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研究方向软体机器人、机器人可变形、生物信号可以控制机器人、机器人可以有皮肤、“主动”交流、机器人有心理活动、用意念操控机器、机器人带路、机器人之间互联。实现柔性机器人技术、液态金属控制技术、生肌电控制技术、敏感触觉技术、会话式智能交互技术、情感识别技术、脑机接口技术、自动驾驶技术、机器人云服务技术。大部分对应美国,少部分对应中国。
行业主要上市企业:科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工业富联(601138)、远大智能(002689)、上海沪工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST华昌(300278)、机器人(300024)、科远智慧(002380)、华自科技(300490)、埃斯顿(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)等。
本文核心数据:工业机器人产量、工业机器人销售额、全球工业机器人出货量TOP15国家和地区
供给端:工业机器人产量大幅增长
当前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料等与机器人技术深度融合,机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口期。
随着后疫情时代的到来,中国工业经济展现出了应对复杂严峻局面的强大韧性和活力,工业机器人行业表现逆势上扬。根据国家统计局最新发布的数据显示,2021年我国规模以上企业工业机器人产量为36.30万套,同比增长44.9%。
需求端:
——工业机器人销售规模增速近20%
《“十四五”机器人产业发展规划》指出,我国已经连续8年成为全球最大的工业机器人消费国。根据IFR数据显示,2020年我国工业机器人销售规模达到422.5亿元,同比增长18.9%。2021年底,工信部、国家发改委、科技部等15部门联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》,推动我国机器人产业在“十四五”时期迈向中高端水平。
《规划》明确提出,力争到2025年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地,机器人产业营业收入年均增长超过20%,制造业机器人密度实现翻番。预计到2025年我国工业机器人销售规模将达到1051亿元左右。
——工业机器人出货量居世界首位
据IFR《世界机器人2021工业机器人报告》显示,中国工业机器人出货量为168400台,强劲增长20%,居世界第一位。
——制造业机器人密度达到246台/万人
2020年我国制造业机器人密度达到246台/万人,是全球平均水平的近2倍。
——垂直多关节机器人占据半壁江山
从机械结构看,据MIR统计,2020年垂直多关节机器人在中国市场中的销量在各机型中依然位居首位,全年销售总销量的63%;SCARA机器人全年销售占比为30%;另外,协作机器人与Delta机器人销售占比分别为4%与3%。
综合来看,近年来,在国家政策的支持下,我国工业机器人密度不断提高,产量和销售额逐年增长。未来,随着工业机器人国产化进程加速,工业机器人行业发展空间巨大。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国工业机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
论文的研究思路写法如下:
1、行动研究法。
2、案例研究法。
课题研究包括有以下内容:
(1)课题的现实背景及意义。
(2)国内外关于同类课题的研究综述。
(3)课题研究的内容及预期目标。
(4)如研究已有一定基础,可写上初期研究成果或"研究的操作措施及做法"。
(5)课题研究的步骤及人员分工。
(6)课题研究的条件分析(含已取得的与本课题有关的研究成果)。
设计思路的撰写:
总体上来说就是设计者以一个什么样的大体思路来完成自己的课题设计。
内容主要包括规划选题的设计计划、设计步骤的主要组成部分、计划选题在什么地方有一些创新突破点、达到什么样的设计效果,最后以一个什么样的方式展现设计成果等方面。
设计方法的撰写:
设计方法有很多种比如实例分析法、十字坐标法、调查分析法、头脑风暴法、例举法、仿生学法、类比法、逆向思维法,缩小扩大法、缺点列举法,图表列举法,但所选择的课题在进行设计的时候不可能只用到一种设计方法。
可以说明在设计的某一阶段主要采用什么设计方法。
我们在应用各种方法时,一定要严格按照方法的要求,不能凭经验、常识去做。比如,我们要进行市场调查时,应明确制定调查表,明确如何进行分析包括综合分析和设计分析。
论文的研究思路怎么写
无论在学习或是工作中,大家对论文都再熟悉不过了吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?下面是我整理的论文的研究思路怎么写,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
一、提出问题(是什么?)包括对问题的概念界定、问题研究的重要性或意义的解释。
二、分析问题(为什么?)概括研究对象或问题的现状、利弊、指明存在哪些问题,并分析其产生的原因与危害性。
三、解决问题(怎么办?)提出本文论点和解决这些问题的途径、对策与建议等。
(一)论文——题目科学论文都有题目,不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合,尽量不设副题,不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气,不用惊叹号或问号,也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。
(二)论文——署名科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人,应该是能解答论文的有关问题者。现在往往把参加工作的人全部列上,那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者,也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。
(三)论文——引言 是论文引人入胜之言,很重要,要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。
(四)论文——材料和方法 按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格,写出实验方法、指标、判断标准等,写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志 对论文投稿规定办即可。
(五)论文——实验结果 应高度归纳,精心分析,合乎逻辑地铺述。应该去粗取精,去伪存真,但不能因不符合自己的意图而主观取舍,更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因,不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃,不能只废弃不合己意者。
(六)论文——讨论 是论文中比较重要,也是比较难写的一部分。应统观全局,抓住主要的有争议问题,从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理,而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论,表明自己的观点,尤其不应回避相对立的观点。 论文的讨论中可以提出假设,提出本题的发展设想,但分寸应该恰当,不能写成“科幻”或“畅想”。
(七)论文——结语或结论 论文的结语应写出明确可靠的结果,写出确凿的结论。论文的文字应简洁,可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。
(八)论文——参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉,便于查找,同时也是尊重前人劳动,对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题,也有科学道德问题。
(九)论文——致谢 论文的.指导者、技术协助者、提供特殊试剂或器材者、经费资助者和提出过重要建议者都属于致谢对象。论文致谢应该是真诚的、实在的,不要庸俗化。不要泛泛地致谢、不要只谢教授不谢旁人。写论文致谢前应征得被致谢者的同意,不能拉大旗作虎皮。
(十)论文——摘要或提要:以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写,有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影,或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外,还应给出几个关键词,关键词应写出真正关键的学术词汇,不要硬凑一般性用词。
(一)研究思路:
1、以文献研究法为指导,通过建立健全有关的规章制度,完善学校对党员的评价。
2、通过开展党员贯彻落实学校“双主协调,共同发展”的教学理念示范性教学为主导的教学研究活动,进行新一轮教学思想大解放活动。
3、通过访问等形式向广大群众了解和征求意见,研究党支部的学校思想大解放中的推动作用。
(二)实施步骤:
分为3个阶段:
1、准备阶段
a、筹建课题研究主要成员小组,撰写课题申请报告;
b、撰写课题开题报告。
2、申报与立项阶段
a、正式申报课题,等待批准立项;
b、修改开题报告,确定细化研究内容与方向,召开开题会;
3、实施阶段
三、开题报告研究方法有哪些?
在研究思路中,最重要的就是研究方法了,所以这里整理了几个常用的研究方法,以供参考:
1、归纳方法与演绎方法
归纳就是从个别事实中概括出一般性的结论原理;演绎则是从一般性原理、概念引出个别结论。归纳是从个别到一般的方法;演绎是从一般到个别的方法。
门捷列夫使用归纳法,在人们认识大量个别元素的基础上,概括出了化学元素周期律。后来他又从元素周期律预言当时尚未发现的若干个元素的化学性质,使用的就是演绎法。
2、分析方法与综合方法
分析就是把客观对象的整体分为各个部分、方面、特征和因素而加以认识。它是把整体分为部分,把复杂的事物分解为简单的要素分别加以研究的一种思维方法。
分析是达到对事物本质认识的一个必经步骤和必要手段。分析的任务不仅仅是把整体分解为它的组成部分,而且更重要的是透过现象,抓住本质,通过偶然性把握必然性。
3、比较分析法
比较分析法又称类推或类比法。它是对事物或者问题进行区分,以认识其差别、特点和本质的一种辩证逻辑方法。在资料不多,还不足以进行归纳和演绎推理时,比较分析法更具有价值。康德说:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往能指引我们前进。”
4、观察法
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。
5、文献研究法
文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被广泛用于各种学科研究中。
毕业论文所用的研究方法
毕业论文所用的研究方法,毕业论文对于每个学生来说都有重要意义,毕业论文中所常用的研究方法有很多种,那么下面大家就跟随我一起来看看毕业论文所用的研究方法的相关知识吧,希望对大家能有所帮助。
1、调查法
调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的知识。调查法中最常用的是问卷调查法,它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法,即调查者就调查项目编制成表式,分发或邮寄给有关人员,请示填写答案,然后回收整理、统计和研究。
2、观察法
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法
3、实验法
实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是:
第一、主动变革性。
观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象,发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件,人为地改变对象的存在方式、变化过程,使它服从于科学认识的需要。
第二、控制性。
科学实验要求根据研究的需要,借助各种方法技术,减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰,在简化、纯化的'状态下认识研究对象。
第三,因果性。
实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。
4、文献研究法
文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有:
①能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题。
②能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问。
③能得到现实资料的比较资料。
④有助于了解事物的全貌。
5、实证研究法
实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要,提出设计,利用科学仪器和设备,在自然条件下,通过有目的有步骤地操纵,根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。
6、定量分析法
在科学研究中,通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化,以便更加科学地揭示规律,把握本质,理清关系,预测事物的发展趋势。
7、定性分析法
定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。
8、跨学科研究法
运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法,也称“交叉研究法”。
9、个案研究法
个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象,加以调查分析,弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。个案研究有三种基本类型:
(1)个人调查,即对组织中的某一个人进行调查研究;
(2)团体调查,即对某个组织或团体进行调查研究;
(3)问题调查,即对某个现象或问题进行调查研究。
10、功能分析法
功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法,是社会调查常用的分析方法之一。它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要(即具有怎样的功能)来解释社会现象。
毕业论文写作步骤
在写作过程中,论文写作基本步骤一般分为"前奏——提纲——写作——收尾——校对"。
1、前奏
就是对资料的收集和遴选,并对文章需要的内容进行消化处理。
2、提纲
就是对文章的整体思路进行总体掌握,这样才能对论文写作质量有充分的保障。
提纲是由序码和文字组成的一种逻辑图表,是帮助作者考虑文章全篇逻辑构成的写作设计图, 是作者构思谋篇的具体体现。
图表在手,作者可以初观论文结构的全貌,层次清楚,重点明确,简明扼要,一目了然。
提纲是论述框架,是构思的外化。思如流水,稍纵即逝,要尽快捕捉记录并固化。
3、写作
这个过程是比较重要的,也是核心,在论文的正是写作过程中需要整合各种资源以及各种优势资料,这样才能写出好文章。
4、收尾
开头和收尾都是文章不可缺少的组成部分,这样保持文章的高质量具有保障意义。
5、校对
校对工作是对文章的最终处理,这种校对包括文章写完后的校对以及对作者不满意地方的修改,这个很关键,也很重要,是对作者负责任的集中体现。
毕业论文写作方法
(一)选题方法
选题是毕业论文写作的开端。能否选择恰当的题目,对于整篇毕业论文写作是否顺利,关系极大。好比走路,这开始的第十步是具有决定意义的,第一步迈向何方,需要慎重考虑。否则,就可能走许多弯路,费许多周折,甚至南辕北辙,难以到达目的地。选题,要遵循这样两条基本原则:第一条是价值原则,即论文的选题要有价值。论文价值有理论价值和应用价值之分,选题时,要把应用价值摆在首位。写的毕业论文不是毫无实际意义的“空对空”的文字游戏,而是来源于现实,并为现实服务的。衡量一篇论文是否有价值以及价值之大小,应当首先看它能满足社会需要的程度如何。我们要从现实生活中选取有意义的题目,写出文章来最好能指导现实,为当前的现实服务。第二条是可行原则。选题时要充分考虑主客观条件。客观条件主要是写作的时间、地点、环境;主观条件包括作者的才能、学识和所掌握的材料等。在选择毕业论文题目时,必须考虑自己的主、客观条件,量力而行。即要选择那些客观上需要,主观上又有能力完成的题目。
(二)搜集材料方法
材料是文章的血肉,写文章不能没有材料。毕业论文如果缺少翔实的材料,就会像毛泽东同志曾经批评过的党八股那样,“空话连篇,言之无物”,“像个瘪三,瘦得难看”。
写作的材料从哪里来?第一来自生活。人民群众丰富多采的生活实践是文章写作取之不尽、用之不竭的源泉。鲁迅曾对青年作家说过,“此后如要创作,第一须观察”,要去“读‘世间’这一部活书”。党校学员来自党政机关、企事业单位,大都具有较丰富的实践经验,指引导他们从自己的工作实践中,从自己的“生活仓库”中摄取写作材料。第二来自书本,包括各种文献资料、报刊杂志等。宋朝朱熹诗曰:“半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊。问渠哪得清如许,为有源头活水来。”讲的是读书的好处。书籍是人生最好的老师,写作者如能经常向书本请教,文章的材料就像“源头活水”那样源源不断。指时博览群书,浏览各种报刊,发现有用的材料,就可以向学员推荐。材料靠自己去搜集。指导教师可以指导学员先制定一个搜集材料的目录,如是调查材料,可按时、地、对象拟定目录;如是文献资料,可按书刊名称和发行年月安排目录。要着重搜集第一手材料,对第二手材料要查明出处、核对原著。
(三)立意方法
立意就是确立文章主题。主题在文章中处于核心地位,是文章的“灵魂”和“统帅”。一篇文章质量高低、价值大小,主题是其衡量的主要尺度。
指导学员立意,要遵循以下原则:
第一,符合现实需要,体现时代精神。文章是时代的产物、现实的反映,它的主题应体现出那个时代的特征及发展方向。因此,毕业论文应牢牢把握时代脉膊,回答时代提出的最尖锐、最迫切、最现实的问题,以推动社会向前发展。
第二,反映客观事物本质。文章是对客观事物的认识和反映,但并不是像镜子那样机械地反照现实,而应当反映客观事物的某种本质,揭示其内部的规律性。
第三,要有独到的见解。只有独到的见解,才能使人受到启发,令人感奋,于人有益。什么是“独到的见解”?就是古人所说的“见人所未见,发人所未发”,“人人心中皆有,人人笔下俱无”的思想、认识、意见、主张。要获得独到的见解,关键在于多思。其次,要有胆识,敢于标新立异。站在时代的高度,深入事物的本质,多思深思,确立有现实意义;有独到见解、有理论深度的主题。
(四)谋篇布局方法
所谓谋篇布局,就是考虑和安排文章的整体结构。结构是文章的骨架。确定了主题,选定了材料,接着就要把文章的框架搭起来。安排结构的基本要求是:(一)要围绕主题安排结构;(二)要有明确、清楚的层次;(三)要完整、自然、严密。指导教师应根据文章所要表现的内容,合理安排结构,做到有中心,有层次,首尾圆合,重点突出,严谨自然,富于变化
研究思路和方法怎么写模板
研究思路和方法怎么写模板,研究方法是有很多,但是研究思路显然更为重要,掌握正确的方式方法才能更好的写作,下面大家就跟随我一起来看看研究思路和方法怎么写模板的相关知识吧,希望对大家能有所帮助。
研究思路和研究方法
研究思路
本文以上市公司关联方交易作为研究对象,结合前人的相关研究,重点分析关联方交易及其信息披露存在的弊端。首先,分析关联方交易的必要性、关联方交易的利弊。其次,分析关联方交易信息披露的必要性以及信息披露中存在的主要问题。然后,通过案例分析论证关联方交易中存在的问题。最后,提出解决方案
(1)题目:关联方交易会计问题研究
(2)选题意义:关联交易是一种普遍存在的现象,已经成为许多公司日常生产经营的重要组成部分。上市公司能够合理有效地披露关联方关系及其交易,不仅直接决定报告主体的会计信息质量和会计信息使用者的决策效果,而且严重影响上市公司的公众形象和证券市场的竞争机制。完善和强化关联交易制度的约束,提高上市公司关联交易信息披露透明度,是限制和防范通过关联交易操纵行为的有效途径之一。
(3)需要解决的问题:
1、关联方交易存在的弊端:
①操纵关联方交易价格,向上市公司转移利润,粉饰会计报表,欺会计信息使用者。
②相互转移收入和费用。
③关联方之间转让股权,形成非正常收益。
2、关联方信息披露中存在的主要问题:
①信息披露不全面
②信息披露不适当
③信息披露不及时
1、解决方案:
(1)加大会计师事务所对重大关联方关系及其交易的审计力度
(2)有必要在准则正文中明确、全面、集中地陈述有关规定
(3)报告实体与其联营企业间的交易应比例合并、全额披露
(4)增加关联方交易披露的方式
(5)充分披露关联交易的定价政策
(6)增加关联交易信息的披露的方式二、研究方法本文以理论研究作为支撑,研究关联方交易及其信息披露中存在的弊端。
本文的研究方法主要有以下两种:
(1)理论分析的方法。对于关联方交易的研究需要总结前人的研究成果,并以此作为理论基础,找到目前的研究动态。本文在对前人的相关研究成果进行总结和提炼,以对关联方交易的研究作为理论基础,进而分析关联方交易的利弊。
(2)数据图表分析的方法。本文通过对上市公司各季度存货、各季度产品销量、销售毛利率的数据进行制表并分析,以及与母公司数据的比较,得出研究结果。
研究思路和研究方法
(一)研究思路
本课题研究有目的、有计划严格按照“调查筛选——课题论证——制订方案——实践研究——交流总结——申请结题”的程序进行。先对中学班主任沟通现状作全面了解,明确研究的内容、方法和步骤;再组织本课题组教师学习课题研究的.内容、任务和具体的操作研究步骤。通过一系列的应用研究活动,了解非暴力沟通的发展历史与特征,建立起中学班主任语言暴力消减路径体系,依托长沙市德育名师工作室及相关课题实验研究中学班主任专业交流平台,完成中学班主任非暴力沟通评价体系,以此推动非暴力沟通的应用与发展。
(二)研究方法
采用调查研究法、行动研究法、比较研究法、案例研究法、经验总结法和文献研究法。
调查搜集国内外非暴力沟通培训专家的相关资料,摄制相关资料。
用行动研究法对非暴力沟通的文化内涵理论与方案进行探索、实践,经历调查——计划——行动——总结——反思五个阶段。
进行暴力与非暴力沟通的比较研究,吸收古今中外非暴力沟通应用的经验,促进非暴力沟通研究的深入。
根据中学班主任非暴力沟通实际案例,研究中学班主任非暴力沟通的规律,总结经验,共同探讨。
查阅相关中学班主任语言暴力和非暴力沟通研究文献、论著、报告、经验总结、统计资料等,给中学班主任语言暴力消减研究提供借鉴。
(三)技术路线
技术路线:前期调研——课题论证——课题纲要——课题计划——实践探索——反思调适——收集资料——总结分析——构建模式——形成报告——推广应用
(四)实施步骤
第一阶段
1、制定《中学班主任语言暴力消减路径研究》课题实施方案,邀请专家,召开课题开题论证会,听取专家和课题组教师对中学班主任语言暴力消减路径研究方案的意见。
2 、开展中学班主任语言暴力消减路径应用研究,完善中学班主任语言暴力消减目标、内容、流程、模式及其评价相关研究工作。
第二阶段
1、组织课题组教师,编订《中学班主任语言暴力消减路径体系》。
2、中学班主任语言暴力消减规律与特点相关论文成果推出
3、参照《中学心理健康教育纲要》《中学教师专业标准》等法规政策文件,初步建立中学班主任非暴力沟通评价体系。
第三阶段
1、中学班主任语言暴力消减路径研究的课例、案例与相关中国化、本土化理论研究,推出经典课例。
2、推出《中学班主任语言暴力消减路径》等课题研究成果,为课题的结题和鉴定做好充分的准备。整理收集老师的论文案例及学生非暴力沟通学习体会或比赛获奖情况,并进行分析、总结。
3、编撰《中学班主任语言暴力消减路径论文集》。
4、撰写课题研究结题报告,请专家及领导鉴定和评议。
接触危险物品的工作岗位高温、低温、高压、辐射等极端环境的工作岗位长时间机械作业的工作岗位长时间监视监控的工作岗位精细工作高强度工作……-----------------------------------随着知识经济时代的到来,高技术已成为世界各国争夺的焦点,机器人技术作为高技术的一个重要分支普遍受到了各国政府的重视。据了解,目前日本继前两个机器人计划--“极限作业机器人”计划和“微机械技术”开发计划之后,正在实施第三个“人型机器人”计划;美国仅花在无人机上的费用就已达25亿美元。我国政府也非常重视机器人的研究,早在“七五”期间就开始了工业机器人和水下机器人攻关计划,并取得了一定的成绩。1986年,国家“863”计划将智能机器人列入其中。经过十几年的艰苦奋斗,从跟踪世界先进水平到自主开发,取得了举世瞩目的成果。 机器人技术--科技经济的必争之地 世界各国都非常重视机器人技术的开发与研究,主要有以下几个方面的原因: 第一,发展机器人可以提高综合国力。机器人技术是集光机电信息自动化于一身的高新技术,从某种意义上讲,一个国家机器人水平的高低,代表了一个国家的综合实力。 发展工业机器人可以增强一个国家的制造能力。国内外很多企业都是通过使用工业机器人来提高生产率和产品质量。国外一些大的汽车、电子、机械制造商通过采用工业机器人作为关键生产设备,可以做到根据市场需求,及时调整生产策略,以小批量、多品种,占领更多的市场份额。国家"863"计划正是看到了这一趋势,对工业机器人及其应用工程给予了大力支持,在摩托车、汽车、电子、家电等行业推广了一批示范工程,并形成了拥有自主知识产权的产品系列。 发展特种机器人可增强国家的可持续发展能力。所谓的特种机器人是指除工业机器人之外的各种机器人。在“863”计划实施的初期,我国先后研制出了水下机器人、排险机器人、机器人压路机、微操作机器人、双足步行机器人、灵巧手等多种用途的特种机器人,大大缩短了我国机器人水平与国外发达国家之间的差距,有力地推动了我国机器人技术的发展,加强了机器人与社会、经济的联系。 智能机器人是具有感知、思维和行动功能的机器,是机构学、自动控制、计算机、人工智能、光电技术、传感技术、通讯技术、仿真技术等多种学科和技术的综合成果。智能机器人做为新一代生产和服务工具,在制造领域和非制造领域占有更广泛、更重要的位置,这对人类开辟新的产业,提高生产与生活水平具有十分现实的意义。例如,我国在争取公海海域优先开采权的过程中,由国家“863”计划研制的6000米水下无缆自治机器人系统先后两次出海,获得了海底锰结核分布的珍贵资料,使我国成为世界上少数几个具有深海探测能力的国家之一。 第二,发展机器人技术可以提高国防实力。在海湾战争、波黑战争、科索沃战争中,各种无人机和地面军用机器人系统在战场侦察、探雷排雷、监视、通讯中继、电子对抗、火力导引、战果评估、骚扰、攻击等方面都起了特殊的作用。鉴于高新技术对未来战争的指挥系统、战场环境将产生重大影响,我国已经开展并将加强这方面的研究。 第三,机器人可以形成一个巨大的产业。尽管目前发展相对成熟的只有工业机器人,但从世界机器人的发展趋势看,服务机器人、个人机器人具有巨大的市场潜力,可以预见,个人机器人将会像个人电脑一样走进千家万户,成为人类社会必不可少的生活用品。 第四,发展机器人可以提高一个国家的国际地位。在国家攻关计划和“863”计划的支持下,我们已经研制出了各种用途的机器人,并加入了由少数发达国家参加的国际先进机器人计划,提高了中国科技的国际地位。 我国发展机器人技术的必要性目前,我国机器人市场还不是很大,其原因是多方面的。我国是一个人口大国,多数人对机器人缺乏了解,认为现在下岗人员就很多,还用机器人干什么。这是一个偏颇的观点。 首先,机器人不是简单地代替人工作,我们使用机器人是让它们完成不适合人直接干、干不了和干不好的一些工作。比如:机器人可以进入病人体内进行检查和治疗,进入煤气管道进行检查和维修,进入核电站检查核泄漏,机器人可以登陆月球、深潜海底,能24小时不停地高质量完成单调或复杂的工作。目前我国有许多人工作在有毒、有害、高温、危险的作业环境中,机器人的应用可以将他们从恶劣环境中解放出来。 市场竞争也需要机器人。机器人的应用,不仅可以提高产品质量,提高产品的改型速度,适应快速变化的市场,满足消费者的需要,而且可以降低产品的成本,提高市场竞争能力,从而提高我国企业在国内外市场上的竟争能力。 另外,随着物质及精神生活水平的提高及老龄人口的增多,人们将需要更多的智能化、社会化、家庭化、个性化、感情化的服务,机器人将大显神通。 最重要的是,站在国家的角度来看,许多尖端技术,尤其是国防高技术必须拥有自主知识产权,才能在国际竞争中得到主动权。霸权主义并不希望我国拥有能与其相抗衡的机器人技术,我们只能依靠自力更生。 前景光明的机器人应用我国是一个发展中大国,经济的高速发展给机器人技术带来了广阔的应用前景。 随着我国高技术产业的兴起和大中型国有企业的扭亏为赢,将出现一批新兴产业,也将诱发新一轮的投资,工业机器人作为先进制造业的核心必将得到广泛应用。近两年,我国大规模的基础设施建设为混凝土喷射机器人、凿岩机器人、机器人压路机、机器人推土机等机器人化工程机械提供了用武之地。新一代机器人化工程机械如装载机、搅拌机、摊铺机、盾构机器人等正在研究中。21世纪是人类走向海洋,向海洋要资源的世纪,我国的系列水下机器人将承担起海洋探测的重任,为我国开发海洋作出贡献。 通过国家“863”计划的实施,我国机器人产业化已初露端倪,而且发展势头良好。一些企业已看到了机器人的巨大潜力,一汽、华录、海尔、嘉陵、长安等大型企业集团都开 始涉足机器人领域,他们都看到了中国潜在的机器人市场。 抓住时机迎接挑战 加速我国机器人产业化的发展迫在眉睫,我们必须采取相应的措施,才能适应形势。 国家应加大对机器人技术的投人,并制定相应的鼓励政策。机器人是具有创新性的、战略性的、对国民经济和国家安全有巨大影响的高技术,是21世纪经济技术的制高点之一。国家必须投入较多的资金加快机器人技术的研究,同时对有关企业给予一定的优惠政策,以推动我国机器人产业的发展。 我国应组建机器人自动化装备产业集团。随着我国制造业的快速发展,国内对机器人自动化装备的需求越来越旺,国外大的机器人公司已纷纷进人中国市场。尽管总的说来我国的特种机器人性能价格比优于国外,但由于企业规模小,产品比较单一、批量小,缺乏足够的资金实力和企业间的协调能力,因此很难与国际大公司抗衡。我们只有成立具有一定规模的公司,增加投入,在提高产品质量的同时降低成本,创造品牌,才能形成企业的良性发展,在国际市场占有一席之地。 筹建中国机器人协会。现在我们国家拥有二级机器人协会、学会不少,但各个分会针对的重点不同,涉及的人员范围也不同,相互沟通不够,给人一种各行其事的感觉。如果能成立一个中国机器人协会,把现有的二级学会组织起来,通过学术交流、科普宣传、市场调查等活动普及知识、培养人才,推动机器人科学技术的研究和应用水平,将对我国的机器人事业大有裨益。----------------------------------中国工业机器人未来发展会怎样?它能不能大规模应用于生产,被市场所接受?这一直以来就是困扰很多人一个的问题。 中国工业机器人发展长期以来受限于成本较高同时国内劳动力价格低廉的状况,这种局面使得工业机器人应用面十分狭窄。但是随着中国经济近30年的持续快速扩张,人民生活水平不断提高,很多情况已经悄然间发生了变化,这些变化改善了工业机器人的使用环境。 加工制造业作为制造业体制最为灵活,发展最为迅速的部分,它对国民经济有着极大的影响。改革开放以来,加工制造业的发展经历了从80年代的“三来一补”到国内外厂商直接投资开办工厂并同时在国内和国外销售。但是这些在中国的投资和开办的工厂利用的只是中国充足和低廉的劳动力,而它所采用的技术和设备大多来自于国外。虽然劳动力近似无限的供应使得中国制造业在二十世纪末已经发展成为世界工厂。但是这种发展却埋下巨大的隐忧,世界工厂的发展依赖于劳动力能否充足供应。经济持续的增强以及在中国推行了20余年的计划生育,中国劳动力供应格局到现在已经开始发生变化。中国劳动力市场逐步从“买方”市场转移到“卖方”市场,劳动力由供远大于求开始向供求平衡的方向发展。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这种市场的变化使得很多劳动力密集行业中的企业为了提高劳动生产率所采用的依靠增加工人数量,延长工人劳动时间的方法反将使其成本越来越高昂,同时这种方法的使用也受到越来越多法律的限制和政策的阻碍。这种从企业微观层面到整个社会宏观层面的改变对于中国企业影响巨大,它促使企业认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度以尽量减少用工量来应对这种改变。 随着劳动力过剩程度的降低,单个工人的成本上升、对于产品质量更高的要求以及国家对装备制造业的重视,工业机器人及技术在中国得到了政府和产业界的广泛重视。政府努力加快中国装备制造业尤其是工业机器人的发展,使用各种办法加大中国装备制造业在市场中占据的份额,并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人及技术以提升技术水平。产业界也开始重视工业机器人在降低劳动成本、减少劳动风险、提高产品质量中所起的巨大作用。正因为如此,最近几年国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人。不少企业通过采用工业机器人及技术满足了自己的要求,从而提高企业的竞争力。各种机器人生产厂家的销售量都有大幅度的提高。最近四年,很多企业在华的销售量甚至是前面十几年销售量的几倍。德国CLOOS公司在华焊接机器人销售量2000年以前为47台,2000年以后已经突破121台,销售量翻了近三倍。快速发展的工业机器人及技术正被大量应用于工业企业的技术提升。在未来,中国的工业机器人产业将作为一种在国民经济中占据重要地位的产业而存在。 国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用,长期以来推进机器人技术提升传统产业,利用机器人技术发展高新产业。机器人技术主题不仅积极推动机器人产业化应用而且在普通人群中广泛普及机器人知识,增加人们对于各种机器人的了解和认识。使利用机器人技术提升我国工业发展水平,提高人民生活质量成为全社会的共识。----------------------------------------------1,基于符号的机器人学诞生与发展的简要历史 工程学科的一个共同点是:先有工程实践。机器人学的诞生也不例外,是随着工业机器人的诞生与发展而进行的,直至七十年代,工业机器人整个系统基本定型,发展主要在于单元器件性能的逐步改进。这时机器人学向深度和广度发展,成为一门非常综合和活跃的学科,这也是工程性质学科的另一个共同点:到一定时期,理论将超前于工程实践。George C. Devol于五十年代中期发明工业机器人,是可重复编程的PTP控制的操作手,和Jeseph F.Engelberger共同发展这一全新工具概念后,于1959年成立第一家工业机器人公司Unimation lnc.启发工业机器人发明的前期工作是二战中开始的主从控制的遥控机器人的开发,主要用于放射性物质的处理。 工业机器人发展的主要历史事件如下: 1954年:美国G.C.Devol,发明可编程机器人,专利号2988237 1959年:美国行星公司制造第一台商用机器人 1960年:美国Unimation公司成立 1970年:Victor Sheinman验证Starford Manipulator 1971年:日本工业机器人协会成立 1974年:美国Cincinnati Milaeron公司推出第一台小型机控制的机器人T3 1976年:Ralph Bolles发展了机器人编程语言AL 1978年:Unimation公司推出可用于装配的通用机器人PUMA 1978年:日本,牧野洋发明SCARA装配机器人 机器人学研究的主要事件有: 1954年:Denavit和Hartenberg(1954)提出用于表达空间杆件几何关系的一般方法,可用于解机器人正运动学 1962:Ernst(1962)和Boni(1962)分别研究带触觉和压觉传感器的机械手 1964:Uicker(1964)的博士论文研究了空间杆件的动力学 1968:Pieper(1968)的博士论文中用代数方法解逆运动学问题 1968:McCarthy(1968)在Stanford AI Lab研究带摄像机、麦克风的机器人,能根据人的指令发现并抓取积木 1971:Kahn和Roth(1971)研究机器人的最少时间控制 1972:Paul(1972)研究关节空间轨迹规划 1973:Bolles和Paul(1973)用装有视觉和力觉的Stanford arm完成水泵装配 1974:Bejezy(1974)研究机器人的动力学和计算力矩控制 1976:Bolles(1976)发展了机器人编程语言AL 1979:Paul(1979)研究了笛卡尔空间的轨迹规划 1979:Lozano—Perez和Wesley(1979)研究机器人避障问题 1981:R.P.Paul(1981)出版第一本机器人学课本,“Robot Manipulator:Mathematics,Programmings and Control” 这些事件的选择标准是该项研究开创性的。但是,虽然1954,1964二事件是机器人运动学和动力学的基础,但并不是专门为机器人学研究的。 1978年PUMA通用工业机器人的诞生可看作是工业机器人的成熟,直到现在,工业机器人的整个机械结构,驱动,控制结构,编程语言均和1978无本质差别。 1981年机器人学课本的出版标志着该学科的成熟,Denavit和Hartenberg(1954),Pieper(1968),Paul(1972),Bolles(1976),Paul(1979)等人的研究对工业机器人的成熟作用巨大。 由于学科发展的主要驱动力是求新求深,进入八十年代,机器人学的发展主要向广度和深度发展,主流也渐离工业背景。但由于机器人学是工程学科,太偏离实际肯定要受到制约,也即受到市场驱动力的制约,如那么多的机器人控制和智能方面的研究,但无一实用,这方面的研究肯定要萎缩。这几年,机器人学界意识到这一点(也即研究经费减少了),开始把注意力投向新的工程主题。基于行为的机器人学和生物机器人学将把机器人学推向新的发展时空。2, 基于符号的机器人学的主要研究内容 参照K.S.Fu等(1988)的经典机器人学课本,传统机器人学的研究内容为: ·运动学 ·动力学 ·轨迹规划 ·操作手控制(包括位置与力控制) ·机器人传感器 ·路径规划与任务规划 以上内容均在笛卡尔空间对机器人或环境用符号进行描述(关节空间可映射至笛卡尔空间),然后实施规划和控制,这部分机器人学称之为基于符号的机器人学是恰当的。另外机器人路径规划和任务规划是与基于符号的人工智能特别相关的部分,这部分内容也称之为智能机器人学或基于人工智能的机器人学,基于符号的人工智能引起的危机自然也是它的危机。 进入十年代后,机器人学向深度和广度发展的研究有: ·多机器人系统的运行学、动力学、运动轨划、控制和协调等问题 ·冗余度机器人的运动学、动力学、运动规划和控制问题 ·弹性机器人的运行学、动力学、运动规划和控制问题 ·复杂环境中机器人的基于多传感器的信息处理与任务实现问题 向广度发展的研究为: ·移动机器人的结构、传感器、控制与任务规划等 爬行,步行,飞行,水下,轮式,履带式等等能移动的机器人均是移动机器人,够成非常丰富的研究内容,由于机器人在工作空间中移动,首要问题即是避障与导航。由于移动机器人需要具有在动态环境中的自主运动和作业的能力,另一术语自主机器人也主要指移动机器人。 由于移动机器人的工作环境(动态的,不确定的)与工业机器人的工作环境(结构化的)完全不同,也就需要新的理论,正是这方面的工程需要诞生了基于行为的机器人学及向生物机器人学的发展。3,什么是基于行为的机器人学? 基于行为的机器人学反对抽象的定义,因此采用场景化、具体化的解释更适合该领域的哲学思想,下列表是基于行为的机器人学和基于符号的机器人学在各方面的比较。 特征项 基于行为的机器人学 基于符号的机器人学 研究对象 非结构化环境工作的自主机器人 结构化环境工作的机器人 环境特点 动态的、不确定的、复杂的 确定的、预知的、简单的 传感信息的处理 分布式直接处理,不抽象、不定义 集中式融合处理,抽象、定义 对环境的处理 无中心模型,无中心表达 有模型,有中心表达 行为序列的产生 行为序列由目标、操作场景和机器人之间的交互作用而突现产生 根据给定的任务预先进行精确的规划 行为控制 自组织、分布式 中央控制或隐形中央控制 信息处理方式 并行、计算量极小 串行、计算量极大 任务实现 由自组织行为和环境交互作用的突现行为实现 由算法实现 系统结构 由行为模块并行组织,分层结构动态突现 由功能模块串行组织,结构固定不变 系统理论 主要用语言表达,难以形式化,强调具体化、场景化证实 主要用符号表达,便于分析,多用仿真基于行为的机器人学的重要研究内容是系统结构而不是算法,基于行为的机器人在非结构化动态环境中的性能非常优越,用基于符号的机器人学设计的类似的机器人无法达到如下性能: ·高速度,高灵活性。在动态复杂环境中的移动速度可达到2米/秒。 ·高柔性。迅速适应变化的内外部约束。 ·高鲁棒性。可以承受局部损坏。 ·高效性。软件代码可以是传统的几百分之一,硬件可以是传统的几十分之一。 ·经济性。价格是传统的十几分之一。 ·简易性。没有机器人学正规训练的人也能很快操作。 ·可扩展性。很少改变原有系统便可增加性能。 ·可靠性。分布式自组织并行工作,可靠性强。4,生物机器人学,新的研究共同体 进入九十年代,机器人学研究中出现了许多新名称,如:基于行为的机器人学(Brooks,1991a),进化机器人学(Harvey,92),非笛卡尔机器人学(Gomi,1996),认知机器人学(Brooks,1997)等等。其中,进化机器人学主要研究当前环境行为进化,非笛卡尔机器人学和基于行为的机器人学研究类似的内容,认知机器人学是Brooks新提出的概念。因为Brooks一直领导着这个新的领域,有必要解释这个概念的背景。Brooks研究组研制基于行为的机器人取得很大成功后,(Brooks和Stein,1993)开始进行机器人的最高形式--仿人机器人的研究,主要是想实现其智能一步步累积的思想,更把研究面向人类认知问题,当时建立了很大的研究计划,至1996年底(Brooks,1997)报告了该计划的研究成果,显然,该计划从经费、技术和研究思想上遇到大挫折,目前还停留在单元模块的制造和研究上,在研究思想上,由于系统结构还是基于SA设计,由第三章的分析,根本是不会成功的。从技术上说,人从机体、感觉到大脑,远比想象的复杂,完全模拟人的行为,进一步拥有人的能力,还是长远的研究目标,从研究思想上,Brooks的智能累积思想(1991a)是行不通,一方面Brooks仍采用整体智能的概念,另一方面,智能的进化包含生物基础的进化,并不单纯是行为层次的增加。尽管如此,Brooks的研究计划引起世人注目,因为以前的类人机器人主要是机构的研究,最复杂是早稻田大学加藤一郎研制的会演奏钢琴的机器人,是传统控制方式的杰作,Brooks是第一个用基于行为的方法研制仿人机器人,已制成头眼手模块。德国GMD和日本东京大学也开始这方面的研究。虽然研究计划遭到挫折,但(Brooks,1997)提出了认知机器人学的概念,并把它作为基于行为的机器人学的进一步发展。他把身体形态、动机、一致性、自适应、发展、大脑机理等作为研究主题,可以看出,Brooks想把研究类人机器人作为基于行为的机器人的发展,他所说的认知机器人学即是对类人机器人的研究,也没有提出系统的理论,只是研究对象复杂了。 通过以上分析,进入九十年代,许多研究人员从生物学中寻找启发来开拓机器人学的新方向,主要推动力量是Brooks建立的包容结构理论,许多研究者也发现了包容结构的局限性,在它基础上很难再进行进一步的研究,上一章提出的GBA作出了很大的发展,GBA是一个开放的系统,在GBA的基础上,行为学习、行为进化等等均可以系统地进行研究,同时又面临许多新的问题,如更为有效的驱动系统、传感器,复杂学习问题,计算工具问题,思维问题等等,单一地面对某一问题,如,当前环境行为进化,或认知,都不利于机器人学新的发展,有必要把它们都统一到生物机器人学的范畴中,因为它们的思想基础都是统一的,另外,生物机器人学也不是基于行为的机器人学的发展,而是一种包容,以构成新的研究共同体,以深入、综合的视野拓宽机器人学研究的新时代。 生物机器人学的研究对象是:动态的不确定的环境中工作的自主、半自主的机器人。研究方法是:从生物系统的各个层次获得启发,动态平行应用从上向下和从下向上的研究方法,也即太极研究方法,更多地运用综合策略。 主要研究内容如下: (1)仿生物机构、驱动器、传感器 (2)仿生物计算工具 (3)系统结构与智能结构 (4)意识、动机、情感、成长、相互作用、技能、语言、学习、知识、知觉、行为实现、思考等认知能力 (5)系统设计与制造 这样,生物机器人学就有了明确的指导方向,包容性也很大,如(Harvey,1992)提出的进化机器人学主要研究认知能力中的成长问题,采用动态神经网作为计算结构和工具,认知机器人学也主要针对认知能力中的几个因素。需要指出的是系统结构和智能结构是生物机器人学的基础,认知能力也需要在这个基础上实现。基于行为的机器人学主要研究了系统结构以及行为实现和相互作用问题。显然,生物机器人学能把已进行的该方向的所有领域都包容进来,并能促进和指导进一步的研究,同时避免犯局部性的错误。特别是,在研究方法上得到了和谐统一,一味从下向上的还原主义的研究方法容易犯机械论的错误,如目前发展的神经网络,难以产生高层行为,一味从上向下的研究方法容易脱离实际,如基于符号的机器人,难以适应环境。
机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要:机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展,智能化、网络化、微型化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。 关键词:智能控制 机器人 技术 1、引言 工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统,运行时常具有不确定性,而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其精确的数学模型,即使建立某种模型,也很复杂、计算量大,不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化,不依赖对象模型,自学习和自适应等特性,用它解决机器人等复杂控制问题,可以取得良好效果。 2、智能机器人的概述 提起智能机器人,很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期,行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法精确描述的,提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统,即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述,因此,专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破,使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体,但两者之间存在很大的差异。例如,对于智能装配机器人而言,要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息,通过分析,发现并找到所需工件,按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此,智能机器人需要具备知识的表达与获取技术,要为装配做出规划。同时,在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术,找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺,它可能要采用力与位置的混合控制技术,还可能为机器人的本体装上柔性手腕,才能完成任务,这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广,技术要求高,是高新技术的综合体。那么,到底什么是智能机器人呢?到目前为止,国际上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为,智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知,即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业,它要能找到和识别所要的工件,需要利用视觉传感器来感知工件。同时,为了接近工件,智能机器人需要在非结构化的环境中,认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统,即各种各样的传感器。所谓思维,是指机器人自身具有解决问题的能力。比如,装配机器人可以根据设计要求,为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序,指挥执行机构,即动作部分去装配完成这个机器,动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此,智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义,但通过对具体智能机器人的考察,还是有一个感性认识的。 3、智能机器人的体系结构 智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两 个方面。由于智能机器人的使用目的不同,硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示: 2.1视觉系统 智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导摄像机作为机器人的视觉传感器。近年来,固态视觉传感器,如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视摄像机相比,固体视觉传感器体积小、质量轻,因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号,即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像,无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理,提取特征,然后由图像理解部分识别外界的景物。 2.2行走机构 智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构,实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人,随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走,是科学家一直追求的梦想。 2.3机械手 智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加,而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作,完成复杂作业。 2.4控制系统 智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的控制器仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现,智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。 2.5人机接口 智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统,使机器人能够听懂人类的指令,能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n,人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和操作。 随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用,信息融合、规划,问题求解,运动学与动力学计算等单元技术不断提高,使智能机器人整体智能能力不断增强,同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统,它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中,功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题,都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展,便于技术的更新,要求系统的结构具有一定开放性,从而保证智能能力不断增强,新的或更多传感器可以进入,各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配,确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言,可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构,它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上,任何一个机器人都有自己的体系结构。目前,大多数工业机器人的控制系统为两层结构,上层负责运动学计算和人机交互,下层负责对各个关节进行伺服控制。 参考文献: [1]左敏,曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真,2011,08:15-16. [2]陈赜,司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制,2009,02:76-78. [3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术,2010.08:102-103. 看了“机器人控制技术论文”的人还看: 1. 搬运机器人技术论文 2. 机电控制技术论文 3. 关于机器人的科技论文 4. 工业机器人技术论文范文(2) 5. 机器人科技论文
现在世界上有很多麻烦的事情,比如:科学上遇到难题,家庭遇到的琐碎事情,工作上遇到的困难等等。想到这些我就想发明一个万能机器人。
我发明的万能机器人头是正方形的,它的眼睛是圆圆的,不停的转动,眼睛的作用是把眼前一切全录下来。鼻子高高的,随时都能闻到几百公里内的空气是否新鲜。嘴巴大大的,可以吸收二氧化碳,呼出氧气。耳朵能听到几百公里内的声音。
机器人可以飞到宇宙的任何一个地方,可以探明月球上有哪些能源,飞到太阳中心去探明太阳的温度。还能探明整个宇宙还有哪些星球适合我们居住。
家庭上遇到要做的家务,只要输一下做饭、清洁等等,机器人都会在几秒钟之内解决。如果家庭有小宝宝不方便带出去,机器人会很圆满地完成这个任务,它会教小宝宝玩玩具,唱歌跳舞,喂他吃东西等。
当晚上来临时,机器人就会变成冰箱大小的形状,如果有坏人侵入,机器人会变回原形,伸出很多只手把坏人抓住送到警察局。
如果你生病了,机器人会变成像医生一样,拿着听诊器,帮你开药、打针……
未来的机器人不只这些功能,还有无穷无尽的功能。
最近世界上有越来越多人,没有人很开心的心情面对困难了,所以有很多人都是因为不乐观面对而失败。
所以,你会想到,可以用机器人给他们改善心情呀!
所以,我想发明一种乐趣机器人,它长得很好玩!长得跟小孩差不多。而且他有四个面,分别是喜. 怒. 哀. 乐.
四种心情,内部构造是高端的自动识别心情芯片。
有非常多的改善你的心情的高招。比如说你今天心情不怎么好,它呢?用识别芯片了解了你的心情,然后做出搞笑动作来让你开心!
不过,它最厉害的是变幻心情,如果你今天的心情很难过,机器人就会用模以声音带,来给你说笑话;然后,它会用自己的四个表情来变幻喜.怒.哀.乐 来给你看,保证你笑得不亦乐乎!机器人使用的是光能电池,只要有光,它就能不停的工作。
希望这个机器人,能让我们微笑面对每一天。
现在许多家庭的父母都很忙碌,没时间照顾在家的孩子与老人,于是我就想发明一个保姆机器人。
这个保姆机器人是银色的,身体呈一个椭圆,戴着一顶帽子。它可以给小孩子讲故事,陪他们做游戏;可以为老人捶背,陪他们聊天。它还可以吸收家里的有害气体,化成清新空气。除了这些,它还可以做很多事情呢!
如果你想吃东西,就按一下它身上的“食物”按钮,不到三十秒,它就会拿上食物给你;你要打扫屋子,机器人身上有一个比较大的按钮,左边写着“自动”,右边写着“工具”,如果你要机器人工作,就按一下“自动”机器人底部会出现一排迷你的清扫工具,只要机器人一动,垃垃圾就会收进它的肚子,大约一分钟时间,这些垃圾就会变成气。如果你想自己做,就按一下“工具”按钮,它就会拿出许多工具;还有一个“做饭”按钮,它的身体旁有个小盒子,你先把想吃的食物写在纸上,然后放进这个小盒子里,再按一下“做饭”按钮,机器人就会去做。机器人身上三个小呼吸口和三个小排放口,每一天,他都在用呼吸口不停的在吸收有害物体,再在身体里进化,再从排放口排除清新空气。
这就是我想发明的一个保姆机器人。
我想发明的机器人是人工智能机器人,它会思考,会动脑,如果不合理安排它的工作,它就会造反的!我发明的这样的机器人,是让人们勤劳一点。
机器人虽然会动脑,但也会出错的,每天机器人都会服侍你,如果一年不更新重复,就有可能对你不利,有的时候还可能会攻击主人的,我就花了很大的功夫,制作出了自动更新系统,这样,机器人就不那么危险了,还可以安装到其它机器人上。
如果主人命令机器人写作业,机器人就会说:“写作业,打资料,除了这些工作,我都会尽量完成的!主人还有什么吩咐?”这样的机器人就不会害了你。
机器人是绿色无污染的,电都是用光转化的,什么光都可以,连蜡烛的光线都可以转化为它的能量。以后,就不怕机器人会产生无电的问题了,还很环保呢!
我真想快点把我的人工智能机器人发明出来!
我想发明一个会能帮人们做各种家务,能清洁卫生,还能照顾老人的保姆型机器人。
她的样子跟真人一样,都分不出哪个是机器人!她有一头乌黑光亮的头发,有一双闪闪发亮的眼睛,连一只小蚂蚁都逃不过她那锐利的眼睛,她身穿一套粉色的连衣裙,身穿一双白色的小皮鞋。更重要的是她的脸上一直挂着善意的微笑,让人看到了心情格外舒畅!要是你在家里觉得肚子饿的时候,只要告诉她,再按一下她手上的按钮,她就会赶紧跑到厨房去为你准备许多新鲜可口的饭菜,保管让你吃的馋像毕露。如果你要去上学,按一下她手上的红色按钮,她就会立即坐上电瓶车充当司机,然后一道烟的功夫把你安全地送到学校门口。当你累了的时候她还会帮你分担很多很多的家务活:扫地,檫桌椅,买东西……
怎么样,我发明的机器人的本领多不多呢?其实发明机器人的我更厉害哦!要不信,你们可以随时来找我切磋哟!
我们刚学过“果园机器人”这一课,里面介绍了帮助人们收果子的机器人,我也想发明一个机器人,她会帮人们理发。
首先她是蓝色的,左边有三只手,右边有三只手。长得非常可爱,左手拿的剪刀、吹风机和海绵,右手拿着梳子、毛巾和夹子。
然后她可以让人选一种要理的发型,然后再进行相对的比较。
最后是她的脚,她的脚底下有滑轮,走路时好行动。
如果有人要理发,就先让她先选发型,选好后洗头,洗完头后可以理发啦。说到这有人会问机器人不怕水吗?她的电怎么来的?放心吧我的机器人又一种防水的'薄膜,不怕水、电,只要放地上跑几下就有充足的电啦。
怎么样,我的机器人好吧,你也来介绍一下你理想的机器人吧。
我想发明的机器人叫植树机器人。
最近的空气越来越不好了,空气中全是一些对人类有害的东西。哦!不用担心,我发明的“小不点”会帮你弄好的。
它很爱美,也长得非常好看。它有一张大嘴巴,看似是放垃圾的,但里面全是种子。植树机器人有个圆圆的脑袋,像一个馒头,就是它自己也觉得好笑。它的肚皮是绿色的,上面画着一棵树,它总会去摸一摸肚子,很高傲的样子。
哈哈!这个机器人的功能可多了!
它总爱把种子从大嘴巴里拿出来,然后放在土里。现在,它要让种子发芽了!
它的手能测量土的温度,空气的湿度……哦!它有一个小小的“鼻孔”,里面装着清澈的水,如同一个大水桶。
你看看它的肚子,大得很,猜猜里面还有什么?里面是满满一袋袋的肥料。
呵呵!它还有一双火眼睛金。看!它看到了10米以外的枯苗。那双眼睛能放出光,这光能让树快速生长,看!这神奇不神奇。
告诉你们!我的机器人还有个名字——多多。
它还有一对翅膀,飞在天空里,它正注视着有没有枯苗,多有用啊!
它真是我们的好朋友,对吗?
我想发明一种机器人——“保姆机器人”。妈妈说我总是爱异想天开,我可不这么认为,我们生活在高科技的时代,社会越来越先进了。机器人正从科技的探索中一步一步的走向我们的日常生活。这款机器人和人类基本一样——长长的黑发,大大的眼睛,白白的皮肤,可漂亮了!
为什么叫保姆机器人呢?那是因为这种机器人和保姆一样可以做家务:作为家用机器人,你不在家的时候,它就会把整间屋子打扫得干干净净,把所有的垃圾清理干净。早晨,保姆机器人煮好营养丰富的早餐后叫孩子起床,然后送孩子去上兴趣班;到了中午,它会烧好美味的午餐等着你,还会督促孩子们午睡,到了做作业的时候,它又会催促孩子把作业完成;到了晚上,它会铺好被子,让孩子们上床,还会给孩子做眼部和头部的按摩,让他们甜甜地进入梦乡。如果是星期六,妈妈不在家,保姆机器人就会开着妈妈的红色轿车带孩子去玩。一旦将它与移动电话连接之后,它可以在主人不在家时担当大任。如果有盗贼入室行窃或者家中有人病倒,它都可以通过移动电话将信息迅速传递给主人。
怎么样,我的想象力够丰富吧!设计的保姆机器人也很不错吧!你是不是也喜欢这样的机器人啊?不用着急,我现在正在研究中,相信在不久的将来你就会拥有的!
转眼间,已是20xx年了,我成为了一名初级发明家。科技发展十分快,但那只是在大城市里。想想现在乡村生活可是一点儿没变,农民每天在菜地里忙里忙外,连自己家都没有太多时间照看。我决定要发明一个机器人,让它拥有许多功能为农民伯伯减轻负担。
于是,我开始着手设计了。首先,机器人的外形一定要可爱,这样让人看着也舒服。(外形描写?)当然,它也不能太过浪费,必需要环保,所以我把它设定为太阳能,不过,它最重要的还是里面的功能喽!它可以帮助农民们照顾蔬菜,还会清除对蔬菜有危害的虫子。它也有自我保护功能,因为怕有些虫子会爬到机器人的身体里,导致毁坏,所以它会有一层隐形保护膜,它还能记录出蔬菜的发展过程呢!
这个机器人不仅是蔬菜园的使者,还是树木的好朋友呢!它每天帮大树定时浇水,而且会在果子成熟后,用飞行功能将新鲜水果摘下。它还会净化泉水,让人们身体健康,它还能……
对了,忘了告诉你们它的名字了,它叫“小萌农业机器人”。这些机器人是免费送给那些农民伯伯们的。如果你也想要,就快拨打:155……5378通知我吧!
点评:机器人真是功能多多,文章结构完整,条理清晰。从不同角度展示了机器人的功能,真是农民伯伯的好帮手,真棒!
现在的机器人越来越先进了,可以照顾小朋友、可以当服务员、可以到海底去探险了!我发明了机器人,我还给它取了一个名字,叫:老妈一号。
老妈一号一头乌黑光亮的头发、大大的眼睛,小小的鼻子,红红的嘴唇,浓浓的眉毛。有一天,我说:“老妈来检查作业。”老妈检查了一会儿,瞪着大眼睛问:“这是你做的作业吗?”我可怜巴巴的说:“是的。”“你怎么错了这么多?”我把错的改了。有一天,我说:“老妈来检查作业。”老妈来了,我错了的老妈都耐心教我做作业。我纳闷了,今天老妈怎么这么温和?我才记起来,老妈今天加班,跟我检查作业的是我发明的老妈一号呀!老妈一号机器人是比真正的老妈好得多呀!老妈一号很温和,真正的老妈很粗暴的。老妈一号不打小孩,真正的老妈爱打小孩。
老妈,我多么希望我还没发明老妈一号之前,你变成老妈一号呀!
在未来的20年里,我成为了一名发明家。
未来的20年里,爸爸妈妈经常为疲劳而伤。于是,我就发明了一种保姆机器人。每当爸爸妈妈回来时候,总是疲劳不堪。保姆机器人就唱歌为爸爸妈妈减轻疲劳。爸爸妈妈休息里,保姆机器人就开始做家务活,替爸爸妈妈减轻了负担。这种机器人的样子是:长长的手,大大的眼睛,它的脚是轮子,溜来溜去可快了。告诉你一个秘密,它可以自己充电,它吸收了热量,热量到了它的肚子里,变成了糖,经过特殊处理变成电。
这种机器人的功能有很多,第一种:它可以帮我们做饭,。第二种:客人来了,它可以给客人端茶倒水。第三种:你疲劳了,它用眼睛一扫就知道了,就给你端来一杯茶,给你讲故事,让你消除疲劳,没事还给你唱歌跳舞。它的脑子里有少儿百科知识。它还可以教孩子学英语中,它还有许多功能。
长大以后,我真想发明这样的机器人。
我想发明一个医疗机器人,它长得胖胖的,是充气式的,不需要时放气后压缩今年小小的工具箱,方便携带。
它的功能可多了!它可以帮助妈妈打扫卫生、给花草树木浇水、照顾小动物、帮助盲人过马路、哄人开心……
它最大的功能就是给人看病,它不但能够治愈身体疾病更能治愈心理疾病。它拥有无比强大的诊断等级,在胸口的显示屏上有表情诊断等级,可以真实显示病人的心理状况,针对病情帮助人类恢复积极向上的快乐心情。如果你是它的病人,它会对你说:“乖,会好起来哒。”还有可敬的医护态度一直陪伴你左右,直到你痊愈。
它能守护一切生命,可以照顾动物,给它们安全感。
它的一切能量来源于电,当它电量不足时就会像喝醉一样,走路摇摇摆摆,说话断断续续。这时你可以把废电池给它吃,它就可以把废电池转化成它自己的能量。
当机器人出现问题时,它可以自我修复。
这就是我想发明的机器人,你喜欢它吗?
现在我们的社会越来越先进了,许多家长都因为工作太忙,每时间管小孩。上学的小孩没有大人的照顾,上幼儿园的小孩没有大人的陪伴。我想发明一种机器人——保姆机器人。
为什么叫保姆机器人呢?那是因为这种机器人和保姆一样可以干活。我设计的这种保姆机器人,头部和人差不多,会思考,会说话。身体是一个烤箱,可以煮东西。腿是一把椅子,小孩累了可以坐上去休息。脚是轮子,可以飞快的去一个地方。后脑勺是一台电脑,小孩可以坐在腿上打电脑。它的特点是可以照顾小孩,帮小孩学习,帮大人做家务……我们让它到哪里去,它便会到那里去了。我是由现在的社会想到的。因为小孩没有大人的照顾可能会变的野蛮。它可以取代家长要做的许多事情。它可以和孤独小孩一起聊天、玩耍。这样小孩就不会孤单了。那是一种多好的机器人呀!我现在就在研究这种机器人。
我最想发明的机器人是和《淘气包马小跳》中的夏林果一样的真人机器人。
我的机器人是以夏林果的外貌和体型为模型来设计的。她的眼睛大大的、圆圆的,像两颗黑色的珍珠一样;她的头发长长的、黑黑的,总是扎着麻花辫,还戴着黄色的蝴蝶结;她的手臂细长,身材瘦瘦的,她的背,永远挺得笔直,一看就是练过芭蕾舞的。
我的机器人“夏林果”是我的好伙伴,好朋友。在我学习的时候如果遇到难题,她可以帮助我解答。在我不开心的时候,她可以讲一些笑话或跳一段芭蕾给我解闷。她还是我的芭蕾舞老师,教我跳优美的芭蕾舞。
你们觉得我的机器人朋友——夏林果好吗?我真想马上拥有她呢!
我的家乡伊犁是个水果之乡,苹果、桃子、梨等水果以其香甜味美而享誉疆内外。每年从春到秋,果农们在果园里辛勤劳动,抛洒了许多汗水,才换来了这丰硕的成果。现在,我——肖添睿发明的机器人果农诞生了,它要把果农们从繁重的的劳动中解脱出来。
我的机器人果农采用最先进的材料制成,它肢体灵活轻巧,可以像猴子一样在果树上攀爬。在它的头部装有电脑控制装置,可以根据果实的颜色、大小和气味辨别果实是否成熟。到了水果成熟季节,果农再也不用为采摘水果发愁了。只见我的机器人果农身上背着一个采果篓,在树上轻巧地爬来跳去,不一会儿,就会把树上成熟的果实采摘完毕。
治虫除害对于果树茁壮成长十分重要,所以果农们给果树喷洒农药在所难免。怎样让农药不危及果农的身体健康呢?有了我的机器人果农,果农们就可以高枕无忧了。它不怕脏,更不怕毒,你只要给它的电脑键盘上输入相关的指令,它就可以按你的指示喷洒农药了。
我的机器人果农还会进行科学的修剪果枝、施肥等劳动,而且它可以一天二十四小时连续工作。它可是利用太阳能获取能量,不需要使用电力或汽油,所以很经济哟!
有了我的无所不能的机器人果农,果农们就等着大丰收吧!
减少采摘的危险性。以辅助密集、高枝水果的采摘。可以降低劳动强度,提升采摘效率,减小采摘时高空作业的危险性,因此研究开发辅助人工水果采摘机械装置具有重要意义。水果采摘装置,属于水果采摘领域。水果采摘装置包括采摘单元、输送管及收集单元。采摘单元包括采摘杆及设置于采摘杆顶部的刀具。
水果采摘需要更精准,也更安全的技术,随着机器人视觉、人工智能等技术的进步,一批技术研究员和初创公司,投入到了更自动化、更智能的采摘机器人的研发中。
作文一:果园机器人的自述我是果园机器人。我像一个可爱的小娃娃。我的身体胖乎乎的,我的头上有一个小帽子,我有一双大大的眼睛是用来分辨果子是熟的还是生的。我带着一双手套这防止把果子捏坏,我有一双脚,脚掌大大的。不管是平地还是凹凸不平的地我都站得稳稳的。你们知道我为什么叫果园机器人吗?因为我是专门我果园工作的。等我吃饱了。我就走向果园。原先我要拖着长长的电线走来走去。多不方便呀!等电没了我就要“罢工”了。先在科学家把我变的先进起来,我只要吃地上的水果就有电了。我摘果子的速度很快,箩筐便很快满了。把箩筐里果子摆在箱子里。把箱子顶在头上把箱子运到主人指定的地方。我回到家。主人夸我说,你真能干,我听了心里美滋滋的。你看我是不是很能干呀!我也欢迎你们把我变得更先进。作文二:果园机器人电脑的神奇,不仅表现在使我们跨上了“信息高速路”,它还能指挥机器人工作呢!我设计的果园机器人就是由电脑操纵的。机器人的背面装有万能充电板,可以利用风能、电能、沼气能等天然能源充电,还可以吃树叶、小草、掉在地上的果子等充电。它的脑袋上还有两根像天线一样的避雷针,通过闪电,也能充电。它能自动地采摘水果,装运到箱子里。如果果树太低或者太高,你不用担心,它的手可以伸长、缩短。它可是果农的好帮手。万一机器人坏了,你们不用着急,只要按自动修理按纽,它马上就会恢复的。有了这种果园机器人,我们只要坐在办公室里操纵电脑就可以了。作文三:果园机器人的自述科学家们发明了一种机器人,叫果园机器人,因为这种机器人是专门帮助果农的机器人。有了我,果农们不用在发愁了。我的样子可爱极了!我的身子像个胖乎乎的小胖子,头上戴着一顶帽子,帽子上有个苹果,旁边那两点,是感应器,如果前面有什么东西,我就会转弯,我的眼睛圆溜溜的,手能伸长伸短,手上还带着一双土黄色的手套,是来防止抓伤苹果的,我的脚爪有3个,下面的脚爪是来保持平衡的。我急匆匆的来到果园里,身上还背着一个大箩筐。开始摘了,我伸高手,把苹果一摘,摘了下来,放进箩筐里,我要摘得苹果是成熟了的。如果够不着,就按一下按钮,就能够的着了,还能顺利地将苹果摘下。如果肚子饿了,就拿地上的苹果吃,如果地上没有了,我就从树上摘几个来吃。满了,我就把苹果整齐的装进纸箱,然后送到指定的地方。工作做完了,我报告果农,果农夸我真是他们的好帮手。”小朋友,你们认真读书,将来肯定把我改造的更好,我很乐意服侍你们。作文四:果园机器人的自述我是科学家最新发明的果园机器人。我为什么叫果园机器人?因为我会帮果农干活。我长得就像一个小胖子,戴着一个个装着微声波感应器的帽子。我的眼睛可以发光是电子眼,晚上的时候给我照明,我才可以看见苹果。我的手可以伸长伸短,手上戴着一双手套。这是为了防止我把苹果抓烂了。如果我快没电了,就回从地下捡苹果来吃。如果不够,我就回从树上摘快要烂的苹果。接着再摘苹果,摘苹果的时候,我要按帽子上的微声波感应器。这样才可以安心的摘苹果。因为,不把这个按钮打开我就不知道前面有果树,我就会撞上去。打开了按钮,就知道前面有果树。我就绕道走开,这样就不会撞到了。我的脚掌大大的,还有三个脚趾。不管走到哪里都不会摔倒。我还像汽车一样油没,就不能动了。我就会按身体下的按钮,就会吧我吃的苹果汁变成油,让我干活更轻松。这就是我,一个先进的果园机器人,有了我给果农带来了很大的方便。