足球机器人的研究现状及发展
摘要:足球可谓是全球最受欢迎的运动。随着机器人技术的不断进步，让机器人也会踢足球不再是天方夜谭。当前的足球机器人虽然不能完全像人一样比赛，但在足球的基本功如快速移动、传球、射门、甚至相互配合方面已取得了令人惊叹的成就。机器人足球系统的研究涉及非常广泛的领域，包括机械电子学、机器人学、传感器信息融合、智能控制、通讯、计算机视觉、计算机图形学、人工智能等等，吸引了世界各国的广大科学研究人员和工程技术人员的积极参与。为了促进足球机器人技术的发展，FIRA国际机器人足球联合会和ROBOTCUP 国际机器人足球世界杯赛等机器人足球赛事组织先后成立。本文将简要阐述足球机器人的基本原理，介绍世界各国对足球机器人系统的最新研究成果，并展望足球机器人的前景。
关键词：足球机器人、智能、子系统、结构
一、足球机器人系统简介
足球智能机器人系统是多个机器人活动在一个实时、噪声以及对抗性的复杂环境下，通过协作、配合朝一个共同的目标行动。它包括：智能机器人系统、智能体数据结构设计多智能系统、实时图像处理与模式识别、移动机器人技术、机器的传动与控制、传感器与数据融合和无线通讯等等。中型组足球机器人比赛是近几年国内外新兴一个组别，它要求多个机器人在完全自主的状态下完成控球，传球，配合，射门等动作，相当于一个分布式多智能体控制系统。其中需要解决的关键问题包括，图像采集以及信号处理，路径规划，无线通讯，控制决策，多传感器信息融合等技术。足球机器人系统大致由四个子系统构成：实时多目标跟踪的视觉子系统,基于人工智能的决策子系统，无线通讯子系统，机器人小车子系统。
二、足球机器人硬件结构分析
以小型足球机器人为例，其硬件根据功能划分,主要由6 部分组成:行走机构、击球机构、带球机构、电路部分(决策,控制和通信等电路) 、电源装置及辅助部分(小车底盘,外罩) 。
2.1 行走机构
小型足球机器人小车通常有两轮式、三轮式或履带式。两轮式通常在底板前后位置加减磨片,三轮式有一个轮子作为转向轮。一般轮子转向与行走的方向一致。近年来出现了较为先进的拟人型足球机器人，用两条腿行动。
2.2 击球机构
实现在合适位置时,对球产生瞬时撞击的射门动作。这样的机构要求不需要击球时,机构回收,有锁定装置,到击球时能在规定时间内完成击球并迅速收回。目前采用的机构主要由电机,蜗杆蜗轮,扇形齿轮,齿条击杆和压簧组成。其原理是:不击球时,电机不转,蜗杆蜗轮由于自锁性,保持击杆处于回收状态,当需要击球时,控制信号让电机转动,带动蜗杆蜗轮转动,和蜗轮共轴的扇形齿轮与齿条脱离啮合,与齿条固连的击杆受弹簧力作用而击球,当扇形齿轮转过一定的角度时,扇形齿轮与齿条又进入啮合,齿条击杆被拉回,到后极限位置时,弹簧处于接近最大压缩状态,位置检测开关发出信号,使电机停转,依靠蜗杆蜗轮的自锁,保持电机停止转动时,击杆保持在回收状态。
2.3 带球机构
实现小车在前进,转弯和后退3 种状态下带球。带球功能要达到很理想的程
度比较困难,原因是比赛规则要求球体积的80 %裸露在外,而且有连续持球的时间限制;运动中带球有速度匹配的问题;因此不能采用抱球的机构。带球的原理是:用2个具有一定弹性的滚轮与小球发生滚动式接触,靠接触摩擦力产生的转矩,使球滚动前进。
2.4 电路部分
设计上主要考虑元器件尽可能的对称布置,开关放置位置便于操作,连接器位置要考虑连线长度,插拔方便。电路板形状,安装孔位置等。
2.5 电源装置
首先考虑电源类型,然后是电源位置,固定等,由于机器人比赛耗电量大,使用频率高,一般选用充电电池组成的电池组,并使用2 组,以保证有足够的能量打完比赛。
2.6 辅助部分
底盘是各个模块连接的平台,彼此不能有空间位置上的干涉,要有足够的强度,同时又要减轻重量。一般材料选用较轻的硬铝,这样大大减轻了底盘质量。外罩是用来封闭小车内部结构,保护内部元器件,承受一定的撞击,为了更换电池等操作的方便,我们将外罩设计成分体式,下外罩要能承受一定冲击,上外罩则不能屏蔽信号的发送与接受,用轻质材料,同时结构上要考虑传感器的布置,电源总开关的位置和外罩的固定。
三、足球机器人子系统
概括的说，机器人小车应能准确地接收上位机指令，并根据指令要求迅速完成决策子系统的意图（带球，射门，拦截等战术动作）。小车的典型结构如图3-1 所示，小车主要由微控制器、电机和电机驱动、速度检测、通讯单元和电源五个部分构成。
图3-1 足球机器人小车的典型结构
3.1 微控制器
要实现高智能，高性能的CPU是必需的。当前国内和国际的机器人队选用的CPU 主要有以下5 种：89C51 或89C52、80C196KC、80C296SA、TMS320F240 和H8/3062F。
为了满足足球机器人比赛的要求，机器人小车的运动性能显得尤为重要。机器人小车应具备高度的机动性和灵活性，能够快速实现前进后退，转角，停车等基本动作。采用DSP芯片--TMS320F240是一个不错的选择。TMS320F240 可以实时地完成许多移动机器人的复杂控制算法(如模糊控制)，另外，DSP 的运算速度是单片机无法比拟的，即使在很复杂的控制中，采样周期也可以取得很小，控制效果更接近连续控制。
3.2 电机和电机驱动
MiroSot 系列的足球机器人小车大多采用双轮双电机驱动的方式。现在国际上绝大多数的机器人小车采用高性能的直流伺服电动机，但也有少数队采用步进电动机，如韩国的Maskoro，它们的守门员和两个进攻队员采用不同的机械和电机结构。守门员用的是步进电动机--NK243，车体尺寸较大，而其它队员采用直流电动机，车体尺寸较小。与步进机相比，直流机具有更小的体积和更少的功率消耗。脉冲宽度调制（PWM）主要应用在直流伺服控制系统中，随着电力电子技术的发展，PWM 技术也日趋成熟和完善。PWM 驱动装置是利用晶体管的开关特性来调制固定电压的直流电源，按一个固定的频率来接通和断开，并根据需要改变一个周期内“接通”与“断开”时间的长短，通过改变伺服电动机电枢上的电压“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。
3. 3 速度检测单元
整个足球机器人小车子系统是一个转速负反馈闭环调速系统，主要由速度PID 控制器、PWM 产生环节、功率驱动和速度反馈四个部分组成。
3.4 通讯单元
根据 MiroSot 比赛规则的要求，上位机与机器人小车之间必须采用无线通讯的形式。在一般的的足球机器人系统中，上位机与机器人小车之间采用单向串行通讯的方式，主机的控制指令数据通过计算机的串行口送至单片机，单片机将
接收的数据进行频率和格式的转换，再送给无线通讯模块，经过调制后发射出去，机器小车的车载通信模块接收并解调然后传送给车载微处理器（TMS320F240）。
3. 5 电源单元
机器人小车是无线移动小车，因此需要有车载电源。其能量应至少保证半场比赛的需要（5 分钟）。通常都是选择可充电的电池。采用的一块8.4V 的Ni-MH 电池组为两个直流电动机和车载电路板供电。通常电机和电路对电压的要求不同。车载电路采用5V 电压供电，电流一般不大，几十个毫安，而电机的供电电压和电流则要求范围较宽，消耗的电流较大。
四、足球机器人视觉子系统
就基于视觉的足球机器人来说，视觉子系统是其“大脑”──决策子系统的唯一信息来源。它的主要任务是实时采集比赛场地的图像，然后自动处理、分析和理解图像，因此而获得场上运动物体(比赛双方的机器人小车，小球)的位置、运动方向、速度等信息，并将这些信息提供给决策子系统进行分析、决策使用。视觉子系统作为整个足球机器人系统的检测机构，是它的“眼睛”。
足球机器人视觉子系统所处理的是比赛场地的彩色图像，球场背景为黑色，球门等标志线条为白色，“足球”为橘红色小球，比赛双方的小车均用不同的颜色(每种颜色全场唯一)进行标识。视觉子系统主要是通过分析这样的彩色图像来向决策子系统提供信息的。彩色图像是由很多彩色象素组成，象素是图像中的可区分的最小单元。一帧分辨率为640×480 的彩色图像包含300KB(千字节)个象素。每个彩色象素是用三个八位二进制数(三个字节)表示，分别对应象素红、绿、蓝三基色的亮度。一般的图像采集设备可以达到每秒25(或30)帧，即每秒22(或27)兆字节信息。要想圆满完成各项任务，视觉子系统在高精度要求基础上，还要有真正实时性。
基于彩色识别的视觉子系统的实现原理(工作过程)，可用图4-1 演示说明。
图4-1基于彩色识别的视觉子系统的实现原理
五、足球机器人决策子系统
智能足球机器人的控制系统，也就是决策系统，包括数据预处理，机器人的路径规划等等，还需要控制程序的良好设计，使得机器人接收各处传来的信息，并及时完成信息的处理，自主决策与其它队友协调运动连贯顺利。决策系统是整个系统的核心部分，它主动完成知识提取并确定机器人的协同任务。目前对足球机器人系统决策策略的研究都是采用物理上甚至逻辑上完全集中式的协调方式，决策模型都是以计算机为载体的，所有的决策任务都是在计算机内完成，然后机器人进行执行。此外还包括电池、电源管理单元、可编程控制器单元、输入输出I/O单元、马达驱动单元、左轮马达与右轮马达及若干传感器；所述的电池连接电源管理单元并通过其向所述的可编程控制器单元、输入输出I/O单元供电，该电池还单独连接所述马达驱动单元，并通过其向所述左轮马达与右轮马达供电；所述的电源管理单元设有一保护电路。此种方法的优点在于，智能足球机器的控制系统的电路简化、马达响应速度更快、马达与可编程处理器分开供电，可编程、智能化、工作可靠。系统的电源由串联蓄电池提供，经过一块单输入多输出的DC-DC电压转换模块为整个系统提供所需电压。另外还应具有上位机系统，作为上位机它主要负责整个系统的控制决策，包括多传感器的信号融合，数字图像处理以及行动路径规划。超声波阵列配合全景视觉模块完成机器人的避障和运动识别功能。总之，决策系统在足球机器人的行为中扮演着重要的角色，相当于机器人的大脑中枢，控制着机器人的一切行动。
六、足球机器人通信子系统
最后讨论的是机器人的通信系统，其中无线通信系统是衔接主机和底层机器人不可缺少的一环，它必须保证从主机端到机器人底层之间的数据传送是可靠的，从而使得机器人比较能够顺利流畅进行。由于机器人自身的负重能力有限，因此通过无线通信方式，借助外部计算机和工作站处理传感器信息成为一种可行高效的方法。无线通信系统的性能相当程度上直接影响着机器人的场上表现。机器人的通信需要解决对话管理、通信语言和通信协议等几个问题，还有发送端和接收端系统的硬件设计和实现及其软件设计。机器人的通信过程大致为首先通过计算机编码器进行编码，然后通过发射端进行无线电发射，机器人的接受端接收后进行解码以及决策。通信不仅通过无线方式，还可以依赖于机器人自带的视觉传感器，通过对场上情况的记录与分析，得到可行决策。由于比赛双方都有多个机器人同时在场地上跑动，要求无线通信有一定的抗干扰性。故对于无线通信系统的电路设计要求较高，设计过程必须考虑到信号之间的互相干扰，并在最大程度上减少这种干扰。除了计算机与机器人之间的通信，还可以运用机器人之间相互的通信，这种通信智能化程度更高，由于比赛时多个足球机器人的共同配合和协调完成的，故它们之间的“交流”也是非常重要的。随着科技的发展，以后的通信不再仅仅依靠无线电，还可以进行语音识别，通过声波等进行通信。虽然复杂性有所提高，但是简便灵活高效的通信方式必定成为主导。
七、机器人足球比赛系统
以MiroSot 机器人足球比赛赛场为例，其全视图如图7-1 所示。比赛由两支球队参加，足球机器人比赛在150cm×130cm 场地上进行，双方各有三台小车参赛。由位于赛场上方约两米的地方的摄像头进行图像采集，捕获赛场图像信息并传送给主机，由主机对图像进行分析以辨识场上局势，并根据分析结果选择控制策略确定如何控制小车，再通过无线通讯将控制命令发送给各个小车，最后，由小车完成场地上的比赛任务。中间的下方是比赛场地，场中的机器人接收上位机发送过来的指令。一旦比赛开始，则双方的操作员就不能再进行干预了，双方足球机器按照一定的规则进行公平比赛，直到裁判员吹口哨暂停比赛。
图7-1 MicroSot机器人足球比赛赛场
微型机器人足球的赛场长1.5 米，宽1.3 米，比乒乓球台略小，场地画有中线、中圈和门区。每队由三个边长不超过7.5 厘米的立方体形状的遥控小车(机器人)组成。它们的任务就是将橘红色的高尔夫球(足球)撞入对方的球门而力保本方不失球或少失球。比赛规则与现实的足球相似，也有点球、任意球和门球等。因机器人的电源──电池容量有限，每半场为5 分钟，中间休息10 分钟。下半场结束时若为平局，则有3 分钟的延长期，也实行突然死亡法和点球大战。明显不同之处在于球场四周有围墙，所以没有界外球，在相持10 秒后判争球。整个系统如图2-1 所示。
八、世界著名机器人足球赛事简介
Alan Mackworth（University of British Columbia ，Canada）于1992年在其文章《On SeeingRobots》中，提出机器人足球比赛是很好的机器人和AI 研究的实验平台。这一提议得到了广泛的赞同。在众多学者的努力下，1997 年8月23-29 日，第一届Robocup比赛及会议在日本的名古屋举行。设计机器人进行足球比赛是很有挑战性的工作，激发了大家极大的研究兴趣。到1998年4月，共有22个国家1000多名研究人员在进行此方面的研究工作。
目前，国际上机器人足球已发展为两大系列，一是由国际机器人足球联合会(Federation of International Robot-soccer Association，FIRA)组织的微型机器人世界杯足球赛（RWC—Robot Soccer World Cup）;另一个是由国际人工智能学会组织的机器人世界杯足球赛（RoboCup）。
8.1 FIRA简介
国际机器人足联成立于1997 年6 月5 日，总部设在韩国大田的韩国科学院
（KAIST）。从1996 年开始，FIRA 每年组织一次机器人足球世界杯赛（FIRA RWC），相伴而行的还要举办这一领域的学术研讨会（WORKSHOP），相互学习与竞争，使得参赛国家与代表队迅速增加。比赛项目（见表8-1）也不断丰富。
表8-1 FIRA RWC 的主要比赛项目
8.2 RoboCup 简介
1993年6月，日本的北野宏明和浅田埝等学者发起创办了日本机器人足球赛，暂时命名为RoboCup J联赛。当日本准备举办机器人足球赛的消息公布之后，在世界上引起了巨大的反响，许多国家的科研机构、高等学府和人工智能学研究者都表示有兴趣派出机器人足球队参赛，并建议日本学者将日本机器人足球赛扩大成为国际性的比赛。因此，该比赛改名为机器人世界杯足球赛，简称为RoboCup。
目前，国际 RoboCup 联合会已经成为世界上最著名的机器人足球国际组织，它的总部设在瑞士，总共有将近40个成员国参加，在世界机器人足球界的影响最大。作为最具权威性的国际机器人足球组织，该联合会负责组织每年一届的国际性机器人足球世界杯赛以及相关的学术研讨活动。机器人世界杯足球赛的比赛项目主要有以下五种：
●计算机仿真足球赛（Simulation league）
●小型机器人足球赛（Small-size robot league）
●中型机器人足球赛（Middle-size robot league）
●四腿机器人足球赛（Four-legged robot league）
●拟人机器人足球赛（Humanoid league）
九、足球机器人前景展望
智能足球机器人是一个极富挑战性的高技术密集密集型项目，融小车机械、机器人学、机电一体化、单片机、数据融合、精密仪器、实时数字信号处理、图像处理与图像识别、知识工程与专家系统、决策、轨迹规划、自组织与自学习理论、多智能体协调以及无线通信等理论和技术于一体，既是一个典型的智能机器人系统，又为研究发展多智能体系统、多机器人之间的合作与对抗提供了生动的研究模型，融多种先进技术于一身。而机器人足球比赛毫无疑问地大大促进了各国先进技术的交流与发展。随着机器人技术的不断进步，我相信有朝一日，足球机器人能像真人一样为我们奉上精彩的比赛。
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工业机器人发展现状与趋势 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 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、工业机器人技术现状及国内外发展的趋势 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%，如图1所示。
各区域用户工业机器人定购指数（以1996年作为100） 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*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*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。
开展校园足球的意义 一、开展“校园足球”的时代背景 随着社会发展，我国体育事业蒸蒸日上，唯独足球的现状不甚理想，我国足球已经成为体育界一个亟待解决的问题。 当下我国青少年足球人员极少、足球后备人才匮乏，要想提高足球运动水平，青少年这支年轻而富有朝气的队伍无疑是最关键的力量，我们必须从中培养优秀的足球后备人才，以此来提高整个国家的足球运动水平。 二、何谓“校园足球” “校园足球”是指以小学为起跑线，将足球（包括足球文化、足球技能、足球训练等）引入教学，以培养青少年的足球兴趣为重点，让学生在快乐足球中强身健体，锻炼意志品质，在发挥个人天赋的同时培养团队合作意识和顽强拼搏的精神。“校园足球”对现代学生意义非凡，与我国未来的足球事业息息相关。 三、开展“校园足球”的必要性 首先，它是我国体育发展中非常值得重视的一项活动。 其次，开展“校园足球”为传统的体育教学模式注入新的活力。在传统的体育教学模式中，运动技术教学是体育课程的中心，过分强调课堂结构使之不能和素质教育所要求的教学目标相适应，无形中也影响了教师的创造性，使课程形式变得单调，限制了学生求知、求学的主动性，而开展校园足球却在体教结合方面走出了一个创新之路。
最后，归根结底在于促进广大青少年的全面发展上。长期开展足球项目的活动和竞赛，以丰富多彩的体育活动、竞赛为杠杆，潜移默化的使学生形成运动意识和健康意识，养成良好的生活习惯，不仅全面提高了学生体质健康水平，也促进德、智、体、美、劳和谐发展。 四、对开展“校园足球”认识看法 在我们看到开展“校园足球”积极的方面时，更要看到开展“校园足球”的工作还存在问题和不足，如：运营机制不完善，培养体系不健全等。之所以有这样的不足，我认为主要是以下几方面的原因：（一）“校园足球”缺乏足够的关注和必要的扶持政策 缺乏关注就缺乏重视，这严重阻碍了青少年足球的普及力度，足球人才的金字塔严重萎缩。没有足够的经费、便利的场地、齐全的设施，校园足球的发展便会停滞不前变成空谈。 （二）体育师资的数量和业务水平还不能适应开展校园足球活动的需要 我国曾对青少年足球教练员的现状进行过调查和分析，从119名青少年足球教练员（来自全国各足球俱乐部的二、三线教练员）对足球的理解认识上，在学历、岗位级别、外语水平及专业训练的研究上，调查结果显示，大部分青少年足球教练员的理论、实践水平亟待提高。 （三）家长观念较保守 家长只注重孩子的学习成绩，而忽视了体育活动的重要性。要么担心受伤，要么担心耽误学业，除此之外，应试教育、重文轻武思想、独生子女现状等也都不同程度上制约了“校园足球”的发展。
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
农业机器人的应用与发展现状 摘要：本文总结了农业机器人的产生背景，概括了农业机器人的特点，并针对目前农业农业机器人的应用现状做了全面概述，并从国内外各个国家的农业机器人的研究状况概述了当前机器人的进展现状。 关键词：农业机器人应用现状国内外进展现状 1、农业机器人的开发背景 随着电子技术和运算机技术的进展，产生于美国的智能机器人技术正越来越被世界各国所重视，它已在许多领域得到了广泛的应用。在农业生产中，由于易对植被造成损害、易污染环境等缘故，传统的机械通常存在着如此或那样的缺点。为了解决那个咨询题，国内外都在进行农业机器人的研究。智能化和自动化技术的长足进展，为应用于非结构化环境的农业机器人开发打下了坚实的理论基础，如近几年显现的耕耘机器人、嫁接机器人、农药喷洒机器人、瓜果采摘机器人、温室治理机器人等[，差不多上现代高科技在农业上综合运用与进展的结果。使用农业机器人能够提升劳动生产率,解决劳动力的不足改善农业生产环境，防止农药、化肥等对人体的损害提升作业质量。农业机器人有关于传统农业机械能够更好地习惯生物技术的新进展，农业机器人的咨询世，有望改变传统的劳动方式，改善农民的生活劳动状态。 我国是一个农业大国,尽管农业人口众多，但随着工业化进程的持续加速，能够估量农业劳动力将逐步向社会其它产业转移，实际上进入21世纪后，我国将面临着比世界任何国家都要严峻的人口老龄化咨询题，农业劳动力不足的咨询题将日益凸现[。在日本、美国等发达国家,农业人口少随着农业生产的规模化、多样化、精确化,劳动力不足的矛盾越来越突出,许多作业项目如蔬菜、水果的选择与采摘等差不多上劳动密集型工作,再加上农时季节要求,劳动力短缺的咨询题越来越突出。因此，世界各国对农业机器人专门重视，投入了大量的资金和人力进行机器人的研究开发。 近年来，随着工业机器人的高速进展与广泛应用，在农业领域的机器人也进展专门快，估量21世纪将是农业机器人的时代[。
国外机器人发展现状及发展动向 一、全球机器人行业现状 (一)全球机器人行业现状 1、行业发展：增长态势延续 (1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台 从2008年第四季度起，全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。 2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰，全年销售达16.6万台。2012年全球工业机器人销量为15.9万台，略有回落，主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑，但汽车工业机器人销量延续增长态势。 随着全球制造业产能自动化水平提升，特别是中国制造业升级，我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台，年复合增长率9.5%. (2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿 2012年全球机器人本体市场容量为530亿元，本体加集成市场容量按本体大约三倍算，估计1600亿元。 估计2013年至2017年，包含本体和集成在的全球工业机器人市场，年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。 (3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿 根据IFR数据，2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元，公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面，市场容量更大。 预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%，公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年，全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人，服务机器人市场容量会大很多。 2、全球机器人行业布局：日欧产业优势明显，中国市场潜力巨大 (1)工业机器人市场销量与存量 全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达71.24%，销量达69.92%。 截至2012年底，全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年，最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。 分区域看，亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动，因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。 分生产地和消费地看，日本是唯一的工业机器人净出口国，拥有全球最大的机器人产能，占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区，占比约34%，而且是以中国市场为主。 (2)全球工业机器人与机床行业销量的对比 工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在一定程度上代表着这个国家机器人普及水平的提升。我们给出美日德中四国的机器人销量占机床销量比，从这个数据和历年的变化趋势看各国机器人行业的发展状况。 美日德三国的机器人销量占机床销量比稳定在一定区间(15%-25%)，表明这
关于小学校园足球现状调查及策略分析 足球运动是世界上开展最广泛、影响最大的体育运动项目之一，号称“世界第一运动”，深受世界各国和各地区人们的喜爱。，吸引着成千上万的青少年和成年人积极投身到绿茵场上娱乐或竞技，并从中获得无穷的乐趣。 众所周知，中国足球的整体水平近年来不断下滑，作为发展根基的青少年培养更是跌入谷底。残酷的现实面前，开展校园足球，吸引更多在校青少年学生参与足球活动，成为中国足球界力图破解足球基础难题的最佳选择。2009年4月，国家体育总局和教育部联合下发了《关于发展全国青少年校园足球活动的通知》，开创了我国青少年足球运动发展的新模式。校园足球作为足球发展的主力军，校园的现状，存在哪些问题以及发展前景都成为足球发展的主要问题。有覃建华、屈丽蕊高飞、王启俊、严明、孙静、张沛锋等学者都在不同的期刊上发表了关于校园足球的论文，并且每一位学者都针对校园足球的各方面提出了自己的观点，其中他们有着共同的观点，那就是影响校园足球发展的因素离不开场地器材配置、学生、师资队伍、教学组织、政策措施等，同时他们也有着自己的观点。 一、场地、器材的现状
足球场地、器材是校园足球开展的硬件设施，良好的场地条件、充足的器材是提高校园足球活动质量、吸引学生主动参与足球活动、实现足球校园普及目标的物质保障。足球场地的不足与训练器材的不足是目前校园足球面临的最现 实的问题。严明的调查中显示：选择对所需器材“器材基本够用”的教师人数最多达80 人、占80%，选择“器材充裕”的有10 人、占10%。选择所需器材“器材不够用”的人数有10 人、占10%。由此可见，目前的器材基本可以满足各学校在教学及训练等方面的需要，只有1 间学校选择了所需器材不够用。但是，目前有9 间各学校只有在7 人制足球场，远远不能满足学校在教学及训练等方面的需要，将严重影响校园足球的开展。覃建华的调查显示42%的指导员对所需器材“不满意”.1l%的指导员对所需器材“非常不满意”，对所需器材“非常满意”的指导员最少，占4%。因此，校园足球运动所需器材并不乐观。 二、学生、师资队伍 在足球教学和活动中，分组合作编制，使得每一个孩子都受到关注，有更多的机会触球，集中注意力，得到教师更多的指导。同时足球教师在学校开展足球活动中起着言传身教的作用，是活动过程的设计者和组织者，是学生的教育者和指导者。在校园足球活动开展体系中，一切有关层次的因素，必须通过足球教师这一中心环节作用于学生。足球教师
智能机器人的现状及其发展趋势 摘要：本文扼要地介绍了智能机器人技术的发展现状，以及世界各国智能机器人的发展水平，然后介绍了智能机器人的分类，从几个典型的方面介绍了智能机器人在各行各业的广泛应用，讨论了智能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，分析我国在智能机器人方面发展并提出期望。 关键词：智能机器人；发展现状；应用；趋势 The status and trends of intellectual robot Abstract: This paper briefly discusses the development, status of intellectual robot, development of intellectual robot in many countries. And then it presents the categories of intellectual robot, talks about the extensive applications in all works of life from several typical aspects and trends of intellectual robot. After that, it puts forward prospects for future technology, suggestion and a tentative idea of myself, and analyses the development of intellectual robot in China. Finally, it raises expectations of intellectual robot in China. Key words: intellectual robot; development status; application; trend 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。智能机器人与工业机器人的根本区别在于，智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能[1]。 随着智能机器人的应用领域的扩大，人们期望智能机器人在更多领域为人类服务，代替
农业机器人发展史 自古以来，我国便是一个农业大国，依靠着大量人工人力，促使着我国在农耕时代屹立于世界，农耕文化至今还影响着我国。 随着时代的发展，农耕已不足以支撑起一个大国，西方国家文明改革，工业自动化生产渐渐地占据主要优势和地位，进而农业也渐渐地朝着自动化方向发展。 农业机器人类型 农业机器人种类繁多，按作业对象不同可以分为以下四类（1）可完成各种繁重体力劳动的农田机器人，如插秧、除草、施肥及施药机器人等（2）可实现蔬菜水果自动收获、分选、分级等工作的果蔬机器人，如采摘苹果，蔬菜嫁接机器人等（3）可替代人养牲畜，挤牛奶等机器人(4)可替代人实现伐木、整枝、造林等工作的机器人，如林木球果采集、伐根清理机器人等 农业机器人与工业机器人有很多共同之处，主要结构均包括五官、头脑、神经等部位，但与工业机器人又有如下明显不同 (1)作业对象的娇嫩和复杂性；(2) 作业环境的易变性和难预测性，要求机器人要 有足够的适应性；（3）使用对象与价格的特殊性，农业机器人必须具有简单、 可靠性，且制造成本应尽量低。 国内外农业机器人研发概况 发达国家对农业机器人的研制起步早、投资大、发展快，这些国家拥有规模化、多样化、精确化的农业生产设施，有效的促进了农业机器人与其他智能化农业机械的发展。 自20世纪80年代开始，发达国际根据本国实际，纷纷开始农业机器人的研发，并相继研制出嫁接机器人、移栽机器人和采摘机器人等多种农业生产机器人，如澳大利亚的剪羊毛机器人、荷兰的挤奶机器人、日本和韩国的插秧机器人、英国的柑橘采摘机器人等；近年来，东南亚一些国家对农业机器人的研发也表示出较大的兴趣。由于农业生产环境、作业对象及使用者等与工业生产领域截然不同，发达国家研发成功的农业机器人目前尚未实现商品化生产和大面积普及。 中国的农业机器人研发起步晚、投资少、发展慢，与发达国家相比差距还很大，目前还处于起步阶段。20世纪90年代中期，国内才开始农业机器人技术的研发。中国农业大学为中国大陆农业机器人技术早期研发中心之一，研制出来的自动嫁接机器人已成功进行了试验性嫁接生产，解决了蔬菜幼苗的柔嫩性、易损性和生长不一致性等难题，可用于黄瓜，西瓜和甜瓜等幼苗的嫁接，形成了具有自主知识产权的自动化嫁接技术。随后南京农业大学、东北林业大学等其他高校也相继开展相关研究，取得了不错的成果。 中国机器人技术与发达国家相比差距明显，农业机器人差距更大，但随着中国科技和经济的快速发展，尤其是国家不断加大农业机械化发展扶持力度，中国农业机械化事业进入了前所未有的良好发展时期，也为农业机器人提供了良好的发展机遇，农业机器人技术的先进性和先导性决定了其必将成为未来中国农业技术装备研发的重要内容之一。 农业机器人的发展，对解放工人，提高生产效率具有重大意义。
对我国校园足球开展情况的几点建议及思考 房县三中王军 一、开展“校园足球”的时代背景 随着社会发展，我国体育事业蒸蒸日上，唯独足球的现状不甚理想，我国足球已经成为体育界一个亟待解决的问题。 当下我国青少年足球人员极少、足球后备人才匮乏，要想提高足球运动水平，青少年这支年轻而富有朝气的队伍无疑是最关键的力量，我们必须从中培养优秀的足球后备人才，以此来提高整个国家的足球运动水平。 二、何谓“校园足球” “校园足球”是指以小学为起跑线，将足球（包括足球文化、足球技能、足球训练等）引入教学，以培养青少年的足球兴趣为重点，让学生在快乐足球中强身健体，锻炼意志品质，在发挥个人天赋的同时培养团队合作意识和顽强拼搏的精神。“校园足球”对现代学生意义非凡，与我国未来的足球事业息息相关。 三、开展“校园足球”的必要性 首先，它是我国体育发展中非常值得重视的一项活动。胡锦涛书记曾提到：“体育发展的目标是从体育大国向体育强国迈进”，由此可以看出国家对足球发展十分重视。青少年足球的发展是我国足球可持续发展的基石和源头，不仅如此，中国足球协会还特别制定了中国青少年足球“十二五”发展草案（征求意见稿），可以看出我们国家对青少年足球运动的高度重视。 其次，开展“校园足球”为传统的体育教学模式注入新的活力。在传统的体育教学模式中，运动技术教学是体育课程的中心，过分强调课堂结构使之不能和素质教育所要求的教学目标相适应，无形中也影响了教师的创造性，使课程形式变得单调，限制了学生求知、求学的主动性，而开展校园足球却在体教结合方面走出了一个创新之路。 最后，归根结底在于促进广大青少年的全面发展上。长期开展足球项目的活动和竞赛，以丰富多彩的体育活动、竞赛为杠杆，潜移默化的使学生形成运动意识和健康意识，养成良好的生活习惯，不仅全面提高了学生体质健康水平，也促进德、智、体、美、劳和谐发展。 四、我对开展“校园足球”的几点认识和看法 在我们看到开展“校园足球”积极的方面时，更要看到开展“校园足球”的工作还存在问题和不足，如：运营机制不完善，培养体系不健全等。之所以有这样的不足，
国内机器人技术研究现状分析 王守龙 摘要：随着经济全球化对工农业生产提出越来越高的要求，计算机技术向着智能化发展，机器人越来越普遍的被工农业应用，其在提高工农业产品质量，增加经济效益方面发挥着重大作用。本文又介绍分析了移动机器人和小口径管内机器人及其在我国的技术研究现状。中国的机器人事业面临着新的机遇和挑战。 关键词：机器人；技术研究；移动机器人；小口径管内机器人
前言 有人认为, 应用机器人只是为了节省劳动力, 而我国劳动力资源丰富, 发展机器人不一定符合我国国情。这是一种误解。在我国, 会主义制度的优越性决定了机器人能够充分发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济效益, 而且将为我国的宇宙开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出卓越的贡献。 1 工农业机器人 1.1 工业机器人研究现状分析 机器人产业是近30年发展起来的新型产业。我国政府早在“七·五”期间就开始组织了对工业机器人的攻关,到了1987年，国家高技术研究开发计划就把智能机器人作为七大重点领域之一进行集中研究。经过十几年的艰苦奋斗，我国在水下、空间、核领域等特殊机器人方面取得了令人欣慰的成果，一批机器人产品和机器人应用工程应运而生。到20世纪90年代末，我国共完成了l00多项工业机器人应用工程，建成了20个机器人产业化基地，从事机器人研究、开发和应用工程单位200多家，专业从事机器人产业开发的50家左右，全国工业机器人用户近800家，拥有工业机器人约4000台。2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》前沿技术中，我国将智能服务机器人列为重点方向，提出加大科技投入与科技基础条件平台建设。 然而，由于主要依靠科技部门研究开发计划的支持，从资金到产业的支持力度不够，在机器人关键技术方面，我国与国外的差距并没有明显缩小，在关键部件、产品产业化以及基础研究方面的差距还在拉大。到1998年，863计划推动的几个机器人产业化基地产值仅仅1亿元。然而，国外各大机器人公司认识到高速发展中的中国机器人市场的巨大潜力，凭借其技术和资金的优势纷纷进入了中国市场。可以说，目前的中国机器人市场仍然是外国企业一统天下，我国机器人发展尚未进入规模开发利用和产业化的阶段。 我国经过几十年来的研究与引进, 在机器人运动学仿真、动力学仿真和某些典型工业机器人机构分析软件方面取得了一些成果，但总的看来, 我国机器人机械技术的研究状况与国外相比还有较大的差距, 目前既没有建立一种多功能的机器人系统, 也缺乏利用技术对机器人机械学的很多专门问题进行深人研究。我国目前研制的几种工业机器人机型结构主要是直接仿制日本90年代初的样机, 一些主要关键元器件依赖国外进口。虽然国家“七五”期间安排了一些单项研究课题, 但这些课题一时还难于直接用于国产工业机器人, 还远不能从理论及实际技术上建立起我国机器人的完整设计体系, 这与国外相比差距较大。国内利用国产机器人开展应用工程的研究工作刚刚起步。我国对移动机器人研究, 近年来在步行机基础理论方面的成果较多, 而步行机实物模型或样机较少，与国外先进水平相比也存在较大的差距。
一、开展“校园足球”的时代背景 随着社会发展，我国体育事业蒸蒸日上，唯独足球的现状不甚理想，我国足球已经成为体育界一个亟待解决的问题。 当下我国青少年足球人员极少、足球后备人才匮乏，要想提高足球运动水平，青少年这支年轻而富有朝气的队伍无疑是最关键的力量，我们必须从中培养优秀的足球后备人才，以此来提高整个国家的足球运动水平。 二、何谓“校园足球” “校园足球”是指以小学为起跑线，将足球（包括足球文化、足球技能、足球训练等）引入教学，以培养青少年的足球兴趣为重点，让学生在快乐足球中强身健体，锻炼意志品质，在发挥个人天赋的同时培养团队合作意识和顽强拼搏的精神。“校园足球”对现代学生意义非凡，与我国未来的足球事业息息相关。 三、开展“校园足球”的必要性 首先，它是我国体育发展中非常值得重视的一项活动。 其次，开展“校园足球”为传统的体育教学模式注入新的活力。在传统的体育教学模式中，运动技术教学是体育课程的中心，过分强调课堂结构使之不能和素质教育所要求的教学目标相适应，无形中也影响了教师的创造性，使课程形式变得单调，限制了学生求知、求学的主动性，而开展校园足球却在体教结合方面走出了一个创新之路。 最后，归根结底在于促进广大青少年的全面发展上。长期开展足球项目的活动和竞赛，以丰富多彩的体育活动、竞赛为杠杆，潜移默化的使学生形成运动意识和健康意识，养成良好的生活习惯，不仅全面提高了学生体质健康水平，也促进德、智、体、美、劳和谐发展。 四、对开展“校园足球”认识看法 在我们看到开展“校园足球”积极的方面时，更要看到开展“校园足球”的工作还存在问题和不足，如：运营机制不完善，培养体系不健全等。之所以有这样的不足，我认为主要是以下几方面的原因： （一）“校园足球”缺乏足够的关注和必要的扶持政策 缺乏关注就缺乏重视，这严重阻碍了青少年足球的普及力度，足球人才的金字塔严重萎缩。没有足够的经费、便利的场地、齐全的设施，校园足球的发展便会停滞不前变成空谈。 （二）体育师资的数量和业务水平还不能适应开展校园足球活动的需要 我国曾对青少年足球教练员的现状进行过调查和分析，从119名青少年足球教练员（来自全国各足球俱乐部的二、三线教练员）对足球的理解认识上，在学历、岗位级别、外语水
智能机器人的现状及其发展 学院：电气信息学院姓名：张琪学号：1143031172 摘要：本文主要介绍了智能机器人的发展现状、关键技术及其在各个领域的应用。然后总结了智能机器人在发展中存在的一些问题。最后提出了自己的建议和设想。 关键词：智能机器人；发展现状；传感器技术；智能控制；人机接口；应用 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。智能机器人与工业机器人的根本区别在于，智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。 随着智能机器人的应用领域的扩大，人们期望智能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,智能机器人所处的环境往往是未知的、很难预测。智能机器人所要完成的工作任务也越来越复杂;对智能机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前，国内外对智能机器人的研究不断深入。 本文对智能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机器人的发展，讨论了智能机器人在发展中存在的问题，最后提出了对智能机器人发展的一些设想。 2.国内外在该领域的发展现状综述 智能机器人是第三代机器人，这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。 目前研制中的智能机器人智能水平并不高，只能说是智能机器人的初级阶段。智能机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从
工业机器人的现状与发展趋势 第一台Unimate型Robot在美国问世至今已45年了,机器人技术正在以超乎一般人所预料的速度向前发展,对机器人这一概念的理解及定义也在变化。1984年末著名科学家钱学森指出:“所谓机器人,就是指那些有特定功能的自动机,它是机电一体化的,具有人工智能因素的20世纪80年代高技术,是新技术革命的重要内容之一。”这是最有权威和精辟归纳的定义,也为20年来的实践所证实其远见卓识。机器人是人类20世纪的重大发明之一。据国外专家预测,2l世纪将是机器人技术革命的世纪,机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化”。机器人的应用和普及正在改变人类的生产方式、生活方式和作战方式。在非常规和极端制造过程中,工业机器人是不可缺少的自动化装备。 一、国外工业机器人的现状及发展趋势 (一国外工业机器人的现状 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、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会(IFR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90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右,2000年增长率上升到15%,预计21世纪初,工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如《2l世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术(RT与信息技术(IT一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。”最近,韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家发展规划(2003~2007年,现正在实施中。 机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前,全球现役工业机器人83万台。过去10年,机器人的价格降低约80%,现在继续下降,而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年
浅谈人工智能学习研究的现状 及其发展趋势 摘要：自上世纪五十年代以来，经过了几个阶段的不断探索和发展，人工智能在模式识别、知识工程、机器人等领域已经取得重大成就，但是离真正意义上的的人类智能还相差甚远。但是进入新世纪以来，随着信息技术的快速进步，与人工智能相关的技术水平也得到了相应的提高。尤其是随着因特网的普及和应用，对人工智能的需求，变得越来越迫切，也给人工智能的研究提供了新的更加广泛的舞台。本文强调在当今的网络时代，作为信息技术的先导，人工智能学习在人工智能科学领域中是一个着非常值得关注的研究方向，要在学科交叉研究中实现人工智能学习的发展与创新，就要关注认知科学、脑科学、生物智能、物理学、复杂网络、计算机科学与人工智能之间的交叉渗透点，尤其是重视认知物理学的研究。自然语言是人类思维活动的载体，是人工智能学习研究知识表示无法回避的直接对象，要对语言中的概念建立起能够定量表示的不确定性转换模型，发展不确定性人工智能；要利用现实生活中复杂网络的小世界模型和无尺度特性，把网络拓扑作为知识表示的一种新方法，研究网络拓扑的演化与网络动力学行为，研究网络化了的智能，从而适应信息时代数据挖掘的普遍要求，迎接人工智能
学习与应用领域新的辉煌。 1.前言 自20世纪90年代以来，随着全球化的形式与国际竞争的日益激烈，对人工智能技术的研究与应用变的越来越被人们关注，且人工智能在制造中的运用以成为实现制造的知识化、自动化、柔性化以实现对市场的快速响应的关键。 人工智能已对现实社会做出了非常重大的贡献，而且其作用已在各领域发挥得淋漓尽致，特别是在计算机领域，人工智能的应用更加突出，可以说，哪里有计算机应用，哪里就在应用人工智能；哪里需要自动化或半自动化，哪里就在应用人工智能的理论、方法和技术。目前，人工智能应用的主要领域，也就是计算机应用的主要领域。 人工智能是一门研究人类智能的机理以及如何用机器模拟人的智能的学科。从后一种意义上讲，人工智能又被称为“机器智能”或“智能模拟”。人工智能是在现代电子计算机出现之后才发展起来的，它一方面成为人类智能的延长，另一方面又为探讨人类智能机理提供了新的理论和研究方法。 学习机制的研究是人工智能研究的一项核心课题。它是智能系统具有适应性与性能自完善功能的基础。学习过程具有以下特点：学习行为一般具有明显的目的性，其结果是获
由机器人技术带动的农业升级，正在为农民生活改善打开新空间。无论是美国、德国、英国、法国等发达国家，还是中国为代表的发展中国家，农业机器人正呈现出蓬勃的发展态势，市场空间想象力十足。预计到2021年，全球农业机器人的销售量将超过1.4万台，销售额将超过20亿美元。 由机器人技术带动的农业升级，正在为农民生活改善打开新空间。农业机器人除了可以从事种植、打农药、收割等田地作业之外，还可以在畜牧养殖业中发挥重要作用。机器人将给农业带来一场新的变革。 农业机器人将信息技术进行综合集成，集感知、传输、控制、作业为一体，将农业的标准化、规范化大大向前推进了一步。不仅节省了人力成本，也提高了品质控制能力，增强了自然风险抗击能力。 并通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术将农作物与物联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能。 目前，全世界各国的农业机器人发展状况到底如何?小编就以四大国家为例，简要介绍一番。 一、美国 首先要介绍的世界超级大国——美国。美国明尼苏达一家农业机械公司研制除了一款独特的施肥机器人，它可以根据不同类型土壤的实际情况，制定不同的施肥策略。由于机器人可以科学配比出最适量的施肥方案，几乎不会再出现肥料浪费的情况，大幅降低了农业成本。而且精通肥料学的机器人还知道如何施肥才能把对环境的影响降到最低。 二、德国 接下来要介绍的是以严谨著称的德国。德国人一向以精通高精尖享誉世界，在人工智能领域他们又怎会落后？德国农业专家研制出的除草机器人BoniRob，可以在农场的各种地块间极速穿行，准确找到杂草并清除，每分钟可以除掉120根杂草，比人工和药物除草都要快得多。 三、英国 而在盛产蘑菇的英国，希尔索农机研究所研制出了一款可以高速采摘蘑菇的机器人，它的采摘效率是人工采摘的两倍，每分钟可以采摘40个蘑菇。这款机器人通过视觉图像分析软件来识别蘑菇的数量和等级，然后用红外线测距仪测定蘑菇的高度，再由真空吸柄根据计算得出的具体情况确定需要弯曲和扭转的力度，从而自动完成蘑菇采摘。
工业机器人发展现状及趋势 1国内工业机器人得发展现状 1、1发展概述 我国得工业机器人研究开始于20世纪80年代中期．在国家得支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关．已经基本实现了实验、引进到自主开发得转变。促进了我国制造业、勘探等行业得发展。但随着我国门户得逐渐开放．国内得工业机器人产业面临着越来越大得竞争与冲击。虽然我国机器人得需求量逐年增加，但目前生产得机器人还很难达到所要求得质量．很多机器人得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得同家。 现在，我国从事机器人研发得单位有200多家，专业从事机器人产业开发得企业有50家以上。在众多专家得建议与规划下，“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与大学参加，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得开发研究。“九五”期间，在国家“863”高技术计划项目得支持下，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得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 随着科学技术得不断进步，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得里程碑按照工业机器人得关键技术发展过程其可分为三代：第一代就是示教再现机器人，主要由机器人本体、运动控制器与示教盒组成，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得示教程序，使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动，连续轨迹再现得控制方法，可以完成直线与圆弧得连续轨迹运动，然而复杂曲线得运动则由多段圆弧与直线组合而成。由于操作得容易性、可视性强，所以在当前工业中应用最多。
学校开展校园足球情况的特色活动案例 金塔县第三中学：谢存 1.指导思想： 1.1体育教学是师生共同经历的一段生命历程，当我们的学生走出校门回顾这段历程时，其中应该有对运动文化的认识，以及进入该文化时的美好回忆。 1.2运动技术技能的水平决定享受运动乐趣的层次，它们之间的关系成正比，当学生感受到运动文化，进入了运动文化时，他们对运动技术的认识以及对运动技能的追求理应是自觉的，甚至是积极的。 l.3我们教师应对竞技项目进行分解→提取→改变→重构，使学生在一接触到这个项目，就对它发生兴趣，自觉的去研究其技、战术实现真正意义上的“我要学”。如同一个圆，从起点可以走到终点，从终点也可以走到起点。 1.4重视差异，在教学中不但强调客观时、空、量的平等，更要注意学生心理情感上的相对平等，面向全体学生因材施教，开发集体因素在体育教学中的特殊作用，有序地开拓课程的深度和广度，提高全体学生养成自我锻炼的习惯，为终身体育服务。 2.教材分析： 2.1足球头顶球技术是足球主要技术之一。由于其在进攻，防守时均能发挥出重要的作用，被称为足球场上的“第三只脚”足球头顶球技术有原地头顶球、跳起头顶球和鱼跃头顶球，三种形式。正确的击球部位，准确的击球时机，良好的落点判断是学生掌握该技术的关
键。 2.2本课头顶球技术实战运用是指在改变了足球比赛的规则的情况下，使学生能够实现其战术意图，通过富有想象力与创造性的跑位与传球在运动场上画出一个个美妙的三角形，在实战的情境中表现出应有的头顶球技术。 3.教学程序与作用 3.1足球文化导入。创造文化氛围使学生对足球文化有较全面的认识。 3.2足球头顶球技术学习，分层次教学形式。优化教学目标做到目标难易适中、确定在各类学生的“最近发展区”之间。 3.3头顶球技术实战运用，让学生在实战情境中提高头顶球技术，在合作中感悟到战术意识，在比赛中体验到运动文化的魅力。 3.4展示与评价。师生共同对学生学习的精神与技术技能情况进行小结。 4.教学重点：空间感觉的培养和准确的时空判断；击球落点的判断，击球时机的把握。 教学难点：完成头顶球技术的完整性与协调性。 5.场地器材：场地：校操场，足球场器材：足球50个，标志物：12只 6.足球教材研究课教学方案 学习阶段：水平四课型：新授课初二年级男生 学习目标：①在参与中体验到足球文化的魅力
智能机器人的现状与发展 □董文清 山东淄博实验中学山东淄博255000 摘要：当前，机器人技术正快速发展。对智能机器人进行了概述，介绍了教育机器人与机器人竞赛，分析了智能足球机器人的系统组成。与此同时，从多传感器信息融合技术、视觉系统、路径规划、人工智能应用等方面介绍了智能机器人的研究领域。 关键词：智能机器人现状发展 中图分类号:TH122文献标志码:A文章编号：1000-4998(2019)01-0036-03 Abstract:Currently,the robot technology is developing rapidly.The intelligent robot was summarized, the educational robot and robot competition were introduced,and the system composition of the intelligent soccer robot was analyzed.In the meanwhile,the research field of intelligent robots was introduced from the aspects of multi—sensor information fusion technology,vision system,path planning and Al application. Key Words：Intelligent Robot Present Status Development 1智能机器人概述 机器人技术经过几十年的快速发展，已从工业领域的广泛应用，拓展到服务、医疗、军工和救灾领域。按照应用的不同，目前智能机器人可分为工业机器人和服务机器人两大类。服务机器人又可分为个人服务机器人和专业服务机器人。 目前在服务机器人领域，智能机器人的主要类型有家庭智能助理机器人、教育机器人、教师机器人、工业制造培训用机器人、手术医疗培训用机器人、护理机器人和安全教育机器人等o未来，机器人将成为人们日常生活的一部分，并彻底改变人们的生活方式。 随着计算机、自动控制、微电子技术、人工智能等技术的发展，机器人技术的智能化程度正越来越高。传感器的应用，使机器人具有视觉、听觉和嗅觉。控制系统自学习和自适应能力的加强，使机器人具有感知、思维和互动功能。 世界各国的高校和科研机构都在研究具有人工智能的服务机器人。谷歌公司收购了八家行业内公司，主要从事视觉、语音、类人和智能化技术工作，从而使机器人能学习写诗、写小说、作曲等，并可进行足球运动。当前，智能服务机器人正在迅速发展。 2教育机器人 当前，智能服务机器人在教育领域表现出了无可比拟的价值和前景，其多学科交叉融合的特点为培养收稿日期：2018年11月 2019,57(1)高素质和复合型人才，特别是人工智能研究方面的人才提供了良好的平台。 在智能服务机器人领域，机器人硬件与编程软件相结合，可以培养学习者的思维能力和学习兴趣。目前，全球排名前十的教育机器人研究机构，以及德国Fischertechnik、日本本田电机等,已研制成功多种教育机器人产品。在国内，也有不少企业研发了教育机器人。其中，能力风暴教育机器人在发展中已取得600多项专利，形成120多种机型，包括语音互动、唱歌跳舞、类人等类型。科大讯飞的教育机器人载入了TY OS智能系统，具有理解能力、表达能力和一定的智商，通过自学习不断成长，从能听会说发展为能理解会思考。优必选阿尔法教育机器人一直以高自由度、智能互动、拟人造型而闻名，借助自然的语音对话，能实现人机对话、多人通话，并能实现运动、舞蹈等各种功能。 由此可见，研发与应用教育机器人，除了要提高机器人技术之外，还需要加强人工智能、语音识别和仿生等方面的技术，使教育机器人能像真人一样进行思考、动作和适应环境。 3机器人竞赛 为了推动智能机器人技术的发展，培养青少年的创新能力，在世界各地有各种机器人竞赛，主要包括机器人足球赛、机器人灭火竞赛、机器人综合竞赛、机器人格斗大赛、机器人轨迹赛等。机器人格斗大赛在全球已开展了几十年，以英国的机器人大擂台和美国的博兹大战较为出名。日本也曾举办两足机器人竞技格斗 机械制造总第653期曲占