第一篇:2012年专业技术人员继续教育培训学习心得
黑龙江省2012年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
仿生原理与仿生机械概论
学习心得
通过学习吴伟国老师主讲的《仿生原理与仿生机械概论》,对探讨工业仿生机器人应用于工业生产、科研实验等实际操作任务前应具备的基础理论和技术,如工业仿生机器人运动学、动力学、工业机器人样机或本体产品的物理参数识别、末端操作器操作轨迹规划、各种控制方法与技术等内容进一步掌握。学习涉及到机械原理、机械设计、理论力学、自动控制理论基础、线性代数、机电一体化等机械工程类大学本科所学的专业基础课程的知识,使自己对仿生机器人控制的实际应用有了更全面、更深入的认识和理解,尤其对机器人控制在原理、结构级成及控制策略上加深了理解,理论上得到了提高,下面就具体谈谈学习上的一些体会:
一、仿生机械与仿生机器人技术进展
1.仿生机械与仿生机器人主要的基础问题
仿生学[ bionics, biomimetics ] —— 以在自然界中生存的、经过数十亿万年长期进化的生物为研究对象,研究生物系统机能、结构、能量、信息机制等问题,并利用研究中获得的知识去解决工程问题的分支科学。研究模仿生命系统功能的系统的科学。
机器人[android,automaton,robot] ——ISO定义:是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手,这种机械手具有几个轴,能够借助于可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行各种任务。——工业机器人!
机器人——(1)像人或人的上肢,并能模仿人的动作;(2)具有智力或感觉与识别能力;(3)是人造的机器或机械装置。
仿生机械研究的特点与难点
复杂灵活的运动机能、天然合理的体能与形体设计、控制灵活/柔软、环境适应性、快速反应能力、损伤再生能力、复杂的群体社会行为这些都是目前仿生机器人研究中所要面对的难点。
仿生机械与生物对比存在的问题(1)驱动机构
首先是驱动器的重量/性能比同生物的筋肉相比小。鸟类和哺乳类生物平均单位筋肉的有效功率约为200W/kg;单台小型大扭矩型DC电机约为550W/kg。但实际上,为适应于关节驱动的角速度,加上减速齿轮、谐波减速器驱动,就变为110W/kg左右,远不及动物的筋肉程度。再加上电源系统来比较差别就更大了。昆虫跳跃时瞬时功率,狍子竞达2800W/kg。它不单纯是筋肉瞬间收缩,还依赖于事前蓄积的弹性能的急剧释放。在高温高压下进行燃烧的引擎的重量/功率比可以达到同肌肉相当的程度。但是从小型化和控制方面来看不适于机器人。使用电机作驱动源很难达到与动物同等运动性能的目标。因此,M.H.Raibert 在研究模仿动物动态运动时他的单腿跳跃机器人采用液压驱动解决了问题。
(2)能量
目标轨迹追踪控制或者力矩(转矩)控制——是目前多被用于机器人的控制手法。可是,伴随着轨迹准确追踪能被实现的另一方面,电机消耗能量成为大问题。高密度的电池开发正在进行,但是能够保证正常工作时间的很少。生物的运 黑龙江省2012年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
动巧妙地利用重力和共振,从而减少其能量消耗。它不单单是驱动各关节,有时是非驱动的,利用重力等外力几乎使之自由运动,通过共振作用来增加振幅。有人将这些原理的机构及控制手法应用于机器人,研究并实现高效率运动控制。例如,就双足步行动作,McGeer 制作了没有驱动器的步行机,实现了一边下坡一边步行动作。此外,这种被动步行(Passive Walking)、在关节施加一定的力矩时的步幅的变化、以及周期性的Chaos变化等也被研究了。
(3)机构
动物的筋肉收缩时作为驱动系统工作,伸展时仅作为弹性要素被动工作。因此,不总是主动控制/驱动关节,有时利用重力等自由运动来减少能量损耗。●具有与动物的筋肉产生相同的驱动力矩、而且非驱动时完全自由动作等特性的驱动器重量将变得很重——离合器。此外,动态运动与被形态和重力支配的机构固有振动模型有相当大的关系。因此,关于动物有利于其运动的机构(长度、质量分布)的报告出现了。其中指出,有关人与猴子在躯体与脚长比、质量分布等数据表明:人易于双足步行,而猴子更易于攀援树枝。对于机器人也同样,也需要实现目标动作的合理质量分布。因此,用较少的能量,既可准确控制又能劣驱动关节控制的机器人是可能的。但是,驱动器的质量、及其搭载性问题等。
(4)柔软性
生物的关节以及骨骼在生物与物体发生撞击时,能起到减缓冲击力,吸收能量的作用。用金属做成机器人的情况下,要想使其自身来具有这样的缓冲特性是很难的,虽然可以通过阻抗控制让各驱动关节具有任意的动态特性的方法来解决,但从采样实时等方面来看,对于造成冲击的外力很难得到充分的响应特性。此外,与采用柔软材料可以减缓冲击力的优点相反,因为柔软材料的形变,自身位置控制又变得十分困难。
(5)控制
控制对象通常为多杆件系统,不只非线性强,而且在与环境接触的情况下,系统杆件结构也发生变化。例如,体操比赛和跳高比赛,运动员跳向空中时刻,来自环境的约束没有了,系统的结构发生变化了。还有,运动员在空中进行姿势控制时,结构上为劣驱动系统。在这样的动态系统中,系统具有的特性发生了很大的变化,因此其控制方法也需要相应地改变。诸如跳跃的体育机器人
仿生机器人运动学习控制的必要性完全靠基于模型的控制方法是很难达到面向复杂应用环境的仿生机器人的柔软、灵活的控制目的。
(1)多输入多输出(Multi-I/O)问题
(2)内部模型的构筑(非线性、杆件结构的变化)(3)劣驱动系统(被动驱动系统)(4)较大的搜索次数
(5)环境部分观测的马尔可夫决定过程(6)稳定性,Robust 的评价方法(7)复杂行为的实现方法
二、仿生学研究中生物运动形态与力学原理
仿生学的力学原理——腿式行走生物的稳定性与力学 1.双足步行的机构、力学、稳定性与控制 2.四足步行步态、稳定性与動力学 3.六足昆虫的自律步行原理与控制 4.単腿跳跃式行走的力学原理 黑龙江省2012年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
5.飛翔的運動性:翼的形状、運動与空気推進力学;胴体 双足步行机器人机构
双足步行机器人本体设计时应考虑的问题
(1)便于运动学分析和控制—— 尽可能将运动分解成独立的Sagittal平面和Lateral平面内运动;(2)步行控制时可以最大限度地选择着地点—— 从脚底来看期望惯性矩尽可能地小。惯性小时,可以快速迈动抬离地面的脚(游脚),而且迈脚时的动态影响也小。快速摆动游脚与高速动步行相关;(3)关节驱动系统及机器人的整体刚度要好;(4)较大的关节运动范围,等等。
四足步行步态、稳定性与動力学
间歇小跑步态”是高速四足步行机器人的最优步态从步态规划的角度来看,“间歇小跑步态”也是有利的。这正如后面所述的那样,因为“间歇小跑步态”能够同时得到相对的两脚的着地点相同状态(同时起落)。另外,从安全性角度来看,“间歇小跑步态”也是优越的。为使机器人实用化,不只是实验室这样的理想环境下的稳定性,在有凸凹不平、外力等未知外部绕乱之类的环境下也需要有持续的步行能力。这样,即使未知因素导致步行中平衡遭到破坏的非常事态,也能期望通过让处在游脚状态的脚着地来完全回避跌倒的发生。间歇小跑步态在2脚支撑期间,对于两着地点的连线无论哪一侧平衡遭到破坏都有防止跌倒的游脚,可以认为是安全步态。根据上述理由,可以认为间歇小跑步态是高速的四足步行机器人最优步态。
飞翔的运动性—— 鸟、昆虫等小型生物高飞行性能的机制
生物体的大小与飞行特征的关系:给出了生物体大小与前进速度间的关系。由图中可以看出,生物体越小则其前进速度V减小。因此,前进速度可由重量W,翼面积S的实测值推定出来。摇摇晃晃飞行所需的能量,也能从摇摇晃晃飞行到前进飞行,而且可以较宽速度范围进行飞行。前进飞行中,昆虫翼的对气速度大大偏离于在翅膀动作效果下前进速度,翼产生的升力也常常不能垂直向上,概念—— 升阻比:升力与阻力的比。升力是与翼运动方向垂直的力,是与能量消耗无关的力。阻力是与翼的运动平行的力,伴随着能量消耗。我们期望的翼应该是:尽可能在较小的能量消耗下,产生尽可能大的升力(即有效的飞行力)。所以,具有高升阻比的翼既是高性能的翼。结论:综上所述,薄的、具有锯齿状断面的翼具有较高的升阻比,刚度也高。这样断面形状的翼也正是昆虫的翼的形状。
飞翔生物的神经系统(控制系统)、感知器(测控系统)、筋肉(动力源)在工学领域也是具有相当大研究魅力的课题,正在不断取得进展。只有在完全弄清楚生物飞行的各个方面的机理,才能制作出不亚于生物的机器。
三、仿生学研究中从生物学到的设计技术
为了人工再现生命系统,就必须实现部分的综合化。复杂性的科学或许能够对此问题给与一些解释。目前,在探索生命奥秘的研究上,许多学者把生命现象完全寄托在基因组解明上,而与此相反,美国华盛顿大学的J.Bassingthwaighte教授则提倡生理机能测定上的Physiome概念,他认为生命现象应该在生理学上寻求答案。Physiome的中心思想是综合各个层次的研究,然后搞清楚整体机能。这一学已经萌芽,并且已开始就把握住住综合研究生命系统的问题,已成为二十一世纪的重要方向。
1.从细胞学到的微化学分析
FIA装置与混合反应器、微型搅拌机、由微混合器的化学分析。黑龙江省2012年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
作为物质生产装置的生物——生物制造工程新开端 生物工业的发展与人类的需求: 理想的人工肠道系统: 2.自修复性与自修复机械
生命系统可以看作是许多被称为细胞的均质要素(可以看作“机械单元”)构成的分散型机械系统。因此,日本学者村田志(Murada)研究由概念性地模拟细胞的“单元”集合而成的自重构的可变机械,他指出这种机械可以自装配、自修复。他提出了一种全新概念的机械系统,实验性地给出这种系统的可行性,进一步地用计算机仿真验证了系统功能的实现。可以说是生命系统的特征能够在工学上实现,也预示了适应进化系统的可能性。分散型机械系统的研究实例、自重构可变机械和自修复、自重构可变机械和自修复、自重构可变机械的单元、自装配的软件。
大规模系统的自装配和自修复
通过均质的机械单元的集合能够实现型的自装配和自修复。当然,“形状”是伴随着机械所拥有的机能的,仅此距离现实的(能够自装配自修复)的“机械”还相差很远。均质-分散型单元机械还面临着许多难题,但是,如果说本来的研究目标的话,那就是“适应、进化的系统的实现”。不仅是形状,就连系统的机能也应相应于环境的变化形成具有系统自己期望的相应机能的系统——自己生成新的自我。自装配和自修复还只是其第一步。
3.环境适应性
支撑生物的构造组织、生物体组织的适应性、Cell Automaton Model(细胞自动机模型)、构造的自组织化Simulation、仿真结果、面向超级生物机械的实现。
从蚯蚓学到的“柔软机械”的设计技术
“柔软机械”与蚯蚓、蚯蚓的构造、蚯蚓的行为、蚯蚓的学习、蚯蚓行为的电气生理学解释。以上从神经生物学的角度汇总介绍了有关蚯蚓的行为及神经回路的最近主要研究成果。通过早期的达尔文观察,以及利用各种实验器具进行的学习实验,象蚯蚓这样可能具有简单神经系统的生物是否存在智能的疑问正在被逐步弄清楚。此外,作为制作能够在现实世界空间移动中进行作业的机械思想的算法也被提出了。种种研究表明:能够仿生研究出象蚯蚓自适应环境那样的自适应型机械。
4.创造性—通过RoboCup进行的认知机器人的学习与开发
认知机器人学的设计论、RoboCup机器人行为学习、进化、RoboCup的根本问题是多智能体的协调。迄今为止的强化学习的手法还只是在不存在其他能动的智能体的简单作业下,能够自律地构成状态空间。但是随着维数的极度增加,并且环境中有对手的情况下,还难于直接应用。基于网络环境的移动智能体机制及一个人援助为目标的分散机器人统合法。
四、仿生学研究中的生物运动系统与仿生运动控制
六足昆虫机器人自律步行的力学原理与控制
现代科学技术的理论体系是站在截取自然的某些片断角度,在其状况确定的情况下,追求自然规律。因此,在不可预测的环境变化下,不可能实时地进行柔软的运动控制等等。一方面,可以认为生命系统具有实时地进行柔软控制的方法。这个差别归结为本质上把不完全设定问题的课题作为完全设定问题来处理是否具有方法论的差异。在不可预测、复杂、变化的环境下为把不完全设定问题作为 黑龙江省2012年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
完全设定问题处理需要有把初始条件、参数、边界条件能够由系统自身自治地确定的机制。基于这种机制才能开始构筑出生成信息智能性系统。迄今为止的控制理论都是以把某一系统放在某一给定环境时为实现给定机能的控制为目标的。例如:诺尔伯特•维纳(NorbertWiener[1894-1964])的Cybernetics(控制论:1948年)认为:“假设关于我们的状况的变量有两个,其一是我们所不能够控制的,而另一个是由我们能够调节的。基于从当时不能控制的变量的过去到现在的值,适当地选定可调节的变量的值,有希望给我们带来我们所期望的最好状况”。现代控制理论就是基于这一想法发展起来的,但其理论是以系统能够得到的状态空间是可控为前提才成立的。
无限定问题与生命系统
这里我们总结一下无限定问题中时时刻刻面对着的生命系统的特点。构成生物的要素的数量同迄今为止工程上处理的任何系统相比都压倒性地多。人脑超过一千亿以上。如果即使构成人脑的各要素的力学方程式能够写出,要素越多我们所能得到的信息就越有限,所以初始条件、各参数就不能完全确定出来,此时就成为不完全设定问题。为了从“自他分离”以外的观点来解决不完全设定问题,通过减少未知变量的数量、象规定参数那样人为地把各种约束条件强加给系统转化成“完全系统”来求解。但是,在人脑这样的系统中,从外部用非自治地施加约束条件的方法作为可规定的问题处理从观测限度来看几乎是不可能的。再者,生命系统本质上就是不完全设定问题,否则就会存在不可能。
在不可预测的变化生命系统在被放置在某个环境中才开始有意义。因为给定的环境与生命系统融合在一起形成约束条件,生命系统能够在给定的环境下养成自己与环境的关系。但是,所说的生成的约束条件与环境给与生命系统全部要素的初始条件和参数是有本质区别的。这是因为生命系统是“自己自言”(自我参照地)地生成约束条件的。
作为不完结系统的多形态回路
作为生命系统的控制系统最发达的就是神经网络。神经网络可以说是能够对应于从认知到运动控制的各种各样无限定问题的系统。
多形态回路——是从上位神经系统接受用受限物质表示的少数自由度输入,在这些输入基础上生成多样的输出样本的信息生成系统
由实验结果汇总多形态回路的特点如下: 1)神经细胞的活动具有内因的驰缓振动特性;
2)位相关系是由Postinhibitory Rebound特性引起 的;
3)介入到多形态回路生成的是驰缓振动,输出的猝发(Burst)没有介入;
4)决定多形态性的是来自monoamine(一元胺,单胺: 只含有一个胺原子团的胺化合物,尤指作用于神经 传递的化合物)等的含有受限物质神经。步行样本的Simulation和Robot 在此就模型化的系统详细考察、研究了当目标(约束条件)和环境变化时生成的步行样本是如何变化的,并与实验结果进行了比较。所进行的计算分以下四种情况:1)目标速度变化的情况下;2)沿行进方向负荷变动的情况下(Load effect);3)肢体受到损伤的情况下(切断—— Amputation);4)对四肢的运动施加外部扰动的情况下(Stability)。黑龙江省2012年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
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第二篇:专业技术人员继续教育培训学习心得liu
专业技术人员继续教育培训学习心得
共和县第一小学刘凌
根据《共和县人力资源和社会保障局关于开展2012专业技术人员继续教育培训工作的通知》要求,及青海省人力资源和社会保障厅事业单位人事管理处关于“青海省专业技术人员继续教育知识培训2012开班前的有关要求”的规定,我参加了这次继续教育知识培训班的学习。现从以下两个方面与大家分享一下我的培训学习心得体会:
一、学习内容概要
本次培训共用了3天时间,在三天时间里面完成了一下内容。
(一)青海省第十二次党代会精神解读
本科讲了强卫代表共产党青海省第十一届委员会在大会上做了题为《坚持科学发展,深化改革开放,为青海各族人民过上幸福美好的新生活而奋斗》的报告,报告共分六个部分。
(二)专业科目学习概要
专业科目共分5讲。
第一讲 《加强和创新社会管理,提高社会管理水平》,主要讲解了学习型政党是党的建设的优良传统。推进马克思主义中国化、时代化、大众化是建设马克思主义学习型政党的首要任务。用中国特色社会主义理论体系武装全党是建设马克思主义学习型政党的长期战略任务。开展社会主义核心价值体系学习教育是建设马克思主义学习型政党的重要任务。思想理论建设是学习型政党的根本。创先争优是建设学习型党组织的强大动力。建设学习型政党与加强党的领导的关系。建设学习型政党与构建和谐社会。
第二讲 《社会主义核心价值体系建设》,主要讲解了2011年10月18日中国共产党第十七届中央委员会第六次全体会议通过《中共中央关于深化文化体质改革推动社会主义文化大发展大繁荣若干重大问题的决定》,决定提出社会主义核心价值体系是兴国之魂,文化精髓,推动社会主义文化大发展大繁荣,必须把社会主义价值核心价值体系建设最为第一的任务,这一重要论断是对社会主义意识形态作用的新阐释,也是对中国特色社会主义建设规律的新认识,进一步明确了社会主义核心价值体系的重要地位和作用。
第三讲 《专业技术人员职业道德建设》,主要讲解了道德与职业概论,职
业道德的主要内容,专业技术人员职业道德失范的表现及原因分析,重塑专业技术人员职业道德的途径等。
第四讲《 专业技术人员的创新能力提升》,主要讲解了什么叫创新,创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不歇动力,也是一个政党永葆生机的源泉以及创新能力的内涵和构成要素。
第五讲《专业技术人员素质能力提升》,主要讲解了大力加强专业技术人员素质教育工作,全面提升教育技术人员队伍素质能力,培养和造就一支宏大的专业技术人才队伍,是加快我国现代化建设的有机保证。
二、学习体会
通过继续教育知识更新学习活动,使我对中国特色社会主义理论有了更深刻、更全面的理解。现把我的收获和体会总结如下:
1、推进社会主义核心价值体系大众化,是社会主义核心价值体系建设的重要内容,是社会主义核心价值体系建设的一条重要经验,是普及推广社会主义核心价值体系并充分发挥其功能效用的有效途径与关键环节。我们要进一步将大众化的原则要求融入社会主义核心价值体系的建设之中,做到以“实”促“知”,以“知”促“信”,以“信”促“行”,以“行”促“固”,使理论与实践相结合、知与行相统一。
2、加强和创新社会管理已经成为当前中国社会建设和管理的一项重大而紧迫的任务。在党委领导、政府负责、社会协同、公众参与的社会管理格局中事业单位处于一个什么样的地位,事业单位在社会管理中应当发挥什么样的作用等问题理应得到回答。事业单位参与社会管理问题由此成为加强和创新社会管理中的一个需要加以研究的重大课题。事业单位参与社会管理问题是一个全新的课题,这方面的理论研究基本上还处于空白状态,但在现实中事业单位已经参与到社会管理和服务实践中并积累了许多好的做法和经验,实践已走在了理论的前面。另一方面,事业单位参与社会管理也遇到了许多困难和问题,需要加以破解。
3、尽管事业单位参与社会管理领域广泛,作用明显,但由于事业单位参与社会管理仍是一个新生事物,事业单位的管理体制和运行机制仍存在许多问题,因此事业单位参与社会管理的实际效果差强人意。
首先,社会公共服务事业发展水平低、不均衡和缺乏竞争,事业单位所提供的公共产品和公益服务总量不足、标准过低、优质服务稀缺。“上幼儿园难、上幼儿园贵”、“上学难、上学贵”、“看病难、看病贵”、“住房难、住房贵”、就业难、不敢消费等现象,反映出我国基础教育、公共卫生、保障性住房、就业服务等基本公共服务供应严重不足和优质服务资源配置不均衡的严峻现实。其次,事业单位代行政府的行政执法和监督管理职权,直接影响着政府社会性规制的效果。与行政机关相比,事业单位及事业编制人员较少受行政程序约束,更少受政治责任约束,事业单位履行行政执法和监督管理职责随意性大,利益驱动下的选择性执法和监管现象较多。检验检测与鉴定、质量技术监督、公证与认证、卫生监督、安全监管方面事业单位履行社会管理职责不力导致公共安全事故频发的现象在一定程度上反映了这方面的问题。
第三,一些事业单位偏离公益宗旨,面向市场从事生产经营性活动,追求自身利益最大化,其社会服务功效大打折扣。他们一方面作为公共服务机构享受着政府的财政拨款和税收减免等政策优惠,另一方面又像企业一样从事经营性活动通过高收费实现员工高工资、高福利。
第四,相当大一部分事业单位成立的目的和主要功能是为政府自身服务而非为社会服务。机关后勤服务机构、文印单位、信息中心、培训基地、疗养院、干休所等大量的事业单位的主要功能是为各级党委政府及其职能部门的日常运转提供各种技术性、事务性、后勤性服务,属于行政支持性或行政辅助性事业单位。它们占用了大量公共服务资源,却将后者用于政府的自我服务而非社会公共服务。
最后,事业单位知识创新能力不足,专业化、职业化程度不高,为社会管理提供的智力支持、技术支持和人才支持力度不够。事业单位对自己所属的党政部门有较强的依附性,行政化和官僚化的管理体制和运行方式削弱了事业单位的创新能力,降低了事业单位的专业技术水准,直接影响到事业单位所提供的知识产品的质量,影响到人力资源的总体质量。
五、职业道德,是每个从事职业的人,在工作或劳动过程中,所应遵循的,与其职业活动紧密联系的道德规范的总和。学习职业道德树立良好的职业道德,加强职业道德建设,也是规范我们从事教育行业的职业道德行为和提高从事教育行业人员素质,加强教育事业的建设发展,因此,就必须以教育行业的职业道德作为从事教育人员提高职业素质的内在要求。要从内心地自觉地树立教育行业职业道德观念和规范自身的职业道德行为。我们既然选择了从事教育行业这个岗位,就要摆正自己的位置,热爱教育事业。俗话说“三百六十行,行行
出状元”,通过努力,在平凡的岗位上同样能做出成绩,取得成功,只有热爱教育工作,尊重教育职业,才能献身于教育事业的建设发展,才会全身心地投入到教育事业,发挥自己的才能,在教育行业领域做一番成绩,为社会进步做出自己应有贡献,从而实现自身的社会价值。
通过学习,了解社会主义事业道德的基本规范和社会主义职业道德修养的内容,深刻理解在社会主义职业道德建设和社会主义荣辱观教育的重要性和必要性,结合实际,树立正确的职业道德信念,自觉进行职业道德修养,逐步养成良好的职业行为和习惯,把自己锻炼成为一个具良好的社会主义职业道德的人。使我进一步增强了责任感,明了自己的工作职责和工作任务,增强了搞好本职工作的使命感,从而树立为人民服务的思想。自己的遵纪守法意识得到强化,政治思想觉悟进一步提高,组织纪律观念和自我约束能力得到进一步增强。尽管这次教育系统工人技术等级岗位考核的职业道德培训课时短,但觉得这次职业道德学习的辅导老师对职业道德学习的内容,从浅引入,讲解深刻,结合实际,生动有趣使我深刻领会学习职业道德的重要性和必要性,增强搞好本职工作的信心,也是一次加强自身道德修养提高自身职业道德素质难得的学习机会。使我更加热爱本职工作,树立搞好本职工作的信心。随着市场经济的发展和经济全球化进程的加快,教育工程建设发展,对专业性和技术性的要求越来越高,作为从事教育行业人员要想生存和发展,就要不断学习使自己的知识不断更新。同时要遵守教育行业的职业道德行为,要不断学习提高教育职业技能在自己的工作岗位自觉树立教育行业的良好形象,做到爱岗敬业,干一行,爱一行,立志在本岗位多为共和教育做出应有的贡献。
总之,通过这次继续教育的学习,收获是非常丰富的,它引发了我更多的思考,也让我收获了很多的知识,使我感到自己的教师修养有了深一层次的提高。然而,憧憬未来,我知道前方的道路依然是曲折的,毕竟这些思考和理论需要我在今后的教学实践中不断的去尝试和运用,并最终将其转化为自身的东西,我想只有这样才算是真正达到培训的目的。为以后工作奠定了坚实的基础,收到了较好的学习效果。
第三篇:专业技术人员继续教育学习心得
专业技术人员继续教育培训
心得体会(工程班)
姓名:
班级:
学号:
工作单位:
二o一四年六月十八日
专业技术人员继续教育培训心得体会
我于2014年6月14日-6月18日参加了安康市2014年专业技术人员继续教育培训。在培训过程中,通过课上认真听讲、认真做笔记、及时完成课后思考题,并在课后及时下载讲师的讲义再学习等形式,完满的完成了各项学习任务。通过本次学习,使我不断提高自身理论水平和专业技能,对群众路线教育实践活动、双创、汉剧、安康地域文化、沟通与协调等内容有了深层次的了解。这次培训学习有助于我在实际工作当中及时更新知识、更新观念,养成自主学习的习惯,将学习日常化、生活化,同时提高专业工作水平,拓展了工作思路,增强了解决实际问题的能力,更好得为继承和创新传统文化,发展和推广安康的地域文化做出贡献。
一、对“党的群众路线教育实践活动”以及安康“双创”活动更有了更深入的学习和了解。
安康人自加压力、自信自强的体现,也必将成为推动美好安康建设的精神动力。弘扬务实创新的安康精神,是安康人与时俱进、抢抓机遇、奋力开创各项工作新局面的现实需求。今后,我将以安康精神武装自己,立足本职,解放思想,坚定信心,克难奋进,用我的实际行动在平凡的工作岗位上做出应有的贡献。
二、对安康的汉剧文化有了更深的认识。
在学习弘扬汉剧文化彰显安康人文思想的“精气神”过程中,朱韦东老师深入浅出的从中国传统文化入手对汉剧进行了详尽的剖析。汉剧和汉水、汉文化作为安康地域文化的重要标志,在安康地域文化中占据了不可替代的作用,她是安康文化的先河,是陕西的第二大剧种,她渊源于中华民族古代的戏曲艺术,在徽、楚、豫、秦剧的基础上产生,经过汉水流域和安康人民长期的生活创造,不断融合创新打磨而成,具有浓郁的汉水文化特色,是国粹京剧的重要鼻祖,2006年5月被国务院正式列为第一批国家非物质文化遗产名录。学习和了解汉剧文化,有助于树立安康“文化强市”的新标杆,弘扬中国传统文化。
三、了解了沟通与协调的必要性,学习了沟通与协调的技巧。通过学习让我认识到了沟通与协调的重要作用,让我认识到沟通是人与人相互之间传递,交流各种信息、观念、思想、感情,以建立和巩固人际关系的综合;是社会组织之间相互交换信息以维持组织正常运行的过程。协调是行政管理人员在其职责范围内或在领导的授权下,调整和改善组织之间,工作之间,人际之间的关系,促使各种活
动趋向同步化与和谐化,以实现共同目标的过程。通过学习让我发现自己还有许多需要改进和提高的地方,特别是沟通协调方面仍存在不足,如不同工作、不同角度、不同阅历、不同性格的个体对沟通的认识和理解不甚相同,采取的技巧、沟通方式、方法也不尽相同,这些特色和方法不是无字天书,而是大家工作经验的积累、沟通细节的把握、沟通知识的积淀,通过学习是可以培养和提高的。
四、对相关专业知识的学习和了解。
通过对《当前我国宏观经济形势分析与展望》的学习,让我深入了解了我国当前的经济形式以及存在的很多问题,通过对各种经济现象的分析和讲解,让我了解到宏观经济跟我们每个人都是息息相关的,它就存在于我们的生活之中。通过对《网络安全与网络社会治理》的学习,让我了解到现阶段我国互联网发展现状和特点以及存在的问题,互联网不良信息的危害愈加体现,加强网络传播的管理和互联网不良信息的治理势在必行,我们必须行动起来,加入净化网络环境中去,为更多的人营造干净的网络环境,引导人们树立正确的兴趣爱好。
通过对《工程项目管理》和《建筑材料》的学习,认识到了工程项目管理的重要作用和工程项目管理的方法。对建筑材料中的钢材和混凝土有了全新的认识,对其类型和相关特性,检测方法等都有了深刻的认识。
通过这次专业技术人员继续教育的学习,我开阔了视野,拓宽了思维,为今后更好地工作储备了知识。进一步提高了政治修养,强化
了理论素质,更重要的是发觉了自己的缺点和不足,随着世界科学技术的突飞猛进,综合国力竞争的日趋激烈,社会对人才的需求越来越强烈,对人才素质的要求也越来越高。一个人要想在职业生涯中得到更好的发展,就必须具备更加优秀的素质。通过这次专业知识的培训学习,使我更加清醒的认识到自己和优秀的差距。在以后的工作与学习当中,我必须要努力提升自己的知识素质、能力素质、心理素质和身体素质,逐步发现自己,提升自己,发展自己,在实践中不断完善自己的修养,为本专业的更好发展贡献自己的微薄之力。篇二:专业技术人员继续教育培训心得体会
专业技术人员继续教育培训心得体会
榆中县中连川学区 蒋长林
我参加了兰州市2014年专业技术人员继续教育培训。在培训过程中,通过认真做笔记、及时完成课后思考题,并在课后及时下载讲师的讲义再学习等形式,完满的完成了各项学习任务。通过本次学习,使我不断提高自身理论水平和专业技能,对群众路线教育实践活动、双创、地域文化、沟通与协调等内容有了深层次的了解。这次培训学习有助于我在实际工作当中及时更新知识、更新观念,养成自主学习的习惯,将学习日常化、生活化,同时提高专业工作水平,拓展了工作思路,增强了解决实际问题的能力,更好得为继承和创新传统文化,发展和推广兰州的地域文化做出贡献。
一、对“党的群众路线教育实践活动”以及兰州“双创”活动更有了更深入的学习和了解。
二、了解了沟通与协调的必要性,学习了沟通与协调的技巧。
通过学习让我认识到了沟通与协调的重要作用,让我认识到沟通是人与人相互之间传递,交流各种信息、观念、思想、感情,以建立和巩固人际关系的综合;是社会组织之间相互交换信息以维持组织正常运行的过程。协调是行政管理人员在其职责范围内或在领导的授权下,调整和改善组织之间,工作之间,人际之间的关系,促使各种活动趋向同步化与和谐化,以实现共同目标的过程。通过学习让我发现自己还有许多需要改进和提高的地方,特别是沟通协调方面仍存在不足,如不同工作、不同角度、不同阅历、不同性格的个体对沟通的认识和理解不甚相同,采取的技巧、沟通方式、方法也不尽相同,这些特色和方法不是无字天书,而是大家工作经验的积累、沟通细节的把握、沟通知识的积淀,通过学习是可以培养和提高的。
三、对相关专业知识的学习和了解。
通过对《当前我国宏观经济形势分析与展望》的学习,让我深入了解了我国当前的经济形式以及存在的很多问题,通过对各种经济现象的分析和讲解,让我了解到宏观经济跟我们每个人都是息息相关的,它就存在于我们的生活之中。
通过对《网络安全与网络社会治理》的学习,让我了解到现阶段我国互联网发展现状和特点以及存在的问题,互联网不良信息的危害愈加体现,加强网络传播的管理和互联网不良信息的治理势在必行,我们必须行动起来,加入净化网络环境中去,为更多的人营造干净的网络环境,引导人们树立正确的兴趣爱好。
通过这次专业技术人员继续教育的学习,我开阔了视野,拓宽了思维,为今后更好地工作储备了知识。进一步提高了政治修养,强化了理论素质,更重要的是发觉了自己的缺点和不足,随着世界科学技术的突飞猛进,综合国力竞争的日趋激烈,社会对人才的需求越来越强烈,对人才素质的要求也越来越高。一个人要想在职业生涯中得到更好的发展,就必须具备更加优秀的素质。通过这次专业知识的培训学习,使我更加清醒的认识到自己和优秀的差距。在以后的工作与学习当中,我必须要努力提升自己的知识素质、能力素质、心理素质和身体素质,逐步发现自己,提升自己,发展自己,在实践中不断完善自己的修养,为本专业的更好发展贡献自己的微薄之力。篇三:专业技术人员继续教育培训心得体会
专业技术人员继续教育培训心得体会
培训前,总以为专业技术人员就应该一心一意学业务,踏踏实实搞建设,认为学好专业知识,能够解决实际工作中的具体问题就行了,其它事有领导考虑,相关人员解决,不用自己管。通过培训知道,作为公路工程领域的技术人员,特别是中高级专业技术人员,应以专业技术知识为核心,向外延伸学习相关的知识,更好的服务于本职工作。以项目建设为例,一个项目的实施会有各种资源的消耗,我们如果需要资源利用效率最大化,就得学习和了解循环经济理论,对比中外类似项目的施工经验,结合施工实际,选择最优的施工方案或方法,在实施过程中,还应在已有经验和实践的基础进行大胆创新,而创新的灵感往往需要一个净化思绪的氛围,艺术往往是营造这种氛围的有效工具,可艺术的鉴赏和感知离不开相关知识的积淀。事实证明,艺术往往能激发一个科技人员伟大的创新灵感,比如著名科学家钱学森,常常在音乐会中灵感涌现,攻克科技难题,从而为中国的科技史添上浓墨重彩的一笔。当在施工实践中发现新方法、新材料,准备分享给业内同行时,就得学习科技论文的写作方法及技巧,把你的创新成果明明白白的表述出来,才能让用的着的同行看的懂、能使用。当然,还有许多相关的知识,都需要我们不断的学习和积累,从而厚积薄发,为行业的发展做出更大的贡献。
二、合格的专业技术人员应具备良好的素质
交通建设长期工作于野外,特别在陕西延安这样的黄土高原地区修路,翻山越岭、风餐露宿不可避免,环境恶劣,工作辛苦而繁重。中高级专业技术人员大多年龄渐长,身体机能处于下降周期。这就要求我们养成良好的卫生行为习惯,同时要有积极向上的心态、豁达的精神面貌,具有适应各种环境的身体和心理素质。
三、合格的专业技术人员应具备身处一线、心怀全局的眼光 交通领域专业技术人员的工作作为工程建设领域的重要一环,看起来干的是很具体的事,却关系全局,修的是路桥,影响的是社会经济等各个方面。工程的造价、质量、进度、安全、环保、节约等都涉及国计民生。如何处理好它们的关系是中高级专业技术人员必须面对的课题,我们只有以全局的眼光为指引,专业知识为基础,用严谨分析比较的方法,做出科学、高效、质优的技术方案和建议书,为领导决策提供依据,同时有义务提醒或制止决策层不遵照技术规律的盲目决策。为行业科学发展和创新打下实实在在的基础。
四、当前经济、政治形势下更应用心做好本职工作
胡锦涛总书记在十七届中央纪委七次全会上强调,全党都要从党和人民事业发展的高度,从应对新形势下党面临的风险和挑战出发,充分认识保持党的纯洁性的极端重要性和紧迫性,不断增强党的意识、政治意识、危机意识、责任意识,切实做好保持党的纯洁性各项工作。在新形势下,我们应该看清社会形势和自身发展的关系,处理好外来冲击对自身造成的影响的问题,正如鲁迅曾说过,应该“取其精华,去其糟粕”。确立一个明确的生活目标,学习先进的思想,看清现在我们自身所处的环境,知道现代社会发展的方向,自然就会有紧迫感和社会使命感。一个社会的不好需要人去改造,一个社会要向好的方向发展需要有人去推动,一群人要一起创建一个富强的社会需要人领导,我们应该好好看清社会形势,团结在中国共产党周围,在中国共产党的领导下做好自己的本职工作。不要盲目跟风,看清什么是正确的,什么是错误的,什么是对人民有益的,什么是对人民有害的。通过这次培训,开扩了视野,提升了认识的高度,作为专业技术人员晋升职称前的培训,对单位而言是必要的,对个人来说是值得的。
第四篇:2011 专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
通过网上继续教育学习,教育教学理念有了新的认识,教学技能有了提高,对于幸福教育的教师来说,教育不是牺牲,而是享受;教育不是重复,而是创造;教育不是谋生的手段,而是生活本身。以下几方面是本人参加继续教育学习的心得:
一、要有思想
教育叙事研究不是简单的“镜像”纪录生活,而是观察与思考生活。好的教学设计不仅仅是一份好的教案,而是通过对教学过程的反思获得的经验。思考不是填写模板(模板是供培训时模仿学习),而是创意和灵感的碰撞。善于思考的人从身边的平常事中也会发现真理。优秀的教师不仅是教人知识,而是教人思考,因此,教师自己首先要养成思考的习惯。帕斯卡尔说:“人是一根思想的芦苇。”笛卡尔说:“我思故我在。”教师应该是个思想者。读书滋养“底气”,思考带来“灵气”,写作造就“名气”。我们在教育教学工作中,要做个有心人,去认真总结教育的得与失。一件事情,今天成功了,是怎么做的?有什么体会?有什么感受?失败了,遭受挫折了,又是怎样处理的?为什么会这样?工作中,多问几个为什么,有助于我们进行深入地思考,发现一些本质的问题。这些东西如果不记下来,激动一下兴奋一下后很快就还给记忆了。现在提倡教师进行“教育叙事研究”,讲自己的教育故事,也就是这个道理。遇到问题要注意从多方面考虑,而且要持之以恒,更要养成思考的习惯。只有这样,创新才能在不知不觉中出现,单纯的为创新而创新,出现的可能性也不会很大。只有从多方面考虑和解决问题,才能出现解决问题的灵感,才能创新。培养科学的学习习惯和思考习惯,这要求我们,要摒弃社会中的不良风气迷惑,切实发现自己的真正兴趣,并把自己的兴趣推而广之,坚持不懈地沉醉在发现问题和解决问题的思考当中;另外,要善于用逆向思维考虑问题的症结,不断地培养自己的直觉,并把思维的灵感火花及时保存,成为研究的新发现;科学的态度也很重要,这需要我们在思考问题的时候要聚精会神,真正深入到一个问题的每个层次中,否则效率的下调只会使瞬间的灵感顷刻溜走。
二、要有追求
继续教育培训学习,是教师提高综合素质的主要形式。我紧紧抓住这个机会,利用业余时间认真努力学习,做好相关自学笔记,把学到的理论知识付诸我的教育教学实践中,取得非常好的效果,使得继续教育的意义落到实处。记得狄金森曾这样描述生命的意义:如果我能弥补一个破碎的心灵,我便不是徒然活着;如果我能减轻一个生命的痛苦,抚慰一处创伤,或是令一只离巢的小鸟回到巢里,我便不是徒然活着。每个学生都是积极要求上进的,都会有闪光点。好孩子谁都会教,可坏孩子却不是谁都能教,可见时刻追求对学生能力的培养对一个优秀教师成长有着极大的重要性。
三、要有恒心
通过培训,自己进行教学研究,我将会以名师,老教师也包括我身边好多年轻优秀老师,学习他们的教学方法;组织课堂教学的能力等。我以他们为榜样,在教学中大胆探索、实践自己的教学方法。通过这样的网上学习和创新,巩固自己所学的教学教育理论知识,提高在教学中解决问题的能力。凡人做一事,必须全副精神注在此一事,首尾不懈。不可见异思迁,做这样,想那样。坐这山,望那山。人而无恒,终身一事无成。如果你希望成功,当以恒心为良友,以经验为参谋,以当心为兄弟弟,以希望为哨兵。朱永新教授在《我的教育理想》一书中说:“系统地接受教育理念熏陶是非常重要的。他提议我们的教育工作者都来系统地读一些教育名著,哪怕是二十本,这二十本不读,不能做教师。他说:“一个没有系统接受人类历史上教育思想财富的人,他不可能有远大的教育理想。思想这个东西不是凭空而来的,就像生产,要有原材料进行加工。”“没有源头,走不了多远。”读书是“物我的回响交流”过程,要有不断“修炼”的意念,当我们以平和的心态,谦虚的胸怀来读书时,自己的思维与书中的思想进行交流与踫撞,无形中,思想会走向纵深,精神版图会更为广袤。提升的方
法,就是要有“友”,有“朋”,通过同“友”“朋”的讲谈、研讨和论辩,互相启发,互相促进,思维的火花在碰撞中迸发,就好比一棵树,日日汲取阳光和雨露,逐渐枝繁叶茂,高耸云天。
四、要敬业
敬业乐业关键是要强化先进性意识,是一种积极向上的迫切要求,从小事做起,善于做小事,提高工作的积极主动性。珍惜岗位,努力工作,大力弘扬“敬业、求实、合作、创新”八个字的文化精神,在工作中实现自身价值,刻苦钻研业务,干一行、爱一行、钻一行,掌握信息化的前沿技术,对事业对学生要有爱心,因为爱心四溢的老师眼里只有教育,为教育而歌,为教育而泣。他们有献身教育的炽热情怀,有实现自我价值的人生抱负,有不知困难迎难而上的坚强意志,有乐观进取的人生态度。同时是拥有幸福感的老师,是产生快乐的老师,也会将这种快乐,这种幸福带给台下的孩子们。
五、要有水平
反思是教师发现问题,分析问题的过程。要这一过程中,我结合教授的观点及案例,找出自己在教育教学中存在的问题,并分析问题产生的原因,以及由此产生的教学后果,在实践中形成。随着改革的不断发展,信息的不断创新,学生吸收的渠道成多样性,她们储备的知识结构也呈现了多样化,教师要让学生信服,尊敬,同样要有良好的教学水平适应当今社会的快速发展。有人说:“教师的一生不一定要干成什么惊天动地的伟业,但她应当如百合,展开是一朵花,凝聚成一枚果。但她应当如星辰,远看像一盏灯,近看是一团火。”
六、要有创新能力
利用各种方法,例如组合法、类比法、联想法等,因为创新是有规律可循的,人们经过学习和训练会使创造力获得迅速提高,创造潜能得到有效开发。这对于我们提高教学创新效率、创新水平、创新成果的产业化极为有益。要注意总结前人的经验和教训,前人的经验和教训是我们创新工作的基础,通过借鉴前人的工作,我们可以站在巨人的肩膀上看待问题、考虑问题和解决问题。注意发现和总结前人失败的创新经验,通过前人失败的经验我们可以发现很多问题,还可以通过改变方法和途径,成功的解决一些我们目前遇到的问题。要学会借鉴和组合,借用别人的经验再加上自己的创新,予以完美结合,充分利用并使之成为自己的东西,在实践中提高创新能力和创新意识。持续积累夯实基础知识,可以肯定,良好的基础知识是创新成果诞生的良好基点。优秀的创新成果都是饱含科技含量的,没有坚实的知识积累和深厚的知识底蕴,是不可能孕育出优良发明的。针对每个人不同的情况,要提高创新能力还要做到以下几点:首先,必须具有强烈的事业心和责任感。具有高度使命感的人,才会有强烈的忧患意识,才能“先天下之忧而忧”,战胜自我,不断寻求新的突破。其次,必须用人类的文明成果武装自己的头脑。创造性思维作为一种思维创新活动,必然要以知识的占有作为前提条件。没有丰富的知识作基础,思维就不可能产生联想,不可能利用知识的相似点、交叉点、结合点引发思维转向,不可能由一条思维路线转移到另一条思维路线,实现思维创新;最后,必须坚持思维的相对独立性。思维的相对独立性是创造性思维的必备前提,因此我们跟应该加强我们的思维独立性并积极提高创新能力。
时代在发展,社会在进步,只有把握职业教育时代脉搏,开拓进取,努力创新。通过继续教育学习之路,改变自己树立终身学习的观念,抓紧分分秒秒学习来充实自己,提升自身修养,丰富知识结构,增强理论底蕴,为职业教育而奋斗终身。套用这样一句话作为结尾吧:“我是一个行者,步履轻盈,在教育的路上,我的脸上带着笑容,我的心中充满阳光,我的行囊中为教育准备了一切:伟人的大脑、良好的追求、执着的恒心、澎湃的爱心、多样的水平。”
第五篇:2011专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
黑龙江省2011专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
姓名:何岩松
身份证号***258 报名序号:101132010942 公司名称:黑龙江省中能控制工程有限公司
仿生机器人及其智能运动控制
学习心得
通过学习吴伟国老师主讲的《仿生机器人及其智能运动控制》,对探讨工业仿生机器人应用于工业生产、科研实验等实际操作任务前应具备的基础理论和技术,如工业仿生机器人运动学、动力学、工业机器人样机或本体产品的物理参数识别、末端操作器操作轨迹规划、各种控制方法与技术等内容进一步掌握。学习涉及到机械原理、机械设计、理论力学、自动控制理论基础、线性代数、机电一体化等机械工程类大学本科所学的专业基础课程的知识,使自己对仿生机器人控制的实际应用有了更全面、更深入的认识和理解,尤其对机器人控制在原理、结构级成及控制策略上加深了理解,理论上得到了提高,下面就具体谈谈学习上的一些体会:
一、全自立型仿生机器人理论与技术基础
1.机器人控制技术基础
机构 —— 通过关节(运动副)将杆件连接起来,在原动机作用下将个关节的运动变换成末端操作器的运动,实现某种作业;
关节空间—各关节运动可用变量表示:回转关节(回转副)—关节角;移动副移动量 —— 用位移来表示移动量;螺旋副 — 回转角度与位移的函数关系。将各关节(运动副)的运动量用变量表示,然后,将这些变量集合起来用矢量表示,则这些变量构成了关节空间。
机器人的自由度——由原动机驱动的独立运动副,串联杆件机构自由度——1个原动机对应1个自由度;
欠自由度机构——存在无原动机驱动的自由度。
机构的运动变换←→关节空间与作业空间变换的映射关系——机构运动变换问题完全转化为输入矢量、运动转换函数与输出三者之间的数学问题,则包括冗余度在内的机器人机构正、逆运动学问题完全可以用空间映射关系和关系式表达出来。
几何法 —— 根据几何学上的作图、投影关系、臂形标志等几何分析得到简单的数学关系求解运动学
矩阵齐次变换法——按着规定的D-H法则设定各关节坐标系、建立D-H参数,写出各关节的齐次变换矩阵,得到由关节空间确定的末端操作器位姿矩阵,再根据末端作业规划的位姿矩阵与之的元素对应关系求解运动学问题。矢量分析 等等其中:用上述各方法,6自由度以内的串联杆件机构都能得到解析解。
动力学正问题 ——即给定力和力矩,用动力学方程求解关节的加速度,再积分求得广义坐标和速度。
动力学逆问题 ——即给定需要的广义坐标和它的前两阶时间导数,求广义力和力矩。黑龙江省2011专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
具体方法:拉格朗日-欧拉法、牛顿-欧拉法、广义达朗贝尔方程。基底参数 —— 设几何参数已知,则把为确定给定机器人操作臂的运动方式所需要的而且是足够的参数的集合定义为基底参数。
为实现“动态控制”而采用的力学方程式的计算被称为“逆动力学问题”。即为某机器人被给定运动时,求解实现该运动所需要的驱动力矩的问题。其输入为瞬间各关节的转角、角速度、角加速度,计算结果能用不只离心力、科氏力、重力,还含有线性项的形式来得到。其计算误差越小越好的机器人将通过前馈或者反馈来接近理想的线性控制器。因此,应尽可能采用将实际机器人正确模型化的运动方程式,知道正确的参数,是最重要的。此外,要求采样时间尽可能短以接近连续性系统。依靠控制算法,寻求实时地计算运动方程式的数值解,快速求解逆动力学的方法。
2.全自立型机器人系统设计的元器件基础 全自立仿生型机器人系统特点及设计要求:
1)重量/体积比要小—追求与生物相当的性能目标;2)结构紧凑、集成化程度要高— 所有的驱动与控制系统硬件、软件、传感器、通信设备等全部集成在机器人机械本体内;
3)在形体上与生物相似(形似)— 外观设计要求。从而给机械本体和系统的集成化设计带来难度;
4)机械结构设计复杂,必须考虑整体刚度、强度问题,而且必须综合解决搭载设备、元件所需空间与形体要求相悖、布线以及维护等问题。
全自立仿生型机器人系统设计对元器件要求:
1)驱动元件—要求电机、气缸等高功率体积小。要综合考虑能源消耗、带载能力、驱动与控制元件体积等因素;
2)能源供给— 电池、泵等。DC电池情况下,多为电池组以获得大电流及电压,同等功率下,电池组体积大小与所用电机的额定电压、电流有关;
3)传动元件—体积要小且具有较高的传动精度和刚度。集成化的机器人总重比非集成化的要高,相当于增加了关节传动元件的负载,关节刚度和运动精度降低将产生附加动载荷,从而降低了有效驱动能力。
传动方式与传动件 同步齿形带传动:谐波传动与谐波减速器元件:行星齿轮减速器与多级齿轮减速器:绳索绳轮传动:滚珠丝杠传动:直线导轨:
传感元件及原理
光电编码器—位置、速度传感器:用于类机器人关节位置、速度控制。超声波传感器——测距传感器:用于各种移动机器人、仿人仿生机器人。加速度传感器:用于仿人仿生机器人。力传感器:用于各种操作型机器人力控制、仿人仿生机器人力反馈控制。视觉传感器:用于各种操作型机器人视觉、仿人仿生机器人视觉识别。人体感知传感器:用于各种移动机器人、仿人仿生机器人。嗅觉传感器:用于仿人机器人。
3.计算机串行通信与网络基础
作为多自由度机器人系统、多机器人系统、机械系统的测控问题,往往需要多台PC计算机或微处理器之间协调工作,不可避免地涉及到通信问题。因此,需要我们机械类的研究生也要掌握计算机通信的基础知识、计算机通信系统的构成等内容。以达到能够实际使用的目的。两台或多台计算机通过导线或其它能够从一台计算机把信息传到另一台计算机的介质(包括导线、无线)将计算机“连 黑龙江省2011专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
接”起来相互协同工作传递或接受信息。对于大多数项目而言,都存在一个标准接口来完成这样的工作。
大多数方面,PC机上的标准接口遵守RS-232标准。远程通信工业协会(TIA)定义了信号功能、引脚位置和该接口的其他特点的文档。国际电信联盟(ITU)和CCITT(国际电话与电报顾问委员会)也发布了一个类似的标准。该接口的最初名字为RS-232。并且一直沿用至今。RS232是设计来处理两台设备之间的通信,距离限定在50到100ft。当你需要在一个更长的距离上或者比RS-232更快的速度下进行传播的时候,RS-485就是一个解决办法。
RS-485网络的优点及要求:
在集成化要求较高的情况下,可用较少的信号线完成对多个终端的信息传输。半双工下,主控端只需3根信号线(A,B,GND)即可实现向其他终端的信息传输。组网成本低。传输线——双绞线。即将A,B线做成双绞线的形式。最大传输速度115200bps.传输距离:500m1000m2000m因具体的RS232/485转换器而异。
4.机器人虚拟设计与仿真的集成化软件 仿生机器人设计难度较大,初始设计时电机额定功率及输出扭矩选择具有一定的经验性和盲目性,很难保证百分之百的成功,一旦在加工出样机后发现扭矩不够问题时需要重新修改,有可能导致巨大的浪费、甚至失败。为此,如果能够在设计完成后进行仿真实验验证设计的正确性和可行性,然后选择电机、设计或购置传动元件、伺服系统,再加工制作,则可保证设计的稳妥性。为此,以我们在研究中所用到的仿真软件及仿真实例向学生讲述可用于机械系统动力分析与设计、控制仿真的大型集成化软件
5.仿生仿人机器人机构、力学与控制
仿生机器人的研究首先是从模仿生物运动形态开始的。四足、六足动物(马、乌龟、蜥蜴等)等在自然界的进化过程中形成了天然合理的运动规律(如不同的步态、能耗),其中包含着“机构”、“力学”、“控制”等合理性。本节通过对生物运动规律的分析,阐明其力学原理,进而寻求生物运动的控制机制,为学生研究仿生机器人奠定理论基础
双足步行的机构、力学与运动控制
人类能在凸凹不平以及仅有几个支撑点的支撑面上自如行走。人可以利用比精密陀螺仪(Gyro)、加速度计(Accelerometer)精度更高的三规半管、前庭器等姿势角、加速度传感器来进行步行控制。而且,人类步行所消耗的能量是非常低的。因此,本节以次为出发点,参考人类和生物的机构及步行控制方式讲述双足步行机器人开发基础理论。
四足步行步态、动态稳定性
a.移动脚步的一种特定的方式或样板;b.通过用不同的节奏抬脚向前行进的步法,如慢跑、快步走或行走;c.步调,行进步伐的速度或方式。
观察我们生活的自然界周围,你就会发现四足动物的步行方式有多样性、各不相同。例如:马慢走和奔跑时的情况相当不同;现代技术制作的机器人还远达不到像马那样的速度。所以,我们还是着眼于步行速度较慢的动物。四足动物中步行速度最慢的要数乌龟。
二、智能运动控制基础理论:Soft computing 1.Soft Computing(软计算)导论 黑龙江省2011专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
软计算技术是随着计算机技术发展起来的一门学问。是实现仿生机器人“柔软化”控制的重要途径。
所谓的Soft Computing 就是学习人类在思考、判断方面的柔软化信息处理方法,通过模拟并模型化,以活用于复杂、大规模的、变化着的问题和对象为目标的信息处理方法。从字面上来理解,也可以说是对应于当今以0,1的数字逻辑为基础的数字计算机即硬计算而言的。Soft Computing将目前已发展起来的概率理论(Probabilistic reasoning)、模糊理论(Fuzzy system theory)、神经网络理论(Neural networks theory)、混沌理论(Chaos theory)、遗传算法(Genetic Algorithm: GA)等理论单独或联合使用,来模拟人类信息处理的方法。
2.模糊理论基础知识
模糊逻辑认为事物分类并不完全是黑白分明、界限确定的,而是在两者之间有无限多中介过渡。这似乎把一切都说成是含含糊糊的。但事实上,模糊逻辑通过这些渐变安排特定的数而排除了任何含糊性。另外,更重要的是它里面包含了精确的普通集,因而也就包含了精确条件下的集合元素——模糊中包含精确性。
模糊集合的一般定义: 设U为一可能是离散或者连续的集合,用{u}表示,U被称为论域,u表示论域U的元素。模糊集合是用隶属函数表示的。
对模糊集合运算的定义:设A,B 为U 中的两个模糊集合,隶属函数分别为μA,μB,则模糊集合理论中的交、并、补等运算可通过它们的隶属函数来定义。即通过两个模糊集合的隶属函数的运算得到新的模糊集。
一种易于为广大科技工作者理解和接受的确定隶属函数的方法是模糊统计法,其思想是通过对足够多人的调查统计,对要确定的模糊概念在讨论的论域中进行逐一写出定量范围,在进行统计处理,以确定能被大多数人认可的隶属函数。这种方法工作量大,在科学研究中可以运用,在实际应用中一般很难采用。
3.神经网络模型及CMAC基础
神经网络(Neural Network——简称NN)神经网络的结构是由基本的处理单元和各单元间相互连接方式决定的。神经网络系统是由四部分组成:即权值集、节点集、阈值集和输出集组成的 小脑神经网络(CMAC)基础
最初由 Albus 在1975年给出一个小脑神经网络(CMAC)的简易模型。此后,不断研究被广泛应用。它可以视为一种具有模糊联想记忆特性监督式(有导师)前馈神经网络。
其特点是:操作速度很快,对于实时自适应控制可得到稳定性。其操作特点是“查表”,需要占用较大的存储空间。
4.强化学习(Reinforcement Learning)基础知识
强化学习的最大特点是完全不需要关于环境与机器人自身的先验知识信息的学习方法。机器人一边感知当前环境的状态,一边行动。根据状态和行动,环境迁移到新的状态,相应于新的状态的“奖惩”报酬信息返还给机器人。机器人根据“报酬”信息决定下一个行动。
强化学习对于为实现自律运动的智能体来说是非常重要的。其意义在于很大程度上复杂问题求解的可能性将依赖于这种方法。
三、阶层型进化算法与糊智能控制方法
1.基于GA&EP的阶层型进化算法与动作生成方法
阶层型进化算法由被称为大范围内生成动作样本的GA层和评价、生成中间层的EP层两大模块组成。两层相互影响、共同进化下去。可以生成适于各种环 黑龙江省2011专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
境的动作。
2.采用模糊推理的双足步行稳定化控制
作为模糊推理的结构,可以把推理分为三个阶段:
(1)求相应于各给定输入的各规则前件部分的适合度(Fuzzyification)(2)由适合度求各规则的推理结果,求最终的推理结果(Fuzzy Inference)(3)由推理结果,求确定值(Defuzzification)
四、基于CMAC和强化学习的智能运动控制方法与实例
1.两杆机器人和前馈动作的学习
基本思想 —— 作为机器人通过学习获得前馈动作的方法,用 Spline 函数表示控制输入的时间波形,在动作行为的反复试行中通过评价函数让输入波形变化,进行“探索性的学习”。为进行高效地搜索,采用启发式(heuristics)方法的算法,进行逐次修正和高效搜索。
基本思想——启发式方法是像生物那样不断地通过重复试行错误的办法得到经验,来获得发现性的、良好的前馈动作的学习方法。目标是生成时间函数的波形作为控制输入。由通过几个点的Spline函数表示连续的时间波形,再通过离散点可以操作连续函数的变化。然后,根据控制目的,为使预先决定的动作的评价函数变得更好不断地进行试行错误的学习。为此需要给出逐次搜索的修正算法和概率性搜索的修正算法。
两杆机器人移动动作的控制目标是:
机器人开始处于用两端的手爪抓住二个树枝状态,放开后面的手爪使之接近可抓握的下一个树枝。因此,考虑能量、距离、速度三个评价值,确定评价函数。
2.前馈(Feed Forward)动作的泛化
基本思想 —— 由启发式方法反复进行试行错误实验,对于给定条件,可以生成良好的动作。可是,如果树枝间距等控制条件发生变化情况下,用以前的条件得到的前馈动作在新的条件下已经不适合了,所以必须再次进行试行错误,以不断适应于环境的变化。因此,本节通过插补几个控制条件下得到的经验值,论述在未经历条件下进行控制的方法。然后,一边用它们进行反馈控制,一边让树枝间距和高度都不相同时的条件下泛化经验。
3.多个控制器的学习手法 机器人通常具有多自由度,其控制系统为多输入多输出系统。在控制系统设计上,把控制器分割到每个关节的结构在设计上是有利的——因为可以通过组织与协调级对基本控制单元的协调和组织实现灵活的控制。
上位层——为实现作为目标的复杂运动,根据机器人的状态决定使用那些中间层的基本行为控制器(Behavior Controller)。同时使用两个以上的基本行为控制器的情况下,将它们的目标状态的线性和作为其驱动器的目标状态,并决定它们之间的均衡问题。
中间层——作为控制基本动作行为的基本行为控制器(Behavior Controller)有多个同时存在。每个对应于所控制的驱动器,有输出目标状态的子控制器。从这个子控制器输出的目标状态被输入到相应的下一层的反馈控制器。子控制器有两个控制器,一个是由设计者预先设计的初期控制器,另一个可以是由搜索方法获得的Fuzzy Controller。该子控制器尽可能地把人所能获得的知识取入到初期控制器,为了拟补人的知识不足所带来的部分问题,采用搜索方法获得知识被取入到模糊控制器。
下位层——各反馈控制器与驱动器是一一对应的关系,为了实现来自中间层 黑龙江省2011专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得 的目标状态对驱动器进行反馈控制。
五、多智能体及行为
多机器人如果能够组织、协调好相互之间的作业关系,则多机器人系统可以高效、可靠地完成单个机器人所无法完成的任务。
• 其应用可以面向更广泛的任务领域
• 高效率地完成作业——多机协同作业的并行性
• 其系统中含有各种机器人,充分发挥系统各方面的性能 • 具有错误容忍性——如有某个机器人发生故障,暂时无法恢复,则由另一台机器人替代它继续工作
• 鲁棒性
• 较低的成本
• 分布式的感知和作用——由各机器人获得各方面的信息并作出响应 • 从社会群体、生命体理解、看待多机器人系统的特点
Maes定义的智能体——是“试图在复杂的动态环境中实现一组目标的计算机系统”。它能够通过传感器感知环境,并通过执行器对环境起作用。
依靠智能体所驻留环境的类型,智能体能够有许多不同的形式。特别地在物理环境中的智能体——是机器人。
Maes提出——智能体的目标可以有很多不同的表现形式:它们可以是智能体尝试去达到的终极目标或特殊状态,可以是智能体试图最大化的选择性强化或奖励,也可以是智能体必须保持在某个生存区域内的内部需要或动机,等等。