RIC机器人创新挑战赛主題与规则
――全民健身1.RIC机器人创新挑战赛简介
RIC(Robot Innovation Challenge)机器人创新挑战赛是一项青少年机器人比赛项目。要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行程式设计。参赛的机器人可在特定的竞赛场地上,按照一定的规则进行比赛。在中国青少年机器人竞赛中设置RIC机器人创新挑战赛的目的是通过信息技术及科学原理的融合运用,启发参赛者的科技运用及创意,并以机器人设计的竞赛活动,达到推动创新科学教育的目的,激发我国青少年对机器人技术的兴趣。
2.竞赛主題
本届RIC挑战赛的主题为“全民健身”。
全民健身是指全国人民,不分男女老少,全体人民增强力量,柔韧性,增加耐力,提高协调,控制身体各部分的能力,从而使人民身体强健。
全民健身旨在全面提高国民体质和健康水平,以青少年和儿童为重点,倡导全民做到每天参加一次以上的体育健身活动,学会两种以上健身方法,每年进行一次体质测定。为纪念北京奥运会成功举办,国务院批准从2009年起,将每年8月8日设置为“全民健身日”。
伴随着全民健身活动的蓬勃开展,人们的生活观念发生巨大变化。在一些大中城市,为健康而消费成为新时代提高生活质量的一种时尚。部分新兴体育项目,如攀岩、马术、蹦极、保龄球、滑板、女子拳击、沙弧球、跆拳道、高尔夫球等运动,尤其受到年轻人的青睐。
3. 比赛场地与环境
3.1 场地
场地图(不含黑边)的尺寸为长2500mm宽1500mm。
图为训练场地示意图。实际比赛场地可能略有不同。
3.1.1参赛队可以把待命区内当前不动或机器人不用的物品放到待命区外,只要这个动作不具有任何策略性。
3.1.2如因其它原因而非机器人的动作使场地中的模型断裂、失效、移动或被启动,如果可能,裁判员应尽快将它恢复。
3.2 起始区与终止区
场地中有一块起始区(START区域)和一块终止区(FINISH区域)。起始区是机器人准备、启动的地方,终止区是机器人最终停止的地方。起始区为:30cm*30cm。
3.3 赛场环境
机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰,但由于一般赛场环境的不确定因素较多,例如,场地图下面有纹路和不平整;场地图本身有皱褶;尺寸有误差;光照条件有变化等等。参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。
4. 机器人和器材
本节提供设计和构建机器人的原则和使用器材的要求。参赛前,所有机器人必须通过检查。竞赛中1号遥控机器人首先启动,1号机器人启动后,通过无线手柄遥控的方式去启动2号机器人,2号机器人应让其自动运行完成规定任务,参赛队员不得再对2号机器人进行干预。不允许使用智能循迹模块。
4.1 每个参赛队只能使用两个机器人完成所有比赛项目。赛场上只能有两个控制器,不能再把其它控制器带到比赛区,即使该控制器只是用于配重或装饰或放在
场外的盒子里。
4.2机器人最多可以使用8个传感器,它们可以是触碰传感器、光电传感器、颜
色传感器、超声传感器、角度传感器等器件的任意组合。
4.3 导线和转接线可以随意使用。
4.4 在准备区可以有备份/替换的电气元件。
4.5 不允许将电脑带入比赛区。不能在比赛区内给机器人下载程序,可以在准备
区中进行。
4.6 只允许在机器人的不外露位置使用辨别身份的标记。
4.7 不允许使用油漆、胶带、胶水、油等。
4.8 如果机器人违反本规则且无法纠正,则取消该队的参赛资格资格。
4.9 机器人尺寸,长宽高均不得超过:30cm。离开出发区之后,机器人的结构部分可以自由伸展。
5. 任务说明
5.1 机器人要完成的任务有9种。
每种任务相应的分值如表1所示。
表1 任务说明
任务名称任务內容及得分条件任务位置分值
起点出发1号机器人在裁判发出“开始”指令之
后,由1号队员无线遥控从起始区出
发到达接力区并启动2号机器人。2
号机器人屏幕闪烁红色2次(每次间
隔不少于0.5秒)后,自动沿轨迹线
向后运行。
注:2号机器人驶离接力区即视为任
务完成。驶离接力区的标准为机器人
最后方的结构件完全离开接力区。
100分
回到终点2号机器人驶离接力区后,沿线行驶完
成规定任务,并且行驶至终止区内,
在1号机器人也进入终止区的情况下,
选手示意裁判比赛停止,即视为任务
完成。
注:机器人驶回终止区的条件为机器
人控制器与终止区有接触。
50分
接力赛跑2号机器人驶离接力区后,沿线行驶到
达接力赛终点,即视为任务完成。
注:机器人到达接力赛终点的标准为
机器人控制器接触到红色虚线区域。
50分
投掷冰壶1号遥控机器人在启动完2号自动机
器人后,即可来到投掷冰壶任务区,
将任务区内的代表冰壶道具的大齿轮
推到相应得分区域即视为完成任务。
注:进入红色区域则每个道具得20
分;进入白色区域则每个道具得10
分;进入蓝色区域则每个道具得5分。
冰壶道具如果出现压线情况,则取较
小分区的分值作为最终得分。任务道
具需保留至比赛结束。冰壶道具现场
由裁判随机摆放在某些位置上,冰壶
数量为三个。
红:20
分/个
白:10
分/个
蓝:5
分/个
点球大战2号自动机器人沿轨迹线行驶至足球
摆放位置并将代表足球道具的乒乓球
以任意方式射入球门即视为完成任
务。
注:射门时机器人不可以越过球前方
的虚线,否则视为任务失败。
足球摆放位置在A、B、C、D中抽签产
生。
50分
高尔夫球2号自动机器人沿轨迹线行驶至高尔
夫球摆放位置并将高尔夫球打入球洞
即视为完成任务。“球洞”为一直径
为150mm的空心圆。比赛用球为标准
高尔夫实物球。
注:“挥杆”击球时机器人不可以越
过球前方的虚线,否则视为任务失败;
机器人身上必须具有能独立挥动的
“杆”状构件,(可由独立马达驱动)
如采用机器人车体撞击方式,则视为
任务失败。高尔夫球垂直投影的任意
部分越过“球洞”,即视为完成任务。
高尔夫球摆放位置在A、B、C、D中抽
签产生。
50分
障碍越野2号自动机器人沿轨迹线行驶至障碍
越野赛场地并顺利通过障碍即视为完
成任务。代表障碍的道具为2根15厘
米长的轴,中间用轴连接件连接并用
胶带固定在场地上。每通过一个障碍
得20分。
注:障碍现场由裁判随机摆放在相应
位置上。障碍数量为2-4个。
20分/
个
5.2机器人从起始区出发,出去走一圈或多圈,每次完成一个或多个任务。
5.3 完成任务不必按照某种特定的顺序,可以反复尝试完成某个任务,但场上物
体不会按照参赛队员的要求归位。
5.4 机器人在运行过程中,如完成某项任务,需举手示意裁判完成,以便裁判判定是否得分。机器人最终回到终点,同样需示意裁判比赛结束。
5.5 2号机器人在比赛过程中,需沿黑线引导线行驶,如机器人垂直正投影跟黑色引导线没有接触即视为脱线。脱线时,需将2号机器人拿回接力区,重新由1号机器人启动出发。其中,机器人在尝试完成某项任务时,允许暂时脱线,但是完成任务后,机器人须要自行回到黑色引导线,然后继续行驶,如2号机器人无
法自行回到黑色引导线,需回到接力点,重新由1号机器人启动出发。
5.6 除比赛现场规定完成的任务外,明确尝试去完成非要求任务的机器人扣除额外任务的相应分数。
5.7 任务模型示例
冰壶足球
足球球门
高尔夫球障碍
6. 比赛
6.1 赛制
小学组、初中组、高中组完成任务:起点出发、回到终点、接力赛跑、投掷冰壶、点球大战、高尔夫球、障碍越野。其中,投掷冰壶、点球大战、高尔夫球、障碍越野,这四个任务现场抽取任务道具摆放位置后再进行比赛。
6.2 参赛队
6.2.1 每支参赛队可以由1~2名学生和1名教练员组成。学生必须是截止到2019年6月仍然在校的学生。
6.3 赛前检查
参赛队的机器人在比赛前需要接受裁判员的检查,检查内容包括器材来源、机器人安全性等。
6.4 赛前准备
6.4.1 参赛队准时到场参赛后,至少有两分钟时间去准备和安排未加电的机器人以及将要移动和使用的物品。
6.4.2 参赛队必须使用比赛提供的任务模型,不能携带自己的复制品到竞赛区。参赛队员与裁判员一起核查赛台上的模型的数量和位置。
6.4.3参赛学生在准备区有90分钟编制程序的时间。结束后,各参赛队把机器人排列在准备区的指定位置,封场。
6.4.4赛前准备中,参赛队不能为满足自己的需要而拆下任务模型,把任务模型固定到机器人上,把任务模型相互连接,将任何东西固定到任务模型上,为策略的需要接触待命区外的任务模型,以及在竞赛区附近下载程序。
6.4.5在准备启动时,机器人必须在启动位置不动,参赛队员不能接触机器人和将要移动或使用的任何物品。机器人的任何部分以及将要移动或使用的任何物品必须完全纳入待命区,不允许任何东西超出虚拟的待命区空间,如图所示。机器人可以(但不要求)与将要移动或使用的物品接触。
启动位置
6.4.6 完成准备工作后,队员应向裁判员示意。
6.5 启动
6.5.1 裁判员确认参赛队已准备好后,将发出“5,4,3,2,1,开始”的倒计时启动口令。
6.5.2 负责启动2号机器人的参赛队员对2号机器人所做的唯一动作是让程序运行。在倒计时期间,参赛队员不能触摸机器人或将要使用或移动的物品,否则,必须将机器人分别拿回起始区和接力区重新出发,并且在此期间不停止计时。
6.5.3 在“开始”命令前启动机器人将被视为“误启动”并受到警告或处罚。6.5.4 一旦比赛开始,不得以任何理由中断或暂停比赛。
6.5.5 不管因为什么原因而重新启动,应按照要求在起始区和接力区内摆放机器人。
6.5.6 如果未被接触的活动机器人与所移动或使用的物品脱离了接触,则该物品应留在原地,直到机器人重新与它接触。这类物品不能用手去恢复。
6.5.7 被活动机器人改变了的场地状态,不能恢复。参赛队员接触活动的机器人时,机器人必须立即停止。如果在机器人停止期间改变了场地状态,裁判会尽力恢复。如果无法恢复场地,就只能保持“原样”。
6.5.8 在比赛过程中,对于显然不是故意损坏而导致脱落的机器人零件,参赛队可自行或请求裁判帮助先移出场外,在机器人回到待命区后,可将脱落的零件恢复。
6.6 重试
机器人在运行中如果出现故障或未完成某项任务,参赛队员可以向裁判员申请重试。
6.6.1裁判员同意重试后,场地状态保持不变。重试时,队员可将机器人搬回起始区或接力区,重新启动。
6.6.2每场比赛重试的次数不限,每重试一次,扣10分。
6.6.3重试期间计时不停止,也不重新开始计时。重试前机器人已完成的任务有效。
6.7 比赛结束
6.7.1 参赛队完成所有任务时,参赛队员应该向裁判员举手示意结束比赛。裁判员终止计时器。
6.7.2 每场比赛时间为150秒钟,裁判员以哨音结束比赛。此后,参赛队员应立即停止活动的机器人。因停止不及时造成的得分无效。在裁判员确认得分前,任何人不能触碰和移动场上的得分物品和改变得分状态。
6.7.3 裁判员记录场上状态,填写记分表。参赛队员应确认自己的得分,立即将
自己的机器人搬回准备区并注意不要带走任务模型和比赛用物品。
6.8 确定获胜队伍
6.8.1 每场比赛后,参赛队的最终得分为各种动作的得分扣除罚分,按最终得分多少确定胜负。
6.8.2如果完成了规定的所有任务并回到终点且比赛结束的时间不超过150秒,额外加记时间分。时间分为(150-结束比赛实际所用秒数)。
6.8.3如果在比赛中没有重试,机器人动作流畅,一气呵成,从起点出发,完成所有任务,并回到终点加记流畅奖励50分。
7 记分
7.1 对于每项已完成的任务所记的分数,参见“5 任务说明”一节。
7.2 判定得分时,常常要判定某物品是否在某区域“里面”,判断标准是如果A 的任何一部分覆盖B区域,A就在B的“里面”,如图所示。直接接触也没有关系。容器中的物品要单独裁定,与容器无关。
“里面”的判断
7.3 有时,还需要判定某物品与机器人、任务模型或另一物品是否接触。如果A 与B直接接触,就是A接触了B,如图所示。
“接触”的判断
8 犯规和取消比赛资格
8.1未准时到达的参赛队,每迟到1分钟则判罚该队10分。如果比赛开始2分钟后参赛队仍未到场,该队将被取消比赛资格。
8.2 第一次误启动的参赛队将受到裁判员的警告,第二次误启动的参赛队将被取消比赛资格。
8.3在比赛过程中,如果发生任务模型是参赛队或机器人造成损坏的,无论是有意还是无意的,将警告一次,此任务不得分,即使再次完成此任务也不得分。
8.4比赛中,参赛队员有意接触比赛场上的物品或机器人,将被取消比赛资格。偶然的接触可以不当作犯规,除非这种接触直接影响到比赛的最终得分。
8.5不听从裁判员的指示将被取消比赛资格。
9 其它
9.1 本规则是实施裁判工作的依据。在竞赛中,裁判有裁定权,他们的裁决是最终裁决。关于裁判的任何问题必须由一名学生代表在两场比赛之间向裁判长提出。
9.2 比赛期间,凡是规则中没有说明的事项由裁判委员会决定。竞赛组委会委託裁判委员会对此规则进行解释与修改。
RIC 机器人创新挑战赛记分表
裁判员签字:
序号
姓名
任务
重试 -10分/次
比赛时间 150秒内
流畅
总分
学生 签字
起点 出发 100分
接力 赛跑 50分
投掷冰壶
红:20分/个 白:10分/个 蓝:5分/个
点球 大战 50分
高尔 夫球 50分
障碍 越野 20分/个
回到 终点 50分 奖励 50分
时间分 150-用时
Lnx01 Lnx02 Lnx03 Lnx04 Lnx05 Lnx06 Lnx07 Lnx08
使生产更高 效工业机器人在工业生产中能代替人从事频繁和重复的作业,或是完成危险、恶劣环境下的作业任务,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。 ■ A1 玻璃生产线堆垛系统 ■ A2 光伏玻璃、光伏电池组件线 ■ A3 立体雕刻工作站 ■ A4 物流堆垛 ■ A5 PLC控制柜 ■ A6 工业生产线控制 A1 A5A6A2 A3A4Kawasaki FANUC KUKA
冷端机器人堆垛 我们机器人堆垛系统的优点: ■ 采用先进的机器视觉及工业机器人。动态追踪、同步飞行抓取玻璃,实现了 在相对静止的情况下抓取运动中的玻璃板,缩短玻璃产线冷端主线长度。 ■ 采用柔性吸盘结构,解决了薄板玻璃易碎,生产速度快的堆垛难题。 ■ 采用机器视觉检测技术,提高了产品质量和成品率。 ■ 实行工作组任务统筹分配管理,能够混合处理不同规格及等级的玻璃产 品,实现准确分级和堆垛。 ■ 可在线安装竣工不影响正常生产,是运行中的生产线及冷修改造最佳方 案,与同类产品具有最高的性价比。 ■ 我们独有的双机热备技术,使得视觉检测及生产机器人指挥系统工作机故障后,可以在秒级自动切换到备份机上,不影响生产。■ 光源系统对视觉检测的稳定性有极大的影响,我们采用专业的视觉检测用LED光源,亮度稳定均匀,长寿命设计,易于维护。■ 机器人单元根据检测的玻璃尺寸来调整吸盘组,不用手工改变吸盘位置。■ 每个机器人单元都设有触摸屏,便于本机状态监控及就地操作。■ 机器人单元具有应急盲抓功能,可以在检测及指挥系统故障时临时应急。■ 可选择含视频功能的远程维护,更快速的诊断与解决问题。 与市场上同类产品的对比: 冷端机器人堆垛系统主要技术和性能指标◎丰富的自动化系统集成经验 ◎多年机器视觉技术应用经验积累 ◎在计算机软件与工业控制结合上的技术优势 ◎在冷端堆垛方面的产品优势 ◎国内领先的机器人堆垛设备 本产品荣获:2008年上海创新基金支持、2009年国家创新基金支持 堆垛精度:±3mm 堆垛工作周期:7-15s
工业机器人应用技术课程标准 、课程基本信息 先修课程:机械设计基础、电气控制与PLG机电设备故障诊断与维修 后续课程:工业机器人现场编程、自动化工业生产的安装与调试 课程类型:专业选修课 二、课程性质 工业机器人技术是一种综合性的机电一体化技术,包括传动机构、伺服系统、数据处理、人机对话以及与机器人工作性质对应的控制功能等。 本门课程致力培养学生具有机器人安装、调试和维护方面等基础知识的专业选修课,课程理论和应用技术紧密结合,使学生能在较短的时间内了解生产现场最需要的工业机器人的实际应用技术。 三、课程的基本理念 以典型案例为载体,设计课程结构;以职业岗位能力要求为基础,改革课程内 容;以职业素质培养为主线,提升学生职业能力。 四、课程设计 该课程以工业机器人常用的技术原理与应用知识为载体,让学生了解工业机器人基 本原理和应用技能为目标,选取基本工业机器人的机械机构和运动控制、基本操作、搬运机器人及其操作应用、码垛机器人及其操作应用、焊接机器人及其操作应用、涂装机器人及其操作应用、装配机器人及其操作应用等内容,采用任务驱动的方式组织教学内容,以典型案例为载体讲述工业机器人的基础知识,培养学生了解和掌握工业机器人应
用能力。教学的过程是:案例导入T相关知识一案例讲解一知识拓展。 五、课程的目标 (一)总目标 通过本门学习领域课程工作任务的完成,使学生了解工业机器人的分类、特点、组成、工作原理等基本理论和技术,掌握工业机器人的使用的一般方法与流程,具备工业机器人选型、操作以及工作站设计等解决实际问题的基本技能,使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标,提高其实际应用技能,并使学生养成善于观察、独立思考的习惯,同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。 (二)具体目标: 1知识: 通过本课程的学习,使学生掌握工业机器人的结构,工业机器人的环境感觉技术,工业机器人控制,工业机器人系统等方面的知识。 2、能力 (1)了解如何操作工业机器人,完成简单的动作。 (2)掌握各种工业机器人的构造原理以及特点。 (3)能分析出简单的故障所在。 (4)能设计出简单的末端操作器。 3、素质 (1)培养学生对机器人的兴趣,培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神 (2)培养科学的学习态度与作风,利用先进技术进行开拓创新的专业思维。 (3)培养良好的专业触觉。 六、课程内容与学时分配 (一)课程内容与学时分配表
机器人创新实验室规章制度4 机器人创新实验室规章制度 机器人创新实验室作为**大学“智创空间”正式实验性组织,为确保实验室的秩序,制定如下规章制度: 1.机器人创新实验室应专注研究项目,兼顾备赛队伍培养建设,致力于完成实验室 项目的既定目标。 2.机器人创新实验室采用淘汰制和积分制管理模式,以提高和把握各实验组的工作 效率和学习进度。 3.实验室淘汰制的具体规则如下: 1)实验室开会三次未到(包括请假、缺勤等特殊情况) 2)实验室所分配给各组的任务未按期、按规定完成,存在拖拉懒散现象 3)随意使用外部U盘等存储设备,泄露代码程序和实验室相关科研成果 4.实验室积分制的具体规则如下: 1)项目组完成一次比赛可加分(国家级及以上10分,省级6分,校级4分,
院级2分) 2)项目组承担各类科研项目(国家级及以上10分,省级6分,校级4分) 3)实验室的学习讨论会缺勤人数不得超过5人加1分 5.实验室日常运用管理规定 1)实验室值班人员对仪器进行日常检查维护,保证机器处于正常工作状态。 2)实验室的仪器、设备未经负责人和指导老师同意,不得随意外借,使用 完毕后进行日常保养后放于储物柜中,并联系实验室负责人上锁保存。 3)在实验室期间应注意言谈举止,不乱丢杂物,保持日常卫生工作,不得 乱刻。 4)离开实验室需将实验仪器和设备等整理归位,并锁好储物柜,关闭电源, 清扫卫生。 5)实验室的仪器使用时应了解仪器的相关性质及使用方法,注意人身安全。 6)实验室电脑中存储的文件不得随意拷贝带出实验室,电脑
出现故障应联 系实验室负责人或大创中心老师进行维修,禁止私自拆卸电脑维修。 7)实验室成员日常参与实验室运行需进行签入签出作为考核依据,两周未 签到者视为自动退出。
《简易机器人制作》课堂推荐配置方案 乐高江苏唯一代理商——南京坤玛科技有限公司
21世纪是一个科技飞速发展的时代。如何让学生们更早地接触科技知识, 激发他们对科学的兴趣?如何帮助他们更好地面对未来社会激烈的竞争?面对这一切,我们必须选择更好的教学途径与教学工具,尤其科技方面的教学。机器人教育倡导先进的教育理念,配合循序渐进的学习工具和完整的教学资源,被普遍应用于国外的课堂和科技活动中。乐高教育系列是专门为不同年龄的学生设计,并用于课程的。所有的软硬件可以相互兼容或混合使用,逐步引导学生面向未来的科技挑战,学生也可以根据自己的能力挑战自己,培养自己的创新精神和实践能力。 特别指出,机器人教育旨在以其独具特色的教学方法,做中学的教育理念 引导学生循序渐进地机器人知识。使用机器人套装,学生在课堂中的整个构思、设计和开发过程俨然是实际工作和生活中的真实体验。他们就像真正的工程师一样,针对项目主题,进行研究、策划、设计、组装和测试。通过鼓励学生们主动调查、动手实践,让他们亲身体验抽象的理论如何变成了触手可及的答案,享受成功的兴奋。在活动中,学生不仅可以学到有关机械、电子、计算机等技术知识,更可帮助他们培养良好的生活习惯与生存技能:与人的沟通与合作、对他人的尊重、毅力的培养,自信心的树立及时间的合理分配、利用等等,为将来走上社会面对新的挑战做好充分的准备。 (中国学生研究乐高机器人;美国麻省理工学院生使用乐高机器人做科研项目.) 1, 机器人教育所提倡的教学理念:做中学! ①,20世纪最有影响力的20名科学家之一瑞士儿童心理学家Piaget 博 士的观点: “建构论” - 知识不是灌输的。当学生们在动手制作(建构)一 些有意义的事物时,如用沙子堆城堡、写诗、设计小机器、写故事、编写电 脑程序、或者搭积木,这时是学生学习知识的最好时刻. ②,做中学与传统教学的区别: 抽象的能力 解决问题的能力 模仿 传授 做中学(活动与项目) (Activity&projec t) 研究性学习 学生参与程度高 教师参与程度高
《工业机器人应用技术》课程标准 课程名称:工业机器人应用技术 课程性质:职业技术课 学分:2 计划学时:32 1前言 《工业机器人应用技术》课程是机电一体化各专业方向的一门专业技术课,是一门多学科的综合性技术,它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构,了解和掌握工业机器人的基本知识,使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解,培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力,培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力,为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。 1.1课程定位 本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据,遵循“结合理论联系实际,应知、应会”的原则,以拓展学生专业知识覆盖面为重点;注重培养学生的专业思维能力。重点通过对主流工业机器人产品的讲解,使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解,对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识,为学生进入社会做前导;把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法,注重发展学生专业思维和专业应用能力,通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。 1.2设计思路
以点带面,讲解授课为主的教学方式。课程主要可以分为机械、运动、控制、感觉等几个部分,内容较多。课堂教学上,我们使用重点突破的方法,讲解一个或者两个典型的实例,让学生触类旁通,举一反三,从而带动整个知识面的学习。 我们让学生联系已学各门科目的知识点,达到温故知新的目的。由于涉及的已学课程较多,学生由于基础薄弱,前面课程的遗忘率不容忽视,所以在讲解的过程中,对一些重要的知识点,我们还要做一个较为详细的说明,从而可以加强学生的知识储备,为本课程的学习扫清障碍。 传统的教学手段与现代教育技术手段灵活运用:板书、实物模型、多媒体课件等。尤其是在机械部分,考虑到学生的立体思维能力较为薄弱,多媒体和实物模型的使用能更好地帮助学生理解工业机器人各部分的工作原理。 2课程目标 2.1总体目标 《工业机器人应用技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业课,本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。通过本课程的学习,使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。 2.2具体目标 2.2.1知识目标 1.了解机器人的由来与发展、组成与技术参数,掌握机器人分类与应用,对各类机器人有较系统地完整认识。 2.了解机器人运动学、动力学的基本概念,能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。
兴盛小学创新机器人探究实验室配置方案一、创新机器人的理念 多年来,中国的教育界一直以加强学生素质教育为核心,探索和实践着教育改革的方向和途径。全国基础教育工作会议的召开,对全面推进素质教育提出了十分明确的要求,课程教材改革在推进素质教育、培养21世纪技能的重要作用已经成为全国上下的共识。 我们引入了以机器人教育为主的教育解决方案,它确保学生获得快乐和有效的学习。教师在教学过程中将“指导”和“建构”的理念相互结合,这将帮助教师在学生以团队为单位来共同解决问题的课堂上,扮演顾问型的指导者,而不是灌输者。 二、机器人教育的应用 随着素质教育的推进和新课程新教材的改革,在各个学科的教学中对学生动手操作、动手实验的要求越来越多,因此除了常见的物理实验室、化学实验室、生物实验室,我校准备建立科学(自然)实验室、信息技术实验室、劳技实验室、通用技术实验室、探究实验室五类实验室整合的创新型实验室。 这些新课程的实验室准备将由乐高机器人、贝尔机器人等多种教育平台引入本创新型实验室。如果在创新型实验室里配置相当的机器人教学设备,那么教师在教学的时候,学生在学习的时候就会非常的方便。 创新机器人实验室所涉及课程包含有:机械基础,动力机械,机械工程,机器人等。 三、机器人教育的目的 学生借助乐高机器人的平台,在老师的指导下,开展丰富多彩的机器人活动,
通过活动提高学生对科技活动及知识的兴趣,培养学生动手能力、创新能力; 提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;充分体会“做中学,玩中学”的无穷乐趣。建立机器人活动室,不仅满足课堂教学的需求,还能开展第二课堂活动,建立科技兴趣小组,丰富学生的课外活动,还可以参加到全国青少年机器人竞赛和全国电脑制作大赛中去。满足学生的同事也能给科技老师不断发现新的问题提供自身的发展的机会,参加到全国的比赛及交流中提高教师自身的素质。 (1)、通过创新实验室学习,对中小学生进行计算机编程、工程设计、动手制作与技术构建等知识的教学,培养他们动脑动手和独立思考、解决问题的技能,不断发展青少年的观察力、想象力和创新能力。 (2)、通过创新实验室活动,不断丰富完善学校创新科技教育内涵;同时也在创新这个更广阔的平台上,提升学校的教育品质和规模,形成良好的社会效益。(3)、通过创新实验室活动,组建各类科技代表队,参加省级、国家级乃至国际中小学生机器人竞赛活动;同时还参与相关的国内外交流学习活动,开拓学生视野。 (4)、在开展创新实验室培训活动的同时,也面向在校科技教师进行相关业务培训,不断提高科技辅导教师的理论水平和实践能力。 (5)、在开展创新实验室培训活动的基础上,不断推出最新的教学内容、手段和器材,开发具有学校特色的校本课程。 四、(一)创新型探究实验室器材配置方案 1.配置清单 该实验室配置按照每个班级20人进行配置,而且比较适合小学各年级的学生学习。目的是为了让学生了解现代的机械工程,以及机器人原理等,并且对学生在
实验报告 (理工类) 课程名称: 机器人创新实验 课程代码: 6003199 学院(直属系): 机械学院机械设计制造系 年级/专业/班: 2010级机制3班 学生姓名: 学号: 实验总成绩: 任课教师: 李炜 开课学院: 机械工程与自动化学院 实验中心名称: 机械工程基础实验中心
一、设计题目 工业机器人设计及仿真分析 二、成员分工:(5分) 三、设计方案:(整个系统工作原理和设计)(20分) 1、功能分析 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 本次我们小组所设计的工业机器人主要用来完成以下任务: (1)、完成工业生产上主要焊接任务; (2)、能够在上产中完成油漆、染料等喷涂工作; (3)、完成加工工件的夹持、送料与转位任务; (5)、对复杂的曲线曲面类零件加工;(机械手式数控加工机床,如英国DELCAM公司所提供的风力发电机叶片加工方案,起辅助软体为powermill,本身为DELCAM公司出品)
第1章人工智能概述课后题答案 1.1什么是智能?智能包含哪几种能力? 解:智能主要是指人类的自然智能。一般认为,智能是是一种认识客观事物和运用知识解决问题的综合能力。 智能包含感知能力,记忆与思维能力,学习和自适应能力,行为能力 1.2人类有哪几种思维方式?各有什么特点? 解:人类思维方式有形象思维、抽象思维和灵感思维 形象思维也称直感思维,是一种基于形象概念,根据感性形象认识材料,对客观对象进行处理的一种思维方式。 抽象思维也称逻辑思维,是一种基于抽象概念,根据逻辑规则对信息或知识进行处理的理性思维形式。 灵感思维也称顿悟思维,是一种显意识与潜意识相互作用的思维方式。 1.3什么是人工智能?它的研究目标是什么? 解:从能力的角度讲,人工智能是指用人工的方法在机器(计算机)上实现智能;从学科的角度看,人工智能是一门研究如何构造智能机器或智能系统,使它能模拟、延伸和扩展人类智能的学科。 研究目标: 对智能行为有效解释的理论分析; 解释人类智能; 构造具有智能的人工产品; 1.4什么是图灵实验?图灵实验说明了什么? 解:图灵实验可描述如下,该实验的参加者由一位测试主持人和两个被测试对象组成。其中,两个被测试对象中一个是人,另一个是机器。测试规则为:测试主持人和每个被测试对象分别位于彼此不能看见的房间中,相互之间只能通过计算机终端进行会话。测试开始后,由测试主持人向被测试对象提出各种具有智能性的问题,但不能询问测试者的物理特征。被测试对象在回答问题时,都应尽量使测试者相信自己是“人”,而另一位是”机器”。在这个前提下,要求测试主持人区分这两个被测试对象中哪个是人,哪个是机器。如果无论如何更换测试主持人和被测试对象的人,测试主持人总能分辨出人和机器的概率都小于50%,则认为该机器具有了智能。 1.5人工智能的发展经历了哪几个阶段? 解:孕育期,形成期,知识应用期,从学派分立走向综合,智能科学技术学科的兴起
智能机器人工作室方案 长旺中心小学 一、机器人教育推广的宗旨和推广意义 根据市教育局、学校科学教育工作的有关精神,为加强科学技术普及教育,针对不同年龄段的学生,设立与之相应的教育机器人创意项目课程,使学生通过理论与实践相结合的方法,进一步学习掌握机械、电子结构、信息技术、电脑应用等综合知识,让他们在探究科学知识的实践中,结合所学的综合知识,运用科学创新的方法,分析和解决创意活动中所遇到的问题。从小树立他们的团队意识、社会意识、科学意识、以及创新意识,为提高青少年的科学素质,适应未来社会发展的需要打下良好的基础。 以机器人创意项目组合为载体,以机器人器材为工具,为孩子设立相应的机器人创意项目课程,让孩子在充满乐趣的活动中,学习并掌握机械、电子结构、信息技术、电脑应用等综合知识,使他们在探究科学知识的实践中,成为小发明家、小工程师,让孩子体会自身价值,实现未来的梦想。同时,培养他们的团队协作意识和创新能力。 二、机器人工作室的功能 1、学生学习、活动的乐园,增加学校的品牌科技教学特色,成为学校的亮点。 2、丰富学校的科技活动项目,建立起学校机器人教育活动基地,成为学生学习、活动的乐园,学校开设特色课程,成为教学亮点; 3、展示学校教育成果与形象,进行更多教育研究探索; 4、辅助多种基础课程教学,如信息技术、研究性学习、通用技术课程、综合实践课等; 5、学校开展科技小组活动、机器人竞赛 6、个人学习软件编程、电子技术、单片机设计、机械工程设计等,增加学生接触高科技的机会,培养学生动手实践能力,让他们掌握基本的程序编程方法。 三、机器人教学内容的参考组成 (一)教学原则
1、激发兴趣。让学生求知、求发展,同时经历挫折与享受成功的喜悦。 2、坚持学生为教学活动的主体,老师根据每个学生的需要给予必要的引导和帮助,鼓励学生独立思考、实践,并自己提出解决问题的方案,直至问题解决。 (二)教学内容的四大安排 1、机器人的概述:认识机器人的由来、发展、应用等; 2、机器人的硬件:主控板、马达、传感器等硬件组成体系; 3、机器人的软件:计算机编程; 4、机器人的应用项目。 (三)几种教学方法 1、集中讲授法:机器人基本理论知识的教学 2、任务驱动法:机器人编程的教学,可结合具体项目进行 3、直观演示法:教师设计好机器人项目,让学生了解机器人的应用项目 4、小组竞赛指导法与自主探索法:机器人项目的设计与制作 四、工作室开展活动项目 ●机器人活动培训课程,辅助多种基础课程教学,如信息技术、研究性学习、综合实践课等 ●科技老师机器人培训讲座 ●电脑机器人竞赛。 ●机器人主题活动周(月),科技小组活动 五、机器人工作室竞赛活动的开展 开展机器人教学、培训,选拔优秀选手,参与各项机器人竞赛,各比赛项目如下: ●省青少年机器人竞赛(科协) 六、工作室管理 (一)综合管理 将工作室分设:搭建区、软件区、陈列区、比赛区,要有配套的展板、学生活动照片、作品等宣传资料。 搭建区-学生组装、搭建机器人,进行沟通与交流的专区。
创客教室机器人系统解决方案
目录 一、创新课程实验室解决方案 (3) 1.1创新课程实验室解决方案 (3) 1.2创新课程实验室的价值 (3) 1.3发达国家中小学素质教育新动向 (4) 1.4先进的教育理念 (4) 1.5系统的教学目标 (5) 1.6体系化的教学内容 (5) 二、创新课程实验室的配置 (8) 三、详细招标参数 (10) 四、实验室丰富的教学资源 (13) 五、全新的创新课程实验室布局 (14) 六、创新课程实验室的运行模式 (15)
一、创新课程实验室解决方案 1.1 创新课程实验室解决方案 “创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴亡发达的不竭动力”,人类第一次解放双手而试着直立行走,就是一个典型的创新之举,甚至四大发明、火箭升空、载人飞船等等,人类社会的历史就是一部创新史,人类社会的发展就是一个不断改革、不断创新的过程。一个具有创新意识的个人敢于不断挑战自己的知识体系、突破自己的知识框架,一个具有创新意识的民族才能在社会进步的大路上昂首阔步,才能走在技术发展和进步的前列。教育的目的就是为社会培养合格的人才,教育很强的时代性,要求我们的教育必须能够满足当今经济、文化的阶段性需求,同时教育也具有很强的基础型,这种基础性不仅体现在基础知识和基本技能上,还应该包括基础意识的形成、基础能力的开发。 创新课程实验室依托科学的教育理论而生、基于技术教育而建,配合全新的课程内容、教学模式、评价体系,是当下最先进、最成熟的创新实验室模式。 创新课程中级实验室面向4-6年级学生,以技术领域的素质培养为目的,以保留并激发学习者的原始好奇心和创新意识为宗旨,通过亲自动手完成一个个生动有趣的项目,培养学习者的动手能力、沟通能力等综合素质,尊重学习者的多元智能,真正实践激进建构主义的思想。 1.2 创新课程实验室的价值 我国现阶段的经济结构由粗放型、外沿型向集约型、内涵型转变,航空、航天等高科技产业的发展都对创新人才提出了更高的要求,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》明确提出“我国正处在改革发展的关键阶段,经济建设、政治建设、文化建设、社会建设以及生态文明建设全面推进,工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展,人口、资源、环境压力日益加大,经济发展方式加快转变,都凸显了提高国民素质、培养创新人才的重要性和紧迫性。中国未来发展、中华民族伟大复兴,关键靠人才,基础在教育。”为我们创新人才的培养方向指明了方向。 心理学家梅多和柏内斯等人通过对330学生的观察和研究,发现受过创造性思维训练的学生,在产生有效的创见方面,与没受过这种思维训练的学生相比,平均提高94%,而中小学则是培养创造性思维训练的关键时期。创新课程实验室基于技术教育,技术教育以技术的知识与技能、技术的思想与方法、技术的情感态度与价值观为培养的主要内容,是当下国内外教育的发展方向,技术教育是终身教育,在基础教育阶段开展技术教育课程有利于学习者获得更好的学习机会。 创新教育是为了迎接即将到来的知识经济时代而提出来的,创新教育不仅是方法的改革或教育内容的增减,而且是教育功能的重新定位,是带有全局性、结构性的教育革新和教育发展的价值追求,是新的时代背景下教育发展的方向。素质教育则以培养学生的创新精神和实践能力为重点,应该说创新教育把素质教育推向了一个新的台阶,创新教育是素质教育的灵魂、核心,创新教育为实施素质教育、深化素质教育找到了一个“抓手”。 创新人才的培养是每个教育者的责任,创新课程的体系不局限于某个学科、某些学科,激进建构主义的教育理念、项目导向式的教学方式是每个学科、每个教师都需要关注的,因为创造性思维从不受任何界限的束缚,创新工作室的先进教学方式可以推广到任何学科中去,创新课程实验室则成为学校创新体系的孵化基地。
机器人实验室建设方案 果 刘 小 学
1、机器人实验室建设的目标与意义 近年来,学生能力的培养已成为备受关注的问题,培养学生能力是实施素质教育的关键组成部分,是当前时代发展和教育发展的迫切要求。培养学生动手、动脑能力一直是老师、家长关注的热点。机器人教学是培养学生动手、动脑能力的有效途径。亿学通教学机器人采用电子积木设计理念,为学生创设了一个好的动手的实践平台。机器人的搭建不拘一格,按 照不同的思路可以很容易的搭建创造出各种各样完成不同功能的机器人或智能化的作品。 在不断的动脑做的过程中,学生也不断的提高自己的动手能力。亿学通教学机器人套件中含有众多传感器、电子模组,如光电传感器,声音传感器,气体传感器,温度传感器等等,他们的灵敏度和感应范围甚至超越了人的感知界限,例如电子指南针,红外传感器等。这些传感器的功能强大,完成各种任务少不了他们,对学生非常有吸引力的,在实践中学生都要积极思考,怎样应用这些先进技术,才能更好完成任务,这位动脑思考搭建了好的科学平台,给学生提供了丰富的想象和创造空间。机器人活动培养了学生的动手动脑能力,这些能力的提升使得学生的想法成为了显示,使得他们的个性得到了发挥。在动手、动脑实践中,还培养了学生的主动创新的精神,通过创新思维学生们提升了创造的能力。 机器人搭建组装、编写程序、调试是一个复杂的过程,需要多人分工合作。在这个过程中每个人有不同的想法,同伴间会不断发生思维的交锋,当意见不一致的时候,小组的同学就要与同伴进行有效的沟通,发表自己的观点,争得同伴的认可,达成共识,完成任务。特别是在参加机器人比赛的时候,学生不能和老师进行交谈,完全有学生独立解决现场发生的问题,并完成预定的比赛任务。所以机器人活动不是一个人的任务,而是一个小组、一个团队的共同任务,要把众人的优点集中起来,发挥集体的优势,学生在共同创作中学会相互协作,懂得互相配合的重要性,在合作中加深了同学间的感情,懂得了善待他人、共同奋斗的团队精神。而我们的学生正是在这种精神鼓舞下,互相启发、互相鼓励,创造了一个又一个的奇迹。 2、在《信息技术课》教学领域的开展 为了进行机器人教育实验,学校可采用自愿报名与挑选相结合的方式,分批选拔学生作为机器人小组的研究成员,利用节假日或晚自习的时间进行教学和研究。坚持以学生为主体的设计理念,以启迪学生的创造性思维、培养学生动手能力、计算机编程能力、合作能力为总体目标,由指导教师带领学生以研究性学习的方式开展机器人项目的教学与研究,积极的把开放性教学思想渗透到实际教学中,努力激发学生自身的兴趣和潜在的创造性意识。通过不断地研究不断地实践以及不断地创作,学生的学习兴趣、创新能力、动手能力及编程能力 等方面都有明显的提高。 科学的将高新技术引入到教学环节中,不仅可以使许多原本枯燥乏味的课程变得形象有趣,同时也使教学内容能够跟上时代的飞速发展。在机器人的教学实验中,我们的做法是分三步走:
工业机器人在汽车焊接中的应用焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术,在工业中应用的历史并不长,但它的发展却是非常迅速的。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。 典型的焊接机器人系统有如下几种形式:焊接机器人工作站、焊接机器人生产线、焊接专机。焊接机器人系统一般适合中、小批量生产,被焊工件的焊缝可以短而多,形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多,每批数量又很少的情况下采用。焊接专机适合批量大、改型慢的产品,对焊缝数量较少、较长,形状规矩的工件也较为适用,至于选用哪种自动化焊接生产形式,需根据企业的实际情况而定。 在汽车领域的典型应用 纵观整个汽车工业的焊接现状,不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为:发展自动化柔性生产系统。而工业机器人,因集自动化生产和灵活性生产特点于一身,故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面,主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。特别是近几年,国内的汽车生产企业非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上,各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制,自动完成工件的传送和焊接。焊接由R30型极坐标式机器人和G60肘节式机器人共61台进行,机器人驱动由微机控制,数字和文字显示,磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹,具有很高的焊接自动化水平,既改善了工作条件,提高了产品质量和生产率,又降低材料消耗。 类似的高水平的生产线,在上海、武汉等地都有引进。但这些毕竟还远不能适应我国民族汽车工业迅速发展的需要,我们必须坚持技术创新,大力加速发展高效节能的焊接新材料、新工艺和新设备,发展应用机器人技术,发展轻便灵巧的智能设备,建立高效经济的焊接自动化系统,必须用计算机及信息技术改造传统产业,提高档次。 新松机器人深度服务汽车行业大市场 作为国内唯一的“机器人国家工程研究中心”,新松机器人自动化股份有限公司从事机器人及自动化前沿技术的研制、开发与应用。其系列机器人应用主要涵盖点焊、弧焊、搬运、装配、涂胶、喷涂、浇铸、注塑、水切割等各种自动化作业,广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械、冶金、电子装配、物流、烟草、五金交电、军事等行业。目前,机器人系列技术及应用、自动化成套技术装备、仓储物流自动化技术装备已形成新松公司三大主导产业领域,旨在为用户提供卓越的技术和服务。迄今已累计向市场推出了800多台机器人系统,是市场上极具竞争力的“机器人及自动化技术和服务”解决方案提供商,也是国内进行机器人研究开发与产业化应用的主导力量。 新松公司的机器人产业应用主要是承担各类汽车车身自动冲压线、白车身焊装线、汽车总装线、发动机装配线、工装夹具及输送系统的设计制造;焊装线钢结构、管网工程的设计制造;焊装线工艺设计、平面布置、机器人选型、机器人用自动焊钳设计与选型、非标机
机器人科技创新工作室上半年工作总结 2017年我是校机器人机器人科技创新工作室发展壮大的第一年,上半年以来我们开展活动更加丰富多彩,积极参加的各级各类机器人竞赛活动,更加注重机器人活动的普及推广工作,更加注重树立机器人科技创新工作室的良好的社会声誉与知名度,努力提高阿克苏市高级中学机器人机器人科技创新工作室的品牌效应。 (一) 2017年来,我们机器人科技创新工作室开展的活动有: 1、2017年2月寒假期间为期两周,每天中午开展机器人教学培训为学生授课。 2、2017年3月阿克苏市高级中学社团展示活动机器人表演。 3、2017年4月参加新疆维吾尔自治区第十七届青少年机器人竞赛。 4、2017年5月学校举办校园科技节艺术节,机器人科技创新工作室学生进行机器人展演。 5、2017年6月参加自治区机器人教练员培训班学习。 (二)2017年上半年,我们机器人社团在各级竞赛中取得的成绩:在第十七届自治区青少年机器人竞赛中,我校共派出四支代表队,其中机器人足球项目获得自治区一等奖,VEX项目获得自治区二等奖,综合技能项目获得自治区二等奖,WER项目获得自治区三等奖。
在2017年上半年,我们机器人科技创新工作室围绕着“创新”与“发明”开展了的各类相关的培训课程,所取得的进步是骄人的!但总的来说,培训课的质量还是有待进一步提高的,机器人科技创新工作室以后将围绕着如何提高培训课程的成果而展开讨论思考,争取更大的成绩。 总的来说,机器人科技创新工作室的各项工作都是在紧张而有序的进展之中的。优点不少,缺点也再所难免。但我们全体成员定将再接再厉,不畏艰难,勇于创新,争取更大的进步! 阿克苏市高级中学机器人创新工作室 2017年8月30日
机器人创新实验室建设方案 一、指导思想 为贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》精神,进一步提高学校科学创新活动水平,为我校青少年学生提供经常性、便捷的校内科普活动场所,加强对青少年创新意识和实践能力的培养。根据《晋江市“项目落实年”活动实施方案》有关精神,决定在我校开展“科学创新实验室”创建活动。 二、主要目标 学校科学创新实验室将以推动学校科技教育的发展,广泛开展多种形式的科技教育活动,提高学生的科学素养为主要目标。建立具有相关活动设备、器材和工具,以本校学生为主要对象参与实验和实践活动为主要活动形式,争取面向学校周边青少年辐射,以开展科普教育和科普活动,同时也将做为学校对青少年学生进行思想道德教育的一个有效阵地,为建设和谐校园和谐社区发挥应有的功能。 三、创建设想 为了更好的开展学校科技活动,丰富学校科协的活动内容,让更多的学生参与,学校拟创建科学创新实验室,充分利用已定场所及师资,只要再配备相关探究式课程资源及系列器材装备,就能更好提供培养的青少年学生观的科学素养和创新能力科学活动场所。初步拟定从三个方面进行加强建设。 1、创建机器人工作室,开展电脑机器人教学活动。 前几年由于科技馆统一进行培训辅导,学校在机器人方面也曾获得多
个省级奖项,但近年来,多个兄弟学校的电脑机器人工作室陆续建立,电脑机器人的培训工作大多分摊到学校,但由于学校的电脑机器人活动由于没有工作室,电脑机器人活动明显落伍。 需要配置:电脑机器人十套,台式电脑4台,手提电脑两台,桌椅二十套,电源。预计经费:10万。 2、创建一间科技创新实验室,拓展学生科技活动空间。 科技创新实验室是目前学校物理化学生物实验室的延伸和补充,科技创新实验室是目前针对中小学学生在各个学科中学到的科学知识中,有些有趣的科学现象,有科学探究价值的知识配套的些科技互动仪器,和可操作的实验仪器,具体分为力学系列、光学系列、声学系列、热学系列、生命科学系列、电磁学系列、机器人系列、天文地理系列、能量转换系列(近百种实验)是课堂知识的延伸,更是学生课余时间的好去处。在实验室里,可以激发学生的学习兴趣,可以培养学生的科学探究精神,可以提高学生的动手和创新能力。 需要配置:一、基础设备部分实验室装修,讲台、实验桌椅;二、科技互动仪器(一套)三、桌面型实验仪器(一套)。预计经费:10万。 3、加大科技活动投入,普及学生科技活动参与面。 科技活动一直以来是一项比较“烧钱”的活动项目,很多项目的活动器材,价格年年高涨,而且好多项目的器材属于消耗品,用完不可重复使用,或者每年比赛项目在更新,年年要购买新的装备,少则几十、几百,多则上千、甚至上万,这些都成为学校更为广泛、持续的开展学校科技活动的普及特别是电子制作科学创新活动的瓶颈。
工业机器人的应用现状及发展分析 发表时间:2019-07-31T11:01:55.357Z 来源:《中国电业》2019年第07期作者:闫伟 [导读] 在我国各行各业中,智能机器人的推广使得生产制造有着质的飞跃,尤其是在工业领域, 南京长安汽车有限公司,江苏南京211200 摘要:面对我国工业行业一片欣欣向荣的发展光景,现代化科技技术已经代替大部分的传统人力生产线。根据相关调查显示,在汽车制造行业中,大量的使用了自动化技术和人工智能系统,在这种情形下,工业机器人也逐渐问世。其良好的科技技术性能在汽车行业中受到越来越多的广泛关注,其自身优势能够更好的帮助工业生产效率的提升。在目前的产业发展过程中,为了使工业机器人的作用能够更好的发挥出来,相关人员应当了解其应用现状,研究系统中存在的智能性能做,并做出一定的完善更新,从而推动我国工业产业更好的发展。 关键词:工业机器人;应用现状;发展 在我国各行各业中,智能机器人的推广使得生产制造有着质的飞跃,尤其是在工业领域,运用工业机器人能够使生产技术水平得到非常大的提升,对于工业的快速发展有着非常好的可持续性发展作用。本文通过对于工业机器人的应用现状进行分析,在实现机器人更理想应用的同时,介绍了机器人的主要应用范围,旨在为工业发展提供更好的稳定性发展道路。 1工业机器人的应用现状 在所有的工业机器人中,其种类多种多样,光是汽车行业的机器人应用就占有市场的2/3左右。随着中国制造战略的提出,工业机器人的应用领域发展不断扩大的同时,应深入了解其结构,功能在汽车制造中的实际应用情况,这对于汽车行业的稳定发展有着非常重要的影响。下文将介绍几种现代工业汽车生产中的具体应用方法。 1.1焊接机器人的应用 首先在汽车生产制造中所运用到最多的技术为焊接工作。焊接作业作为一种生产中必不可少的环节之一,过去运用人力制造非常耗费工作时间,而目前随着焊接机器人的问世,能够代替人力承担焊接工作,在实际的工业生产中,对于各种类型的焊接工作,其要求范围也不一样,此时的焊接机器人也存在着不同类型的选择,比较常见的有点焊,弧焊和激光机器人等等。在汽车行业制造中,相对于人工焊接而言,焊接机器人能够更好地提高焊接的数量,对于一些难度较大的焊接工作,能够更好地进行掌握处理,在维护高质高效的同时,能够凸显其自动化优势。对于该类机器人而言,操作便捷而不需要过多时间。从前需要很多人力工作的缓解现如今只需要多个机器人来完成,只需要一个管理人员进行日常的维护管理工作既可,这对于企业实现成本有效节约有着非常重要的影响。另外,由于现在人们生活水平的提高,对于汽车的使用质量需求也在不断上涨,汽车制造行业在生产过程中对于产量和质量要求也在不断上涨,此时运用焊接机器人能够更好的完成精细化焊接工作,提高工作能力,具备强感知水平的情况下,提高整体工作效率。 1.2装配机器人的应用 汽车生产中零件的装配人是一项比较繁杂的工程,工作需要耗费很多的劳动力。对于以往的人力装配方式来说,由于人员专业素质和专业水平不同,在技术生产过程中很容易出现人为错误,不仅导致生产效率较低,还会影响后期的生产质量,因此在近几年,该项工作已逐渐被工业机器人取代。对于装配机器人而言,其中涵盖了自动控制,通讯技术和微电子技术,利用一定的光学原理,在实际的生产过程中,研发人员只需要根据流程和程序进行编写输入,在装配工作中进行应用融合。此时机器人能够凸显出高安装精度的效果,在具备很强灵活性的同时,也提高了汽车的整体耐用程度。在一些装配的精细复杂工程点制造时,可以利用装配机器人来安装一些电子零件或者经济,不仅避免汽车生产过程中的设备零件变形或者损坏情况。 1.3检测机器人的应用 工业机器人由于面对的生产环节不同,种类也多种多样,对于各种生产方面的附加功能,检测机器人能够代替特殊岗位上的工作,在一些高危区域,利用机器人进行探测,可以达到人们无法探测到的区域效果。利用探测机器人结合视觉激光测图获取被测部件图像是能够根据云计算模型来获得相应的尺寸,在于理想尺寸进行对比时,可以反应出比较精确的误差信息。此类机器人与传统的坐标测量设备相比,具有更快速,直观的特点,其精准度不仅更高,而且测量的范围较大,能够提高整车的合格率,在改进生产工艺,减少生产误差的同时,为整体制造质量提供了良好的精确度。 1.4机器人喷涂 最后还有一种机器人喷涂,一般在系统中包括了涂胶泵和枪等等。在利用机器人进行车身材料喷涂的同时,机器人能够快速的对于一些焊接和减震的部位进行涂胶工作。此时根据不同的形状和厚度进行涂胶的同时,能够均匀快速地对车身表面进行喷漆。不仅提高了整车的美观程度,也提高了用户的使用感受。 2工业机器人发展趋势 2.1进一步强化柔性制造能力 在我国的柔性制造系统中,工业机器人有着非常广泛的应用范围,在替代人工实行重复性生产制造工作中,虽然仍旧无法依据制造任务和环境进行自主的调整生产,但是在往后的发展过程中,会进一步的提升便捷使用性。在通用平台下进行生产制造时能够使各个方面的需求得到良好的满足。针对目前机器人的应用领域,可以对于重构性和适应性的相关生产技术进行完善研究,可以在智中加入自动导航和安全维护,使得机器人技术得以更好地完善发展。此时能够与柔性制造相结合,体现自身的应用价值。 2.2进一步提升智能化水平 工业机器人应用范围不断扩大的情况下,应当在实际应用中为机器人系统录入人工智能化技术。在实现交互生产时,利用互联网创新功能,在基础上使机器设备和工作人员之间进行更好的紧密联系,此时在生产工作中,人员只需要通过智能化的设备技术来控制机器人在不断发展的大背景下机器人控制系统选择人工智能时,可以通过对虚拟现实技术和传感器融合来实现人机交互,将工业机器人的理想应用和应用价值发挥到最大化。在往后的发展过程中,进一步提升智能化水平,改善工业机器人运行过程中的缺陷,从而推动整个系统的科学运行发展。 2.3工业机器人需进一步提升精度及性能 汽车生产制造行业中需要非常高精准度的生产技术,根据实际生产发展情况,工业机器人在越来越成熟的同时,应当更好地提高其安全稳定性。在往后的发展应用是结合虚拟现实技术和视觉伺服控制,将其更好地提高生产速度。在位置确定和精度稳定控制是通过对于新
2018年江苏省高等职业院校技能大赛 “工业机器人技术应用”赛项竞赛规程 一、赛项名称 工业机器人技术应用 二、竞赛目的 赛项以“中国制造2025”规划为背景,针对装备制造业转型升级对岗位技能提升的要求,引导职业院校关注行业在“工业机器人技术应用”方面的发展趋势及新技术的应用,促进工学结合人才培养模式和课程的改革与创新。通过技能大赛,展示参赛选手维护、调试、操控机器人的技能,检阅参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控制、安全意识等职业素养,提升高职院校专业教师的指导水平,以赛促教,为工业机器人及系统在企业中的应用提供人才保障。 三、竞赛方式 竞赛为团体赛。每支参赛队最多由6人组成,其中领队1人(可由指导教师兼任),参赛选手3人(其中队长1人),指导教师2人。 四、竞赛内容 参赛选手在规定时间(4小时30分钟)内,以现场操作的方式,根据赛场提供的有关资料和赛项任务书,完成基本赛项任务及综合赛项任务。 基本赛项任务: 1.生产线空间位置调整、传感器安装及基本功能调试。 2.六关节机器人手爪的安装及手爪控制设备的安装调试。 3.六关节机器人参数设定、标定、现场示教编程及复现;六关节机器人安全工作区间建立。 4.AGV机器人上部输送线安装与调试;工业以太网络连接等。
5.按任务要求完成机器视觉系统的设定、流程编辑,实现托盘流水线上的缺陷工件检测和工件形状种类的识别、工件库建立及坐标变换。 6.完成满足控制要求的立库码垛机和主控系统的人机界面及PLC 控制程序编制。 7.主控PLC、触摸屏、六关节机器人、流水线、立体仓库的网络建立和程序联调测试。 综合赛项任务: 1.由裁判将放有工件的托盘随机摆放到立库各仓位中,由立库码垛机根据赛项任务书的要求,依次取出托盘并放置到磁导AGV小车上。 2.磁导AGV小车每次可以携带3个托盘,沿着磁导线运动并对接到托盘流水线,自动完成立库与托盘流水线之间的工件运输。 3.托盘流水线上设置了视觉检测系统,通过对托盘上的工件进行识别,区分出不同的工件;并将托盘中工件的坐标数据传送到主控PLC 中。 4.由主控PLC通过工业网络操控多关节机器人实现所有工件的抓取、摆放和装配。 1)选用合适的工具自动抓取托盘上不同类型的工件,对合格工件和缺陷工件进行分拣; 2)根据赛项任务书的要求,将抓取的合格工件摆放在装配流水线上的相应位置以完成装配。工件在装配流水线上的具体摆放方式以及装配要求在赛项任务书中有明确规定。 五、竞赛试题 (一)采取提前公开竞赛样题的方式进行比赛,赛前一个月公布样题。 (二)备有10套以上竞赛用试题,每场次比赛试卷由赛点裁判组