农业机器人论文5000字

农业机器人论文5000字

　　农业机械是现代农业发展的重要标志，近年来国家加大了对农业机械发展支持力度和农机购置补贴政策的不断深入，我整理了机械科技论文范文3000字，有兴趣的亲可以来阅读一下!
　　机械科技论文范文3000字篇一
　　农业机械安全生产

　　[摘 要] 农业机械化是现代农业发展的重要标志，近年来国家加大了对农业机械化发展支持力度和农机购置补贴政策的不断深入，歙县农业机械化取得了快速的发展，但日益突出的农业机械安全面临了新的挑战，如农业运输、机械作业、加工及机械用电操作(当前小型机械大都用电力、汽油动力取代了柴油动力)等，农机安全生产问题得到了全社会的关注，已成为农机管理部门目前面临的首要工作，工作的重中之重。本人在基层从事农机管理工作二十多年，农机安全的重要性深有体会，本文通过对当前影响和制约农机安全生产的主要因素的分析，总结出预防农村农业机械事故发生的几点措施与建议，旨在为农业机械安全生产提供一定借鉴。

　　[关键词] 农业机械 安全生产 措施与建议

　　[中图分类号] S23 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)12-0169-02

　　在如今经济快速发展的同时，人们的生活发生着日新月异的改变，生产和生活方式也有着巨大的本质性转变。尤其是在中央关于发展现代农业和建设新农村的政策指引下及黄山市先进型自动化农业发展纲要的指导下，安徽省黄山市歙县农业已经基本实现了以小型农业机械为主体的现代农业的基本要求，正体现出现代农业的生产、效率、自动化和示范四大优势。

　　一、当前影响和制约农机安全生产的主要因素

　　1.农村农业机械数量的增加，是各类农业机械事故增加的必然因素

　　80年代以来我国对农村的大力发展，农村经济快速发展，农民收入有了很大提高，很多农民用积累的资本购买小型拖拉机、农用三轮车帮助农业运输和生产，享受当时计划经济时期少量指标柴油的政策。在安徽省黄山市歙县，6000元的价格购入一辆农用三轮或者四轮拖拉机用耕地、播种、运送农作物、送肥、，卖粮食、赶集、走亲访友在农村十分流行。有关数据显示2004年底我国小型农用拖拉机的数量达到1650万台;其中不包括相当一部分的农用三轮，这些农业机械数量的增加，势必促使农村农业机械事故的激增。

　　2.农机使用者的安全意识和法制意识淡薄

　　近年来，“村村通”使农村道路得到改善，农用变形车替代了三轮、四轮拖拉机;特别是2008年中央实行农机购置补贴政策，农民购机数量急骤上升，大量的新型农用机械涌入农村，由于年轻人出门打工的较多，年龄偏大且安全意识差、法制观念落后、驾驶技术不到位、文化素质较低的农民成为了农机操作队伍的一员，由于缺少操作技术培训和安全宣传教育，他们的表现令人担忧，他们在工作中违反交通法规，对农村道路安全产生了极大隐患。尤其一部分人，没有经过相关培训就无证上路行驶、超载超速、农用车载客及酒后驾驶等违法违章行为;虽然有些人有驾驶执照，但缺乏农机安全的相关意识，没有系统的对农机进行维护和修理，这样对农机的安全生产造成严重的威胁。

　　3.目前，政府对农村农业机械管理缺乏协调性，是农业机械事故发生的重要原因之一

　　政府职能部门之间管理范围不确定，缺乏监管协调性。例如对于农用车(拖拉机)的管理，交警部门、交通部门、《道路交通安全法》实施前的农机部门根据相关法律法规有一定的管理权，可确定农用车的范围一直在修改，管理缺乏协调性，存在一些盲区。

　　4.农田和道路安全检(审)查力度不够 年度检审率和交强险率不高

　　农机安全检查是使用农业机械安全生产的前提，年度检审和交强险是农业机械及其驾驶人的安全及安全事故处理赔偿的保障。但是，目前的农田与道路安全检(审)查无法满足山村农机使用率低、使用范围小、新旧更新快和日益增长的农业机械数量等要求。检测用的相关的设备老化落后或严重缺失，向机手收取检测费用无法落实让年检(审)工作陷入被动。许多农机驾驶员对购买农机和办理驾照的意识有所提高，但是对农机年度检审验及交强险的观念不健全。

　　5.农机安全防范意识不够 安全宣传和事故应急体系不健全

　　由于农机生产因季节性、独立性导致全社会对农机方面的法律、法规宣传和安全常识教育和培训重要性认知不足，安全防范意识不够。农机生产范围广，影响小，导致专门的农机安全事故应急体系还不健全。

　　二、预防农村农业机械事故发生的几点措施与建议

　　1.加大宣传力度，争取全社会的理解和支持

　　以前，一些相关领导对农机安全管理的必要性、重要性缺乏了解和指导，导致了农机安全管理工作效果不明显。政府和社会应更多地支持农业机械化的发展，关注农机生产安全，充分利用各种舆论资源如电视、农村广播、黑板报、报纸、短信及(农村大队散发宣传单、)举办农机相关知识讲座等，创造一切宣传机会，全力以赴、坚定不移地宣传农业机械安全法律法规、安全生产常识。只有广大农民的法制观念，安全意识再上一个档次，当农民自觉遵守法律，按规章办事，才能实质上减少农村农机事故的发生。

　　2.组织农机安全检查 加强机手安全学习

　　农机安全管理的重要内容之一是农机安全生产检查，此项措施可以及时补救驾驶员违章操作，可减少和避免相关事故的发生，是农机安全科学管理的诀窍之一。农机安全管理部门应加强基层特别是村组农机管理队伍的建设，加大对农田，道路检查的力度。教育机手严格要求自己，不放松警惕，及时改正不当行为。对于农机驾驶和操作人员，应充分利用农闲时间学习操作技能，提高自身安全操作意识，应该严格按照标准进行测试。对于没有通过考试或不参加考试的人，都将拿不到驾驶执照，严禁其驾驶和操作农机，这样一来有助于农机手素质的提高。要根据当地实际和自身特点，在春耕、秋收农机作业旺季前夕，采取开展多种多样的活动和周围的操作员进行技术经验交流，在原有的基础上更进一层楼，成为大家的模范。还要经常学习农机事故案例，分析其原因，找出避免事故的方法，使自己懂技术、懂方法、懂操作。

　　3.保障农机监理资金 改善监理装备

　　各级政府应按有关法律法规的要求，保障农机管理所需的资金，建立健全农机安全管理责任制，加大力度管理农机管理项目资金，为农机管理部门装备具有针对性为机手服务的设备，使此部门团队化，专业化，使得工作效率大大提高，使农机安全管理执法条件不断完善，而且在保障宣传教育、安全检查等工作的开展的同时，要将参与农机管理的工作人员纳人公务员的指导范畴，这样才能确保依法行政，使执法更具有专业性。

　　4.加强农业机械质量监测 严格遵守报废规定

　　首先，农机管理相关部门要对本区域的农业机械进行详细的检查，对那些使用时间较长的老旧农业机械要进行全面系统的安全评估，评估报告要尽可能详细，凡是符合要求的农业机械应该记录在案，定时定员的进行检查和管理，不容忽视。凡是没有通过检查的机械，严格按照法律法规进行封存、报废等处理。对进行报废的农机主，农机部门应该予以重视，相关部门应给予补贴。如果发现封存、报废的农业机械参加农业生产，应该通知农机主管部门，对违规操作者进行严厉的处罚。农业机械的可靠性相当重要，它影响着农业生产的质量，是农业机械安全生产的重要前提之一，只有真正的重视起来，才能最大限度的保障我们农民的生命财产安全。

　　参考文献

　　[1]王杰波，王坤，张春平. 农村农业机械安全生产不容忽视[J]. 安徽农机，2005，01：6-8.

　　[2]梁军. 设施农业机械安全生产隐患问题不容忽视[J]. 中国农机监理，2010，05：24-25.

　　[3]李平香. 搞好农业机械安全生产的对策[J]. 农业技术与装备，2010，16：29-31.
　　机械科技论文范文3000字篇二
　　农业机械节油措施

　　摘要 介绍了购置农业机械应掌握的几个原则，并从农业机械的养护、维护及有利于节油的良好驾驶习惯等方面分析了农业机械节油的措施，以期为农业机械操作过程中更有效地节油提供参考。

　　关键词 农业机械;节油;原则;养护;维护;驾驶习惯

　　中图分类号 S232.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)15-0204-01

　　农业机械节油一直以来都是广大机手高度关注的问题，牵涉到广大机手的切身利益，节油不能只局限在某一方面，通过了解各类农机具的性能特点，掌握其节油的正确使用方法，养成良好的驾驶习惯，多方面加以应用，才能实现节油节能，从而达到提高经济效益的目的。

　　1 农业机械的购置原则

　　首先结合当地的实际情况，选择作业性能稳定、动力强劲、售后服务优质、各类维修配件充足的机型，其次要选择符合国标和行业部门认定的机型，再就是满足当地农业需求，整体性能优异的节能机型。只有符合上述条件，才能真正实现节能节油的目标。

　　2 农业机械的养护

　　日常的保养对于节油来说非常重要，机车在工作时，由于机器的频繁操作、颠簸，一些部件可能会因为松动而发生漏油现象，特别是柴油滤清器、高压油管、油箱开关、油管接头等关键部件。为此，上述部件在机器开动前进行检查非常有必要，不仅是为了行车安全，而且可以有效降低油耗，提高经济效益。随着农业机械运行时间的增长，机器的精密零部件磨损从而致使其有效功率减小，如：燃油系统、缸套活塞组件以及配气系统等部件，为达到相同的功率将产生更高的油耗。因此，日常合理的养护可保证农业机械保持在最佳的技术状态，是降低油耗的首要因素。

　　2.1 磨合期忌超负荷运作

　　磨合期是新购置的农业机械必经的一个过程，也是广大农机手容易忽视的一个过程，新机入手后，迫不急待地快车、重车上路，对于新机来说是个不小的负担，也不利于新机的磨合。在磨合的过程中，一是要在其额定功率内进行负荷;二是要控制机车的速度，宜匀速行驶，忌急加速、急减速、急刹车等。

　　2.2 定期保养滤清器

　　日常做好“三滤”的清洗保养，使“三滤”具有良好的工作性能，柴油机车行驶一定的里程，一般以5 000 km为基数，要适时更换柴油滤清器、空气滤清器、机油滤清器配件。因为空气滤清器堵塞会引起进气量减少，导致柴油燃烧不充分，降低燃油效率，机车工作无力，如果空气滤清器的横截面堵塞超过1/3，油耗提高超2%，柴油滤清器的堵塞也会使发动机供油出现异常，导致功率下降，油耗上升。

　　2.3 查看轮胎气压

　　保证轮胎正常气压可以起到有效节油的目的，因为轮胎气压过高或过低都会加剧轮胎的磨损，不仅缩短轮胎的寿命，而且增加油耗，更不利于行车安全，因此在行车前，应经常检查轮胎的气压是否正常，为确保机具轮胎的气压正常，春、秋两季按其标示的标准气压充气，夏季的气压比标准气压低2%～3%，冬季比标准高2%～3%，即夏季气压取其规定值的下限，冬季取规定值的上限。

　　2.4 定期更换润滑油

　　按机车的实际运行情况，润滑油应及时更换，换油不及时会增加零件的磨损，进而加大油耗。提前换油，会造成油料不必要的浪费，形成另外一种油耗。同时，要根据季节和作业环境来调节更换润滑油的频率。

　　2.5 确保轴承部件处于正常运转状态

　　轴承部件在机器运转时不能过紧或过松，确保其保持运转自如状态，反之，会导致机器磨损，同时增加油耗。因此，在安装机器时注意检查各连接部位的螺钉松紧程度。

　　2.6 正确使用柴油

　　柴油经过48 h的沉淀后更加洁净，能提升发动喷油阀偶件和喷油泵柱塞偶件运行的稳定，可为发动机的供油系统提供最佳的供油状态，达到有效节油的目的。同时，还能保证发动机的有效使用寿命，为广大农机手节约机器投入的成本。

　　3 农业机械的维护

　　3.1 预防燃油渗漏

　　对发动机应经常性进行目测检查，定期对发动机进行油耗测试，并安装油量校正器，一旦发现滴漏现象及时加以处理。燃油渗漏的预防，一方面是从减少油耗的角度出发，另一方面从安全行车的角度出发，燃油渗漏不可轻视。

　　3.2 调节供油提前角

　　供油提前角偏小或偏大都会造成柴油燃烧不充分、不完全，导致排气冒烟、工作无力、增加油耗(喷油角度较规定提前3～4°，油耗约增加2%)。为此，广大机手要根据柴油发动机供油提前角的操作规程及时调整供油提前角。

　　3.3 及时调节喷油压力

　　对于使用较长时间的喷油嘴，因针阀偶件发生磨损，应适当调低喷油压力，比标准喷油压力低409 kPa左右，这样就可以避免滴油、漏油现象，保证柴油雾化良好，减少油耗。

　　3.4 调节气门间隙

　　调节气门间隙的大小可以对发动机的进、排气量进行有效控制，进而对燃油的消耗产生影响。发动机使用时限久了(下转第209页)

　　(上接第204页)

　　因齿轮、凸轮轴磨损而引起配气相位角减少，要适当减少气门间隙，以弥补配气相位角的减少。如果机器使用年限较长，凸轮轴磨损严重要及时更换，否则不仅功率下降，而且增加油耗。

　　3.5 严禁“病机”作业

　　柴油机正常情况下的排烟为无色或淡灰色，如果工作中持续出现冒蓝烟、白烟、黑烟，说明其技术状态不正常，带病作业。蓝烟主要是发动机润滑油进入燃烧室导致，此故障常伴有润滑油使用过多;白烟一般是柴油中含水;黑烟主要是因为柴油在缺氧情况下燃烧，大部分是因空气滤清器脏污、堵塞所致。发生上述故障时，应该及时找出原因，排除故障，消除柴油机的带病状态，减少油耗[1-3]。

　　3.6 确保多缸机整体运行，不让“病缸”拖后腿

　　根据测试数据显示，四缸机器如果有一缸运行不正常或是无法工作，将大幅增加油耗。一旦发现多缸机有一缸运行不正常，应及时检查原因并加以排除，确保各缸运行稳定，减少油耗。 　　3.7 使用洁净的柴油

　　柴油是当前各类农业机械的主要用油。实践证明，使用沉淀和过滤净化后的柴油，能延长发动机中精密偶件的使用寿命。在加油前要清除好油箱周围的杂物，防止在加油过程中灰尘进入油箱。

　　4 有利于节油的良好驾驶习惯

　　4.1 适度热车

　　热车时间过长将增加油耗，建议热车1～3 min，水温达到40 ℃时起步，让机车通过低速行驶一段路来达到热车效果，同时也可以有效降低油耗。

　　4.2 尽量匀速行驶

　　按照机车设计的经济速度行驶，杜绝超速行驶，是节油的一个好途径。在实际驾驶过程中，尽可能让发动机转速保持在适宜的范围，保持最佳的降低油耗的指标。

　　4.3 正确控制档位

　　在发动机转速处于适宜转速之间时换档，农机手应杜绝高档起步，因为低档高速行驶往往使油耗超过正常值的45%。

　　4.4 提前谋划机车行进路线

　　农业机车作业前先安排好合理的行车路线，这样可以有效减少不必要的行程，既节约时间又减少油耗。行驶过程减少转弯和空行，途中尽量减少停车的次数。

　　4.5 忌超负荷作业

　　根据动力铭牌标具的有效功率进行负荷作业，不宜“小马拉大车”，使油耗陡然上升，也不宜“大马拉小车”，容易造成资源浪费。

　　4.6 选择湿度适宜的土壤作业

　　各种土壤的湿度不同其阻力也不尽相同，机手在耕作时应该选择相应阻力较小的湿度范围进行作业，这时的平均耗油相对较低。过干或过湿都会增加土壤的工作阻力，从而增加农业机械工作时的耗油量。

　　4.7 合理正确地运行农业机械

　　在日常农业耕作中，对将要耕作的地块进行合理规划，杜绝重复耕作的情况发生。同时，按照地块的实际情况，翻地犁牵引纵横方向要保持水平，旋耕犁刀的安装方法要正确，耕深要保持一致。遇到耕作的阻力小且机器运行速度不宜过快时，可采用高档小油门操作。发动机水温在85～95 ℃时的热效率最高、耗油最小，广大机手应该熟练地掌握让发动机水温保持在这个范围。并做到起动预温、防止跑偏、停车熄火等，都能起到节油的效果[4-7]。

　　5 参考文献

　　[1] 蔡家声，曹国军，张三强，等.农业机械油料性能及使用与净化[J].农业技术与装备，2014(24)：44-45.

　　[2] 常东平.在用发动机油质量鉴别简易方法[J].农机使用与维修，2015(4)：54.

　　[3] 鲁永良，贾元华，王连发.冷却水和机油温度对柴油机小负荷经济性影响[J].农机化研究，2001(4)：114-115.

　　[4] 铁金.柴油机用润滑油代号的含义与选择[J].南方农机，2008(4)：38-39.

　　[5] 郝荣卫.柴油机油使用六注意[J].河北农机，2005(5)：18.

　　[6] 马叶.柴油机油的使用[J].农机安全监理，2002(增刊1)：181-182.

　　[7] 董月臣，连丽梅，郭景才.柴油机油和水使用技术要求[J].农机使用与维修，2004(1)：20.

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关于机器人的科技技术基础论文

　　随着科技的进步，智能机器人的性能不断地完善，因此也被越来越多的应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等方面。这是我为大家整理的关于机器人的科技论文，供大家参考!

　　机器人的科技论文篇一：《浅谈智能移动机器人》
　　摘　要：随着科技的进步，智能机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围也越来越广，广泛应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等。介绍了常见智能移动机器人的基本系统组成及其相关的一些技术，提出一种能够应用于智能移动机器人的越障机构，并简单阐述了其工作原理。在对智能机器人有一定了解的基础上，论述了智能移动机器人的研究现状及其发展动向。

　　关键词：智能移动机器人　越障　避障　伸展收缩

　　1 引言

　　上世纪60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新时代。在工业机器人问世50多年后的今天，机器人已被人们看作是不可缺少的一种生产工具。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步开辟了机器人应用的新领域。智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。

　　2 智能移动机器人的基本系统组成及其相关技术

　　由于智能移动机器人在危险与恶劣环境以及民用等各方面具有广阔的应用前景，使得世界各国非常关注它的发展。其共同的五大系统组成要素为：(1)机械机构单元是智能移动机器人的骨架，机器人所有的模块都依靠其支撑，机械机构单元的结构，性能，强度直接影响着整个机器人的稳定性。随着科技发展和新型材料的研制开发，使得智能机器人产品的结构性能有了很大提高，机械机构的各项工艺性及尺寸设计都向着更加合理高效，更加轻便美观，更加环保节能，更加安全可靠等方向发展。(2)动力与驱动单元为智能移动机器人提供动力来源。(3)环境感知单元相当于智能移动机器人的五官，机器人通过感知单元对周围的环境进行感知识别及各种参数的收集，然后通过转换成控制模块可以识别的光电信号，输入到控制单元进行数据处理。(4)执行机构单元为智能移动机器人执行部分，能根据控制中心的命令执行命令，完成任务。不同的机器人有着不同的执行机构，执行机构的设计影响着对要执行动作的效率，精度，稳定性，可靠性等。(5)信息处理与控制单元作为整个机械系统的核心部分，它如人的大脑一样，调控着整个系统，一切的活动都由它指挥。将来自传感器部分采集到的信息进行集中汇总，存储，对所有信息分析，规划决策，输出命令。使机器人有目的的运行。

　　智能移动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机电系统。它是传感器技术，控制技术，移动技术，信息处理、人工智能、电子工程、计算机工程等多学科的重要研究成果，从某种意义上讲是机器发展进化过程中的产物，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。

　　3 一种越障机器人

　　我们设计的移动机器人(图1)有很好的机动性能，前导轮、前轮和后轮可以实现独立升降运动。前导轮(如图1)由通过曲柄圆盘的转动角度控制摇杆的摆动角度，带动相关的平面连杆机构运动，从而实现前导向轮的伸展和收缩实现攀越。机器人两侧的侧边驱动机构为平面连杆-滑块越障机构，前后轮(如图1)分别通过导杆在槽中的移动，带动平面连杆机构的运动，实现前后轮的伸展和收缩，实现越障功能。本机器人通过尺寸的设计可以实现较大的越障高度，通过合理的控制轮摆动的角度还能实现多种类型障碍物的攀越。

　　4 智能移动机器人的应用概况

　　随着科技的进步，机器人的功能不断完善，智能移动机器人的应用范围也大大拓宽，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在排险、海洋开发和宇宙探测领域等有害与危险场合(如辐射、灾区、有毒等)得到很好的应用。

　　4.1 陆地智能移动机器人

　　20世纪60年代后期，苏美为了完成对宇宙空间的占领，完成月球探测计划，各自研制开发并应用了移动机器人，通过移动机器人实现对外星土壤的样本采集和土壤分析等各种任务。陆地智能移动机器人的出现是为了帮助人类完成无法完成的任务。陆地移动机器人也广泛应用于军事，可以完成排除爆炸物，扫雷，侦查，清除障碍物等等，近年来智能移动机器人也开始渐渐融入人们的日常生活。

　　4.2 水下智能移动机器人

　　近年来，人们对资源的渴求加大，开始对原子能和海洋资源的开发，加之水下环境十分复杂(能见度差，定位困难，流体变化等)，水下智能移动机器人在海底资源探测上的优势使之受到关注。近年德国基尔大学的科学家研制出新型深水机器人“ROV Kiel 6000”，这架深水机器人能够下探到6000米深的海底，寻找神秘的深水生物和“白色黄金”可燃冰。

　　4.3 仿生智能移动机器人

　　近年来,全球许多机器人研究机构越来越多的关注仿生学与机构的研究工作.在某些情况下仿生机器人尤其独特优势，例如，蛇形机器人重心低，能够模仿蛇的动作，穿梭在能够穿梭在受灾现场和其他复杂的地形中能够帮助人类完成各种任务。除此之外还有仿生宠物狗、仿生鱼、仿生昆虫等。

　　5 智能移动机器人的发展方向及前景

　　影响移动机器人发展的因素主要有：导航与定位技术，多传感器信息的融合技术，多机器人协调与控制技术等因而移动机器人技术发展趋势主要包括：

　　(1)高智能情感机器人。随着科学技术的发展，人们对人机交互的技术的要求越来越高，具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前的移动机器人只能说是具有部分的智能，人们渴望能够出现安全可靠的能够沟通交流的高智能的机器人。虽然现在要实现高智能情感机器人还非常的困难，但是终有一天，随着科学技术的突破，它将成为现实。

　　(2)高适应性多功能化的机器人。机器人的出现是为人类服务的，自然界中还有好多未知的世界等着我们开拓，各种危险的复杂多变的环境，人类无法涉足，因此人们也迫切希望有能够代替人类的机器人出现，高适应性多功能化的机器人也必将是机器人的发展方向之一。

　　(3)通用服务型的机器人。随着科学技术的发展，机器人也是应该越来越容易融入人们日常生活中的，在日常生活中为人们服务。例如在家庭中，机器人可以帮助人们做各种家务，和人们生活关系密切。

　　(4)特种智能移动机器人。根据不同应用领域，不同的目的，设计各种各样特种智能移动机器人是未来发展方向，如纳米机器人，宇宙探索机器人，深海探索机器人，娱乐机器人等等。

　　6 结束语

　　总之，智能移动机器人涉及到传感器技术，控制技术，移动技术，信息处理、人工智能、控制工程等多学科技术。未来智能移动机器人走向生活，安全可靠，操作简单是其趋势。尽管智能移动机器人以惊人的速度在发展着，但是实现高适应性，智能化，情感化，多功能化的移动机器人还有很长的路要走。

　　参考文献：

　　[1]　谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理(第2版)[M].北京:高等 教育 出版社,2010.

　　[2]　陈国华.机械机构及应用[M].北京:机械工业出版社,2008.

　　[3]　徐国保,尹怡欣,周美娟.智能移动机器人技术现状及展望[J].机器人技术与应用,2007(2).

　　[4]　肖世德,唐猛,孟祥印,等.机电一体化系统监测与控制[M].四川:西南交通大学出版社,2011.
　　机器人的科技论文篇二：《浅谈机器人设计 方法 》
　　摘要：机器人是人类完成智能化中非常重要的工具，随着时代的发展，机器人已经在世界有了一定的发展，甚至很多国家机器人已经运用到实际的生活中去。而机器人的设计方法无疑是很多人非常感兴趣的问题，因此本文针对机器人的设计方法进行了详细的探索。

　　关键词机器人;设计;方法

　　1.前言

　　纵观人类的发展史，工具的进步才能带动人类的文明，如今设计朝着智能化的方向在发展，机器人就是人类在发展智能化过程洪重要的产物，因此机器人常用的设计方法是设计师们必备的工具。

　　2.控制系统的硬件设计

　　在现代科学技术不断发展的背景之下，工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务。就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现机器人控制系统的硬件部分主要由5个模块组成：控制模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块、电源模块。

　　(1)控制系统模块。ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器，运算速度快，具有多路PWM输出，可将测速、避障等电路产生的输入信号进行处理，并输出控制信号给驱动放大电路，从而控制电机转速，此方式产生的PWM信号比用定时器中断产生的PWM信号实时性更好，而且不会占用系统的定时器资源。

　　(2)循迹模块。循迹是指小车在比赛场地上循白色引导线线行走，循迹模块的原理图如图2所示。循迹模块采用灰度传感器，发射管为普通LED灯，接收管为光敏三极管3DU33。工作原理为：不同颜色的物体对LED发射光反射不同的亮度，光敏三极管3DU33接收这些不同亮度的光线，就会呈现不同的电压Vx。Vx输入到比较器LM339的同相端，并与电位器设定的电压V0相比较，当Vx>V0时，比较器输出高电平，当Vx循迹机器人前后两端均是由7个灰度传感器组成的循迹模块。其中，中间三个灰度传感器起巡线的作用，两端的灰度传感器起探测弯道作用，剩下两个灰度传感器交替进行巡线和探测弯道。实验证明，这样的灰度传感器的布置图，机器人循迹的效果好，且“性价比”非常高。

　　(3)避障模块。避障模块主要使用的是红外发射接收传感器，当红外感应避障模块靠近物体时，输出低电平信号;当没有感应到物体时，输出高电平信号。将该信号线接入到单片机的控制端口，控制程序就能起到探测障碍物的作用，当在机器人行进的路径上就可以发现有障碍物并及时避开绕行。

　　(4)驱动模块。循迹避障机器人要求行走灵活、反应快速，因此要求驱动电机具有“转速快、制动及时”等特点。我们设计制作的循迹避障机器人采用中鸣公司的JMP-BE-3508I驱动板模块，其输入电压为11V到24V，最大输出电流为20A，满足快速前进、制动、转弯的要求。并且电机速度达到500rpm，堵转力矩为，具有很强的刹车功能。利用单片机的四路PWM输出信号，分别控制四个轮子的转速。并采用“四轮驱动”、“差速转弯”的方式实现机器人的前进、后退与转弯。

　　(5)电源模块。循迹机器人的电源模块主要实现以下三大功能：①稳定输出5V工作电压。故我们设计制作的电源模块以7805芯片为核心，把输入电压截止到5V。②提供足够的电流。7805芯片最大输出电流为1.5A，而循迹机器人需要较大电流，所以我们使用了两片7805芯片分别对控制系统和外部设备进行供电。③滤波。在7805芯片的输入、输出端分别并联104贴片电容和10μF的电解电容，过滤高频、低频信号。

　　3.软硬件模块开发流程和界面程序

　　(1)图像处理模块：照相机实时捕捉图像，处理转化后和初始图像进行处理比较，找出图像中差异的位置通过TCP传输。

　　(2)TCP通信模块：视觉系统通过以太网连接贝加莱控制器，控制器可以作客户机或服务器实时传输数据，：定义结构体用于视觉系统传输位姿给机器人和机器人实时反馈位姿和信号状态数据给视觉系统。

　　(3)位置转换模块：把视觉系统的位姿转换为机器人的位姿传输给机器人，控制机器人运行。

　　(4)轨迹规划模块：进行运动轨迹规划和速度规划，根据机器人当前的位置和目标位置，选择最优的运动轨迹(直线、圆弧、不规则曲线等运动轨迹)，然后对轨迹、速度进行插补，插补值调用机器人运动学算法计算轨迹的可靠性，再把实时插补的位置、速度传送给运动控制模块。

　　(5)运动控制模块：根据实时插补的值结合加速度、加加速度等控制参数给驱动器。

　　(6)伺服模块：根据控制器所发送数据，结合各伺服控制参数，驱动电机以最快响应和速度运行到各个位置。

　　4.机器人精度标定和视觉软件处理

　　4.1精度标定

　　精度的标定包括机器人精度标定 和机器人相对于视觉照相机位置标定 。机器人运动前，需要用激光跟踪仪标定准确各轴杆长、零点、减速比、耦合比等机械参数，给运动学、控制器系统，机器人才能按理论轨迹运行准确。行到指定点。 通过三点法、六点法标定机器人相对于视觉照相机的X、Y、Z方向距离给位置转化模块，确定机器人坐标系相对于照相机坐标系的转化关系。

　　4.2视觉处理软件

　　包括固定视觉系统标定模块和移动视觉系统标定模块 。视觉系统安装在固定位置相当于给机器人建立照相机一个用户坐标系，此模块用于运算机器人和固定视觉系统之间位姿转换关系。视觉系统安装在机器人末端法兰位姿相当于给机器人建立照相机一个工具坐标系，随着机器人运动而实时改变位置，此模块用于运算机器人和动态视觉系统之间位姿转换关系。 实时处理传输机器人、视觉系统和以太网的运行通信状态以及出错状态处理。

　　4.3人机界面设计及实现

　　当机器人出现故障，不能自动移动位置时，比如碰到硬件限位或出现碰撞现象时，此时可以进入手动页面，选择机器人操作，移动机器人到指定位置。对于新建码垛工艺线，需要配置系统参数、位置信息、以及产品参数，等必要的信息。码垛数据编辑与创建的功能，产品覆盖了袋子、箱子，以及可变数量抓取的功能。可以添加产品数量，改变产品方向，单步数量修改，产品位置移动以及旋转等设置。本页面中，示例生成了每层五包的袋装产品，编号从1到5，可以通过调整编号的顺序，达到改变产品的实际码垛顺序。

　　5.结束语

　　总之，在进行机器人的设计过程中，要根据设计的用途进行针对性的设计，对于设计过程中出现的问题要及时的采用上述的思维方法进行解决，随着机器智能化的推广，无疑机器人的设计在未来会有更广阔的天空。

　　参考文献：

　　[1]张海平，陈彦. Wincc在打包机人机界面中的设计与应用[J].HMI与工业软件，2012(3)：70-72.

　　[2]朱华栋，孔亚广.嵌入式人机界面的设计[J].中国水运，2008(11)：125-126.

　　[3]金长新，李伟.基于Windows CE的车载电脑系统人机界面的实现[J].微计算机信息，2005(21)：132-134.
　　机器人的科技论文篇三：《浅谈igm焊接机器人的故障处理》
　　[摘 要]机器人技术综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。本文通过介绍igm焊接机器人的工作原理，以及在实际工作中机器人的常见故障现象，对故障产生的原因进行分析，并提出了相应的维修方法。

　　[关键词]igm焊接机器人 工作原理 故障处理

　　0 前言

　　机器人技术是综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。这门新型技术的介入，对维修技术人员提出了更高要求。如何保证焊接机器人的可靠性、稳定性，发挥机器人的最大优势，针对机器人的故障维修及设备维护保养工作就尤显重要。

　　1 igm焊接机器人组成及工作原理

　　1.1 igm焊接机器人的组成

　　igm焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人，它加工精细、动作灵巧、焊接精度高、焊缝成形好。在机械行业中得到了广泛的应用。

　　1.2 igm焊接机器人工作原理

　　igm焊接机器人内部轴控制原理：通过数字伺服板DSE-IBS处理当前位置的校准、位置驱动、速度驱动等信息，处理后的信息送馈到伺服驱动器，由伺服驱动器内部的脉宽调制器调制，然后放大输出推动伺服电机。伺服电机运动的同时，编码器同步运行，并把采集的位置角度信息反馈给RDW控制板，通过RDW板的增量计算、数据整定后的位置信息回馈给DSE-IBS板，做下一个周期的计算处理，此过程反复进行从而实现了实时位置的更迭过程。

　　2 igm焊接机器人故障诊断及分析

　　2.1 焊接机器人故障类型

　　焊接机器人故障类型可分为软件故障和硬件故障，由机器软件造成的故障，如系统停机 死机 的现象;由机器硬件造成的故障，如驱动单元、电气元件各模块的故障。就故障现象可分为人为故障和自然故障、突发故障三大类。对于维修来说，自然故障和突发故障的排除就显得困难，因为这种维修不仅仅针对故障单元本身，还要对系统进行改进，这就需要周密分析，对故障诊断进行优化和改进，避免排除过的故障重复出现，使系统进一步稳定可靠。

　　2.2 igm焊接机器人常见故障处理

　　2.2.1 机器人开机后示教器无报警信息，但机械手无法正常引弧。首先检查系统是否送丝送气，发现送丝系统无法手动送丝，保护气瓶有压力，但是焊枪喷嘴处无保护气。再检查机械手焊接电缆、引弧板及送丝板，都没有发现故障。这说明机械手的功能是正常的，可能是焊接回路不通畅。可以通过测量焊接回路阻抗来判断焊接回路是否正常。

　　回路阻抗的测试步骤：

　　i把连接工件的地线接好，保证地线夹与工件接触部分干净良好;

　　ii接通机器人电柜电源，将福尼斯焊机电源开关拨至“I”位置;

　　iii在焊机二级菜单内选择“r”功能。

　　iv取下焊枪喷嘴，拧上导电嘴，将导电嘴贴紧工件表面。需要注意的是，测量过程中要确保导电嘴与工件接触处的洁净。测量进行时，送丝机和冷却系统不启动;

　　v轻按焊枪开关或点动送丝键。焊接回路阻抗值测算完成。测量过程中，右显示屏显示“run”;

　　vi焊接回路测算结束后显示屏显示测量值。测得的焊接回路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω为佳)，说明焊接机器人的焊接回路的通畅的。再断电、通电调试，焊接机器人能正常引弧，应该是回路测试过程中通过连接接地夹、拆卸喷嘴、导电嘴等将回路未正常接触处接通了。

　　2.2.2 igm机器人在焊接过程中，引弧困难、焊接电流极不稳定，且经常断弧，反复出现“Arc fault”电弧故障。

　　i检查接地电缆，测量回路电阻值为9.7Ω，正常

　　值以<20Ω为佳。

　　ii检查焊丝直径(Ф1.2)与送丝轮的公称直径相匹配。

　　iii焊丝材料(G2Si)与焊接方式及焊接母材相匹配。

　　iv后观察焊枪喷嘴处，存在大量粉尘的切粉，手动送出的焊丝不光滑平整，有小量弯曲及伤丝情况，说明送丝不畅。

　　v对送丝阻力进行检测。将送丝锁紧杆、压紧杆打开，手盘焊丝盘将焊丝收回，发现阻力很大。多为送丝软管堵塞或软管与机械手夹角过大造成。

　　vi检查送丝轮磨损情况，V型送丝槽不易过深过宽，以正好放置一根Ф1.2规格的焊丝为佳，间隙过大，将影响送丝的稳定性，焊接电流的稳定性。拆下送丝轮，发现送丝轮磨损严重，圆度误差较大，送丝槽过深。送丝机构一旦出现失控，就会高速送丝，焊接电源得不到正常的信号反馈(送丝速度的反馈采用光电测速)，不能提供稳定的电流、电压，造成不能正常焊接。更换送丝轮、送丝软管，并进行压力调整，故障解除，焊接正常。

　　2.2.3 igm机器人回零参数自动丢失。igm机器人在下一次开机时，回零参数自动丢失，重新校零、输入参数，保存参数反复丢失。检查示教电缆、接口、程序、轴卡、RDW板指示灯全部正常，检查后备电池(缓冲电瓶，用于关机或意外掉电情况下，为系统提供短时间供电，进行信息的存储)测量电压值，一个为8.9V，一个为12 V，总电压为21 V，正常值为24V，更换一组电池后一切正常，再未出现数据丢失现象。

　　2.3 突发故障的分析及处理

　　该故障无可预见性，事发突然。实际工作中出现最多。多为受环境影响的系统故障，如焊接机器人控制部分电路板故障、稳压 电源故障 、通讯故障等，反映在机器人在工作时突然报警且无法消除报警。重新启动又恢复正常，但不久又出现报警，这类故障造成整个系统不稳定。

　　为了进一步判断驱动器的好坏，缩小故障范围，

　　对编码器进行检查，RCI系列的机器人各轴所使用的编码器是绝对编码器，它是一种电磁部件，可以传递旋转角度的信息，由两个固定绕组(sin绕组和cos绕组)及一个参考绕组组成，原理基本上同旋转变压器相似。将X12插头拔下，分别测量11-12、13-5、14-4端子阻值，结果没有一项有阻值，说明编码器出现异常。

　　找到12轴伺服电机，检查发现编码器插头锁紧并帽已退出，插头连接松动。将插头重新安插，锁紧到位，再次测量11-12端子阻值为94Ω，13-5端子阻值为65Ω，14-4端子阻值为65Ω，9-10端子阻值为600Ω，说明各绕组正常。上电后，驱动可正常打开，故障解除。

　　3 结束语

　　维修工作是理论指导实践，实践促进理论的一个反复过程，理论实践的有机结合才会使维修人员更加深入，更加准确的判断处理各种故障。工作中维修人员必须具有独立思考分析判断的能力，操作中一定要注意观察，不可盲目更改焊接机器人设定、跳线等状态，要养成做工作记录的好习惯，归纳 总结 各类故障现象以及处理过程，积累故障诊断和维修方面的 经验 ，以提高维修水平。

　　参考文献

　　[1] 戴光平.《焊接机器人故障诊断及维修技术》. 重庆：中国嘉陵工业股份有限公司，2003.

　　[2] 中国焊接协会成套设备与专业机具分会. 《焊接机器人实用手册》.机械工业出版社，2014.

　　[3] 李德民.《焊接机器人的故障维修》. 长春：长客股份制造中心，2011.

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未来农场：田野里的机器人革命

未来的农场将是什么模样？实际上，对于新型农场而言，精度将是关键。如果在需要之处精确喷洒化学品就可以达到效果，为什么还要把它洒遍整片土地呢？这样每株植物都能得到合适的量，不仅可以减少化学品的使用，还将提高产量。但这谈何容易：大规模农场的面积可达数千公顷，耕种如此大面积土地，唯有自动化机械方能胜任。谁能同时满足精准化和自动化？答案是农业机器人。

一轻量级机械

实际上，现在农业机械已经进步了许多。例如，很多拖拉机能自动转向，使用GPS穿越田野，甚至可以和犁、喷雾器等工具“交谈”。英国哈珀亚当斯大学研究农业技术的布莱克摩尔说：“机械除草工具会告诉拖拉机‘你走得太快了’，或者‘往左移’。这样的系统正在成为常态。”

农用车辆也开始“交谈”。美国一家机械制造商推出的系统让联合收割机自己叫来拖车，方便驾驶员卸粮。德国一家公司成功研制出配对使用的拖拉机，第一台手动，第二台模仿第一台自动行进。该系统可以有效地将农民的耕作时间减半。

不过，这些设备是比较初级的农业机器人。正在兴起的农业机器人自动化程度更高，而且看起来一点也不像传统农业机械。传统农业机械庞大沉重。它们压实土壤，降低土壤孔隙度，杀死有益生物，这些都不利于庄稼生长。而小巧轻便的农业机器人有潜力解决这些问题。

布莱克摩尔说：“关键是以精密取代蛮力。如果经过计算，种植一粒种子只需要1立方厘米的土壤，那么培养时我们只需要微小的能量投入，植物也能长得很好。”由于不需要通过深耕修复大型机械对土壤造成的损伤，能源消耗和二氧化碳排放都将大大减少。由于受到的重压减少，土壤可保持其结构和有益生物，并有效地吸收水分，长时间保持肥沃。

二关键能力

农业机器人需要具备三个关键能力：导航，理解所处的环境，帮助农民完成除草、施肥或收割等工作。

导航是最简单的部分，特别是高精度的卫星导航技术的出现，使机器人的定位精度达到2厘米以内。德国奥斯纳布吕克应用科学大学的莱克夏森正在开发农业机器人“鲍尼”。这种四轮田野车使用光谱成像系统，能在土地里识别出作物，然后记录每株作物的位置，并在生长季节里多次返回到每株作物身边，监测其长势。

接下来，莱克夏森准备给这种机器人安装基于喷墨打印机的精密喷涂系统，可以对准杂草的叶片喷涂除草剂微粒。他估计，这可使化学药品用量减少80%。即使考虑到机器人的初始投资，其成本仍低于传统除草方法。机器人除草能最大限度地减少除草剂误杀其他植物，对生物多样性有明显的好处。机器人还能用火焰枪和激光烧死杂草，这对有机农业非常有益。

使用肥料的成本也可以降低。实验表明，机器人利用传感器评估一株小麦的含氮量，据此调整施肥量，可节省肥料80%以上，而且不影响产量。化肥用量减少，不受重压的土壤减少水土流失，这意味着更健康的河流和水源。更不用说，这能够减少生产化肥时巨量的碳排放。

三蓄势待发

农业技术专家认为，农业机器人技术已经比较成熟。例如，丹麦研发的机器人已经能在田里找到杂草，并向它们喷洒精确剂量的农药。还有测试表明，机器人灌溉系统可以减少一半用水量。农业机器人商业化的阻碍在于缺乏投资。

不过，日本政府已着手推进农业机器人的商业化。北海道大学的野口伸正在领导一个为期5年耗资800万美元的项目。该项目旨在从种植到收获完全实现自动化，并将重点放在日本的三种主要作物——水稻、小麦和大豆上。该小组计划2014年在农场测试他们研制的农业机器人。野口说，5年内，这种机器人就会上市。

野口重点关注的是风险，机器人可能会碰撞路人或走失的牲畜。他正在与德国一家公司合作开发配备激光和超声波传感器的机器人。它能监控周围的情况，在即将发生碰撞时紧急刹车。保险杠上的触碰传感器作为一个备用系统，会在机器人即将碰撞时阻止它。

继日本之后，农业机器人最有可能出现在北美和西欧国家，以及像中国这样快速发展的国家。随着需要养活的人口增长，愿意从事农业的人口却在迅速萎缩。劳动力成本的上升推动了节省劳动力的农业技术的应用。以美国葡萄干产业为例。2000年，葡萄丰收导致价格下降，利润缩水，农场主纷纷想办法降低成本。劳动力是最大的成本之一（平均占美国农场生产费用的42%），于是农场主开始使用一种由酿酒机器改装的收割机。到2007年，加利福尼亚州大约一半的葡萄实现了机械化收割，劳动力从过去的5万人下降到3万人。

农业机器人对依靠土地为生的工人来说可能不是好消息，对农场主又有怎样的影响呢？研究表明，机器人挤奶可节省奶农每日的挤奶时间，但对提高利润的作用不明显。布莱克摩尔的计算表明，在谷类作物和甜菜种植中应用农业机器人，可降低除草成本约20%，带来显著的经济效益。有机农业的收益可能会更大，因为劳动力的支出超过总成本的50%。一份有关丹麦有机农业的研究表明，如果把机器人和维护成本都考虑进去，农业机器人可减少一半的除草成本。

四未来农场

农业机器人的应用会降低食品价格吗？布莱克摩尔认为有可能。食品价格受到很多因素影响，从天气到超市的价格战，很难说农业机器人能否使水果和蔬菜便宜一些。然而，农业生产能耗的减少应该会降低农产品的价格。

普遍采用农业机器人可能给超市带来其他变化。英国赫尔大学研究农业的霍洛威说，机器人挤奶可能影响奶牛的遗传学特性。因为农民会选择更适于机器人操作的奶牛，包括乳房形状，甚至配合度等。可以想象，农业机器人还会影响水果或蔬菜品种，因为农民可能更喜欢种植那些机器人容易根据其叶片形状与杂草区分开的植物。

不可避免的是，机器人将最终改变农场景观。澳大利亚悉尼农业机器人中心的苏卡利说，机器人农业的真正转折点是，人们开始设计便于使用机器人的农场。这可能意味着农场面积缩小，作物呈网格状分布而不是成行种植，果树被修剪成更加容易采摘的形状。这种由机器人照管的几何形状的新型农场目前只是设想，但它终将成为现实。

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机器人在农业方面的应用

农业机器人是一种机器，是机器人在农业生产中的运用，是一种可由不同程序软件控制，以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化，有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。将人工智能识别技术与智能机器人技术相结合,可广泛应用于农业中的播种、耕作、采摘等场景,极大提升农业生产效率,同时降低农药和化肥消耗。
1智能机器人可以做农业生产工作。只是目前大多数智能机器人价格昂贵，维修以及易损件价格高，专业性强。相对人还是不够智能。所以目前只有一些科研单位和极少数大型农业企业有少量机器人使用。多为展示。
2目前主要还是人力机械化操作，未来随着科技进步，智能设备重量减轻，造价降低，机器人会进入普通农场。
3很久的未来农业生产，以及一切赃，累，简单重复，污染，危险的工作都可能被人工智能取代。