等作业环境的 各种移动机构。当前，对足式步行机器人、履带式和特种机器人研究较多，但大多数 仍处于实验阶段，而轮式移动机器人由于其控制简单，运动稳定和能源利用率高等特点，正在向实用化迅速发展，从阿波罗登月计划中的月球车到美国最近推出的NASA 行星漫游计划中的六轮采样车，从西方各国正在加紧研制的战场巡逻机器人、侦察车 到新近研制的管道清洗检测机器人，都有力地显示出行走机器人正在以其使用价值和 广阔的应用前景而成为智能机器人发展的方向之一。 二、课题国内外现状 多足步行机器人是一种具有冗余驱动、多支链、时变拓扑运动机构, 是模仿多足 动物运动形式的特种机器人, 是一种足式移动机构。所谓多足一般指四足及四足其以上, 常见的多足步行机器人包括四足步行机器人、六足步行机器人、八足步行机器人等。 步行机器人历经百年的发展, 取得了长足的进步, 归纳起来主要经历以下几个 阶段: 第一阶段, 以机械和液压控制实现运动的机器人。 第二阶段, 以电子计算机技术控制的机器人。 第三阶段, 多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发展阶段。 三、研究主要成果 国内多足步行机器人的研究成果[1]： 1991年,上海交通大学马培荪等研制出JTUWM[1]系列四足步行机器人。JTUWM-III是模仿马等四足哺乳动物的腿外形制成,每条腿有3个自由度,由直流伺服
机器视觉技术发展现状 人类认识外界信息的80%来自于视觉，而机器视觉就是用机器代替人眼来做 测量和判断，机器视觉的最终目标就是使计算机像人一样，通过视觉观察和理解 世界，具有自主适应环境的能力。作为一个新兴学科，同时也是一个交叉学科，取“信息”的人工智能系统，其特点是可提高生产的柔性和自动化程度。目前机器视觉技术已经在很多工业制造领域得到了应用，并逐渐进入我们的日常生活。 机器视觉是通过对相关的理论和技术进行研究，从而建立由图像或多维数据中获机器视觉简介 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉主要利用计算机来模拟人的视觉功能，再现于人类视觉有关的某些智能行为，从客观事物的图像中提取信息进行处理，并加以理解，最终用于实际检测和控制。机器视觉是一项综合技术，其包括数字处理、机械工程技术、控制、光源照明技术、光学成像、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术和人机接口技术等，这些技术相互协调才能构成一个完整的工业机器视觉系统[1]。 机器视觉强调实用性，要能适应工业现场恶劣的环境，并要有合理的性价比、通用的通讯接口、较高的容错能力和安全性、较强的通用性和可移植性。其更强调的是实时性，要求高速度和高精度，且具有非接触性、实时性、自动化和智能 高等优点，有着广泛的应用前景[1]。 一个典型的工业机器人视觉应用系统包括光源、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块。通过 CCD或CMOS摄像机将被测目标转换为图像信号，然后通过A/D转换成数字信号传送给专用的图像处理系统，并根据像素分布、亮度和颜色等信息，将其转换成数字化信息。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、 数量、位置和长度等，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作[1]。 机器视觉一般都包括下面四个过程：
国内外文化创意产业发展现状 一、文化创意产业概述 二、国外部分国家文化创意产业发展概况 三、我国当前文化创意产业发展总体现状 四、国内部分地区文化创意产业发展情况 五、国内外典型创意产业园发展现状与特点 2012年5月11日
一、文化创意产业概述 1.文化创意产业的内涵 创意产业（Creative Industry）是在知识经济和全球化背景下发展起来的一种推崇创新和个人创造力、强调文化艺术对经济的支持与推动的新兴产业。一般认为，创意产业作为一种国家产业政策和战略被明确提出首先是在英国。1998年，由英国创意产业特别工作小组出台的《英国创意产业路径文件》中明确提出了“创意产业”这一概念，并将其定义为“源于个人创意、技巧及才能，通过知识产权的生成和利用，具有创造财富并增加就业潜力的产业”。这一定义阐明了创意产业的核心内容是文化和创意，强调文化艺术对经济的推动力。 而有“创意产业之父”之称的英国经济学家霍金斯（John Howkins）在其2002年出版的《创意经济》一书中，将创意产业界定为其产品都在知识产权法的保护范围内的经济部门，认为版权、专利、商标和设计产业四个部门共同组成了创意产业和创意经济。这一定义着重强调了知识产权在创意产业中的重要地位，并将专利研发活动也纳入了创意产业范畴。 创意产业在本质上具有一定的文化性，所承载的内容需要富有文化的内涵，文化艺术对经济的支持和推动在创意产业中得到了外在的体现。可以说，创意产业在内容上与我们一般所说的文化产业有很大的雷同，联合国教科文组织在2004年蒙特利尔会议上对“文化
产业”（Cultural Industry）的定义——“按照工业标准生产、再生产、储存及分配文化产品和服务的一系列活动”，也已延伸到“创意产业”领域，并将其分为商品、服务和知识产权三项。 中国创意产业研究中心在《中国创意产业发展报告（2006）》将创意产业解释为，指“那些具有一定文化内涵的，来源于人的创造力和聪明智慧，并通过科技的支撑作用和市场化运作可以被产业化的活动的总和”。由于其文化内涵性，在一些地方，创意产业也被称为“文化创意产业”。 文化创意产的内涵十分丰富，世界上不同国家和地区对文化创意产业的界定都不太相同。大体上，世界上对文化创意产业的界定主要有四种：日本、英国和新加坡的创意产业；美国和澳大利亚的版权产业；中国台湾地区的文化创意产业；中国香港特区的创意工业。 表1 不同国家和地区对文化创意产业的定义和分类
郑州领航机器人有限公司 工业机器人发展史 工业机器人最早产生于美国，从发展上来看，大至可以分为三代：第一代机器人，也称作示教再现型机器人，它是通过一个计算机，来控制一个多自由度的机械。它通过示教存储程序和信息，工作时再将信息重现，并发出指令，这样机器人就可以重复示教时的结果，再现出示教时的动作。例如：汽车的点焊机器人，只要把点焊的过程示教完以后，它总是重复这样一种工作，它对于外界的环境没有感知，这个操作力的大小，这个工件存在不存在，焊的好与坏，它并不知道。因此，示教再现型机器人也就存在着很多的缺陷。为解决上述问题，在 20 世纪 70 年代后期，人们开始第二代机器人的研究。 第二代机器人，也称作带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是模拟人某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比。有了各种各样的感觉，那么在机器人进行实际工作时，它可以通过感觉功能去感知环境与自身的状况，也形成了机器人本身与环境的协调。尤其是 20 世纪 60 年代末，传感器技术得到了飞速的发展与成熟，这就为带感觉机器人发展和应用带来了契机。在此基础上，第二代机器人的发展与成熟也为第三代机器人的发展打下了基础。 第三代机器人，也是我们机器人学中所追求的一个理想的最高级阶段，叫智能机器人。从理论上来说，智能机器人是一种带有思维能
力的机器人，能根据给定的任务去自主的设定完成工作的流程，并不需要人在实现其过程中进行干预。由于受到技术和其它方面的约束，智能机器人目前的发展还是相对的，只是局部的符合这种智能的概念和含义，真正完整意义的这种智能机器人实际上并不存在。 在工业机器人的发展过程中有以下一些里程碑，它们在机器人的发展史上具有重大的意义： 1959 年德沃尔与美国发明家约瑟夫.英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂—Unimation 公司。 1962 年美国 AMF 公司生产出“VERSTRAN”(万能搬运 )，与unimation 公司生产的 Unimate 一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人的研究热潮。 1962 一 1963 年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器上安装各种各样的传感器，包括 1961 年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼 1962 年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡 1963 年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并在 1965 年帮助 MIT 推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统。 1965 年约翰.霍普金斯大学应用物理实验室研制出 Beast 机器人。 Beast 已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20 世纪 60 年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第
燕山大学 本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：顺序动作机械手 学院（系）：机械工程学院 年级专业：机电控制 学生姓名：杨忠合 指导教师：郑晓军 完成日期： 2014.03.25
一、课题国内外现状 目前国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。 国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定成绩。目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3M/S，量新产品达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。 二、研究主要成果 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。 搬运机械手仿真设计和制作，机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的气缸来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车的进退运动，并利用ADAMS 软件对搬运机械手进行建模，对其进行运动学及动力学仿真，
国外文化创意产业发展述评3 陈珏宇 (中央财经大学 财经研究院,北京 100081) 摘要:在当代,文化创意产业、文化创意人力资本的价值,对一个国家的发展发挥了重要作用。一些经济学家对创意产业进行了详细研究和调查,力图建立一门新的创意产业的文化经济学。国外对文化创意产业的研究,已具有一定的深度和广度,尤其在具体实践中已具一定的优势。从国内的研究来看,目前只是起步阶段,因此全面了解并系统介绍国外文化创意产业的理论进展及实践进程,对于作为世界制造业大国从制造型向创意型发展的中国来说,具有重要意义。 关键词:当代经济;文化创意产业;述评 中图分类号:F719文献标识码:A文章编号:1672-9846(2008)02-0015-06 一、文化创意产业的内涵及形成基础 (一)“文化产业”概念的起源 在历史上,“文化产业”概念的提出,起源于对“大众文化”的争议。法兰克福学派的阿多诺(Theodor Adono)和霍克海默(Max Horkhei m er)在他们于1947年出版的《启蒙的辩证法》一书中首次提出了“文化产业”的概念,从艺术和哲学价值评判的双重角度对文化产业进行了否定性的批判。由于他们是在单数的意义上使用“产业”(in2 dustry)一词,因此中文也常译为“文化工业”,以区别于复数的“产业”(industries)。阿多诺和霍克海默认为,文化产品在工厂中凭借现代科学技术手段,以标准化、规格化的方式被大量生产出来,并通过电影、电视、广播、报纸和杂志等大众传播媒介传递给消费者,最终使文化不再扮演激发否定意识的角色,反而成为统治者满足现状的社会控制工具。①与阿多诺和霍克海默对文化工业的批判立场不同,同属法兰克福学派的本雅明(W alter Benjam in)就对文化产业和文化持乐观态度,承认大众文化的积极价值和历史意义,根据他的观点,艺术品的复制可以把艺术从宗教仪式的古老传统中解放出来。这两种观点———阿多诺和霍克海默对文化产业的消极定义与本雅明强调自由的定义———引发了战后对大众文化的争论。1965年,马克拉伯(Machlup)基于他对信息技术对国民经济贡献的认识,提出了‘知识工业’这一概念。随后,德国诗人和随笔作家汉斯?马格涅斯?恩泽斯伯格(Hans Magnus Enzensberger)在1968年写作了《意识工业》一书。这之后,斯坦福大学研究人员正式提出了‘信息工业’的概念。20世纪60年代,赫伯?席勒(Herbert I.Schiller)和阿芒德?马特拉特(A r mand Mattelart)就表明将革新中的传统文化融入全球资本主义的利益和进步中去具有重要性。欧洲委员会和联合国教科文组织(UNESCO)使用了‘文化产业’的复数形式。欧委会还使用了另一个词:‘内容产业’。随着科学技术的飞速发展和经济全球化进程加快,与文化产业相关的一系列概念应运而生,信息产业、媒体产业、内容产业和版权产业等概念相继登场,人们对文化产业的态度发生了彻底的转变,不再“把它当成一件‘好事’或‘坏事’,而是把它与经济、社会和文化的某些根本性变化联系起来看待。 (二)文化创意产业概念 1935年,英国经济学家费希尔第一次提出了 第10卷第2期Vol.10No.2 武汉交通职业学院学报 Journal ofW uhan Technical College of Communicati on 2008年6月 June.2008 3收稿日期:2008-05-06 作者简介:陈珏宇,(1964-),女,湖北武汉人,中国社会科学院财贸所博士后,中央财经大学财经研究院研究人员。 ①参见阿多诺和霍克海默:《启蒙的辩证法》,重庆出版社1990年版。
机器人定位技术介绍 前言 随着传感技术、智能技术和计算技术等的不断提高，智能移动机器人一定 能够在生产和生活中扮演人的角色。那么移动机器人定位技术主要涉及到 哪些呢？经总结目前移动机器人主要有这5大定位技术。 移动机器人超声波导航定位技术 超声波导航定位的工作原理也与激光和红外类似，通常是由超声波传感器的发射探头发射出超声波，超声波在介质中遇到障碍物而返回到接收装置。 通过接收自身发射的超声波反射信号，根据超声波发出及回波接收时间差及传播速度，计算出传播距离S，就能得到障碍物到机器人的距离，即有公式：S＝Tv／2式中，T—超声波发射和接收的时间差；v—超声波在介质中传播的波速。 当然，也有不少移动机器人导航定位技术中用到的是分开的发射和接收装置，在环境地图中布置多个接收装置，而在移动机器人上安装发射探头。 在移动机器人的导航定位中，因为超声波传感器自身的缺陷，如：镜面反射、有限的波束角等，给充分获得周边环境信息造成了困难，因此，通常采用多传感器组成的超声波传感系统，建立相应的环境模型，通过串行通信把传感器采集到的信息传递给移动机器人的控制系统，控制系统再根据采集的信号和建立的数学模型采取一定的算法进行对应数据处理便可以得到机器人的位置环境信息。 由于超声波传感器具有成本低廉、采集信息速率快、距离分辨率高等优点，长期以来被广泛地应用到移动机器人的导航定位中。而且它采集环境信息时不需要复杂的图像配备技术，因此测距速度快、实时性好。 同时，超声波传感器也不易受到如天气条件、环境光照及障碍物阴影、表面
粗糙度等外界环境条件的影响。超声波进行导航定位已经被广泛应用到各种移动机器人的感知系统中。 移动机器人视觉导航定位技术 在视觉导航定位系统中，目前国内外应用较多的是基于局部视觉的在机器人中安装车载摄像机的导航方式。在这种导航方式中，控制设备和传感装置装载在机器人车体上，图像识别、路径规划等高层决策都由车载控制计算机完成。 视觉导航定位系统主要包括：摄像机（或CCD图像传感器）、视频信号数字化设备、基于DSP的快速信号处理器、计算机及其外设等。现在有很多机器人系统采用CCD图像传感器，其基本元件是一行硅成像元素，在一个衬底上配置光敏元件和电荷转移器件，通过电荷的依次转移，将多个像素的视频信号分时、顺序地取出来，如面阵CCD传感器采集的图像的分辨率可以从 32×32到1024×1024像素等。 视觉导航定位系统的工作原理简单说来就是对机器人周边的环境进行光学处理，先用摄像头进行图像信息采集，将采集的信息进行压缩，然后将它反馈到一个由神经网络和统计学方法构成的学习子系统，再由学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置联系起来，完成机器人的自主导航定位功能。 GPS全球定位系统 如今，在智能机器人的导航定位技术应用中，一般采用伪距差分动态定位法，用基准接收机和动态接收机共同观测4颗GPS卫星，按照一定的算法即可求出某时某刻机器人的三维位置坐标。差分动态定位消除了星钟误差，对于在距离基准站1000km的用户，可以消除星钟误差和对流层引起的误差，因而可以显着提高动态定位精度。 但是因为在移动导航中，移动GPS接收机定位精度受到卫星信号状况和道路环境的影响，同时还受到时钟误差、传播误差、接收机噪声等诸多因素的影响，因此，单纯利用GPS导航存在定位精度比较低、可靠性不高的问题，所以在机器人的导航应用中通常还辅以磁罗盘、光码盘和GPS的数据进行导
攀爬机器人文献综述 攀爬机器人文献综述 对攀登机器人结构点性能计算和实验的研究 摘要 本文介绍了并联攀爬机器人性能的运动学和动力学研究，从而避免结构框架上的节点。为了避免结构节点，攀爬并联机器人可以取得某种确定的动作。一系列的动作组合起来，可以方便沿着结构节点的攀登运动。必须对并联攀爬机器人的姿态予以研究，因为在其独特的配置下，姿势能够驱动机器人。此外，需要对执行机构为了避免机构节点而产生的力进行评估。因此本文的目的要表明，Stewart–Gough 并行平台能够作为攀爬机器人，与其他机器人相反，并行攀爬机器人能后轻易而优雅地避免结构节点。为了支持第一部分中描述的模拟结果，实验测试平台已经发展到围绕结构节点对并联攀爬机器人地动力性能进行研究。获得的结果非常有趣，显示了潜在的在工业中使用平行S-G机器人作为攀岩机器人的存在。 关键词：爬壁机器人、动力学、并联机器人、奇点
一简介 当需要在一些危险或者难以到达的地方执行任务时，具有在不同结构上攀爬和滑行能力的机器人是非常重要的，比如在检查和维修金属桥梁、通信天线以及深入核工业结构内部过程中使用的机器人。通常，这些类型的金属结构是由聚合在一起的杆构成，是一种联合机械，每一个都可以描述为棱柱元素变截面和尺寸的扩展。所有这些元素组合产生晶格不同的几何结构，其中结构性因素在不同点的结合称为结构节点。这类结构的尺寸和形状取决于它应用的设计。在这一类型设置中不同任务的机器人化已经被广泛地记载在文献中。在许多情况下，有人提出使用连接机构和多腿机器人来实现位移的随即移动。另外，许多这些机器人是被设计用来在墙壁或管道攀爬和工作。一些建议的解决方案在机械上是非常复杂的，需要在运动控制方面有高水平的发展和阐述。一种用来给双层底部板件焊接的机器人正在研制当中。该型机器人是由一种有选择顺应性装配机器手臂配置的四足机器组成。该机器人通过抓住加强筋移动，但由于其几何结构不能移动通过结构节点。Balaguer提出了一种能够在复杂的三维金属基结构的爬壁机器人。该机器人采用“毛毛虫“的概念来取代这些结构，并实时生成控制设计从而确保稳定的自我支持。Longo建议一个城市侦察双足机器人。这种机器人能够在表面上实现交替移动，并且小到足以穿越密闭空间。Minor and Rossman 提出了一种有腿的机器人，能够通过移动其身体从而产生推力。这些机器人的结构让它们沿着管道和梁结构，并通过内爬管道，但机器人不能够避免节点。在本篇论文中提出的机器人能够围绕结构节点移动。 对于位移和攀爬金属结构的最优解问题在理论上是基于一种原理，动力执行机构是机器人结构的一部分，直接连接到并联机器人地末端，并用一种几何技巧克服了用于微小运动时的障碍。此外，机器人要轻便，机械结构简单，具有大的载荷和高速运转能力。这些条件基本都是由并联机器人实现。基于这个原因，用一种改进的的并联机器人作为攀爬机器人完全是有可能的。 基本上，并联机器人用于攀登必须用适当的夹具系统改变两个环中的一个，并取代另一个环，并通过预先设定的位移方向实现几何构型的动作。对并联机器人而言，这个过程简单且自然。
文献综述 文化创意产业的金融支持研究 创意产业最先发源于英国，1997年以布莱尔为首相的工党政府为改变英国老工业帝国的陈旧落后形象，提出“新英国”的构想．并迅速成立了由多个政府部门和产业界代表组成的创意产业工作组(the Creative Industries Task Force)。工作组于1998年11月提出了第一份《创意产业专题报告》(Creative Industries Mapping Document)，并在此报告中把创意产业定义为“源于个人创造力与技能及才华、通过知识产权的生成和取用、具有创造财富并增加就业潜力的产业。”2009年,在国际金融危机背景下,创意产业凭借创意衍生品价值链、价值提升模式来促进经济发展方式的转变。王慧君（2010）指出创意的核心内涵是文化，创意和文化两个概念的叠加融合从而形成一门新兴产业,这是创意衍生品价值链核裂变。且中国《文化产业振兴规划》的出台实施,标志着我国发展文化产业已经上升到国家战略层面，这说明文化创意产业必将成为我国改变经济发展方式的第四大源泉。 ?1国外研究综述 从价值角度看，产品的价值结构可以划分为功能价值( FV ) ,体验价值( IV ) , 信息价值(IV)和文化价值(CV)。这种划分方法在运用于创意产品的价值分析时，需要做出一定的修正。一方面，由于创意产品的本质属性是文化创意，因此，文化价值是创意产品的隐性价值;另一方面，由于承载文化创意的载体具有不同的形式，因此，功能价值、体验价值和信息价值就很可能成为创意产品显性价值的表现形式，实质是具体体现文化价值的价值形态。霍金斯(2003)在《创意经济》一书中提出过创意等式CE=C P×T的概念，即创意经济(CE)等于创意价值(CP)乘以交易数量(T)。但是该等式存在太多不确定因素。 从创意产业的发展和管理角度看，埃德蒙?菲尔普斯（2009）指出一个国家的活跃性主要表现为创新及其在商业中所起的重要作用。目前中国经济发展得越来越快，规模越来越大，消费也越来越多，中国必须实现自给自足，要特别注意创新，产出更多具有创新性的产品，而不是主要依赖其他国家，因此创意产业必将成为经济增长的新动力。金禅智（2006）提出虽然中国的文化产业初具规模，但是存在大量缺陷，例如文化产业规模小，创意不足，资金扶持不足等现象，中国应该学习韩国的优势，将自身的劣势转化为动力，促进文化产业发展。 ?2国内研究综述 从创意产业价值角度看，胡晓鹏(2004)提出了创意产品族的价值总量公式
机器人定位技术 摘要：定位是确定机器人在其工作环境中所处位置的过程。本文根据定位方式和传感器的不同，把定位技术分为四大类，即航迹推算、信号灯定位、基于地图的定位、基于视觉的定位，并给出了各类定位技术的主体思想及其中的关键技术。并详细分析了了基于视觉的定位和航迹推演的定位方法。具有较高的参高价值。 关键词：移动机器人；传感器；定位技术；视觉； Abstract: positioning is to identify the robot in the process of the location in the work environment.In this paper, depending on the positioning method and the sensor, the positioning technology is divided into four categories, namely dead reckoning, the orientation of light, based on the map, based on visual positioning, and provides all kinds of the main idea of positioning technology, and the key technology.And detailed analysis of positioning method based on visual orientation and track is deduced.With higher and higher value. Key words: mobile robot，The sensor，location technology，Visual 引言 机器人在运动过程中会碰到并解决以下三个问题[1]：（1）我（机器人）现在何处？（2）我要往何处走？（3）我如何到达该处？其中第一个问题是其导航系统总的定位及其跟踪问题，第二、三个是导航系统的路径规划问题。移动机器人定位技术的任务就是解决上面的第一个问题。
文化创意产业研究现状及展望 [提要] 本文集中对文化创意产业的理论内涵和国内外专家学者的研究成果进行整理分析，同时借鉴目前国内外文化创意产业发展、建设及实践经验，提出我国发展文化创意产业的一些建议。 关键词：文化创意产业；展望 一、前言 文化创意产业是知识经济和后工业时代的朝阳产业。文化创意产业的兴起是产业结构升级的必然结果。国外的发达国家都把发展文化创意产业作为未来的主导产业和推动下一轮经济增长的新动力，并采取相应的政策扶持其发展。而在我国，经济体制改革、文化体制改革、大众传播媒介的发展、社会经济全方面发展和人们消费结构转变等都在一定程度上促进了创意产业的兴盛，开拓了创意产业新的发展空间。在此背景下，国内外许多学者从不同角度研究了各国文化创意产业的发展经验与发展模式，提出了一些相关建议。 二、文化创意产业的概念 到目前为止，学术界对文化创意产业的定义尚没有达成一致，例如它在美国叫版权产业，在英国叫创意产业，在日本、德国、荷兰、韩国等国家叫文化产业。虽然各国对文化创意产业的称谓不同，但在内涵与外延上却有相似之处。 创意产业的萌芽最早出现于1912年，当时德国著名经济学家熊彼特指出，现代经济发展的根本动力不是资本和劳动力，而是创新，而创新的关键就是知识和信息的产生、传播、使用。1986年，著名经济学家罗默撰文指出，新创意会衍生出无穷的新产品、新市场和财富创造的新机会，所以新创意才是推动一国经济成长的原动力。上述两位学者虽明确了创意的重要性，但并没有明确提出“创意产业”概念并对其做出定义。 文化创意产业真正引起世界的关注源于英国“创意产业”的提出。1997年布莱尔当选英国首相后，为了继续保持英国经济的增长，正式提出了创意产业的概念，即“源于个人创造力、技能和才华的活动，通过知识产权的生成和利用，使这些活动发挥创造经济效益和就业的成效”。并将出版、音乐、表演艺术、电影、电视和广播、软件、互动休闲游戏软件、广告、建筑、设计、艺术品和古董交易市场、手工艺品以及时装设计在内的13种行业确认为创意产业。 学者霍金斯认为，版权、专利、商标和设计产业等4个部门共同构建了创意产业和创意经济。该定义大大扩展了创意产业概念原有的内涵，把以科学、工程或技术为基础的部门中所有以专利为基础的研究与开发活动也囊括其中。 哈佛大学凯夫斯从文化经济学角度定义创意产业，并力图构建一门新的创意
1.1.工业机器人发展史 1.1.1.1959-1978 机器人技术发展阶段 1956年，美国发明家乔治? 德沃尔（George Devol）和 物理学家约瑟?英格柏格 （Joe Engelberger）成立了 一家名为Unimation的公 司。公司名字来自于两个单 词“Universal”和 “Animation”的缩写。 1959年，乔治·德沃尔和约 瑟·英格柏格发明了世界上 第一台工业机器人，命名为 Unimate（尤尼梅特），意思 是“万能自动”。英格伯格负 责设计机器人的“手”、“脚”、 “身体”，即机器人的机械部 分和完成操作部分；由德沃 尔设计机器人的“头脑”、“神 经系统”、“肌肉系统”，即机 器人的控制装置和驱动装 置。Unimate重达两吨，通 过磁鼓上的一个程序来控 制。它采用液压执行机构驱 动，基座上有一个大机械臂， 大臂可绕轴在基座上转动， 大臂上又伸出一个小机械 臂，它相对大臂可以伸出或 缩回。小臂顶有一个腕子， 可绕小臂转动，进行俯仰和 侧摇。腕子前头是手，即操 作器。这个机器人的功能和 人手臂功能相似。Unimate 的精确率达1/10000英寸。
1971年，日本机器人协会（Japanese Robot Association）成立。这是世界上第一个国家机器人协会。日本机器人协会最初是一个非官方的自发组织，以开展工业机器人座谈会的形式成立。1972年，工业机器人座谈会改名为日本工业机器人协会（Japan Industrial Robot Association ，JIRA），1973年正式注册成立。1994年改为现名――日本机器人协会（Japanese Robot Association，JARA）。日本工业机器人协会更名为日本机器人协会，是因为机器人领域的重大进展导致了对机器人需求的多样化，机器人由制造业扩展到非制造业，例如，核电站、医疗服务及福利事业，民用工程及建筑业以及海洋事业等方面。1974年，第一台弧焊机器人在日本投入运行。日本川崎Array 重工公司将用于制造川崎摩托车框架的Unimate点焊机器人改造成弧焊机器人。同年，川崎还开发了世界上首款带精密插入控制功能的机器人，命名为“Hi-T-Hand”，该机器人还具备触摸和力学感应功能。这款机器人手腕灵活并带有力反馈控制系统，因此它可以插入一个约 10微米间隙的机械零件。
随着科学技术的快速发展，服务机器人的使用越来越广泛，但目前机器人还是基于磁轨导航。这样严重制约了机器人的使用环境，难以满足机器人根据需要去调整行走路径的需求。如何从技术层面去解决这一难点是我们需要去思考的问题一、背景 定位技术的引用是机器人完成诸如路径规划、自主导航等复杂任务的前提，是机器人领域的研究热点。现在越来越多的机器人采用激光和视觉定位，无论是激光还是视觉，都有自己的局限性，比如，运算量大，环境适应性差，机器人劫持等问题。而在激光或视觉定位的基础上，配合上UWB，就可以比较完美地解决机器人定位的问题。下面由沃旭通讯科技有限公司解读。 二、UWB技术介绍 UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒极的非正弦波窄脉冲传输数据，通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号。优点在于传输功率高，功耗小，抗干扰能力和穿透能力强，高精度和高准确性的定位 三、UWB系统架构 UWB定位技术首先在环境中布置一些锚点，之后基于无线测量物体与锚点的距离或时间，计算得出物体的位置。UWB定位不论收还是发，都需要相应的RF 射频模组，模组可分别设置为标签和锚点，锚点固定不动，标签放在运动的机器人上，两种模组都在5cm*6cm差不多大小。UWB基站只需要供电，不需要接入网络，从显示终端上对标签完成配置之后，标签会根据自己所处的位置，选择适当的基站进行定位。将计算结果直接输出到机器人的控制主办，并且同时通过板载的wifi模块，将实时位置输出到显示终端上。 没有什么比图片更直接：
四、UWB特点 UWB定位的主要特点，是在兼顾精度和成本的条件下，整合容易，方便实施。精度方面，用于机器人的UWB结合惯导的方案精度达到5cm;由于采用测距定位，UWB的运算量比激光和视觉定位要小很多;体积也比较小，模组接口简单，整合容易，方便实施。此外，UWB还具有工作距离远，能穿透一般遮挡，不受光滑表面影响等优点。 沃旭基于UWB技术的机器人定位方案目前除了用于机器人，还可以用在无人机上，例如跟拍时基于UWB测量出距离，并进行追踪对焦，或者通过UWB进行定位，用于无人机编队飞行。另外沃旭科技的UWB定位技术主要应用领域还包括像智慧工厂对人和物的定位，化工厂智能安全定位，智慧仓储定位，煤矿隧道人员定位，医院/养老院/法院/展馆/监狱/消防定位等。