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工业机器人研究目的及意义论文

发布时间:2024-07-02 12:41:19

工业机器人研究目的及意义论文

相比于传统的工业设备,工业机器人有众多的优势,比如机器人具有易用性、智能化水平高、生产效率及安全性高、易于管理且经济效益显著等特点,使得它们可以在高危环境下进行作业。1、机器人的易用性 在我国,工业机器人广泛应用于制造业,不仅仅应用于汽车制造业,大到航天飞机的生产,军用装备,高铁的开发,小到圆珠笔的生产都有广泛的应用。并且已经从较为成熟的行业延伸到食品,医疗等领域。由于机器人技术发展迅速,与传统工业设备相比,不仅产品的价格差距越来越小,而且产品的个性化程度高,因此在一些工艺复杂的产品制造过程中,可以让工业机器人替代传统设备,这样就可以在很大程度上提高经济效率。2、智能化水平高 随着计算机控制技术的不断进步,工业机器人将逐渐能够明白人类的语言,同时工业机器人可以完成产品的组件,这样就可以让工人免除复杂的操作。工业生产中焊接机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪,而且还能实现焊接参数的在线调整和焊缝质量的实时控制,可以满足技术产品复杂的焊接工艺及其焊接质量、效率的迫切要求。另外随着人类探索空间的扩展,在极端环境如太空、深水以及核环境下,工业机器人也能利用其智能将任务顺利完成。 3、生产效率及安全性高 机械手,顾名思义,通过仿照人类的手型而生产出来的机械手,它生产一件产品耗时是固定的。同样的生存周期内,使用机械手的产量也是固定的,不会忽高忽低。并且每一模的产品生产时间是固定化,产品的成品率也高,使用机器人生产更符合老板利益。 工厂采用工业机器人生产,是可以解决很多安全生产方面的问题。对于由于个人原因,如不熟悉工作流程、工作疏忽、疲劳工作等导致安全生产隐患,统统都可以避免了。 4、易于管理,经济效益显著 企业可以很清晰的知道自己每天的生产量,根据自己所能够达到的产能去接收订单和生产商品。而不会去盲目预估产量或是生产过多产品产生浪费的现象。而工厂每天对工业机器人的管理,也会比管理员工简单得多。 工业机器人可以24小时循环工作,能够做到生产线的最大产量,并且无需给予加班的工时费用。对于企业来说,还能够避免员工长期高强度工作后产生的疲劳、生病带来的请假等误工的情况。生产线换用工业机器人生产后,企业生产只需要留下少数能够操作维护工业机器人的员工对工业机器人进行维护作业就可以了。经济效益非常的显著。

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。 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。 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。 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,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 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。 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。 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 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。 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 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。 igm焊接机器人常见故障处理 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。 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Ω,正常 值以<20Ω为佳。 ii检查焊丝直径(Ф)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Ф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。 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,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。 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. 猜你喜欢: 1. 关于科技论文的范文 2. 关于计算机的科技论文3000字 3. 数学科技论文800字 4. 自动化科技论文题目与范文

医疗机器人的研究目的和意义论文

数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部提供覆盖整个家庭的智能化服务,包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能。 数字化家庭设计的一项主要内容是通信功能的实现,包括家庭与外界的通信及家庭内部相关设施之间的通信。从现在的发展来看,外部的通信主要通过宽带接入。intenet,而家庭内部的通信,笔者采用目前比较具有竞争力的蓝牙(bluetootlh)无线接入技术。 传统的数字化家庭采用pc进行总体控制,缺乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备多种外部传感器的智能机器人,将此智能机器人视作家庭成员,通过它实现对数字化家庭的控制。 本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健方面的应用进行模型设计,在智能机器人与医疗仪器和控制pc的通信采用蓝牙技术。整个系统的成本较低,功能较为全面,扩展应用非常广阔,具有极大的市场潜力。2 智能机器人的总体设计2.1 智能机器人的多传感器系统 机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融合[1],统称为智能系统的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信息融合使用,可使机器人完成实时图像传输、语音识别、景物辨别、定位、自动避障、目标物探测等重要功能;给机器人加上相关的医疗模块(ccd、camera、立体麦克风、图像采集卡等)和专用医疗传感器部件,再加上医疗专家系统就可以实现医疗保健和远程医疗监护功能。智能机器人的多传感器系统框图如图1所示。2.2 智能机器人控制系统 机器人控制系统包含2部分:一是上位机,一般采用pc,它完成机器人的运动轨迹规划、传感器信息融合控制算法、视觉处理、人机接口及远程处理等任务;二是下位机,一般采用多单片机系统或dsp等作为控制器的核心部件,完成电机伺服控制、反馈处理、图像处理、语音识别和通信接口等功能。 如果采用多单片机系统作为下位机,每个处理器完成单一任务,通过信息交换和相互协调完成总体系统功能,但其在信号处理能力上明显有所欠缺。由于dsp擅长对信号的处理,而且对此智能机器人来说经常需要信号处理、图像处理和语音识别,所以采用dsp作为智能机器人控制系统的控制器[2]。 控制系统以dsp(tms320c54x)为核心部件,由蓝牙无线通信、gsm无线通信(支持gprs)、电机驱动、数字罗盘、感觉功能传感器(视觉和听觉等)、医疗传感器和多选一串口通信(rs-232)模块等组成,控制系统框图如图2所示。 (1)系统通过驱动电机和转向电机控制机器人的运动,转向电机利用数字罗盘的信息作为反馈量进行pid控制。(2)采用爱立信(ericsson)公司的rokl01007型电路作为蓝牙无线通信模块,实现智能机器人与上位机pc的通信和与其他基于蓝牙模块的医疗保健仪器的通信。(3)支持gprs的gsm无线通信模块支持数据、语音、短信息和传真服务,采用手机通信方式与远端医疗监控中心通信。(4)由于tms320c54x只有1个串行口,而蓝牙模块、gsm无线模块、数字罗盘和视觉听觉等感觉功能传感器模块都是采用rs一232异步串行通信,所以必须设计1个多选一串口通信模块进行转换处理。当tms320c54x需要蓝牙无线通信模块的数据时通过电路选通;当t~ms320c54x需要某个传感器模块的数据时,关断上次无线通信模块的选通,同时选通该次传感器模块。这样,各个模块就完成了与1~ms320c54x的串口通信。3 主要医疗保健功能的实现智能机器人对于数字化家庭的医疗保健可以提供如下的服务:(1)医疗监护通过集成有蓝牙模块的医疗传感器对家庭成员的主要生理参数如心电、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等进行实时检测,通过机器人的处理系统提供本地结果。(2)远程诊断和会诊通过机器人的视觉和听觉等感觉功能,将采集的视频、音频等数据结合各项生理参数数据传给远程医疗中心,由医疗中心的专家进行远程监控,结合医疗专家系统对家庭成员的健康状况进行会诊,即提供望(视频)、闻、问(音频)、切(各项生理参数)的服务[3]。3.1机器人视觉与视频信号的传输机器人采集的视频信号有2种作用:提供机器人视觉;将采集到的家庭成员的静态图像和动态画面传给远程医疗中心。机器人视觉的作用是从3维环境图像中获得所需的信息并构造出环境对象的明确而有意义的描述。视觉包括3个过程:(1)图像获取。通过视觉传感器(立体影像的ccd camera)将3维环境图像转换为电信号。(2)图像处理。图像到图像的变换,如特征提取。(3)图像理解。在处理的基础上给出环境描述。通过视频信号的传输,远程医疗中心的医生可以实时了解家庭成员的身体状况和精神状态。智能机器人根据医生的需要捕捉适合医疗保健和诊断需求的图像,有选择地传输高分辨率和低分辨率的图像。在医疗保健的过程中,对于图像传送有2种不同条件的需求:(1)医生观察家庭成员的皮肤、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的颜色时,需要传送静态高清晰度彩色图像;采用的方法是间隔一段时间(例如5分钟)传送1幅高清晰度静态图像。(2)医生借助动态画面查看家庭成员的身体移动能力时,可以传送分辨率较低和尺寸较小的图像,采用的方法是进行合理的压缩和恢复以保证实时性。3.2机器人听觉与音频信号的传输机器人采集的音频信号也有2种作用:一是提供机器人听觉;二是借助于音频信号,家庭成员可以和医生进行沟通,医生可以了解家庭成员的健康状况和心态。音频信号的传输为医生对家庭成员进行医疗保健提供了语言交流的途径。 机器人听觉是语音识别技术,医疗保健智能机器人带有各种声交互系统,能够按照家庭成员的命令进行医疗测试和监护,还可以按照家庭成员的命令做家务、控制数字化家电和照看病人等。 声音的获取采用多个立体麦克风。由于声音的频率范围大约是300hz一3400hz,过高或过低频率的声音在一般情况下是不需要传输的,所以只用传送频率范围在1000hz-3000hz的声音,医生和家庭成员就可以进行正常的交流,从而可以降低传输音频信号所占用的带宽,再采用合适的通信音频压缩协议即可满足实时音频的要求。智能机器人的听觉系统如图3所示。3.3各项生理信息的采集与传输 传统检测设备通过有线方式连到人体上进行生理信息的采集,各种连线容易使病人心情紧张,从而导致检测到的数据不准确。使用蓝牙技术可以很好地解决这个问题,带有蓝牙模块的医疗微型传感器安置在家庭成员身上,尽量使其不对人体正常活动产生干扰,再通过蓝牙技术将采集的数据传输到接收设备并对其进行处理。 在智能机器人上安装1个带有蓝牙模块的探测器作为接收设备,各种医疗传感器将采集到的生理信息数据通过蓝牙模块传输到探测器,探测器有2种工作方式:一是将数据交给智能机器人处理,提供本地结果;二是与internet连接(也可以通过gsm无线模块直接发回),通过将数据传输到远程医疗中心,达到医疗保健与远程监护的目的。视频和音频数据的传输也采用这种方式。智能机器人的数据传输系统如图4所示。4 蓝牙模块的应用4.1蓝牙技术概况 蓝牙技术[4]是用于替代电缆或连线的短距离无线通信技术。它的载波选用全球公用的2.4ghz(实际射频通道为f=2402 k×1mhz,k=0,1,2,…,78)ism频带,并采用跳频方式来扩展频带,跳频速率为1600跳/s。可得到79个1mhz带宽的信道。蓝牙设备采用gfsk调制技术,通信速率为1mbit/s,实际有效速率最高可达721kbit/s,通信距离为10m,发射功率为1mw;当发射功率为100mw时,通信距离可达100m,可以满足数字化家庭的需要。4.2蓝牙模块 rokl01007型蓝牙模块[5]是爱立信公司推出的适合于短距离通信的无线基带模块。它的集成度高、功耗小(射频功率为1mw),支持所有的蓝牙协议,可嵌入任何需要蓝牙功能的设备中。该模块包括基带控制器、无线收发器、闪存、电源管理模块和时钟5个功能模块,可提供高至hci(主机控制接口)层的功能。单个蓝牙模块的结构如图5所示。4.3主,从设备硬件组成 蓝牙技术支持点到点ppp(point-t0-point pro-tocol)和点对多点的通信,用无线方式将若干蓝牙设备连接成1个微微网[6]。每个微微网由1个主设备(master)和若干个从设备(slave)组成,从设备最多为7台。主设备负责通信协议的动作,mac地址用3位来表示,即在1个微微网内可寻址8个设备(互联的设备数量实际是没有限制的,只不过在同一时刻只能激活8个,其中1个为主,7个为从)。从设备受控于主设备。所有设备单元均采用同一跳频序列。 将带有蓝牙模块的微型医疗传感器作为从设备,将智能机器人上的带有蓝牙模块的探测器作为主设备。主从设备的硬件主要包括天线单元、功率放大模块、蓝牙模块、嵌入式微处理器系统、接口电路及一些辅助电路。主设备是整个蓝牙的核心部分,要完成各种不同通信协议之间的转换和信息共享,以及同外部通信之间的数据交换功能,同时还负责对各个从设备的管理和控制。5 结束语 随着社会的进步,经济的发展和人民生活水平的提高,越来越多的人需要家庭医疗保健服务。文中提出的应用于数字化家庭医疗保健服务的智能机器人系统的功能较为全面,且在家用智能机器人、基于蓝牙技术的智能家居和数字化医院等方面的拓展应用非常广阔,具有极大的市场潜力。

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。 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。 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。 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,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 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。 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。 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 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。 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 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。 igm焊接机器人常见故障处理 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。 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Ω,正常 值以<20Ω为佳。 ii检查焊丝直径(Ф)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Ф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。 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,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。 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. 猜你喜欢: 1. 关于科技论文的范文 2. 关于计算机的科技论文3000字 3. 数学科技论文800字 4. 自动化科技论文题目与范文

行业主要上市公司:天智航(688277)、威高(688161)、微创()、堃博医疗()等

本文核心内容:手术机器人行业市场规模、手术机器人行业竞争格局、手术机器人行业发展现状

行业发展概况

1、定义

手术机器人是一种精密的医疗设备,借助微创伤手术及相关基础技术的发展而发明。手术机器人被用于在狭小的手术部位实现人类能力范围以外的精准手术器械操控。手术机器人通常由手术控制台、配备机械臂的手术车及视像系统组成。外科医生坐在手术控制台,观看由放置在患者体内腔镜传输的手术部位三维影像,并操控机械臂的移动,以及该机械臂附带的手术器械及腔镜。机械臂模拟人类的手臂,为外科医生提供一系列仿真人体手腕的动作,同时过滤人手本身的震颤。

2、产业链剖析

我国手术机器人上游为机械臂、光学跟踪相机等;下游则是医院端的应用。

目前,我国手术机器人产业链上游主要由新松(300024)、埃斯顿(002747)、舜宇光学()、麦克奥迪(300341)、永新光学(603297)、凤凰光学(600071)等企业进行原材料供应。中游主要由天智航(688277)、威高(688161)、微创()、堃博医疗()等公司进行产品供应。

行业发展历程:行业处于成长期

早在2012年1月,我国就发布了政策指出加快发展精准手术机器人等前沿创新产品。在2015年7月,国家相关政策指出重点开发手术精准定位与导航、数据采集处理和分析技术。在2017年12月,相关政策指出我国鼓励腹腔镜手术机器人、神经外科手术机器人等高端设备产业化。在2021年6月,我国政策指出将积极推动手术机器人等智能医疗设备和智能辅助诊疗系统的研发与应用。

依托行业不同生命阶段关键因素的发展特征对行业的成熟度进行综合判定和分析,目前我国手术机器人行业处在行业发展期阶段。

行业政策背景:规范、鼓励双线政策带动行业发展

在2021年12月21日,工业和信息化部、国家卫生健康委员会、国家发展和改革委员会等十部门联合发布了《“十四五”医疗装备产业发展规划》,《规划》提出了2025年医疗装备产业发展的总体目标和2035年的远景目标。到2025年,医疗装备产业基础高级化、产业链现代化水平明显提升,主流医疗装备基本实现有效供给,高端医疗装备产品性能和质量水平明显提升,初步形成对公共卫生和医疗健康需求的全面支撑能力。到2035年,医疗装备的研发、制造、应用提升至世界先进水平;我国进入医疗装备创新型国家前列,为保障人民全方位、全生命期健康服务提供有力支撑。

依据近年来各省市发布的政策来看,有明确政策支持手术机器人行业的省份共有21个。此外,再根据近三年来发文数量判断出各省市对手术机器人产业的政策力度。

行业发展现状

1、市场规模:呈现快速上升态势

当下,中国手术机器人市场仍处于早期发展阶段,但增长潜力巨大;系由于中国的患者人数庞大且可能需要使用手术机器人进行的常规微创伤手术数量众多。根据弗若斯特沙利文的数据显示,2015-2018年期间,我国手术机器人市场规模呈现稳步增长;但自2019年起,我国手术机器人市场规模呈现快速增长态势。2020年,我国手术机器人市场规模约为亿美元。根据弗若斯特沙利文初步统计,2021年我国手术机器人市场规模约为亿美元。

2、细分领域:腔镜手术机器人呈现快速上升

根据中国国家卫生健康委员会在2020年7月发布的《国家卫生健康委关于调整2018–2020年大型医用设备配置规划的通知》指出2018年至2020年间计划向中国医疗机构销售合共225台腔镜手术机器人。根据弗若斯特沙利文的数据显示,中国腔镜手术机器人的市场规模从2015年的亿美元上升至2021年的亿美元。

行业竞争格局

1、区域竞争:区域性特征明显,集中在长江三角洲

从代表性企业区域分布看,主要分布在我国长江三角洲地带,像是江苏、上海、浙江等地。此外,我国手术机器人行业代表性企业还分布在北京和山东等地。

2、企业竞争:多数企业的产品仍处于在研状态,市场百花齐放

——竞争梯队:天智航和微创机器人引领中国市场

从业务关联度角度来看,目前天智航和微创机器人的手术机器人业务关联度在90%以上,主营业务均为手术机器人的研发、生产和销售。第二梯队为威高股份;其次是堃博医疗、联影和润迈德医疗,值得注意的是三家公司的手术机器人均在研发过程中。

——业务布局:重点集中在腔镜、骨科手术领域

目前,我国手术机器人主要集中在腔镜手术机器人、关节手术机器人、脊柱手术机器人、泛血管手术机器人、经自然腔道手术机器人和经皮穿刺手术机器人当中;涉及泌尿外科、骨科、呼吸科等领域。特别注意的是,在各个领域中,均有海外企业的在华布局。

行业发展前景及趋势预测

1、行业发展趋势:全面推广手术机器人的研制与应用

在2021年1月29日,国家发改委发布了《关于进一步完善预约诊疗制度加强智慧医院建设的通知》;指出推广手术机器人、手术导航定位等智能医疗设备研制与应用。此外,国家更是鼓励企业加强自主创新,早日实现手术机器人的应用。

2、行业发展前景:2027年市场规模约为49亿美元左右

在2021年6月4日,国务院发布了《关于推动公立医院高质量发展的意见》;《意见》指出将推动手术机器人等智能医疗设备和智能辅助诊疗系统的研发与应用。根据弗若斯特沙利文的数据显示,2027年中国手术机器人市场规模将达到49亿美元左右。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国医疗机器人行业市场前瞻与投资规划深度分析报告》

我国重视医学 机器人 研究 在我国,用来为骨折患者接骨的外科机器人医生已经研制成功。经临床实验,其手术成功率不仅高达百分之百,且比传统人工方法缩短近一半时间。 这项名为“矫形外科双平面导航技术与机器人系统”是国家863计划的研究成果。传统的骨折接骨方法,是将错位的骨头牵引拉开,恢复原位后,把钢钉穿入骨髓使断骨连接,医生在X光的平面透视下,摸索寻找钢钉的孔位,从外部打孔进行锁定。即使是经验丰富的医生也往往无法做到一次成功。同时,手术过程中医生和患者还要长时间地暴露在X光射线下。这项技术不仅使手术的成功率和质量大大提高,而且减少了传统手术中X光对医生和患者造成的辐射伤害。 骨科机器人系统涉及机器人、计算机控制、医学影像、计算机网络和外科医疗等诸多领域。实施机器人系统手术,是通过牵引系统——带电机的机械手,辅助医生完成折骨的牵引和固定,然后,双平面导航机器人系统用X光机从正面和侧面对患者的伤骨拍摄图像,经过计算机的精密计算,确定骨髓内钢钉锁孔的位置,引导医生完成对钢钉的锁定。 经临床统计,医学机器人手术平均时间约为4至7分钟,传统手术时间则为约10至14分钟;机器人手术平均X光暴露时间为1分多钟,传统手术约4至8分钟。 并非幻想的纳米医学机器人 去年4月,美国加州大学的科学家宣称,一种新式的具有强大灭杀能力的纳米微型医学机器人“纳米推进器”将有望在2010年进入临床,这种机器人可以在活细胞内快速的杀死癌细胞从而达到治愈癌症的目的。2007年10月20日,美国人工智能专家雷?库兹维尔教授披露,科学家正在研究对人类基因实现“重新编程”的技术,其结果将可以使人类寿命以每年增加至少1年的速度延长。 库兹维尔说,不久的将来人类的血液里将可以被植入一种名为“纳米虫”的机器人装置,“纳米虫”的大小近似人体血液细胞,它能够从细胞及分子的层面让人体变得更为健康。目前,生物学家已经发明出第一代“纳米虫”,且多次成功地在动物身上进行过实验。例如,科学家曾利用“纳米虫”成功治愈老鼠的糖尿病。美国麻省理工学院的研究者已经拥有一种特殊的监测技术,可以利用“纳米虫”发现血液中的癌细胞并消灭它们。预计25年后,科学家将研制出比第一代“纳米虫”功能强大10亿倍的类似装置,用来进一步加快人类寿命增长的速度。届时,未来人类寿命有望达到数百年。 这并不是异想天开,而是科学家们对纳米技术的发展进行认真评估之后作出的大胆猜想。在纳米科技的世界里,所有的物体都只有细胞大小,科学需要以科幻小说的方式来描述了。纳米(十亿分之一米)科技,虽然刚刚兴起,却正以飞快的速度发展着。 纳米技术造就了极微机器人,而由于极微医学机器人技术在各大医院——至少是发达国家的各大医院中普及,因心肌梗塞这样的疾病而死亡的可能性变得微乎其微。 可以预期,纳米医学的发展,将会导致人类认识世界、改造世界的一次大飞跃,使医学领域乃至整个生命科学领域发生重大变革。

多机器人队形研究意义论文

从心理层面讲,人形机器人是最容易让人接受的一个交互界面。除了心理能够容易接受外,还有,我们生活在无处不经过设计的文明世界中,这个世界的一切几乎都是为了人提供方便(想象宠物狗是否很方便地开门),人形的另外一个好处是可以利用一切为人专门设计的方方面面,也就是与人类物理尺寸兼容、生活习惯兼容。如果在野外,双足的机器人,也有较高的通过率,不容易被卡住或绊住。二十年以前,手机是一个奢侈品,现在是必须品。汽车,电视也是如此。二十年以后机器人会走到人们的生活中,会变成必需品,很多人养老都要靠他了。 信息化一直在加速进行,从结绳记事到文字发明,从青铜器到造纸术,从铅与火到无线电,从大型机到pc机,从笔记本到智能手机和可穿戴设备,现在到了一个转变的奇点。虽然现在的显示屏都戴到手腕上了,甚至架上鼻梁,或者紧贴皮肤,但是信息还是只能输入到人的大脑,而不能直接作用于环境。你感冒时,让电脑给你倒一杯开水还是做不到。这是条巨大的鸿沟。个人机器人会完成从唯物到唯心,从意识到物质的这最后的一毫米。未来的电脑人机交互界面就是机器人,它有能力将信息直接作用于物质,让信息化润物细无声地融入到你身边的物质世界。它会过滤掉一些信息,有选择地使用一些信息,它会默默地为你做好一些事情,而不是在你的手表显示屏中添加一条“别忘了买牛奶!”只有紧急而重要的事情才会向你报告,或劳你大驾亲自动手。和这样的人机界面打交道,一整天,也不会累。这么看可穿戴的助力设备也是一个过渡阶段,干嘛不让机器人直接把事情做了呢?

多机器人协作是多机器人系统研究的一个重要研究内容,同时基于博弈论的多机器人协作已经成为了国内外研究的热门课题。本论文应用合作博弈论对多机器人协作方法进行了深入研究,同时考虑了机器人群体的社会化属性,也即该群体具有强制性,同时具有开放性,在群体约束之下个体之间可以进行自由竞争。论文主要有三项研究内容:基于扩展式合作博弈的多机器人目标追踪,有效地协调多机器人系统的运动;基于帕累托最优的多机器人任务分配,达到任务集之间与任务集内部的帕累托最优状态;基于扩展式合作博弈的多机器人目标围捕,实现非编队方式对目标进行围捕。论文首先将博弈论应用于多机器人目标追踪中,根据扩展式、合作和完全信息博弈建立了机器人目标追踪的博弈模型,引入博弈顺序可变的概念,实现个体之间的自由竞争,从而组建了具有社会化属性的多机器人群体。基于该模型深入研究了机器人追踪策略集,分独自决策阶段与博弈决策阶段进行追踪策略的选取,降低了系统的运算复杂度,实验结果表明论文提出的目标追踪方法可以有效地协调多机器人系统的运动。其次,论文提出使用帕累托决策方法的多机器人系统任务分配方法,首先利用就近分配法来解决任务的初始分配问题;然后在机器人任务集之间通过帕累托决策分配法来重新分配任务点,对各任务集进行优化,降低系统成本;接着提出顺序博弈分配法实现任务集内部的任务分配,来优化机器人执行任务的顺序。通过以上三次任务分配,实现了多机器人系统整体的优化,实验结果表明该任务分配方法是有效的,且性能优于市场法等同类算法。最后,论文将博弈理论应用到多机器人目标围捕问题上,建立了基于扩展式合作博弈的围捕模型和机器人之间的避障模型,并且提出了漫游搜索、区域搜索两种搜索目标机器人的策略,同时为目标机器人建立了有效的逃跑策略,最后分析了整个围捕任务的过程。论文提出的目标围捕方法采用非编队形式的运动,增加了任务执行的灵活性,仿真与实验结果验证了该方法的可行性。

之所以越来越多人在做人形机器人,归根结底是人形(样式,尺寸)机器人更容易为人服务,在交互方面可以达到较高得水平。设想这样一个场景,假设 有一群工程师要造一个机器人,现在的工程目标是,造一个机器人可以为人类或者代替人类工作。(无论在民用,商用,工业用中都存在这样的潜在需求)。那么在工程需求分析方面,可能是:

1,essential requirments: 可以拿到1m之内的所有物体 可以跨越15cm高的楼梯 可以达到1m/s的速度 ………

2,desirable requirmenrs: 倒下不要撞到人(质量和体型要求) 不能让人觉得太恐怖(外观要求) 尽量帮助人拿东西提东西做东西 价格尽量便宜然无数工程师根据这些要求造了无数个机器人,结果那些旁观者,外行们发现:怎么这么多机器人都长得这么像,而且都是人形的?因为一群工程师在做的时候,他们是这么做的:外形: 3米高的机器人太高不满足要求,1m高的机器人太低未必能满足的需求。只能1到2米左右。结构: 1只机械臂的机器人不能满足尽量帮助得人的要求(甚至不能织毛衣),3只机械臂的机器人不能满足的要求太贵。只能做双臂的。轮型机器人可以走,但是无法满足上楼梯的需求,最好是可以上楼梯,双足或多足不错,但是多足控制困难,而且有点不满足的需求。传感器: 要有温度传感器,要有视觉传感器,要有声音传感器才能尽可能的帮到人,完成现有人的需求。那么传感器怎么装呢,视觉传感器肯定要装到最上面啊,要不怎么给其他机构定位?所以最终的结果肯定是做了个和人类高度的人形机器人,在细微处可能有差别,比如味觉(鼻子)传感器可能在视觉传感器(眼睛)的侧面(不能在后方啊,要不不方便机械臂运动),或者声音传感器(耳朵)放在视觉传感器(眼睛)的上面。可以没有腿但是有腿了可以上楼。所以在旁观者或外行看来怎么人形机器人越来越多,难道有什么秘密?其实真实的逻辑是 做人型机器人越来越多是因为人要造一个东西可以尽可能的帮助到自己,所以一群工程师才会根据这个工程需求造出一群和人越来越像的机器人。而大自然已经给出了一个工程方案: 人类自己。

主要是人形机器人未来可能替换人体,从而延展人类生命,从心理上也更容易让人接受人形的新躯体

研究机器翻译的目的与意义论文

科技英语翻译的客观性与目的性分析论文

在现实的学习、工作中,大家都不可避免地要接触到论文吧,通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。还是对论文一筹莫展吗?下面是我整理的科技英语翻译的客观性与目的性分析论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

科技英语翻译的客观性与目的性分析论文

科技人员在研究和解决科学技术问题时,总是要从客观事物出发,怎样浅析科技英语翻译的客观性与目的性?

引言

在日新月异的科技信息时代,绝大多数的科技文献都是英语文献,而科技英语是一种独立的文体,科技英语以议论文或者说明文为主,其行文简洁流畅,客观缜密,逻辑明确,清晰简练。科学英语涉及科学技术以及事物发展的客观规律,具有科研性与科普性两重性质。因此,在翻译过程中,为了是不同受众达到最有效的接收效果,翻译人员在进行科技英语文献翻译时,务必使用正确适宜的翻译方法与策略,准确反映原文,使从事科学技术研究人员尽可能得到最接近一手资料的信息;反之而言,在科普性英语翻译时,其受众为平常人,这时应注重目的性,宜使用通顺流畅,客观易于理解的翻译手段进行阐释说明。

一、科技英语的文体特点分析及其客观性

科学英语的文体语言特点决定了其翻译的客观性。文体学是一门运用现代语言学理论和方法研究文体的科学,是一门研究语言的表达效果的学问。20世纪70年代,韩礼德在他的系统功能文体学模式里,主张把语言连同社会和人一起加以考察和研究,提出了“语域”理论。韩礼德的"语域"是指使用特有的一种语言(如科技英语本文由、商务英语)的社会文化群体。由此可以推及科技英语是科学技术文化群体中所特有的一种英语,是现代英语的一种功能变体,其与普通英语( English for general purpose)的差异,不仅表现在目的和意义方面,而且表现在词语用法、句子组成和篇章的构建方面。而在科技英语中,普及科普知识,完整传递科技信息,清晰明确描述科学问题,准确表达客观规律是科技英语的基本要求与重大作用。其语言结构简洁凝练,客观准确。其语言文体特点如下,强调其客观性与准确性:

1.大量采用被动语态。科技人员在研究和解决科学技术问题时,总是要从客观事物出发,注重探索事物本身内在的客观规律,探寻和求证事实与方法、性能与特征等。这是由科学技术的本质决定的,因此,科技文献自然会大量采用以客观事物、研究对象为句子主语的句式,再翻译人员进行翻译操作时,要尽可能避免采用第一、二人称或施事者为主语的主动语句,以避免因过多使用这类“人称句”而造成主观臆断的印象。最大程度遵循科技英语翻译的客观性。

2.科技文章大量使用一般现在时,英语对客观现象的描述,而现在时的主要价值就在于表明句子或者段落中所陈述的命题内容的真实性。科技文章一般现在时贯穿始终,用来说明普遍真理,阐释科学定义与理论,解释方程式,公式及图表等,目的在于给人们以准确无误的“无时间性概念”,以排除任何与时间牵连的误解,使行文更加生动准确。

3.在修辞方面与专业术语方面,科技英语用于准确传达科学技术信息,使读者客观准确地接受理解,而不是产生无关的联想,因此在科技英语翻译中,不要经常出现各种修辞手法,翻译时语法以陈述为主,语言简明扼要,逻辑严密,规范严谨。当需要避免武断或要表述建议,命令,禁止等意义时,也经常使用虚拟语气或者祈使句。

英语科技术语的特点是词义繁多,专业性强,翻译时必须根据专业内容谨慎处理,稍不注意就会造成很大的错误。

综合以上三个方面,在科技英语翻译过程中,翻译人员需对时态语态,词汇语篇等方面重视,尊重原文的客观性,忠实原文,必须保持原文与译文的等值关系,科技文书,术语等书面文字作为科技事物中的重要文字依据在翻译过程中必须语义确切,论证周详,严格遵循客观准确原则。如有的人把“the newly developed picture tub”(最新研制成功的显象管)错译为“新近被发展了画面管”;又有人把“a unique instant-picture system”(独特的瞬时显象装置)错译为“独快的图象系统”等等。

二、从功能目的论角度分析科技英语翻译的目的性

功能派翻译理论20世纪70年代产生于德国.首先,凯瑟林娜.赖斯(Katharina REiss)在她1971年出版的《翻译批评的可能性与限制》(Possibilitiesand Limitationsin Translation Criticism)一书中提出了功能派理论思想的雏形。此后,赖斯的学生汉斯.威密尔(Hans Vermeer)摆脱以原语为中心的等值论的束缚,创立了功能派的奠基理论:翻译的目的论(Skopos Theory)。在整个翻译过程中,应优先考虑文本功能和文本接受者。

在科技翻译中,翻译目的可以指整体翻译行为,也可以指翻译行为的结果即译文,也可以指某一具体的翻译单位和翻译策略。科技英语这种信息型文本意在向读者告知真实世界的客观物体和现象,而语言和文本形式的选择必须服从于这一功能。而英汉两种语言,由于表达方式不尽相同,在具体英译汉时,有时往往需要转换一下句子成分,才能使译达到逻辑正确、通顺流畅、重点突出等目的'。如:

1.转译,此句中可以将句子的主语转译成汉语中的定语、宾语、状语等。

例如:The wings are responsible for keeping the sir plane in the air.

机翼的用途是使飞机在空中保持不坠。(转译成定语)

2.大量使用名词化结构

例如: The rotation of the earth on its own axis causes the change from day to night.

地球绕轴自转,引起昼夜的变化。

名词化结构the rotation of the earth on its own axis 使复合句简化成简单句,而且使表达的概念更加确切严密。

3.广泛使用被动语句

例如: Attention must be paid to the working temperature of the machine.

应当注意机器的工作温度。

4.非限定性动词

例如:A body can more uniformly and in a straight line,there being no cause to change that motion.

如果没有改变物体运动的原因,那么物体将作匀速直线运动。

三、结语

综上所述,在信息革命时代,一方面,国外各种先进科技亟待我们去了解学习,另一方面,随着我国科技界在世界地位的不断提升,国内的技术成果正以前所未有的速度走向国际。科技翻译作为各国科技工作者沟通的工具,其重要作用毋庸置疑。准确掌握科技文体的特征与风格,遵循其客观性,尽可能使译文接近原文,严禁清晰;与此同时,掌握理解翻译理论,从目的性出发,译出具有针对性,实用性的译本。

拓展阅读:科技英语翻译的逻辑性和准确性论文

随着社会的发展,科技创新日新月异,新科技在社会经济建设中的运用达到了新的高度。随之而来的频繁的对外交流使得科技英语翻译受到越来越多的关注。科技英语翻译的准确性要求也越来越高。

一、科技英语的定义

科技英语(EST:English for Science and Technology),是特殊用途英语(ESP:English for Special Purposes)的一个重要分支。它通常是指科学家、工程技术人员等为了客观记录自然现象的发展过程或交流专业意见、信息数据、实验报告等而使用的语言。内容上,经常包括数学语言、图表语言等。措辞上,经常使用典型句式及大量的专业术语。这两者也更加决定了其文体风格:准确、简明、严谨。

二、科技英语翻译的准确性

科技英语翻译的准确性是指要忠于原文,即准确表达原文内容,除此之外,还要求其文字准确无误,通顺易懂。我国著名翻译家严复一直倡导的“信、达、雅”中,“信” 即“忠实”,要准确完整地表达原作者的思想内容。科技文书多是书面语言,目的是使读者容易理解而不产生太多的想象,在翻译过程中必须严谨、简洁,决不可卖弄文字,随意堆砌华丽的辞藻,也不要求考虑朗读和吟诵。例如:Hot air rises(热空气上升)。如若译为“炽热空气上升”,虽然复合中文四六骈体的传统,但是却破坏了科技英语翻译的风格与规则。再如:

“Amplification means the transformation of little currents into big ones, without distortion of the shape of the current fluctuation.”

译文:(1)放大意味着由小电流到大电流的转变,而电流起伏的形状没有歪斜。

(2)所谓放大,就是把小电流变为大电流,而不使波形失真。

很显然,两种翻译都是与原文对应的,但是第二种翻译显得更加通顺、自然,贴切原作的精髓。

三、科技英语翻译的逻辑性

逻辑特质是翻译活动的重要思维特征之一,它是翻译活动不可或缺的。而科技英语的特点使得逻辑性在科技英语翻译中显得尤为重要的。

(一)复合句、长句的翻译

科技文章用语表达科学理论、规律、概述以及事物之间错综的关系,阐述事理逻辑性强,这样复杂的科学思维只能用语法结构复杂的长句来代替简单句。因此,在翻译过程中,可以按照汉语习惯破成适当的分句来理清思路,以达到严复的“达”、“雅”准则。例如:

The moon is a world that is completely and utterly dead, a sterile mountainous waste on which during the heat of the day the sun blazed down with relentless fury, but where during the long night the cold is so intense that it far surpasses anything ever experienced on the earth.

译文:月球完全是一个毫无生气的世界,是一片多山的不毛之地。在酷热的白昼,太阳向它倾泻着无情的热焰,而漫长的严寒却远远不是我们在地球上所能体验到的。

该句句子结构复杂,但关系清楚,逻辑性强。句子含有5个分句,其中一个主句,另外由关系词“that”、“which”、“where”引导三个定语从句,以及一个so…that结构的状语从句。主从句理顺后。本句想要说明的月球的特性就一目了然了。

(二)短句群的翻译

科技英语中也并非多是长句,短句群的出现更显精炼。但是在这一句型翻译过程中,尤其需要理解原句群的逻辑关系,句子与句子之间必须反复推敲,仔细斟酌,根据生活常识和客观道理来验证自己的理解是否有道理,有无纰漏。例如:

“The most powerful travelling telephones are the ones used on ships. Here there is no problem of wEight, as there is on an airplane”.

如果译成:“功率最大的旅行电话是在船上使用的。这里没有重量问题,像在飞机上那样”,则从逻辑上违背常识,很容易让人误解为船舶与飞机对重量的要求是一样的。正确的译文应为:“功率最大的旅行电话可在船上使用,因为船舶上不像飞机上那样存在着重量问题。”

(三)单词的翻译

在科技文章中,同一个英语常用词不仅被多个专业采用,而且含义也各不相同,因此单词词义的理解和选择,要结合整个句子情境,还要借助事理和逻辑关系,顺着作者的思维顺序去寻求等值的译意。现代英国语学派创始人Firth说过:“Each word when used in a new context is a new word.”说得就是要根据上下文正确理解词义。例如:

The colonial powers should first seek the interests of the colonized people and thus indirectly the interests of mankind.

本句由“and”一词连接前后两个部分,但结合上下,第二部分表示的是殖民国这样做之后的结果,所以这里不能简单的翻译为“和”,正确的译文应为:“殖民国应当首先寻求殖民地人民的利益,这样也就间接寻求了人类的利益。”

再如:Like any precision device, the monitor of methane requires careful treatment.

本句中的“treatment”不能简单理解为“待遇”,而要结合整个句子情境,译为:跟任何精密仪器一样,瓦斯监测仪也需要精心维护。

四、结语

如上分析,科技英语不像普通英语那样具有感性形象思维,能随便猜测大意就行。它的目的是要准确表达客观规律,按逻辑思维清晰地描述问题。在翻译过程中,只要把单词理解错,或把句法结构分析错,整个句子就有可能南辕北辙。轻则失去翻译的价值,重则出现巨大经济损失或影响科技发展。因此,在科技英语翻译过程中要严格把控准确性与逻辑性,再加上译者具备的相当的科技专业知识和背景,才能保障科技英语中的原文信息准确无误地表达出来。

功能对等理论视角下的科技英语翻译研究论文

一、引言

随着全球经济信息一体化进程的不断加快,中国与世界其他国家的技术交流日益密切。企业的发展也在不断地引进国外的先进技术和文献。作为一种非文学翻译,科技翻译逐渐成为很多翻译工作者的主要任务。科学家钱三强先生也曾提出:“科技英语在许多国家已经成为现代英语的一个专门的新领域。”随着时代的进步,在一些合资或外资公司甚至专门设有技术翻译(Technical Translation)的职位,可见科技翻译正在逐步占据着翻译市场。

二、功能对等理论与科技翻译的特点

从1953年里乌(. Rieu)首次提出“对等”概念。到1965年,卡特福德(Catford)提出“篇章对等”概念。即翻译的目的就在于在所有潜在的对等译语中寻找与原语最匹配的对等语。原语和译语只要在所涉情景中可以互换,就可以视为翻译对等。“对等”一直都作为一种重要理念存在于西方现代翻译界。对于翻译对等概念做出较为全面论述的是奈达(Eugene Nida),他认为所谓译文与原文的对等,主要指的是语义上的对等,其次才是是修辞和语言风格上的对等。

无论是汽车英语还是机械英语,都具备着科技英语的普遍特点,即选词和翻译都需要极其准确和严密。科技英语的语言特点非常明显,英语科技文献中多充斥着大量的术语。句式多为长句,无主句或被动语态

因而,科技翻译的难点在于原文巨大的信息量,译者专业知识的限制以及一些专有名词的处理。“英汉两种语言的行文结构、行文习惯完全+—样。英文是形合结构(hypotaxis),汉语则是意合结构(parataxis),两者在句法层面上往往很难兼容。”(何刚强)要实现译文与原文的对等,不仅要在句式和词汇上做必要的调整,一些必要的增删也是在所难免的。这些都是在科技翻译中必须要面对的问题。

三、增词与减词

中西方文化的差异往往会反映在语言上。例如,有很多概念或事物在中国人看来是理所当然的,无需解释,但对外国人来讲就有必要加以说明。更重要的原因是,如同傅雷先生曾经说过,汉民族与西方民族的"mentality"相差太远。“外文都是分析的,散文的;中文却是综合的,诗的。科技翻译中,运用增词和减词可以在一定程度上改善两种语言的差异。由于英文是形合结构,而汉语则是意合结构,翻译时需要补足一些词,或是删去一些词,才能更好的理解原文的意思。在增删的过程中,我们必须遵循的原则即是对等。例如,

⑴原文:For successful customer negotiations

译文:与客户进行价格谈判

⑵原文:Independent

译文:独立性

例一中的for successful是修饰性词语,这在汉语的技术文献中是不必要的,所以译文中删减掉了这一意思而添加了“价格”一词,以实现译文的完整。例二的译文在独立后面加了“性”,用以使译文更符合汉语的表达习惯,实现表意上的对等。

四、专业术语的处理

专业术语是科技英语翻译中的另一个难点。专业术语指的是某一学科领域内的一些惯例性统一固定的词汇。有一些专业术语在国际上是通用的,即其译文是固定统一的,在实际翻译过程中不能任意翻译。如:在科技领域中的“panel”通常表示“仪表板”的意思,而该词在法律领域则表示“陪审员”。又如同为机械领域,“Plant”在某些公司指下设工厂,而在另一些公司却指车间,所指范畴有大小的差异。要清楚文中专业词汇所属的学科领域以及在特定语境下的特殊含义,才能实现译文与原文在表意功能上的对等。

小型术语库的建立和平行文本的使用,是实现专业术语翻译功能对等的一个比较有效的方法。根据原语言文本的来源,在同一领域搜集相关或相似的平行文本,建立小型术语库或进行平行文本的比对,可以在最大程度上避免原文与译文的偏差,从而实现真正意义上的对等。

五、结语

中国与西方国家有着不同的历史文化和风土人情。这样的文化差异也同样反映在科技英语的翻译中。在严谨的科技文献中,如何在不影响原文的严谨性的前提下消除文化差异带来的影响,实现译文与原文的功能对等,对于译者是一个需要认真对待的课题。译者应遵循奈达与纽马克所提出的翻译理论,了解隐藏在科技文本中的文化差异,并设法在翻译过程中通过使译入语与原语的主要信息和功能对等,消除文化差异,从而在最大程度上实现译文的优化。

给你在网上查了一下相关的概念,说说我的理解:概念:计算机辅助翻译(CAT)是指在人工翻译过程中辅助使用计算机程序的自动翻译功能。重复的内容无需重复翻译,而是由计算机程序自动匹配后直接从翻译记忆库中获取出来,极大地减轻了译员的工作量。理想的CAT工具是一个具有自学习功能的软件,它会随着用户的使用,记住用户翻译过的所有句子,并从中学习翻译方法,发现新的单词、语法和句型,并统统存储为翻译记忆库。但是在现实中,也就是实用化的商品软件中,还是以文本和字符串记忆为主,其余语法特征所用甚少。CAT工具必然还有内置的匹配率计算算法,可将用户需要翻译的句子与记忆库匹配,并给出匹配率指标方便用户选择使用。这样,用户就无需重复以前的劳动,从而提高翻译速度和准确性,为用户节省更多的时间。从人为的翻译来看机器翻译,翻译的过程可被细分如下: 1、解译来源文字的文意 2、重新编译此解析后所得的文意至目标语言。 在这看似简单的步骤之后其实是复杂的认知操作。要能解译来源文字的完整意义,一个译者必须能够分析与诠释整段文章的所有特征,必须能够深度的了解其文法、语义、语法、成语等等,相当于了解来源语言的文化背景。译者同时也必须兼备目标语言相同深度的知识。机器翻译(Machine Translation,经常简写为 MT)属于计算语言学(Computational Linguistics)的范畴,其研究借由计算机程序将文字或演说从一种自然语言翻译成另一种自然语言。简单来说,机器翻译是通过将一个自然语言的字辞取代成另一个语言的字辞。借由使用语料库的技术,可达成更加复杂的自动翻译,包含可更佳的处理不同的文法结构、词汇辨识、惯用语的对应等。所以,我理解的是:计算机辅助翻译侧重记忆和匹配;机器翻译侧重于理解,但是毕竟不是这个领域的,理解尚浅。希望有所帮助~

机器翻译Machine Translation(MT)是指使用计算机进行翻译,文本输入计算机形成文件,然后没有人为的干涉自动进行翻译。常见的机器翻译工具有谷歌翻译、百度翻译、有道翻译、微软翻译等。目前的机器翻译还不能够实现全自动高质量翻译,能够解决这一问题的最好办法就是机器翻译后进行人工修改编辑。另外,如果你需要所有机器翻译引擎集成,而且你需要翻译一个大型文档,那么我推荐qtrans文档快翻这个翻译工具。

计算机辅助翻译的简称为CAT(Computer Aided Translation),是指借助计算机化工具进行的人工翻译。主要的CAT工具有常见的有 SDL Trados、Déjà Vu、Wordfast、Idiom、Catalyst 等。计算机辅助翻译可以通过其核心技术收集或创建翻译记忆库,帮助议员提高翻译效率,消除传统翻译模式中的弊端,实现更加顺畅快捷的翻译,提升翻译的品质。

对于专业译员们来说,Trados是必须学会的一个工具,其实各种机辅翻译工具的使用、操作大体上是没什么差别的。当然,国外的软件都有一些缺点,比如操作比较复杂、购买费用昂贵、软件不稳定,常常自动关闭;一些导入功能无法使用等。所以,如果想要稳定性较高、团队合作性较高的机辅翻译工具,可以尝试一下国内推出的产品。我自己用过最好用的国内的机辅翻译工具就是——一者科技的YiCAT。有兴趣的可以去他们官网试一试,团队版是免费的,功能十分强大,满足一切翻译需求。

机器翻译所谓机器翻译,是指利用计算机程序对译入语文本进行分析,然后自动将译入语翻译为译出语,亦即翻译程序本质上是由机器进行,没有经过人工润饰,它是自然语言理解的一种应用,也是自然语言处理技术的一项主要目标。目前的一些翻译机器,例如AltaVista、宝贝鱼(Babelfish)和Google翻译,有时是可以将译入语的信息,转变成某种程度上尚可理解的译出语(翻译),但是想要得到较有意义的翻译结果,往往必须在输入语句时适当地编辑,以利计算机程序分析。在仅应用有限词汇,同时文句语法单纯的领域,例如气象报告等,机器翻译往往能发挥较大的功能。但是,机器翻译的结果好坏,往往取决于译入跟译出语之间在词汇、文法结构、语系甚至文化上的差异,例如英文与德文同为印欧语系,这两种语言间的机器翻译结果,通常便会比中文与英文间机器对译的结果要好很多。一般而言,大众使用机器翻译的目的,可能只是为了要得知原文句子或段落的要旨,而不是精确的翻译。总的说来,机器翻译还没有达到可以威胁(人工)专业翻译的程度。就目前已有的成就来看,机译系统的译文质量离终极目标仍相差甚远;而机译质量是机译系统成败的关键。中国数学家、语言学家周海中教授曾在经典论文《机器翻译五十年》中指出:要提高机译的质量,首先要解决的是语言本身问题而不是程序设计问题;单靠若干程序来做机译系统,肯定是无法提高机译质量的。另外,在人类尚未明了大人脑是如何进行语言的模糊识别和逻辑判断的情况下,机译要想达到“信、达、雅”的程度是不可能的。

聊天机器人的研究背景与意义论文

聊天机器人,是一种通过自然语言模拟人类,进而与人进行对话的程序。

1950年,图灵(Alan M. Turing)在 Mind 期刊上发表的文章 Computer Machinery and Intelligence ,这篇文章开篇就提出了“机器能思考吗?(Can machines think?)”的设问,提出了经典的 图灵测试(Turing Test) 。通过图灵测试被认为是人工智能研究的终极目标,图灵本人也因而被称为 “人工智能之父” 。

1966年,最早的聊天机器人程序 ELIZA 诞生,由麻省理工(MIT)的约瑟夫·魏泽鲍姆(Joseph Weizenbaum)开发,开发用于临床模拟罗杰斯心理治疗的 BASIC脚本程序 。实现技术仅为对用户输入计算机的话语做关键词匹配,并且回复规则是由人工编写的。

1972年,美国精神病学家肯尼思·科尔比(Kenneth Colby)在斯坦福大学(Standford University)使用 LISP 编写了模拟偏执型精神分裂症表现的计算机程序 PARRY 。

1988年,英国程序员罗洛·卡彭特(Rollo Carpenter)创建了聊天机器人 Jabberwacky ,项目目标是“以有趣、娱乐和幽默的方式模拟自然的人机聊天”,这个项目也是通过与人类互动创造人工智能聊天机器人的早期尝试,但 Jabberwacky 并未被用于执行任何其他功能。技术是使用 上下文模式匹配技术 找到最合适的回复内容。

1988年,加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的罗伯特·威林斯基(Robert Wilensky)等人开发了名为UC(UNIX Consultant)的聊天机器人系统。UC聊天机器人目的是帮助用户学习UNIX操作系统。

1990年,美国科学家兼慈善家休·勒布纳(Hugh G. Loebner)设立了人工智能年度比赛------勒布纳奖(Loebner Prize)。勒布纳奖旨在借助交谈测试机器的思考能力,它被看做对图灵测试的一种时间,其比赛的奖项分为金、银、铜三等。目前为止,尚无参赛程序达到金奖或银奖标准。

在勒布纳奖的推动下,聊天机器人迎来了研究的高潮,其中较有代表性的聊天机器人系统是1995年12月23日诞生的 ALICE(Artificial Linguistic Internet Computer Entity) 。随着 ALICE 一同发布的 AIML(Artifical Intelligence Markup Language) 目前在移动端虚拟助手的开发中得到了广泛的应用。

2001年,SmarterChild在短信和即时通信工具中广泛流行,使得聊天机器人第一次被应用在了即时通信领域。2006年,IBM开始研发能够用自然语言回答问题的最强大脑 Watson ,作为一台基于IBM“深度问答”技术的超级计算机, Watson 能够采用上百种算法在3秒内找出特定问题的答案。

2010年,苹果公司推出了人工智能助手 Siri , Siri 的技术来源于美国国防部高级研究规划局公布的CALO计划:一个简化军方繁复事务,且具备学习、组织及认知能力的虚拟助理。CALO计划衍生出来的民用版软件就是 Siri虚拟个人助理 。

此后,微软小冰、微软Cortana(小娜)、阿里小蜜、京东JIMI、网易七鱼等各类聊天机器人层出不穷,并且这些聊天机器人逐渐渗透进人们生活的各个领域。

2016年,全国各大公司开始推出可用于聊天机器人系统搭建的开放平台或开源架构。

2010年至今,标志性的聊天机器人产品如下图所示。

总结:随着人工智能相关技术“东风”渐起,自然语言处理研究硕果颇丰,聊天机器人相关技术迅速发展。同时,聊天机器人作为一种新颖的人机交互方式,正在成为移动搜索和服务的入口之一,毕竟搜索引擎的最终形态很可能就是 聊天机器人 。众多人工智能领域的探索者和开发者都想紧紧抓住并抢占聊天机器人这一新的交互入口。

下面从几个维度对齐进行分类介绍。

在线客服聊天机器人系统 的主要功能是自动回复用户提出的与产品或服务相关的问题,以降低企业客服运营成本、提升用户体验。代表性的商用在线客服聊天机器人系统有小i机器人、京东JIMI客服机器人、阿里小蜜等。以京东JIMI客服机器人为例,用户可以通过与JIMI聊天了解商品的具体信息、了解平台的活动信息、反馈购物中存在的问题等。另外,JIMI具有一定的 拒识能力 ,因此可以知道用户的哪些问题时自己无法回答的,且可以及时将用户转向人工客服。阿里巴巴集团在2015年7月24日发布了一款人工智能购物助理虚拟机器人,取名为“阿里小蜜”,阿里小蜜基于客户需求所在的垂直领域(服务、导购、助手等),通过“智能+人工”的方式提供良好的客户体验。

娱乐场景下聊天机器人系统 的主要功能是同用户进行不限定主题的对话(闲聊),从而起到陪伴、慰藉等作用。其应用场景集中在社交媒体、儿童陪伴及娱乐、游戏陪练等领域。有代表作的系统如微软的“小冰”、微信的“小微”、北京龙泉寺的“贤二机器僧”的等。

教育场景下的聊天机器人系统 可以根据教育内容的不同进一步划分。这类聊天机器人的应用场景为具备人机交互功能的学习、培训类产品,以及儿童智能玩具等。

个人助理类 应用可以通过语音或文字与用户进行交互,实现用户个人事务的查询及代办,如天气查询、短信手法、定位及路线推荐、闹钟及日程提醒、订餐等,从而让用户可以更便捷地处理日常事务。

智能问答类 聊天机器人系统可以回答用户以自然语言形式提出的事实型问题及其他需要计算和逻辑推理的复杂问题,以满足用户的信息需求并起到辅助用户决策的目的。不仅要考虑如 What、Who、Which、Where、When 等事实型问答,也要考虑如 How、Why 等非事实型问答,因此智能回答的聊天机器人通常作为聊天机器人的一个服务模块。

从实现的角度来看,聊天机器人可以分为 检索式 和 生成式 。检索式聊天机器人的回答是提前定义的,在聊天时机器人使用规则引擎、模式匹配或者机器学习训练好的分类器从知识库中挑选一个最佳的回复展示给用户。生成式聊天机器人不依赖于提前定义的回答,但是在训练机器人的过程中,需要大量的语料,语料包含上下文聊天信息和回复。

尽管目前在具体生产环境中,提供聊天服务的一般都是基于检索的聊天机器人系统,但是基于深度学习Seq2Seq模型的出现可能使基于生成的聊天机器人系统成为主流。

基于功能的聊天机器人可以分为问答系统、面向任务的对话系统、闲聊系统和主动推荐系统4种。

目前,对问答系统和主动推荐系统的评价指标较为客观,评价方式也相对成熟。而面向任务的对话系统和馅料系统,在给定相同输入的情况下,系统回复形式可以多种多样,对于用户的同一输入,通常有多种合理且数目不固定的回复,这使得很难通过一种客观的机制对其进行评价,所以在评价时需要加入人的主观判断作为评价的依据之一。

通常,一个完整的聊天机器人系统框架如图,其主要包含自动语音识别、自然语言理解、对话管理、自然语言生成、语音合成5个主要的功能模块。需要指出的是,并不是所有的聊天机器人系统都需要语音技术。 例如,以文字方式实现人机交互的聊天机器人系统,就不需要自动语音识别模块和语音合成模块。

Amazon Lex是一种可以在任何程序中使用语音和文本构建对话界面的服务。Amazon Lex提供可扩展、安全且易于使用的端到端(end2end)解决方案,以构建、发布和监控开发人员发布的机器人。下图展示了聊天机器人如何通过对话的方式协助用户完成订花的需求。

另一个典型的聊天机器人框架是Facebook的。积累了大量高质量的对话数据,有效促进了聊天机器人系统的发展,并通过将人工智能和人类智能结合,进一步提升了聊天机器人的智能水平。

聊天机器人的4种分类,包括 问答系统、面向任务的对话系统、闲聊系统和主动推荐系统。

Siri被定位为面向任务的对话系统,为用户提供打电话、订餐、订票、放音乐等服务。Siri对接了很多服务,且设置了 “兜底” 操作,当Siri无法理解用户的输入时就命令搜索引擎返回相关的服务。Siri的出现引领了移动终端个人事务助理的商业化发展潮流。

下图是Siri的技术框架:

2011年2月,IBM耗资3000万美元研发的IBM Watson登上了美国著名智力问答竞赛节目《危险边缘》(Jeopardy),面对节目中充满双管意思的英文问题,IBM Watson能做出分析并在庞大的自然语言知识库中寻找线索,将这些线索组合成答案。最终,IBM Watson压倒性地优势击败了节目中最聪明的人脑,同时创下了这个知识竞赛系列节目27年历史上的最高分。IBM Watson作为IBM公司研发的问答系统,集成了自然语言处理、信息检索、知识表示、自动推理、机器学习等多项技术的应用,形成了假设认知和大规模的证据搜集、分析、评价的深度问答技术。IBM Watson可以分析自然语言形式的数据,通过大规模学习和推理,为用户提供个性化服务。

2012年7月9日,谷歌发布了智能个人助理Google Now。Google Now通过自然语言交互方式为用户提供页面搜索、自动指令等功能。Allo是谷歌在前述工作的基础上发布的语音助手。Allo具备随时间推移学习用户行为的能力。

2014年4月2号

主动推荐系统采用的是一种实现个性化信息推送的技术方式。主动推荐系统并不需要用户提供明确的需求,而是通过分析用户的历史行为数据建立用户画像,从而基于用户画像主动向用户推荐系统认为能够满足用户兴趣和需求的信息。在电商购物(如阿里巴巴、亚马逊)、社交网络(如Facebook、微博)、新闻资讯(如今日头条)、音乐电影(如网易云音乐、豆瓣)等领域均有广泛而成功的应用。主动推荐系统本质上是一项帮助人们解决信息过载(information overload)问题的工具。所谓信息过载,是指用户真正需求、真正感兴趣的东西被淹没在其同类物品的海洋里。 主动的交互方式能够显著提升用户体验,且机器人主动交互的方式更接近真实的人与人之间的对话方式,使得对话更自然。

一种主动推荐的方式,是基于 知识图谱(Knowledge Graph) 的主动推荐系统。例如,在建立音乐领域的主动推荐系统时,可以先建立音乐领域知识图谱和用户知识图谱,然后在进行用户信息搜索的过程中建立起用户的音乐喜好画像,从而更精准地对用户进行音乐推送。

从图中可看出,在用户点播歌曲的过程中,主动推荐系统可以结合音乐知识图谱、用户个人知识图谱,以及用户的历史对话数据,综合给出最优的音乐推荐。

主动推荐系统与问答系统、面向任务的对话系统和闲聊系统被认为是聊天机器人产品的4种主要分类。

加入AI产品经理大本营饭团的半个月中,鉴于自身做过聊天机器人项目,首先看的就是聊天机器人那方面的分享,然而我发现信息有点混乱,讲各种不同类型的聊天机器人,有些分享感觉不太适合新手阅读,比如像阿里小蜜这类,深入了解其背后实现逻辑的话,需要对算法有一定的基础。     为什么会出现这种情况呢?我思考并总结了一下,一方面是因为自身所处的是2B行业,项目周期长、迭代慢,加上公司也处初创阶段,接触到的信息非常有限,并且没有人指导,领导也没有做过聊天机器人项目的经验,没能及时的建立起正确的认识和全局观,对整个聊天机器人行业认识的不够全面。另一方面是搜索百度后看的资料没有及时总结与分类,使学到的知识混淆在一起,导致脑袋的信息有点混乱。         针对上述问题,最近我在百度中搜到一篇由苏州狗尾草智能科技有限公司的邵浩博士所写的《一篇文章看懂聊天机器人分类》的文章,让我清晰的认识到了不同种类的聊天机器人,同时也启发我在使用搜索引擎的时候可以去做针对性搜索。         现在聊天机器人的种类,因使用的AI技术的不同而演化出不同的种类,比如聊天机器人A支持语音对话+文字聊天,聊天机器人B只支持文字聊天,看似聊天机器人A比聊天机器人B只多了一个语音功能,同时两者的名字都叫聊天机器人,但背后逻辑是天差地别的,机器人A在自然语言处理(NLP,理解和处理文本的过程)的基础上增加了语音识别(ASR,将声音转化成文字的过程)和语音合成(TTS,把文本转化成语音的过程)这2项技术,如下图所示:       阅读饭团内分享的同时我也问了自己一个问题,是否所有的机器人文章都要去深入学习呢?我的答案是否定的,可以根据自身的情况和所接触的项目,进行针对性的了解,比如现在公司刚起步,那就先学习一些基础的单轮对话的概念,直接去了解多轮对话反而是个不利的事情,先做个最简单的单轮对话机器人,随着公司业务的发展,再慢慢的了解多轮对话和语音处理那些方面的知识,去迭代和优化机器人。    我想写下这篇文章以便于刚入行的朋友能了解一下聊天机器人的基础行业背景。然后可以对自身想深入了解的机器人,在查阅资料的时候,进行有针对性的和更高效的搜索。      聊天机器人的分类可以有很多不同的纬度,甚至于在一个纬度之下还可以往下不断细分,如:单轮客服对话机器人(按对话轮数分是单轮,按应用场景分是客服),下面是总结出来的几个比较常见的分类纬度: 按功能用途或使用场景: 可以分为偏娱乐化(如情感陪伴,闲聊),和面向任务(擅长完成特定的工作)。 按对话轮数: 可以分为单轮机器人(以一问一答的形式,对用户提出问题或发出的请求进行意图识别,并做出回答或执行相应的操作),和多轮机器人(通常是有问有答的形式,同时聊天机器人也会发起提问,并且机器人会涉及“决策”过程)。 按对话方式: 可以分为纯文字聊天,纯语音对话和智能对话(语音+文字相结合)。 按交互方式: 可以分为主动交互(用户发起对话,机器理解对话并作出相应的响应)和被动交互(由机器人先发起,如推荐用户感兴趣的文章或热点新闻,能更好的体现人机之间互动)。 按生态体系: 可以分为实体机器人(软硬结合)和机器人框架服务(如为巨头公司对外提供的“Bot Framework”框架,以SDK或SAAS服务的形式供第三方公司来使用)。目前实现聊天机器人主流的技术路线有五种,如下所示: 1: 基于检索的方法 :通常是通过相似度算法实现,模型中会设置好一段文字,和一个对应的候选答案,模型的输出是对候答案的进行打分和排序,选出分值最高的作为回复答案。 2: 基于规则的方法 :由开发人员编写相应的人工规则,只要输入的文字和规则匹配上了,就会自动输出对应的回复。 3: 基于语义解析的方法 :是对每一句话进行自然语言处理之后,把文字转换为电脑能识别的唯一编码,提取关键信息,再生成对应的回复。 4: 基于知识图谱 :感觉和基于检索的方法比较类似,但首先需要基于多源的、异构的数据来构建多样化的知识库,通过对输入的问题进行语义理解和解析,然后利用知识库进行查询与推理得出答案。 5: 基于深度学习的生成模型 :通过机器学习算法被创造出来,可以从自身数据、对话、文本、电影对白或者剧本从0开始学习,但人类对话是最好的学习方式。同时拥有的数据越多,效果越好,但就目前来说理论可行,实际效果差强人意。      加入饭团的半个月时间内,我曾一度怀疑自己之前做的聊天机器人的方法有问题,但以今天的经验来看,我做的其实只是是实现聊天机器人的其中一种方式罢了。如果说在同一纬度的分类中有4种不同类型的机器人,而每种机器人实现的技术方式有5种,不考虑每种实现方式使用的算法模型,那至少会有20篇不同的实现文章。这是一个比较夸张数量,但确实如此。       另一方面,随着时间的推移与大量的学习,我发现自身的提升非常大,正在建立起清晰的行业知识,如果以后再看聊天机器人相关的分享文章,我会有一个清晰的视角,去判断一下文章中机器人的分类,以便于自己更专业的去阅读和做笔记。       最后分享一下,2C方向的AI产品工作,有相对清晰的产品定位、较快的产品迭代,丰富的用户体验数据和MVP验证过程,所以在AI产品能在初期保持一定速度的成长。2B方向的AI产品工作,项目周期长、迭代慢,沟通事务多、缺乏经验指导,像我就是leader自己都没有做过聊天机器人相关的项目,所有遇到的难题都只能靠百度,并且自学NLP基础知识,对自身是一种极大的挑战。昨天看了饭团成员YING的分享的《2B方向的AI产品经理如何能快速成长》文章后,发现跟自己的经历差不多,可能整个2B的AI行业都是这样,也对于文章中所提到的3点建议深有感触,分别是增强自我定位的能力、培养主动提问的能力和提升解决问题的能力,我个人认为最核心的一点是解决问题的能力,需要通过不断的学习和阅读,甚至于对竟品,或者市面上常见的同类产品进行深入研究,以便于对整个行业方向有清晰的认识。

聊天机器人是一种自动完成聊天的软件,它可以模拟人类的聊天行为,以满足用户的需求。聊天机器人的发展可以追溯到20世纪50年代,当时的聊天机器人主要是用于科学研究,而现在,聊天机器人已经成为一种广泛使用的技术,在商业、政府、教育等领域都有广泛的应用。国内聊天机器人的发展现状国内聊天机器人的发展可以说是迅速的,从2015年开始,国内的聊天机器人技术就开始发展,目前已经有许多国内的聊天机器人公司,如图灵机器人、小i机器人、智能机器人等,它们都在不断推出新的产品和服务,以满足用户的需求。国内聊天机器人的应用也越来越广泛,它们不仅可以用于客服服务,还可以用于智能家居、智能安防、智能教育等领域,为用户提供更加便捷的服务。国外聊天机器人的发展现状国外聊天机器人的发展也非常迅速,从20世纪90年代开始,许多国外的聊天机器人公司就开始涌现,如Facebook的M、Microsoft的Cortana、Apple的Siri等,它们都在不断推出新的产品和服务,以满足用户的需求。国外聊天机器人的应用也越来越广泛,它们不仅可以用于客服服务,还可以用于智能家居、智能安防、智能教育等领域,为用户提供更加便捷的服务。此外,国外的聊天机器人还可以用于智能健康、智能金融等领域,为用户提供更加个性化的服务

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