工业机器人在纺织行业应用的意义（五篇模版）

第一篇：工业机器人在纺织行业应用的意义

工业机器人在纺织行业应用的意义

进入21世纪以来，很多传统行业都面临了前所未有的挑战，像纺织行业等人力集中的传统行业的发展也是举步为艰，急需找到一条可以持续发展的道路。

工业机器人的应用无疑为纺织行业由传统的批量生产向更加能满足人们个性化需求的小批量生产和按单生产提供了一种新的可能性。机器换人也成为了包括纺织等传统行业在内的一种新的发展趋势.“机器换人”一方面能够解决用工缺乏，缓解劳动力成本持续上涨带来的压力，尤其对纺织服装产业来说，以机器弥补人力的不足更为主要；另一方面，以智能装备提高生产效率，可以降低单位时间内的成本，从而增大盈利空间。当前，国内先进纺织企业每万锭环锭纺用工已在40~50人之间，一般环锭纺企业也从原来万锭用工150人减少到100人以下。专家预测，未来5~10年时间，“机器换人”的需求趋势将更加明显。

业内专家认为，眼下在纺织服装生产过程中，生产与工艺的优化不足，尤其是生产数据与工艺优化关联缺失，企业信息化的协同与集成应用水平偏低。通过“机器换人”提高产业管控一体化应用程度，尽早尽快地提升产业的信息化技术水平，对于产业升级至关重要。

无论如何，传统的依赖资源消耗以及劳动力的持续投入的发展模式已经难以为继，随着国民经济发展迈入新常态，纺织业的内生动力必须要不断增强。这几年，以数字化、柔性化及系统集成化技术为核心的智能制造，受到越来越多的纺织企业关注。作为“中国机器人元年”，2014年已经有一大批企业开始走在“机器换人”的路上，相信随着越来越多的企业投身相关技术研发、实施相关技术应用，产业发展活力将进一步得到激发。

第二篇：机器人在医学的应用

机器人在医学上的作用

吴大卫

101014322 机械10-3班

摘要：

医疗机器人是目前国外机器人研究领域中最活跃、投资最多的方向之一，其发展前景非常看好。近年来，医疗机器人技术引起美、法、德、意、日等国家学术界的极大关注，研究工作蓬勃兴起。第一代手术机器人已经用于世界各地的许多手术室中。这些机器人不是真正的自动化机器人，它们不能自已进行手术，但是它们向手术提供了有用的机械化帮助。这些机器仍然需要外科医生来操作它们并对其输入指令。

关键字：机器人

机器人系统

临床手术

自动控制 导航 引言：

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自问世以来，就一直备受瞩目。40余年来，有关它的研究取得了长足的进展。各种形态、功能的机器人相继面世，而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。正是由于机器人在多方面应用的可能性，才使得机器人在财会方面也是可以取得成就的。

在本课程学习中，我了解了机器人的定义。它是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。同时，我了解到了机器人主要是由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。机器人大致分为家务型机器人、操作型机器人、程控型机器人、示教再现型机器人、数控型机器人、感觉控制型机器人、适应控制型机器人、学习控制型机器人、智能机器人等几类。随着科技的进步，相信机器人必将在人们生产活动以及生活方面发挥重要作用。而未来的高科技军事，高科技战争，也必然离不开机器人。

机器人在医学方面的应用非常广泛，主要由：

1、实验室机器人：由于在实验室操作复杂，但都是一些简单的如取样、离心、混合等操作，人操作起来费时，而且精度也不是控制的很好。随着自动化水平提高，实验室机器人也将发挥重要作用。

2、医疗康复机器人：从八十年代开始，医疗康复机器人有了很大发展，其应用范围已扩展到人们生活的各个领域，如机器人动作执行系统(机械手)、智能型轮椅、家庭日常生活和职业用生活护助及作业辅助型机器人等。

3、外科手术机器人：外科手术机器人的应用领域主要分为微创外科手术机器人和手术中影像引导医用机器人。

4、生物机器人：生物机器人是医学机器人领域的最高层次，即机器人能实现象人一样的移动、动作执行、视觉、触角、思维等功能。近期研究表明，上述功能的实现对于目前的机器人来说还相当困难。日本现在进行的手指触觉机器人的研究已有很大的进展，该手指能根据获取物体的材料特性和三维外形的信息执行相应的动作。

1、外科手术机器人

第一代手术机器人已经用于世界各地的许多手术室中。这些机器人不是真正的自动化机器人，它们不能自已进行手术，但是它们向手术提供了有用的机械化帮助。这些机器仍然需要外科医生来操作它们并对其输入指令。这些手术机器人的控制方法是远程控制和语音启动。最近开发出来的两种手术机器人有：达芬奇手术系统、ZEUS 机器人手术系统。1.1、达芬奇手术系统

它是美国第一个可在手术室使用的机器人系统，由Intuitive Surgical公司开发的。达芬奇系统使用的技术使外科医生可以到达肉眼看不到的外科手术点，这样他们就可以比传统的外科手术更精确地进行工作。价值 1 百万美元的达芬奇系统由两个主要部件组成： 1.1.1、外科医生控制台

主刀医生坐在控制台中，位于手术室无菌区之外，使用双手(通过操作两个主控制器)及脚(通过脚踏板)来控制器械和一个三维高清内窥镜。正如在立体目镜中看到的那样，手术器械尖端与外科医生的双手同步运动。1.1.2、床旁机械臂系统

床旁机械臂系统(Patient Cart)是外科手术机器人的操作部件，其主要功能是为器械臂和摄像臂提供支撑。助手医生在无菌区内的床旁机械臂系统边工作，负责更换器械和内窥镜，协助主刀医生完成手术。为了确保患者安全，助手医生比主刀医生对于床旁机械臂系统的运动具有更高优先控制权。1.1.3、成像系统

成像系统(Video Cart)内装有外科手术机器人的核心处理器以及图象处理设备，在手术过程中位于无菌区外，可由巡回护士操作，并可放置各类辅助手术设备。外科手术机器人的内窥镜为高分辨率三维(3D)镜头，对手术视野具有10倍以上的放大倍数，能为主刀医生带来患者体腔内三维立体高清影像，使主刀医生较普通腹腔镜手术更能把握操作距离，更能辨认解剖结构，提升了手术精确度 1.2、ZEUS 机器人手术系统

由Computer Motion公司制作，在欧洲已经可以使用。它有一个计算机工作站、一个视频显示器和控制手柄，用于移动手术台上安装的手术仪器。ZEUS系统目前在美国只被批准用于医疗试验，而德国医生已经使用此系统进行了冠心病搭桥手术。

ZEUS系统得到了自动化内窥镜定位（AESOP）机器人系统的协助。由 Computer Motion公司于1994年发布的AESOP是FDA批准使用的第一台可以用于手术室协助手术的机器人。AESOP比达芬奇系统和ZEUS系统要简单得多。AESOP基本上只是一个机械臂，用于医生定位内窥镜——一种插入病人体内的外科照相机。脚踏板或声音软件用于医生定位照相机，这就让医生的手空出来继续进行手术。

2、医疗康复机器人

康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支，它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域，已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。目前，康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面，这不仅促进了康复医学的发展,也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。目前,康复机器人的研究主要集中在康复机械手、医院机器人系统、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等几个方面。2.1、康复机械手

医疗康复领域的一个重要应用场合就是恢复四肢残废者手和腿实现象正常人一样的功能，即在残废者和周围环境间安装上一机械假肢作为媒介，使前者能象正常人一样用意识控制手足活动，执行各种任务。

机械手包括手足型和搬运及移动型。手足型机械手包括肌电控制前臂假手、能步行及上下楼梯的动力假腿和具有知觉的能动假手等。搬运及移动型机器人包括患者升降机、抱起机器人、输送及转送机器人和移动升降器等。随着人们生活水平的提高，人类的平均寿命持续增长，人类社会向老龄化社会发展，与此相适应的康复机器人的应用领域也逐渐向为老年人服务而倾斜，其应用前景十分广阔。2.2、医院机器人系统

医院机器人系统主要是医院内部搬运机器人，其主要功能是运送食物、药品及一些医疗器械、病人病历档案等，它不同于一般的位置固定的生产装配场合中应用的工业机器人。国外研究的一种叫“HelpMater”的机器人已经在医院内使用，它能够24小时高效工作。医院工作人员能把医院内走廊，电梯的几何和断层图象信息输入到该机器人的控制系统内使其能自动工作。另外日本的机械工程实验室已在研究一种能提升病人的机器人，该机器人能够将病人从病床上提升起来并把其运送到医院卫生间、食堂等其它地方。但是该系统所需的各项技术如能量供应、人机交互系统等还有待于进一步解决和完善。2.3、智能轮椅

随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故、天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失一种或多种能力（如行走、动手能力等）。因此，对用于帮助残障人行走的机器人轮椅的研究已逐渐成为热点，如西班牙、意大利等国，中国科学院自动化研究所也成功研制了一种具有视觉和口令导航功能并能与人进行语音交互的机器人轮椅。

机器人轮椅主要有口令识别与语音合成、机器人自定位、动态随机避障、多传感器信息融合、实时自适应导航控制等功能。机器人轮椅关键技术是安全导航问题，采用的基本方法是靠超声波和红外测距，个别也采用了口令控制。超声波和红外导航的主要不足在于可控测范围有限，视觉导航可以克服这方面的不足。在机器人轮椅中，轮椅的使用者应是整个系统的中心和积极的组成部分。对使用者来说，机器人轮椅应具有与人交互的功能。这种交互功能可以很直观地通过人机语音对话来实现。尽管个别现有的移动轮椅可用简单的口令来控制，但真正具有交互功能的移动机器人和轮椅尚不多见。

3、讨论与展望

国外关于医学机器人的研究虽然已取得了不少成就，但离生物机器人还有相当的距离，因此还有很多工作要做。国内关于这方面的研究较少，主要是集中在假肢领域，希望能对医学机器人领域加强研究。这一领域需要机械、电子等各方面知识，所以应集中集团力量，赶上发达国家水平，研制出医学领域的各种机器人，从而研究生物机器人。

4、总结

机器人技术被列为863计划发展的主题之一，著名的自动控制专家宋健在2(XX)年国际自控联世界大会上的致辞中说:“机器人学的进步和应用是2O世纪自动控制最有说服力的成就，是当代最高意义上的自动化。”微操作机器人系统作为一项典型的多学科交叉的成果，为机器人技术开拓了新的应用领域。它的成功使生物医学工程实验摆脱了对培养特殊操作人员的依赖，实现了高效率、高成功率、高难度的操作，可以说是生物医学工程实验手段的一次革命性变革。同时，此项操作在疾病的诊断与治疗、新药物的研究与制造、器官移植、功能基因研究等方面都将有广泛而重要的应用，对基因工程的发展产生重要的影响，在后人类基因组计划中发挥很大的作用，可以为制药等新兴产业带来巨大的经济效益。

1、朱世强，王宣银．机器人技术及其应用．杭州：浙江大学出版社，2002

2、王田苗．走向产业化的先进机器人技术．中国制造业信息化，2005

3、吴瑞详．机器人技术与应用．北京：北京航空航天大学出版社，1994

4、高立明，林良明，颜国正，戎荣.医学机器人的进展.中国医疗器械杂志1997

5、初铭宇.机器人手术开创科技医学新领域.今日科苑。2010

第三篇：浅谈机器人在社会应用的可能性

浅谈机器人在社会应用的可能性

班级：

学号： 姓名： 指导老师

摘要：

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自问世以来，就一直备受瞩目。40余年来，有关它的研究取得了长足的进展。各种形态、功能的机器人相继面世，而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。正是由于机器人在多方面应用的可能性，才使得机器人在财会方面、救援方面也是可以取得成就的。本文拟就机器人的现状与发展前景，探讨机器人发展的多方面可能性。

你初印象中的机器人是什么样子的呢？是不是说一个长的像机器人样子的玩意就是机器人呢？其实说起机器人，我们头脑里马上会联想到那些会唱歌跳舞干工作而且有头有手的小东西。其实那只是机器人的狭意理解。人们提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。人们提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。可以说与人类类比的话，机器人的完整意义应该是一种可以代替人进行某种工作的智能程序化及自动化设备。

关键词：机器人 人工智能 财会 连续型机器人 救援 医学领域

中图分类号： 《科图法》 50 71 技术科学

引言：机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，机器人的应用领域例如生产业、建筑业，或是危险的工作，工业自动化领域，如汽车制造医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机），美国大狗这样的多用途负重机器人科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人娱乐的，大学生足球机器人大赛的，德国慧鱼„„还有检查石油管道的机器人，航天用的修理航天器的焊接机器人，高楼大厦用的擦玻璃的机器人，考察金字塔用的蛇形机器人等，范围非常广。

正文：

一、机器人的现状

作为人类２０世纪最伟大的发明之一，机器人在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。

一直以来，机器人就在逐步融入我们的生活中，每一年我们都可以看见新的机器人面世，也可以看到越来越多的机器人应用到各个领域。目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。

机器人从面世到进入本世纪，发展可以不可以不谓之快，各国对其的研究与投产从未间断。据国际机器人联盟调查，2004年，全球个人机器人约有200万台，到2008年，还将有700万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划，到2013年，韩国每个家庭都能拥有一台机器人；而日本机器人协会预测，到2025年，全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元的规模(现在仅有50亿美元)。与20世纪70年代PC行业的情况相仿，我们不可能准确预测出究竟哪些用途将推动这个新兴行业进入临界状态。不过看起来，机器人很可能在护理和陪伴老年人的工作上大展宏图，或许还可以帮助残疾人四处走走，并增强士兵、建筑工人和医护人员的体力与耐力。

目前，我国从事机器人研发和应用工程的单位200多家，拥有量为3500台左右，其中国产占20％，其余都是从日本、美国、瑞典等40多个国家引进的。2000年已生产各种类型工业机器人和系统300台套，机器人销售额6.74亿元，机器人产业对国民经济的年收益额为47亿元，我国对工业机器人的需求量和品种将逐年大幅度增加。

二、引入人工智能的财会

随着世界经济的迅猛发展，信息技术的日益更新，现代会计越来越受到冲击与挑战。许多传统的会计模型、方法的运用复杂得令人望而却步，而强大的现代信息科技的硬件支持使从前的会计模型和方法的运用成为轻而易举的事，与此同时，现代人工智能和决策技术的发展为财务分析和会计信息系统的创新提供了强有力的支持。

1987年美国执业会计师协会（AICPA）发表了一份管理指导特别报告“人工智能和专家系统简介”，将人工智能引入到会计和财务管理领域。自此，西方财务和会计界对人工智能技术和专家系统在会计、审计和财务分析与管理等方面进行了广泛探索，开发出了许多实用的专家系统来解决复杂的财务分析和会计决策问题。人工智能技术通过模拟人类专家求解复杂问题的方法，建立相应计算机辅助系统，使财务和经营决策智能化，从而使得现代会计系统在实现信息化和网络化后，向智能化迈进。

财务和会计专家系统分成以下四类：一是财务分析专家系统。成功的财务分析可以确定某个公司的经营状况，如投资或信用评估风险等级。由于会计和财务业务职能的复杂性，有些财务分析专家系统同时跨越多个问题域。例如，根据专家系统的输入和相应的输出建议，解决分类问题的财务分析，专家系统同时可能又属于诊断或纠错问题。二是合成专家系统。具体包括：（1）在相对较小搜索空间的约束条件下，配置目标集，如管理商业贷款组合计划的MAEBLE专家系统；（2）在相对较大搜索空间的约束条件下，设计目标集，如个人理财设计PLANMAN专家系统；（3）设计采取行动的规划专家系统，如审计规划EXPERTEST系统等。三是组合专家系统，这类专家系统主要是解决复杂问题的组合分析，如：控制风险估计系统，诈骗检测系统，风险估计系统APX。四是财会知识传授和职业教育专家系统。如国际上一些大会计公司内部使用的培训专家系统，和辅助会计专业大学生实践的专家系统。

实践证明，这些系统可以让没有专业经验的人员有效获得解决某些具体问题的相关知识。从中我们也可以看到人工智能的引入对于财会工作的支持与帮助，而事实上，机器人正是人工智能的应用之一。

人工智能领域对财会对审计对电子商务等多方面的发展，是在为专门的机器人的出现夯实基础。在日后，待机器人技术成熟，手工作业的情况也许不再可见，电脑也可以成为过去。拥有自主思维能力的机器人将完完全全代替人类工作，全智能化与自动化地处理财会工作，从而提高工作效率，减少工作失误。

三、连续型机器人的应用

随着科学技术的进步，连续型机器人的研制已经不是不可能了，连续型机器人凭借其良好的弯曲性能和适应性得到了越来越广泛的应用。例如蛇形机器人可以成功上下一根塑料管道，并可以跨越废墟碎片间的巨大空隙以及在草丛中来去自由。正如近期在四川雅安发生的7级地震，在废墟中的救援工作很难进行，这是可以让蛇形机器人在坍塌废墟中穿梭，能更快地找到幸存者，为灾难救援工作带来了技术突破。

连续型机器人的优越弯曲性能和适应性使其受到越来越多专家学者的关注，近年来，各国科学家对连续型机器人的研究越来越深入，主要研究成果如下：

英国的Robinson等人针对连续型机器人的结构进行了分析和研究，他们提出将机器人分为离散型机器人、蜿蜒型机器人、连续型机器人。其中蜿蜒型机器人不同于连续型机器人的是：它是由大量刚性关节连接成的，例如蛇形机器人；美国Clemson大学的Gravagne等人对连续型机器人进行了更深入的研究，主要内容包括对连续型机器人结构的研究、对连续型机器人控制技术的研究和计算等等，在理论研究的基础上，Gravagne等人研制出了多种连续型机器人，如象鼻子机器人、采用气压作为支撑的Air-Octor机器人、仿章鱼触手的气动人工肌肉驱动连续型机器人OctAremV等，除此之外，Gravagne等人还将OctArm V 与TALON移动机器人平台结合，构型新的机器人系统，并通过无线控制对机器人的抓取能力进行了实验，该实验表明这种机器人对于恶劣的环境条件有着良好的适应性；美国Johns Hopkins大学Simaan等人将连续性机器人应用于医学领域，研究出了可用于上呼吸道外科手术的连续性机器人，这种机器人体型极小，直径只有4mm，具有良好的抓取能力，目前已在喉部外科手术中表现出优越性，具有良好的医学应用前景；法国Redarce等人同样研制了一种可用于医学领域的机器人，这种机器人采用单端连续性机构，可作为结肠内窥镜的末端弯曲结构。为了使其具有良好的生物相容性，Redarce等人在制作该机器人时采用了硅橡胶材料；韩国汉阳大学Choi等人研制出了一种可用于连续性内窥镜机器人弯曲关节，这种关节采用弹簧骨作为指甲，它除了可以由轴心向任意方向弯曲外还可实现眼轴线方向的伸缩。

我国对连续型机器人的研究起步较晚，目前从事这种机器人研究的机构并不多，也没未取得比较先进的研究成果。在国内，上海交通大学、中科院沈阳自动化研究所、国防科技大学等单位相继研制出了蛇形机器人样机。哈尔滨工业大学在从事一种连续性内窥镜机器人的研究，预期使其能够搭载摄像头，拍摄消化道内情况以供医生参考。

四、医学领域的应用

加拿大卫生部门近日宣称，将在国内推广一种实施神经外科手术的机器人，这种医学机器人有特别敏感的触觉，可以让医生通过最清晰的视觉来完成大脑的显微手术。其精确度可以达到一根头发丝的程度，甚至连最小的神经也有清晰的三维图像。去年4月，该机器人在卡尔加里市的山麓医院首次使用获得成功。

去年5月10日，英国伦敦皇家医学会宣称，英国将在2010年开始普及医学机器人护士，此举既可缓解国内护士的不足，又可大大提高护理效率和安全性，而且显着扩大护理功能。此前4月1日，在伦敦展出了这款“机器人护士”,其头部安装有多台激光和热成像摄像机，在声音识别技术的辅助下，它可以适时地与病人进行互动式交流，并且将那些未经允许的来访者阻挡在外。“机器人护士”的“胸部”是一块控制面板，一些复杂的操作指令可以在这里编程输入。它的 “腹部”安装有一个红外线感应器，可以随时监测病人的体温。

美国医学机器人研究中心的调查报告指出，目前全世界已有超过500台各种医学机器人在医院服役，机器人进入临床医学应用是大势所趋，其进展比预想的更快。1.医学机器人员工：

在德国的莱比锡、斯图加特和波鸿的三家医院，那里的医学机器人几乎是悄无声息地在走廊里滑行，把食物、被单被套、手术用具等运送到不同的部门。这种做法本身并不算新鲜，新鲜的是这几家医院中的机器人真正减轻了医护人员的工作量，使他们有更多的时间照顾病人。这些医学机器人工作独立自主，会说编程人员教的话：“注意：车在靠近！注意：这是自动运输！” 一年多前，八台这样的医学机器人就开始在这家医院帮忙。它们不到50厘米宽，长1.6米，很灵活地穿梭在走廊上，把东西从一个部门送到另一个部门。医院大楼拐弯抹角，但机器人显然熟门熟路，这要归功于一套及其巧妙的控制系统。它的自动控制导航系统依靠的是本地无线网。可以根据事先扫描到电脑里的楼层图，确定它需要走的路线。可以依靠附带的雷达装置，一步步地探索走廊里的情况，避开障碍物。

医学机器人的自动控制导航系统依靠的是本地无线网，可以根据事先扫描到电脑里的楼层图，确定它需要走的路线，而且机器人自己也知道应该在什么时候充电。

日本会津中央医院近日宣称，该院“聘用”的3名机器人员工已经上岗，为医院提供接待和行李搬运服务。这是首次在日本医院正式亮相上岗的机器人。3名机器人员工中，一名负责在医院入口处接待顾客并回答询问。另外两个机器人高1.3米，装有轮子，能自由活动，运动时最高时速可达1.5公里。它们是搬运工，负责搬运行李和带路，还能通过传感器提醒人们前方是否有路障。

专家预测，机器人医生这种技术会很快运用到疾病的治疗中，并相信这是未来发展的必然趋势。在美国，已有几十家医院采用一种机器人电视医生巡诊和查房，以减轻名医太少的困境。在巴尔的摩的约翰？霍普金斯医院，医生助理本弗里？皮阿西钦里就带着一台机器人电视医生，来到了患者里兹？丹尼尔的病床前，80岁高龄的丹尼尔刚刚做完了膀胱手术。

所谓医学机器人电视医生，其实只是主治医生路易斯？凯沃西的“替身”而已。凯沃西可以在办公室或家中操控这台1.65米高的机器人，为丹尼尔进行例行的查房：机器人的电视荧光屏上可显示出凯沃西的动态面孔，而病床上的患者则可通过这台机器人，同医生进行正常的对话，这样不仅能大大节省主治医生的时间，也能提高治疗效率。2.远距离治病救人：

在生活中，突然中风的病人需要得到医生迅速及时的治疗，但如果病人被送往的医院碰巧没有治疗中风的神经科专家坐镇怎么办？美国推出的一个远程遥控医学项目为这个难题提供了解决途径。从去年2月开始，机器人医生已在密歇根州21家医院陆续上岗，在医学专家的远程遥控下专门协助治疗中风病人。

此次推出的项目叫“密歇根中风网络”,目的是帮助大医院的中风病医疗专家通过先进技术，为小医院提供帮助，在不同水平的医院之间实现资源和技术共享。参与这个项目的神经科医生理查德？费斯勒说，传统的远程遥控医学技术主要是依靠静态的视频会议进行专家会诊，相比之下，机器人医生拥有诸多优势。由于机器人是动态的，可以自由活动，这让它更易操作、更人性化。

专治中风的机器人医生身高1.5米，头部是一个显示屏，能显示网络另一端医生的形象和声音。显示屏上方安装了一个摄像头，可以把医院现场的图像和声音传回给医生，后者可以通过一个操纵杆移动机器人。

有了这种机器人，医院就等于有了一个随时待命的医学专家。真正的医生在任何地方只要利用一台笔记本电脑和互联网，就可以远程遥控机器人为病人提供治疗服务。

圣约瑟夫默西奥克兰医院的院长杰克？韦纳说：“不管医生是在星巴克咖啡店、图书馆或是自己家中，一旦需要，他们就可以通过网络指挥机器人，就好像他们本人在医院里一样，为急诊室里的中风病人诊断病情并提供治疗方案。” 最关键的是，机器人医生能为缺乏专家的医院解燃眉之急。医院不需要再用救护车或直升机将病人紧急送往其他医院。这样既能降低治疗成本，更主要的是能避免错过关键的救治时间、延误患者病情。3.安全可靠效率高：

去年3月15日，英国一位佩恩女士将自己的一个肾脏捐给了爱人，在盖氏医院医生建议下，佩恩同意由一个名叫“达芬奇”的机器人为她和她的爱人进行肾脏移植手术。

这个名为“达芬奇”的机器人以前被用来切除坏死的器官或者执行重建性外科手术。对于它来说，担纲如此高难度的肾脏移植手术还是第一次。不仅如此，它也是英国历史上第一个进行器官移植手术的机器人。尽管它的动作比起职业外科医生要慢些，但机器人医生可以长时间连续工作，它的手可从来不会颤抖，可靠性大大提高。

四、小结

机器人是人类的得力助手，能友好相处的可靠朋友，将来我们会看到人和机器人会存在一个空间里边，成为一个互相的助手和朋友。随着社会的发展，机器人将使人们从繁重的体力和危险的环境中解放出来，给人们带来更好的生活环境，使人们有更好的岗位去工作，去创造更好的精神财富和文化财富。展望21世纪，机器人将会与20世纪计算机的普及一样，深入地应用到各个领域。所以很多专家预测，在21世纪的前20年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期，也是智能机器人发展的一个关键时期。目前国际上很多国家，也对机器人对人类社会的影响的估计提出了新的认识，同时，我们也可以看到机器人技术，涉及到多个学科，机械、电工、自动控制、计算机测量、人工智能、传感技术等等，它是一个国家高技术实力的一个重要标准。

我们期待机器人在未来能给我们带来更多的惊喜。

参考文献：

[1]智能决策技术 作者：陈文伟

[2]决策支持系统（DSS）——理论、方法、案例 作者：高洪深

[3]质量会计核算与辅助决策系统 作者：吴洪波 [4]家家都有机器人 作者：比尔〃盖茨

[5]自主移动机器人导论 作者：（美）西格沃特（Siegwart,R.），（美）诺巴克什（Nourbakhsh,I.R.）

[6] 机器人技术及其应用 作者：朱世强 [7] 机器人技术及其应用 作者：芮延年

第四篇：磁性材料行业工业自动化驱使机器换人

大比特资讯

http://mag.big-bit.com/

磁性材料行业工业自动化驱使机器换人 Magnetic materials industry industrial automation

driven machine substitutions 搞要：工业自动化是未来的一个发展趋势，“机器换人”正在解放越来越多的劳动力。“机会换人”是以“现代化，自动化”装备提升传统产业，利用机器手，自动化控制设备或流水线自动化对企业进行智能技术改造，实现“减员，增效，提质，保安全”的目的。文章介绍了工业自动化设备和工业机器人，“人机协作”定义，和东阳磁性材料企业自动化改造案例。

关键词：磁性材料行业，工业自动化，机器换人，人机协作

引言

传统制造业面临转型升级的压力，发展先进制造业淘汰落后产能，从劳动密集型转型为技术密集型，这都要求要以先进的生产力改造企业。

工业自动化是未来的一个发展趋势，“机器换人”正在解放越来越多的劳动力。“机器换人”是以“现代化，自动化”装备提升传统产业，利用机器手，自动化控制设备或流水线自动化对企业进行智能技术改造，实现“减员，增效，提质，保安全”的目的。工业自动化设备和工业机器人

从十八世纪工业革命瓦特发明改良型蒸汽机开始，自动化进入我们的视野并逐步占据我们生活的重要地位。用自动化设备代替人工劳动已成主流趋势。二十一世纪，“机器换人”的口号愈演愈烈。

（1）工业自动化设备

工业自动化设备是众多自动化产品的统称，自动化设备是在无人干预的情况下，根据已经设定的指令或者程序，自动完成工作流程的任务。

自动化设备在制造业、食品生产线、电子电器包装生产线上有广泛应用，同时在农业、物流等行业都有重要作用。

大比特资讯

http://mag.big-bit.com/ 工业自动化设备主要包括流水线设备和自动化专机两大类。（2）机器人

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业、或者危险的工作。

15年前，广东佛山市第一台机器人正式“上岗”，它也是国内第一个从实验室走进工厂的机器人，职责是在陶瓷卫浴行业喷釉。15年后，在香港展出的仿生机器人“哈姆”，已能识别和做出各种人类面部表情。

（3）工业机器人

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

工业机器人主要分六大类：移动机器人、点焊机器人、弧焊机器人、激光加工机器人、真空机器人、洁净机器人。

工业自动化设备和工业机器人二者相辅相成，一起为工业领域的发展开拓新的天地。

3机器换人 3.1 产生背景

我国改革开放30多年的经济高速发展，很大程度上得益于“人口红利”。千千万万的中小企业采用手工作业方式，从事传统的劳动密集型产业，以廉价的劳动力生产低技术含量、低档次、低品质的产品，以低廉的价格在国际市场上竞争嬴得大量订单。

国际金融危机后，国际市场需求减少，而国内近几年企业招工难，用工荒情况日益严重，劳动力成本逐年攀升，加上原材料价格不断上涨，利润空间越来越少，依靠量的扩张实现发展的路子走到了尽头。在这一形势倒逼下，无论是中小企业，还是用工“大鳄”，都想通过“机器换人”，减少用工数量，降低运营成本，增加企业效益。

大比特资讯

http://mag.big-bit.com/ 3.2 含义解释

“机器换人”是以“现代化，自动化”的装备提升传统产业，利用机器手、自动化控制设备或流水线自动化对企业进行智能技术改造，实现“减员、增效、提质、保安全”的目的。

“机器换人”关键理念实质是：以装备更新为载体的技术创新、工艺创新的和管理创新；核心是：用先进的生产技术和装备去替换旧设备，提高劳动生产率，改变过去依赖低成本劳动力的发展模式，大幅度减少低技能重复性人工劳作。

通俗来讲：“机器换人”就是在用工紧张和资源有限的情况下，通过提升机器的办事效率，来提高企业的产出效率。

借鉴2014年8月公布的《东莞市“机器换人”专项资金管理办法》 ：“机器换人”是指企业通过利用先进自动化生产设备进行技术改造升级，进一步减少企业生产用工量，优化工艺技术流程，提高劳动生产率和产品优质率，提升企业发展质量和水平。“互联网+机器人” ：让“机器换人”变成“人机协作” 4.1 “人机协作”正在成为机器人发展的一个亮点 4.1.1 互联网技术改造传统制造业

互联网技术改造传统制造业，工业机器人在提升、帮扶传统制造业转型升级的过程中，更好地挖掘其技术潜力。寻找“互联网+”概念与机器人在升级改造传统制造业过程中的“中国式”契合点，促使我国工业转型升级的过程中走出一条比单纯的“机器换人”更好的路径，打造出一条同时利用产业工人和机器人技术双重优势，并且符合中国国情的“人机协作”之路。4.1.2 “人机协作”定义

美国Rethink和瑞典ABB公司分别于2014年9月和今年3月先后推出最新一代具备“人机协作”能力的机器人，机器人与工人之间除了“替换”多了“协作”的新选项。

国际标准化组织将“人机协作”定义为，机器人与工人在一定的工作区域范围内为达成任务目标而进行的直接合作行为，机器人从事精确度高、重复性强的工作，人在机器人的辅助下做更有创造性的工作。而物联网技术、移动互联网、大比特资讯

http://mag.big-bit.com/ 云计算、大数据等互联网技术深度应用于人机协作过程中，有助于探索并发掘出人机协作过程中的更多反馈结果，发现人机协作过程中的不足，优化制造生产效能，推进“人机协作”理念迈向更高级层次。4.2

“人机协作”的技术潜力

4.2.1 物联网技术可以收集人机协作反馈数据

应用物联网技术，使用多种传感器量化人机协作过程中的各种变量，分析之后再通过物联网手段反馈给生产流程中的工人和机器。让整个生产制造过程更加智能和谐。

每个机器人都通过物联网连为一体，一台机器人遇到的技术问题，将会实时反馈给管理人员并且经过分析后将解决方案回馈给机器人整体，大量机器人与3C产业工人在协同中产生的数据，将为生产流程的优化提供第一手资料。4.2.2 云计算让人机协作大数据得到有效分析

不同机器人之间、机器人与工人之间“会话”产生了大量的原始数据，而云计算对这些原始大数据的归类、分析、整理挖掘能力，借由物联网技术作为传输和反馈媒介，收集并将结果返回到人机协作的实时过程之中，迅速优化生产制造流程，为实现智能制造、个性化制造提供技术有力支持。4.2.3 移动互联让人机协作突破地理位置的限制

移动互联，让人可以在千里之外查询机器人的工作状态，下达各种操作指令，这并不是简单的远程操作，而是在地理和空间上都对人机协作的概念进行了拓展。

物联网的普及与大范围应用，则将会进一步把物品和物品、物品和人、物品和信息、物品与服务等连接起来，成为了真正的移动互联。未来，在智能终端与移动应用双重驱动下，产业工人、机器人、信息、环境之间的多重连接方式必将全面重塑，人机协作、人机共生的趋势越来越明显，传统制造与新技术走向融合，呈现出多重共振效应与复合影响力。

4.2.4 转变思路让“人机协作”成为“机器换人”的有益补充

即使机器人技术发达，机器人也是为人服`务的，也离不开人的监督和管理。(1)政府需破除机器人强于产业工人这一片面认识，积极探索传统产业应

大比特资讯

http://mag.big-bit.com/ 用机器人技术的不足和“机器换人”项目实施过程中出现的弊端，研究产业工人对机器人技术的补充、协同方案。

(2)对购置拥有人机协作能力的新一代机器人的企业或行业，给予单独补贴或建立专项扶植资金，鼓励企业探索人机协作的更多可能性。

(3)鼓励机器人生产企业在人机协作领域的研发投入，拓宽其融资、人才、技术渠道;鼓励企业瞄准人机协作这一发展新方向，通过在机器人基础技术和系统集成两个层次同时发力，实现人机协作机器人发展突围。4.3 全球首台真正实现人机协作的机器人YuMi

2014年11月上海举行的国际工博会上，ABB展示了全球首台真正实现人机协作的机器人YuMi。作为一款人性化设计的双臂机器人，YuMi将小件装配等自动化应用带入一个全新时代。工人和机器人可以和谐共处，共同完成同一个任务。YuMi在英文中是“你和我”协同工作的简称。5

磁性材料企业自动化改造案例

东阳现有磁性材料生产企业150多家，作为浙江省块状产业转型升级示范区之一，根据转型升级实施方案部署，从2011年开始，率先在全国实施窑炉烧结工艺区域性改造，通过对烧结技术的变革，为企业提升产品档次，实现产业升级打下基础。随后又大力推进其他关键工艺自动化改造。

2012年，企业基本完成自动化送料工艺，从过去靠车辆拉改为自动输送，降低了劳动力成本，也减少了粉尘。但是，关键的压制工序，因技术要求高，自动化一直难有突破。

2013年，东阳市倡导企业“机器换人”政策推出，也加大了磁性材料企业自动化改造的步伐。设立1000万元专项扶持基金，召开了磁性材料和医药化工两个行业的现场推进会。31家试点企业通过“机器换人”实现减员1000余人，增效1.5亿元，国家级磁性材料产业基地通过复评。

2014年东阳市财政又拿出3500万元鼓励科技创新，在磁性材料全行业企业推行“机器换人”技术改造。5.1 东磁永磁十五厂

2014年前公司共投入4000余万元资金，对150台设备进行了自动化改造，大比特资讯

http://mag.big-bit.com/ 人员数量从最多时的1200多人降到目前的800佘人，并力争到2016年将人员数量降到200人以内。自动化推进至今，该厂产值和利润都有大幅提升，员工收入增加10%。

2014年，该厂又上一条从球磨到烧成的自动化生产线。公司对厂区内的生产环节进行了全面自动化改造，料浆的运输、模具压制、模具的加工等生产环节都在自动化的流水线上完成。

球磨车间内，原料通过传送带送到高处，经电子秤准确计量后由管道自动送至球磨机。在成型车间，压机设备应用机械手技术，从取坯、刷毛刺、排盘、运搬到自动进窑炉实现连线自动化。在磨床车间，通过振动盘、倒角机和四工位连接，可以一道直接出正品。5.2东阳鹏程电子有限公司

2013年前窑炉改造，不仅减轻了对环境的影响，还降低了磁性材料生产企业的劳动力成本。窑炉改造之前，由于劳动强度大，烧炉工很难招，而用煤气发生炉后，就是女工也可以了。

2013年投资160万元，安装成型压机自动化设备。以往，每台压机需要一名成型工，由于成型工紧张，只能白天生产；经过自动化改造后，可以实行三班倒生产，10台机器每班只需要3名普工，不需成型工。按照一天20吨产品计算人工成本，过去需要2600元，现在只要990元，扣除电费等因素，每天可以少付1000元。此外，成品率也提高了5%。

压制工艺自动化还带动了磁材生产上下游工序的自动化改造，公司就借这个机会，上了自动送料系统，并对厂房进行升级改造。“下一步最好实现磁性材料的无人化，电脑信息化生产”。5.3东阳禹磁实业有限公司

公司投入500多万元，2013年上半年改造完成20台成型压机自动化设备，下半年再完成16台。这套设备实现了注料、刮浆、压制、送出的自动化，产品一致性得到提升。机器全部安装完成后，算上机修人员工资，人工工资从目前的每月50万元下降到20万元左右。5.4

浙江凯文磁钢有限公司

大比特资讯

http://mag.big-bit.com/ 公司投资4500万元新建一条永磁铁氧体批量生产线，实现年产2000吨具有国际领先水平的变频空调电机用瓦型磁体，年销售收入新增1.5亿元。

参考文献 1 墨形，袁春妹.机器换人自动化革命颠覆传统行业.纺织周刊，2014(12)2 杨婧如.工业4.0催生“机器换人”时代.3 机器换人.东阳日报.磁性行业“机器换人”步伐加快.2013/5/2,.东阳东磁永磁十五厂：“两化”融合推进“机会换人”.6

人机协作将是未来工厂自动化趋势.作者： 李红兵

陈晖

大比特（香港）资讯出版有限公司

第五篇：机器视觉系统典型应用行业

机器视觉系统典型应用行业

机器视觉技术的优越性

由于机器视觉系统可以快速获取大量信息，而且易于自动处理，也易于同设计信息以及加工控制信息集成，因此，在现代自动化生产过程中，人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。总之，随着机器视觉技术自身的成熟和发展，可以预计它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。

机器视觉工业检测系统类型

机器视觉工业检测系统就其检测性质和应用范围而言，分为定量和定性检测两大类，每类又分为不同的子类。机器视觉在工业在线检测的各个应用领域十分活跃，如：印刷电路板的视觉检查、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度测量、容器容积或杂质检测、机械零件的自动识别分类和几何尺寸测量等。此外，在许多其它方法难以检测的场合，利用机器视觉系统可以有效地实现。机器视觉的应用正越来越多地代替人去完成许多工作，这无疑在很大程度上提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。

机器视觉在质量检测中的应用实例

机器视觉系统在质量检测的各个方面得到了广泛的应用，例如：采用激光扫描与CCD探测系统的大型工件平行度、垂直度测量仪，它以稳定的准直激光束为测量基线，配以回转轴系，旋转五角标棱镜扫出互相平行或垂直的基准平面，将其与被测大型工件的各面进行比较。在加工或安装大型工件时，可用该认错器测量面间的平行度及垂直度。以频闪光作为照明光源，利用面陈和线陈CCD作为螺纹钢外形轮廓尺寸的探测器件，实现热轧螺纹钢几何参数在线测量的动态检测系统。视觉技术实时监控轴承的负载和温度变化，消除过载和过热的危险。将传统上通过测量滚珠表面保证加工质量和安全操作的被动式测量变为主动式监控。用微波作为信号源，根据微波发生器发出不同波涛率的方波，测量金属表面的裂纹，微波的波的频率越高，可测的裂纹越狭小。总之，类似的实用系统还有许多，这里就不一一概述了。

下面我们较详细地介绍三个实用机器视觉系统。

基于机器视觉的仪表板总成智能集成测试系统

EQ140-II汽车仪表板总成是我国某汽车公司生产的仪表产品，仪表板上安装有速度里程表、水温表、汽油表、电流表、信号报警灯等，其生产批量大，出厂前需要进行一次质量终检。检测项目包括：检测速度表等五个仪表指针的指示误差；检测24个信号报警灯和若干照明9灯是否损坏或漏装。一般采用人工目测方法检查，误差大，可靠性差，不能满足自动化生产的需要。基于机器视觉的智能集成测试系统，改变了这种现状，实现了对仪表板总成智能化、全自动、高精度、快速质量检测，克服了人工检测所造成的各种误差，大大提高了检测效率。整个系统分为四个部分：为仪表板提供模拟信号源的集成化多路标准信号源、具有图像信息反馈定位的双坐标CNC系统、摄像机图像获取系统和主从机平行处理系统。

金属板表面自动控伤系统

金属板如大型电力变压器线圈扁平线收音机等的表面质量都有很高的要求，但原始的采用人工目视或用百分表加控针的检测方法不仅易受主观因素的影响，而且可能会给被测表面带来新的划伤。金属板表面自动探伤系统利用机器视觉技术对金属表面缺陷进行自动检查，在生产过程中高速、准确地进行检测，同时由于采用非接角式测量，避 免了产生新划伤的可能。其工作原理图如图8-6所示；在此系统中，采用激光器作为光源，通过针孔滤波器滤除激光束周围的杂散光，扩束镜和准直镜使激光束变为平行光并以45度的入射角均匀照明被检查的金属板表面。金属板放在检验台上。检验台可在X、Y、Z三个方向上移动，摄像机采用TCD142D型2048线陈CCD，镜头采用普通照像机镜头。CCD接口电路采用单片机系统。主机PC机主要完成图像预处理及缺陷的分类或划痕的深度运算等，并可将检测到的缺陷或划痕图像在显示器上显示。CCD接口电路和PC机之间通过RS-232口进行双向通讯，结合异步A/D转换方式，构成人机交互式的数据采集与处理。该系统主要利用线阵CCD的自扫描特性与被检查钢板X方向的移动相结合，取得金属板表面的三维图像信息。

汽车车身检测系统

英国ROVER汽车公司800系列汽车车身轮廓尺寸精度的100%在线检测，是机器视觉系统用于工业检测中的一个较为典型的例子，该系统由62个测量单元组成，每个测量单元包括一台激光器和一个CCD摄像机，用以检测车身外壳上288个测量点。汽车车身置于测量框架下，通过软件校准车身的精确位置。测量单元的校准将会影响检测精度，因而受到特别重视。每个激光器/摄像机单元均在离线状态下经过校准。同时还有一个在离线状态下用三坐标测量机校准过的校准装置，可对摄像顶进行在线校准。检测系统以每40秒检测一个车身的速度，检测三种类型的车身。系统将检测结果与人、从CAD模型中撮出来的合格尺寸相比较，测量精度为±0.1mm。ROVER的质量检测人员用该系统来判别关键部分的尺寸一致性，如车身整体外型、门、玻璃窗口等。实践证明，该系统是成功的，并将用于ROVER公司其它系统列汽车的车身检测。

纸币印刷质量检测系统

该系统利用图像处理技术，通过对纸币生产流水线上的纸币20多项特征（号码、盲文、颜色、图案等）进行比较分析，检测纸币的质量，替代传统的人眼辨别的方法。

智能交通管理系统

通过在交通要道放置摄像头，当有违章车辆（如闯红灯）时，摄像头将车辆的牌照拍摄下来，传输给中央管理系统，系统利用图像处理技术，对拍摄的图片进行分析，提取出车牌号，存储在数据库中，可以供管理人员进行检索。

金相分析

金相图象分析系统能对金属或其它材料的基体组织、杂质含量、组织成分等进行精确、客观地分析，为产品质量提供可靠的依据。

医疗图像分析

血液细胞自动分类计数、染色体分析、癌症细胞识别等。

瓶装啤酒生产流水线检测系统

可以检测啤酒是否达到标准的容量、啤酒标签是否完整等。