机器人实验室项目建设

第一篇：机器人实验室项目建设

机器人实训室项目建设

调研报告

一、机器人实验室建设意义和必要性

1、机器人技术介绍

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、控制技术、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。

机器人领域发展近几年有如下几个趋势：

1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从 10.3 万美元降至 2013 年的1 万美元，可见其门槛降低之快，足以遇见其应用推广速度。

2．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；已有模块化装配机器人产品问市。

3．机器人控制系统向基于 PC 机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化； 器件集成度提高，控制方式日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操 作性和可维修性。

4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

5．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控 机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

6．机器人化机械开始兴起。从美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为 国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。

我国的工业机器人从 80 年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件 设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30 条自 动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已广泛应用在汽车制造厂的焊装线上。

根据国内外机器人发展的经验、现状及近几年的动态，结合当前国内经济发展的具体情况，国家“十二五”期间机器人技术重点开展智能服务机器人、机器人化机械及其相关技术的开发及应用；开展以机器人为基础的重组装配系统及其相关技术的开发研究及加强多传感器融合及决策、控制一体化技术及应用的研究。重点解决我国已研制应用多年的示教再现型工业机器人的产业化前期关键技术，大力推进其产业化进程，力争在“十二五” 末期实现喷涂、焊接、装配等大负载机器人的产业化。

从以上机器人介绍我们知道，我们国家的机器人水平与国外还有一定的差距，因此对学生进行机器人技术培养，让学生掌握机器人，了解机器人，乃至最后设计开发研究机器人都有重要的意义。

随着我国制造业的不断发展，对自动化水平的要求不断提升，机器人作为典型的自动化装备，已经在各生产制造领域，尤其是汽车制造、自动化、电子等行业得到了广泛的应用，并且增长异常迅猛，从销售量上更是充分说明了这个不争的事实。2000 年国内机器人销售总量为 380 台，到 2004 年增长到 3493台，4 年间增长了819%，翻了3翻还多。在中国市场上份额居第一位的 ABB 公司 2004 年在中国销售工业机器人600台，而该公司在过去 9 年中一共才在中国大陆市场销售了 2000 台机器人。据不完全统计到 2012 年底中国机器人拥有量已超10万台，比04年专家预计的多十倍。预计到 2015年，市场容量将达几十几万台（套），主要以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压、注塑、点胶等为主。中国机器人产业迎来了历史性的高峰。但随之也带来了教育、培训等一系列与实际应用相关的急需解决的问题。

机器人作为一种高技术含量的设备，在使用过程中其设计、制造、安装、调试、操作、维护等工作需要大量的专业技术人员，随着机器人应用的日益广泛和装机容量的直线上升，对这类技术人员的需求也变得越来越迫切。过去我国机器人的研究主要集中在有限的大专院校和科研单位，而且主要以科学研究为主，工业现场严重缺乏该类人才，这已经成为制约机器人应用和推广的瓶颈问题之一，对这些人员的理论教育、操作和维护实践培训等需求变得极为迫切。

二、机器人技术教育的必要性和建议

1、开展机器人技术教育必要性

机器人技术是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志。据了解 美国、日本等一些发达国家已经看好机器人教育对未来高科技社会的作用和影响，他们在高职类院校乃至中小学信息技术教育中都不同程度地对学生进行机器人教育。为了与国际接轨，为了迎接即将到来的机器人时代，我们必须大力发展机器人教育。目前，国内高等学府及职业类院校先后开展了机器人教育。随着机器人技术的进一步发展，机器人将会走进越来越多的学校，越来越多的学生将与机器人成为伙伴。面对机器人技术的快速发展，如果中职校不及时采取措施，不在相关技术教育专业的师生中开展机器人教育，那么必将会出现机器人人才及教师队伍严重缺乏的情况。机器人作为高科技的产物，涉及工业设计、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件、人机交互、人工智能等多门学科。它的出现在教学上极大的丰富了教育内容。要开展机器人教育，要求教师掌握机器人所涉及学科的相关内容，但实际情况是很多教师并不具备这些知识，因此，新建机器人实训室是迫在眉睫。

2、开展机器人技术教学的作用

开展机器人技术教学，能够扩大学生的知识面，提高专业知识水平，掌握机器人所涉及的 机械、电子、传感器、计算机软件硬件和人工智能等学科的相关内容。在中专阶段，给相关专业的学生开设专门的课程，系统地讲授机器人的知识，能够为他们以后从事机器人相关工作奠定良好的基础。

我国技术教育要求教师具备较高的技术素养，有一定的实践能力和创新精神。而目前职校的教学大多重视基本知识和基本技能的传授，对学生信息素养、创新精神和 实践能力的培养并不到位。在机器人课程中，通过学习为智能机器人编写程序，可以提高学生分析问题和解决问题的能力;通过学习扩展、组装机器人，可以增强学生的创新意识，锻炼动手能力;通过以小组合作的形式完成机器人项目，可以培养学生们的协作能力和团队精神。

另外，机器人课程具有创新性、综合性、开放性、发展性、实践性和探究性等六大特征。在教学过程中，教师会运用多种教学方法，讲授经过整合的内容，采用灵活的评价方式，使学生进一步掌握先进的现代技术和科学的分析方法。这对他们以后的工作大有裨益。

三、开展机器人技术教学的几点建议

机器人技术的教学目标在于使学生掌握机器人的相关知识，了解机器人的基本特征及操作方法，培养他们的信息素养、创新精神和实践能力，为他们以后成功地开展机器人相关工作奠定基础。在具体教学过程中，建议注意以下几点:

1、营造良好学习环境和学习氛围

开展机器人教育首先要选择某种教育机器人。目前市场上的教育机器人主要有两种: 一种是厂家己经组装成形的机器人，它能够实现一定的功能，也可以根据需要进行拆卸、重装和扩展来完成更复杂的功能，属于高端机器人类型。另一种是厂家只提供主板和零件，完全由学生根据不同的功能自己组装，属于低端教育机器人。学校可以根据教学目的、学生的实际情况、学生主要就业地区的机器人教育情况等来选择某种教育机器人。尽量让学生感觉到所学的东西有趣而且有用。

由于机器人课程的特殊性，教学评价必须以教学目标为依据，本着对培养学生创新精 神和实践能力有利的原则进行。重视教学效果的及时反馈，评价的方式要灵活多样，要鼓 励学生创新，主要采取考查学生实际操作或评价学生作品的方式。在上第一节课时，就应该告诉学生评价标准，进一步调动学生的学习积极性，让其摆脱考试压力，营造一个良好的学习氛围。

2.3.2 采用多种教学方法，以小组为单位完成学习任务

为了进一步提高教学效果，对于不同的教学内容需要采用不同的教学方法。如:对机 器人基本理论知识的教学，采用讲授法；对机器人编程的教学，采用实验法、任务驱动法 等；对机器人哲学内容的教学采用讨论法;对机器人应用内容的教学，采用参观法、演示

法；对于机器人设计和制作，则采用研究性学习的方法。为了有效地培养学生的协作能力 和团队精神，在开课之初就要将学生根据实际情况，按照“组内异质，组间同质”的原则，分成若干学习小组，每组尽量控制在 2 到 3 名同学。在整个学习过程中，各个小组成员 必须相互合作，共同完成每个任务。

2.3.3 注重教学能力和创新精神的培养

为了使未来的信息技术教师能够成功地开展机器人教学活动，在教学过程中，特别注 重学生教学能力的培养。如:在课堂中引人了许多优秀的机器人教学案例，有文本形式的 教案，也有视频形式的课堂实况。结合案例，向学生介绍主体性教育理论、发现学习理论、多元智能理论等先进的教育理论，讲解支架法、抛锚法和随机进人法等教学方法，并要求 学生编写一个简单的教案。在学生做机器人实验提高自身能力时，引导他们结合自己的切 身体会去思考怎样才能更好地促进学生综合能力的提高。在教学时，要告诉学生怎样抓住 教育时机及时开展各种教育。

在整个教学过程中，我们都鼓励学生充分发挥想像力，大胆创新。要求每个小组在学 期末完成一个具有创新意义的实验，作为期末考核的重要指标。事实证明这样做既调动了 学生的积极性，又锻炼了学生分析间题、解决问题的能力，还培养了学生的创新意识。

机器人教育在我国刚刚兴起，作为一项极其有意义教育事业，它的健康发展至关重要，否则，就不能体现智能机器人所具有的教育价值，甚至会影响孩子们的茁壮成长。在未来 的信息技术中开展机器人教育是我国机器人教育健康发展的重要保证。我们真诚地希望更 多的师范院校能够开展智能机器人教育，更多的有识之士能与我们共同关注教学机器人的 发展。

通过考察了解，博实机器人公司生产机器人产品的同时，更注重机器人对高职院校的 教学效果，经过过年的发展，已经与长春工程学院、广州机电高级技工学校等多所高职院 校建立“双师”合作机制，在产品开发的同时，邀请学校老师参与设计调试过程，并针对各 专业技术邀请哈工大教授进行培训，取得了显著效果，“双师”教学就是院校邀请企业全程 参与设备教学过程。博实公司同时还组织邀请相关教师到公司考察和学习，了解机器人教 学需要的知识技能状况，公司主要技术及管理人员到学校了解教学特点。以挂职锻炼、顶

爬壁机器人与球形侦查机器人

煤矿井下探测机器人

第二篇：机器人科技创新实验室建设总结

**中心小学机器人科技创新实验室建设

一、学校概况

**市**中心小学坐落于**市**街道，学校现有66个教学班，学生2819人，教师140人，其中专任教师138人。近年来先后评选温州市信息标准化示范校、温州中小学数字化校园、知识产权示范校、温州市创客基地等荣誉。

二、创建原因

近年以来学校领导高度重视科技教育工作，一直注重学生综合素质和科技创新精神的提高培养。智能机器人是现代科技发展的前沿领域，它集计算机、机械、电子等多方知识为一体。是一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、创新实践性的学科，蕴涵着极其丰富的教育资源。

普及机器人基础知识，加强机器人交流，培养机器人人才，激发学生信息科技兴趣，提升学校的信息技术教育水平，培养学生的信息素养、创新精神和实践能力。经校务会研究决定，成立机器人实验室创建领导小组，开展机器人实验室建设。

三、工作落实

自2016年6月申报成功机器人科技创新实验室后，学校成立了由校长牵头，分管副校长负责的机器人实验创建领导小组，落实项目各项技术指标和工作要求，由省拨款经费132000元，于2016年6月—12月份，完成全部的设备器材采购与配置。2016年至2017年期间，学校又通过办公经费，对机器人实验室进行了装修以及各种实验桌、实验柜、展示柜的制作。至今经过将近1年左右的实践，我们已基本完成实验室的建设工作。

四、工作小组

创建工作领导小组，负责机器人实验室的创建工作 组长： 副组长： 组

员：

机器人实验室研究小组，专门负责校实验室的普及教育、宣传等工作的落实。研究组组长： 顾问： 组员：

五、创建总结

学校在资金、人员、活动组织、管理等方面为机器人创新实验室提供保障，按照项目合同搭建智能机器人试验室，建立智能机器人教学教研制度，组织学生开展机器人创新活动。因我们的实验室刚组建，接下来我们主要需要完成了以下基础建设工作：

1.逐步建成完善智能机器人科技创新实验室。

自机器人科技创新实验室建成后，学校行政会也研究决定每年给予机器人科技活动经费一万元。目前我校已投资建设了1间机器人实验室，占地约88多平方米，拥有各类智能机器人数套，配套的编程电脑多台及各种电子仪器。制作了多种存放器械设备的柜子。

机器人创新实验室将逐步完善功能分布：教学区——进行机器人日常教学活动；活动区——机器人活动的专用场地；组装区——提供专用课桌和工具，改装及扩展机器人；储物区——存放机器人及其相关设备；展示区——用于展示各种各样的机器人和学生自己创作的科技创新作品；以上区域位目前于机器人教室内，等学校新的教学楼建设好后，将增加占地面积，扩充区域。

2.制定明确具体的机器人创新实验室具体方案。主要内容有：以创新实验室为研究基地，组织学生开发出实用机器人程序，能拼装多种具有实用功能的机器人；培训本校的老师和学生，利用学校托管时间，开展各种类型的机器人社团，让学生真正学到机器人知识。

3.在学校里组织开展机器人竞赛、机器人百科知识等各种科普活动，使学校机器人创新实验室成为普及科学文化、推动社区文明进步的基地

三、计划，积极发挥机器人创新实验室教育功能

（1）2016年12月-2017年1月，对机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的知识进行研究。了解了机器人的硬件结构体系，重点了解其机械结构、驱动系统、控制系统、感觉系统、通讯系统的原理与结构，掌握机器人的模块化组装、控制与维护方法、编程语言及用编程平台进行编程设计。

（2）2017年2月-2017年3月开发出实用机器人程序，能拼装多种具有实用功能的机器人。

（3）2017年4月-2017年6月 参加县市的青少年科技创新大赛，争取获得好成绩。

（4）2017年4月-2017年6月从软硬件上充实实验室，在全校师生中开展机器人科技创新活动。

（5）2017年7月-2017年9月对其它学校和社区的教师和学生进行培训，在社区开展以机器人为主的科普主题活动。

五、机器人创新实验室教育活动的准备

1.教师要做好机器人活动的准备。参与机器人教学的教师要按照电脑智能机器人比赛规则制作好场地，创设机器人活动所需的环境；择优选购符合比赛要求的成型机器人或者自己打造制作机器人。同时，做好机器人活动相应需要的物品，如电源、马达、传感器、维修工具等物资的准备。

2.选学生要慎重。要精心选材，打好基础，以兴趣为主，考查学生的各种素质，通过面试、问题测试、活动测试来考查。竞赛涉及到很多难度较大的数学知识，并且选手还要具备较强的自学能力。

3.多参加比赛，提高学生竞技水平。学校的机器人教育处于初建阶段，但也不能无视比赛，打好基础，争取2年内，在各项比赛中参与并获奖。通过参加正规比赛，可以进一步提高学生的机器人组装、程序编写水平，同时培养学生仔细认真、周密严谨、灵活主动、随机应变、大胆沉着、积极合作的优秀品质，全身心投入比赛，增强学生实战的本领。这种做法，不仅有效地培养了学生的自主、创新和实践能力，而且提高了机器人应用水平，效果十分明显。

4.科学地训练。要注重学习习惯与学习能力培养，要注重情感的培养，更要重视个性培养即创新精神的养成。在专职教师带领下，进行有计划、有组织地指导与培训。避免放羊式的自由散漫地学习。在训练中要讲究传、帮、带，形成团队合作、相互学习的氛围，最大限度地激发学生的合作意识。

6.让学生逐步成长为机器人活动的主人。教学活动中，教师不要大包大揽甚至一切包办，要坚持任务驱动与问题激励相结合的原则，充分发挥学生的主动性。通过不同的方法为智能机器人编写程序，提高逻辑思维能力、规划能力、提高学生分析问题和解决问题的能力；通过完成任务和模拟项目使学生在为机器人扩充接口的过程中学习有关数字电路方面的知识，在组装机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力、创造能力和综合能力。

7.注重师资队伍的建设和培训。

搞好机器人活动，对教师同样是一个挑战。由于机器人活动是一个崭新的领域，教师也有许多不懂的地方，再者机器人技术本身也在不断进步，教师要与时俱进，不断地学习进步。要逐步学会甚至精通与机器人有关的技术如电子技术、单片机原理和编程、传感器技术等等。“他山之石，可以攻玉”，通过外出培训，不断加强自我培训，积极开展各种教研活动或网络教研活动，或下载比赛的视频、图片等资料，或通过论坛、QQ等虚心向参赛成绩好、经验多的教师和队员进行交流沟通、学习借鉴，汲取精华，为我所用，不断加强探索与实践，使机器人教学更好地促进学生的全面发展。

第三篇：机器人实验室工作总结（推荐）

机器人实验室工作总结

自动化是二十一世纪的发展方向，高科技机器人则是自动化技术的一个典型应用，在中学阶段实施机器人教育可以充分培养学生的创新精神和实践能力，提高学生的综合素质，为将来的发展奠定良好的基础。因此，机器人教育作为我校一项特色教育项目，得到了学校领导的高度重视与支持。

要想操控好机器人必须具备三个条件，一是要有好的遥控操作基础，能够熟练地操控遥控器；二是要对机器人的结构比较熟悉和了解；三是还要有理解程序能力与善于动手维修的能力。本学期我针对孩子们的年龄特征和认知水平组建三个机器人小组，分别为三、四年级组。对于三、四年级的学生来讲，学习操作机器人还是有些困难，难能可贵的是，这帮孩子遵守纪律，很好学，很乐学，进步令人欣慰，这个组主要任务是学习机器人机构、搭建。

五、六年级为一个小组，主要负责太空挑战项目，初

一、初二为一个组，主要负责FLL工程挑战赛-饮水思源。并参加了今年五月份青海省第八届中小学生机器人大赛。

我校是在周六早晨有教师组织学生开展机器人活动，通过一学期与孩子们一起开展机器人兴趣活动，没有像以前那样先教孩子们一个个熟悉机器人软件的使用，也没有谈太多的理论知识。因为总结以前的经验，我发现这些对于小学阶段的的孩子们都不太适合，在他们这个好奇心强、持续性短的年龄阶段，他们习惯的就是见识真实的、能看的见、摸得着的机器人，并且有机会能很快自己动手做出来，亲自操控它。根据孩子们的这种年龄和知识特点，我选择了这样的教学方法，那就是不直接讲解程序的设计与程序的意图，而是在一次次简单的机器人操作中让孩子们来感知程序的存在和重要性，并想知道程序到底是怎么样来帮助人实现自己的意图，让机器人按照自己的意图行动和完成任务的。用任务驱动式的教学方法来引导孩子们参与机器人活动，激发兴趣，保持兴趣。

目前机器人活动小组中也有部分孩子学习比较吃力，考虑到是兴趣小组保护孩子的兴趣是重要的，但是这些孩子是否能继续坚持还有继续考察。

在接下来的一学期里我将继续努力准备与组织好孩子们参与和学习机器人的活动，同时也要积极更新自己的知识与技能，与孩子们一起成长。

第四篇：机器人实验室管理员职责

“扬帆远航”工作室管理员职责

一、工作室管理员须忠于职守，认真完成本职工作。

二、做好工作室的计划和设备的验收、入固定资产、编号、登记等工作。要注意相关配件、说明书、程序的保管。

三、做好机器人设备的维护、保养工作。掌握工作室的仪器设备和相关的实验基本知识与操作，保证工作室设备的正常和有效地使用。

四、根据机器人实验要求，完成实验的准备工作和实验结束的整理工作。

五、每学期结束前和开学前要对机器人工作室的设施和设备进行核查，校对和调试，并记录在案。设备损坏报废时，须严格按有关规定执行，履行手续。

六、工作室规定开放时间，工作室人员必须及时到位。如有特殊情况，须提前告知使用者，并在门上贴上通知。

七、工作室使用过程中，须有工作室人员或责任老师在场负责，严禁非使用人员进入。工作室工作人员有责任督促学生注意安全、避免浪费，节约资源及注意实验环境的清洁。

八、工作室使用结束时，工作室人员应及时清点、检查机器人设备，进行开放情况及设备使用情况的书面登记，把设备收拾整齐，环境打扫干净，检查门窗电源是否关好，全部工作进行完毕，方可离开。

九、工作室要保障通风良好、防潮、防火、防盗等安全措施完善，并定期对实验环境进行清洁。寒、暑假期间需指定专人对设备统一管理。

十、以上条款职责明确，相关责任人承担相应的工作职责。以上条款适用于所有专、兼职实验人员

第五篇：机器人实验室申请书格式

机器人实验室报名表

姓名：

年级：

班级：

照片：

一、自我介绍：（有何特长，获奖情况，担任职务，为何加入）

二、期中考考试成绩

三、监护人信息 姓名：

关系：

家庭住址：

工作单位：

四、监护人意见

签字：

电话：

五、班主任意见

签字：

电话：

实验室每天中午12：45-14：15正常活动，赛季期间下午放学需加班到18:40。寒假最少加班1周，暑假最少加班2周。外出比赛参赛费用需自理，国赛约3000，世界赛约30000。以上情况能否接受？