機器人培訓心得體會
機器人培訓心得一：機器人心得體會】很慶幸能夠選修《智能機器這門課，通過了這門課使我對智能機器人有了一個更加清晰的認識，同時也激起了我對此方面的研究的興趣。
之前就對機器視覺，認知心理學，機器學習和人工智能頗感興趣，并對此進行了深入的了解，通過這門課，我認識到，智能機器人作為這些學科的交叉產物，是個綜合應用這些知識的最好的平臺。
通過這門課，我也從新認識了智能機器人制作的艱辛和困難性，使我認識到之前對此不以為然，眼高手低態度得幼稚。
同時也教育我，任何一個項目本身所呈現的問題只是完成該項目所需工作的冰山一角，做任何事，都必須以謙恭，認真的態度對待。
同時也是我懂得了，再將事情坐完之前不可輕易對此做出評價。
通過這門課我系統的認識了機器人的感念，綜上所述,目前機器人無碰路徑規劃大致可分為兩類:全局規劃方法和局部規劃方法.在全局規劃方法中,主要是基于構形空間的自由空間法:將機器人和障礙物映射到構形空間,得到障礙區域和自由區域,然后在自由區域里尋找最佳路徑;在局部規劃方法中,主要是人工勢場法:對障礙物建立排斥勢場,對目標點建立吸引勢場,根據傳感裝置反饋回來的機器人與障礙物之間的距離,在排斥力和吸引力的共同作用下,機器人繞開障礙物向目標點移動.通過這門課使我了解到智能機器人所必需的三部分，就如上面所列的，人工智能，超級計算機和機械結構。
三者是組成智能機器人不可或缺的部分，人工自能賦予機器人，判斷，
機器人學習心得體會
上海英集斯機器人學習心得體會電氣工程與自動化系王文川2024年6月18日有幸參加了上海英集斯自動化技術有限公司的機器人培訓及展示，該公司成立于2005年，上海市高新技術企業，上海市AAA級誠信企業、ISO質量管理體系認證企業。
專業從事教育及科研用智能機器人、先進制造教育裝備及物聯網等實驗系統的設計與生產。
專業從事工業自動化生產線及專用自動化設備的設計、生產與安裝，包括汽車自動化生產線、自動化包裝線等。
機器人的定義什么是機器人
在科技界，科學家會給每一個科技術語一個明確的定義，但機器人問世已有幾十年，機器人的定義仍然仁者見仁，智者見智，沒有一個統一的意見。
原因之一是機器人還在發展，新的機型，新的功能不斷涌現。
根本原因主要是因為機器人涉及到了人的概念，成為一個難以回答的哲學問題。
就像機器人一詞最早誕生于科幻小說之中一樣，人們對機器人充滿了幻想。
也許正是由于機器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創造空間。
操作型機器人：能自動控制，可重復編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運動，用于相關自動化系統中。
程控型機器人：按預先要求的順序及條件，依次控制機器人的機械動作。
示教再現型機器人：通過引導或其它方式，先教會機器人動作，輸入工作程序，機器人則自動重復進行作業。
數控型機器人：不必使機器人動作，通過數值、語言等對機器人進行示教，機器人根據示教后的信息進行作業。
感覺控制型機器人：
學習機器人課程有什么好處
機器人課程最大的特點是“做中學”，也就是組織引導學生動手實踐，在制作機器人的過程中體驗物理學中齒輪、杠桿等機械工作原理，為學習物理知識打下基礎，掌握傳感器的使用方法，學會模塊編程語言，通過編程控制培養邏輯思維能力，寓教于樂，在愉快的氛圍中學習物理，數學，計算機，信息技術等綜合知識。
機器人課程改變了目前學習中只聽不動的被動教學模式，以任務情境驅動學生自主學習，改變了高分低能現象，發展了學生的素質。
5s培訓感想
5S的含義與目的1S－整理定義：區分要與不要的東西，現場除了要用的東西以外，一切都不放置目的：將“空間”騰出來活用2S－整頓定義：要的東西依規定定位、定方法擺放整齊，明確標示。
目的；不浪費“時間”找東西3S－清掃定義：清除現場內的臟污，并防止污染的發生目的：消除“臟污”，保持現場干干凈凈、明明亮亮4S－清潔定義：將上面3S實施的做法制度化，規范化，維持其成果目的：通過制度化來維持成果5S－修養定義：人人依規定行事，養成良好的習慣目的：提升“人的品質”，成為對任何工作都講究認真的人實施5S活動可以為公司帶來巨大的好處。
一個實施了5S活動的公司可以改善其品質、提高生產力、降低成本、確保準時交貨、確保安全生產及保持員工高昂的士氣。
概括起來講，推行5S最終要達到八大目的：（1）改善和提高企業形象整齊、清潔的工作環境，易于吸引顧客，讓顧客有信心；同時，由于口碑相傳，會成為其他公司的學習對象。
（2）促成效率的提高良好的工作環境和工作氣氛，有修養的工作伙伴，物品擺放有序，不用尋找，員工可以集中精神工作，工作興趣高，效率自然會提高。
（3）改善零件在庫周轉率整潔的工作環境，有效的保管和布局，徹底進行最低庫存量管理，做到必要時能立即取出有用的物品。
工序間物流通暢，能夠減少甚至消除尋找、滯留時間，改善零件在庫周轉率。
（4）減少甚至消除故障，保障品質優良的品質來自優良的工作環境。
通過經常性的清掃、點檢，不斷凈化工作環境，避免污物損壞機器，維持設備的高效率，提高品質。
（5）保障企業安全生產儲存明確，物歸原位，工作場所寬敞明亮，通道暢通，地上不會隨意擺入不該放置的物品。
如果工作場所有條不紊，意外的發生也會減少，當然安全就會有保障。
（6）降低生產成本通過實施5S，可以減少人員、設備、場所、時間等等的浪費，從而降低生產成本。
（7）改善員工精神面貌，使組織活力化人人都變成有修養的員工，有尊嚴和成就感，對自己的工作盡心盡力，并帶動改善意識（可以實施合理化提案改善活動），增加組織的活力。
（8）縮短作業周期，確保交貨期由于實施了“一目了然”的管理，使異常現象明顯化，減少人員、設備、時間的浪費，生產順暢，提高了作業效率，縮短了作業周期，從而確保交貨期。
學習機器人的好處有哪些
下面總結了學習機器人的十大好處：
【第1句】：游戲與玩相結合孩子是天生的學習者，但孩子們不愿意被逼著去學習太難或過于簡單的知識。
在“玩”的過程中，孩子們探索、體會屬于他們的世界則會更容易掌握知識，無論是書本上的還是課本之外的。
相信通過動手實踐孩子會有一種滿足感和自信心，即使失敗至少嘗試過。
這樣她會更容易、渴望掌握書本上有的或課外的知識。
而且相信她們會更容易記住這些知識。
【第2句】： 更好的發揮自我的個性孩子的個性可以從他們的日常行為觀察出來，也可以通過他們的作品呈現出來。
機器人的搭建可以給孩子們無限的想象力，讓他們自由發揮。
貝爾機器人使用的是樂高教具，為什么選擇樂高呢
大家都知道，樂高的教育理念是：可以重復使用的積木。
這些積木你可以搭建一個小人，你也可以搭建一棟摩天大樓，或者你還可以搭建一只大象、一條魚、一只老虎等等。
當你打開樂高的積木盒，你會發現里面有很多積木塊，并且有搭建手冊，你可以根據手冊的提示自己進行設計。
用這些小的積木塊進行搭建模型時無須用膠水，螺絲釘，或其他的特殊的工具，只須用手就可以，因為這些積木具有連通性。
而且積木之間連接的非常牢固，不管你怎樣用力，他們都不會被損壞。
如何讓樂高實現它的模塊性，不單單是把一塊積木搭到另一塊上，是需要一定的思路。
【第3句】： 可以輕松的學習枯燥的初、高中理科知識，在以后學習更輕松，更有興趣在搭建機器人的過程中，你會發現機器人在運行的過程中有許多要修改的地方
首先是機器人的結構，這里你可能需要用到物理結構以及機械相關的知識，從這些方面對所搭建的機器人進行優化改造。
例如：當觀察到車子運行太慢，我們得先檢查機器人的輪子是否正常，是不是機器人里的傳感器影響了它的運行情況。
假如對編程有點了解，你會去檢查機器人的程序是否有問題，發現問題后及時修改程序來使其正常運行。
當然，你還可以在程序里加一些定時器，這樣你就可以節省部分時間。
在進行實驗時，還需要有數學相關知識，對于機器人運行的參數，你可以任意改變常數值，以達到理想狀態。
給機器人加上其他模塊時，比如紅外感應器，電磁感應器，距離傳感器等等，這些傳感器的應用，你必須具備物理以及數學相關知識。
以上這些知識都是我們以后在高年級所要接觸的，要是我們單純的去聽老師講解這些知識，孩子們都會覺得枯燥無味。
假如讓孩子們在玩機器人的過程中去學習這些理論知識，他們就會特別感興趣，因為只有掌握的這些知識，他們才會搭建跟多有創意的作品。
【第4句】： 從實踐中體會自我成就感讓一個剛剛接觸機器人的孩子單獨去搭建一個機器人是一件非常困難的事，他們需要反復實踐，花大量的時間動手操作。
在花了大半個上午時間，甚至1天、2天。
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，搭建好了一個機器人，并且實現了預想的功能，孩子們就會特別幸喜，有成就感。
在這種一次次成功實踐的過程中，孩子的自信心得到了極大的鍛煉，而且這些成本是非常低廉的，簡單的一次作品，或是一次比賽。
從小培養出來的這種成就感會讓他們充滿自信，對他們的人生發展具有極其重要的意義。
【第5句】： 鍛煉意志、韌性等持續力的提升在機器人的搭建過程中，孩子們還會經歷許許多多失敗。
比如我們貝爾機器人，曾經有一個女學員小美（6歲），她在平時上課的過程中，每當看到其他小朋友完成好作品，而她自己所搭建的機器人無法正常運行，她就會著急，流下小淚花。
這時，我們的老師就會鼓勵她，告訴她問題出現在哪，讓她自己解決，同時，我們也會鼓勵小朋友們一起互相幫助，一起進步。
久而久之，小美在這種鼓勵以及小伙伴的幫助下，她變得堅強，每每遇到問題時，她會獨立思考并解決問題。
碰到自己無法解決的問題，她會求助老師或是其他小朋友。
其實每一個小孩子內心是非常重要的脆弱的，他們需要極大的鼓勵，反復鍛煉才會成長，相反，要是縱容這些性格的發展，對孩子的發展是非常不好的。
【第6句】： 更好的激發孩子興趣和學習能力興趣是孩子最好的老師。
孩子們會對他們所感興趣的東西樂此不疲，即便受挫很多次，他們都會努力做下去。
機器人是一種綜合知識的實踐產物，每一個孩子對機器人基本上都是零抵觸心態。
每一個孩子都有一顆對世界好奇的心態，他們對機器人這種科技產物充滿探索心態，希望這些機器產物帶給他們科技的力量與驚喜。
學習機器人，正是孩子們所愿意花時間去了解的，這可以極大地激發他們的興趣，保持好奇心，增強孩子們的學習能力。
如果你留意孩子們的眼神，你會發現他們對周圍的一切事物都非常感興趣，并且都有自己獨到的見解。
我們成人一般比較反對那些有個性的見解，通常認為那時十分可笑的，因為一般我們已經知道了事情如何做才是正確的，當機器人走進我們的生活，我們似乎又回到了童年，對事物又有了不同的理解。
【第7句】： 生活息息相關的知識，以及生活中實際運用，更加善于觀察和發現生活中的科學奧秘在這里給大家講一個故事：貝爾機器人有一個小學員，因為他有點胖，大伙喜歡叫他小胖。
他今年4歲，有一天，上完機器人課，他爸爸開車接他回家，在經過一個大橋時，他指著那座橋對著身邊的爸爸說：“爸爸，爸爸，快看，斜拉橋，我們今天老師剛剛講過，你看那座橋有好多三角形，因此它很堅固哦”，爸爸聽過，頓時對身邊這位小百科刮目相看。
其實，很多現實生活中的結構構造都用到了我們所學過的物理和數學知識。
小朋友在學習機器人的過程中，他們會學會思考，聯系實際。
長久這樣，他們就會變得善于觀察生活，發現生活中的各種奧秘。
【第8句】： 知識和閱歷比同年齡階段的孩子更加豐富，不僅僅是學到我們書本上以后要學的到得知識，還有生活中的，做個小小博學家
【第9句】： 全方面的思考能力，舉一反三，主動思考與發現和解決問題的能力當機器人走進我們的生活，我們似乎又回到了童年，對事物又有了不同的理解。
讓我們來看個例子，假如要做一個機器人，首先要先有一個合理的構思，考慮到機器人如果遇到障礙物會是什么反映
在道路顛簸時，會改變行走的路徑，這樣在設計時要保障它能夠前進和后退，靈活的改變方向。
也可加一個簡單的緩沖器，使其碰到障礙物時自動停止。
最后，你要為機器人編寫出程序，在房間里運行時，假如地毯的線不慎進入你的齒輪，使機器人不能正常運行。
這時你需仔細檢查，作出處理來使它能夠恢復撞墻以后能夠自由的旋轉。
為了防止由于緩沖器過高不容易發現障礙物，你可以將它安裝的低一些。
在這期間，你可以用手觸動來改變機器人的運行方向。
對你的程序添加部分內容，你會發現像登樓梯一樣的簡單。
【第10句】：團隊合作以及動手能力的培養團隊合作：目前，機器人課程學習的價值的顯性體現是機器人的相關賽事。
幾人一組的比賽是一個整體，孩子們想要取得勝利，首先彼此要學習用語言或非語言方式與隊友進行溝通和合作。
通過比賽可以提高其語言表達的能力，想讓隊友更好地了解你的意圖，你就必須要有良好的語言表達能力。
同時在彼此想法出現差錯時，彼此的溝通又是很重要的，大家必須一起協商、比較誰的方案好，或者綜合兩人的想法。
這無論是現在或將來對孩子多很重要，學會與人溝通，團隊合作。
動手能力：光會講不會做同樣是不可取的。
通過參加機器人課程可以提高她們的動手能力，哪個部件在什么位置必須其親歷親為，這對于今天的孩子是很重要的。
剛進超市收銀員得崗前培訓感想該怎么寫
有三點注意寫上就行：
【第1句】：什么時候參加了培訓，主要學些什么。
【第2句】：其中感覺最重要的是什么，這要多說幾句。
【第3句】：希望今后有機會再次參加這樣的培訓。
誰能給我寫一份顆粒飼料加工技術培訓感想
飼料廠加工技術培訓感想在加工技術培訓過程中，我把在企業中看到的問題結合書本上的理論知識進行分析，進一步做到理論聯系實際，同時我也發現生產過程中有一些問題和書本的理論對不上，在書本中是找不到答案的，遇到這些問題怎么辦呢
去想那些有多年生產管理經驗的資深主管才能解決這些問題。
書本的知識每個人都可以學到，但是實踐經驗卻不是人人都有的，對于生產管理來說，掌握生產技術和擁有實踐經驗是必不可少的。
下面介紹一下企業的生產流程： 圖示（3） 由上圖可以看出，蝦飼料產品的生產流程完全是一條龍循序漸進的過程，中間不可以超越任何一個步驟進行下一步驟的生產。
一、 投料：這是把原料投入機器生產的第一步驟，原料要嚴格按配方執行、準確稱重量，任何一種原料過多或過少都會影響產品的質量。
二、 初級粉碎：這個步驟主要是對原料的粗加工，為投入超微粉碎做準備。
在粉碎過程中要注意時速，不能過快，過快會影響原料的粉碎程度，導致粉碎不均勻，同時還要及時清除原料中滲有的少量垃圾，保證產品的純度。
三、 超微粉碎：因為顆粒越細，其表面積越大，則水產動物的消化液與之接觸面積就越大，從而提高了飼料的消化率，增加其營養報酬。
因此，超微粉碎工段在整個生產工藝中占有極其重要的地位。
蝦飼料要求全通過40目篩、80%過60目篩。
影響粉碎機生產能力及粉碎細度的因素有很多。
粉碎細度除與篩網孔徑直接相關外，還與物料的含水率、粉碎機轉速、錘片分布密度、錘片厚薄、使用的新舊程度以及錘片與篩網的間隙大小有關。
而粉碎機的生產能力則與其吸風系統、粉碎工藝設計及篩網孔形狀等因素有著很大的關系。
四、 攪拌：這個過程通過加水、加油進行攪拌，加水、加油的量一定要按配方執行，攪拌時間可以適當長一些。
如果加的水或油過多或過少都會影響飼料的制粒過程。
五、 制粒：優質的蝦飼料要求色澤偏黑且一致，表面光滑，熟化程度好，大小均勻，切口整齊，長短相差不大，制粒這個過程是在整個流程中對技術和機器要求比較高的環節。
制粒機是蝦飼料生產中關鍵設備之一，它決定了蝦飼料的許多物理指標，因此設計性能優良的制粒機至關重要，制粒機主要由調速喂料器、調質筒、壓粒室和蒸汽系統等4大部分組成。
顆粒機的工藝安排和操作技術的問題，可以致使產量達不到預期設計要求，出現顆粒表面不光滑、硬度低、易破碎、含粉率偏高等問題。
在制粒時可以減少物料與環模之間的摩擦力，有利于物料通過環模，且成形后顆粒外觀較光滑，同時要經常檢查刀片是否麻利，料的長度長短是否一致。
此外，制粒機操作工要求心細并專業，要能判斷方方面面因素波動，對蝦料品質的影響：
【第1句】： 要能夠判斷掌握調質器下來的物料打進環模的溫度及水份；
【第2句】： 要能密切注意蒸汽水份、溫度的變化，并進行適當調整；
【第3句】： 要能對相關易損件磨損及時更換，確保飼料品質；
【第4句】： 要能根據切料長短，調整相應模輥間隙、切刀位置和調質溫度； 六、 熟化：熟化時間要按照生產標準執行，不夠時間會使飼料不熟，蝦吃后消化不良；時間過長會使飼料燒焦，嚴重影響飼料的質量。
一般要求調質時間在
【第1句】：5～2分鐘，要充分熟化物料，提高蝦料水溶解時間，并要求調質器剩余物料少，這時，對調質器質量便提出相對較高的要求； 七、 冷卻：冷卻時間不得少于20分鐘，冷卻完成后就可以進行包裝。
八、 包裝：包裝需要真空包裝，因為如果飼料直接接觸空氣會加快氧化、加快變質。
生產水產飼料的生產有明顯的旺季和淡季之分，為了保證旺季的產量，在旺季時一般安排生產工人分兩班輪流上班，生產線24小時不停地生產；而在淡季就只安排白天上班。
由于成品料的生產一般是按市場的需要生產的，所以庫存量比較少。
在幾天的實習觀察中，我發現了在生產過程中經常出現這樣的問題：
【第1句】： 在加水、加油攪拌時，加油太少導致下一步驟的制粒難制。
出現這種情況就要把半成品重新加油進行攪拌，這樣的結果或多或少都會影響成品料的質量。
【第2句】： 環模出現故障。
環模是制粒機的關鍵零件，也是易消耗的零件之一，環模出現 故障直接影響擠壓出來顆粒飼料的質量。
【第3句】： 料位器失控，使料未經熟化直接進入冷卻。
以上就是我在加工技術培訓過程中所看到和學到的，雖然對各方面的認識還比較膚淺但是卻為我 積累了很多寶貴的經驗，我也更進一步理解了管理要和實踐相結合的內涵，“搞管理，三分理論，七分實踐”確實如此
學習樂高機器人有什么好處
您好，樂高機器人教育是依托樂高器材，以樂高為品牌，培養兒童動手能力和創造力為目的，在游戲中自然而快樂的學習。
樂高機器人教育在教學目標和原則方面與“做中學”十分接近，并且樂高機器人教育是依托于樂高器材，具有十分明確的可操作性，可以認為樂高教學是用樂高機器人玩具進行的“做中學”活動。
有時間帶孩子去體驗一下樂高機器人教育，十分有趣，孩子的動手能力及創新思維能力都會有不錯的提升。
希望我的回答對您有幫助。
ABB工業機器人心得報告怎么寫
一直以來, 機器人的應用領域主要分為: 工業機器人, 專業服務機器人, 和個人\\\/家用服務機器人. 服務機器人部分我們會在以后的文章里介紹; 這里只說工業機器人. 對我們普通老百姓來說, 工業機器人自然沒有那些花哨的服務機器人那么有趣, 然而從商業利益來看, 現在工業機器人卻仍然占據了整個機器人市場的大頭: 在2008年, 它的市場規模大致在190億美元 (包括工業機器人本身, 以及相關軟件, 相關附件以及配置系統等), 而同時服務機器人市場估計在110億美元左右 (相關數據參看該網站出的報告簡要). 畢竟這個時代還是錢說了算, 于是我們可以看到現在國際機器人聯合會的主席就來自工業機器人的一家龍頭企業ABB了.工業機器人主要用在制造行業, 能夠做焊接, 磨削, 噴涂, 搬運, 分揀, 裝配, 包裝等等. 和人相比, 優點主要有兩個: 精確和穩定. 精確在于它一般能做到零點幾個毫米級的運動控制, 穩定在于它可以24*7地這么做下去. 和其他自控工具相比, 優點主要是一個: 系統柔性大, 即所謂flexibility; 一套用于給BMW7系噴涂的機器人, 換上BMW5系,只要重新編個程就可以, 生產柔性很大.我個人更愿意把工業機器人看作是傳統機械+電子自動化產品的延伸, 而不是披著神秘色彩的特高新科技領域. 大家也許都見過數控機床,能夠以編程的方式, 讓機器以極高的精度按指定路徑運動, 從而完成各類工業加工應用. 那么絕大部分的工業機器人和數控機床差不多, 只是由于機械運動的方式不用, 而工業機器人往往有更大的自由運動的空間,而較大的應用靈活性. 好吧, 如果你還從沒有見過一般工業機器人長什么樣, 那么請點擊該鏈接. 你可以看到,它一般是呈手臂型的, 而且底座是固定住, 無法移動的, 因此我們也把它叫做機械臂. 當然光一個機械臂還動不起來, 它需要背后的控制系統, 一般是像一個柜子一樣的東西, 里面包含了邏輯控制\\\/運動規劃的主計算機和電機驅動等等; 這個柜子一般會晾在機械臂一旁. 因此, 一套完整的可使用的機器人系統至少包括機械臂和控制柜, 另外通常還算上一些仿真和應用編程軟件等. (于是相應地, 一個典型的工業機器人研發機構, 也自然設置成機械+電路+軟件三部分小組).下面我們捎帶說點機械性的知識, 不感興趣者可略過 :)機械上來說, 一般機器人的關節可以有兩種選擇: 旋轉式(rotational)和平移式(prismatic). 而一個機器人少則3個關節, 多則十多個關節, 關節的數量決定了機械臂末端能達到的三維位姿空間; 而根據這么多機械關節的不同組合, 也可以分出很多種工業機器人類型來: 支架式(笛卡爾坐標式)運動的所謂gantry robot, 這類機器人只能在支架上沿笛卡爾坐標系線性移動,一般用來工廠里搬重物, 做裝備等. 這類機器人可以做的很大, 比如有做到近四十米,高八米的 (可以想象完全是一個可以內部移動的兩層樓了...); 柱狀\\\/球狀機器人, 這里的柱\\\/球狀是指機器人通過每個關節的運動, 使其末端點能達到的三維空間范圍的形狀. (這些個人倒不太常見, 可能是用在小型自動化領域內.)SCARA機器人(也可參見Wikipedia上此文), 有兩個旋轉關節和末端一個平移關節. 這種類型機器人在空間Z軸上是被鎖住的, 因此常用來插螺釘啊,搬搬小東西啊之類的, 很靈活小巧, 速度也快. 看著干凈, 還不占地. 最萬能的多關節型機器人(articulated robot), 這種機器人一般有六個旋轉關節(人的手臂也全是旋轉關節, 不過關節數可比這類型機器人多多了...), 覆蓋工作空間大(能扭出各種姿勢來), 載重相對較高(更有力). 因此也是幾個工業機器人大廠商的主打產品.并聯機器人(parallel robot), 這類機器人手臂不像前面介紹的那樣一段串聯著一段, 最終連接到末端, 而是直接各段手臂直接連接到末端上. 好處是什么? 避免了手臂運動誤差的串聯疊加效應, 每一段手臂的控制都或多或少會有誤差的, 如果是串聯, 那么前一段手臂的誤差會直接疊加在接下去一段的誤差上; 這樣一段串著一段, 誤差也就一段積著一段了. (想象一下我們手臂的串聯效應, 現在如果我要伸手去前方1米處的蘋果, 于是規劃好了以肩膀與上臂60度, 上臂與前臂30, 前臂和手掌20度的姿態可以拿到, 于是閉起眼睛驅動我們的手臂達到這個目標姿態, 但由于每個關節的控制總有1度左右的誤差范圍, 那么累加起來, 到最后手掌上, 離真正的目標姿態就有了3度的角度誤差范圍.(事實上, 由于幾何關系, 誤差不一定是簡單的相加, 但這里就不細談了); 而并聯的好處便是消除了這種串聯誤差效應, 因而能達到很高的運動精度; 壞處呢? 那就是運動空間受限了, 有那么多支手臂一起連著末端, 還怎么伸展的出去呢? 關于這類機器人的歷史可參看這里, 其常用在飛行模擬器上; 也有用在分揀上, 比如號稱速度最快的工業機器人-ABB的FlexPicker, 最快能在一分鐘之內做150次的物品拾起和放下, 常常用于在傳輸帶上揀面包抓香腸等.接下來再說點工業機器人控制的知識:工業機器人的運動和我們人的運動的首要區別, 是它并沒有視覺這樣的末端運動的閉環控制. 人可以在發現手沒有夠到水果時, 繼續前伸手, 直到觀察認為可以拿到為止; 但工業機器人不可以, 它沒有眼睛(沒有圖像檢測系統)來查看它是不是伸到了目標點. 所以從這個角度來說, 它是一個開環控制. (至于開環控制和閉環控制的定義, 大家可以參見wikipedia的定義. 大致意思是閉環控制會將系統檢測到的信息反饋到控制器里去, 而控制器會利用這個反饋信息區調整自己的控制指令, 使得被控制的變量可以更快\\\/準確\\\/穩定地達到目標值; 而開環控制則沒有或忽略了反饋信息, 即控制器充滿自信地一番計算后, 直接發出控制指令, 而至于被控制的量是不是達到目標值了, 就不理睬了. 最經典的反饋控制是PID, 在化工流程, 運動控制等有非常廣泛的應用). 所以, 工業機器人的一個基本的運動控制過程一般是這樣的: -> 用戶輸入目標點(如三維空間里的XYZ,以及姿態坐標) -> 機器人通過對自己手臂和關節的分析, 計算出每個關節應該達到的目標值(旋轉關節就是指要轉到哪個角度, 平移關節就是指要移動哪個距離上) -> 計算機將這些角度值發送給電機驅動程序-> 電機驅動程序利用一定的控制方法(比如這兒就可以用PID了)來使電機驅動到目標值; -> 結束大家于是看到, 機器人只管把關節電機驅動到目標值, 至于之后每個關節連起來后是不是就真的到達了目標點, 它就管不著了. 你也許會問, 要是機器人的手臂參數就有誤差(e.g. 熱脹冷縮而長度改變, 內部掉了灰塵而掐著關節怎么辦), 那么計算得到的關節目標值就會包含這些誤差, 于是加起來就更不對了, 難道也不考慮么? 是的, 如果是這樣的話, 機器人也只能瞎著眼睛自顧自的往不準確的目標點跑去了. 你也許會再問, 那也簡單, 給機器人加雙眼睛不就行了么, 上面裝個攝像頭, 實時監測機器人末端是不是真正達到了目標點, 這樣要是真沒達到, 就可以把這誤差信息反饋給機器人,機器人就可以調整控制, 不就可以這誤差消除掉了? 不行, 至少現在可不行. 第一, 現有的圖像算法很難通用地判別好一般工業環境下的一般機器人的末端, 更不用說穩定地判斷機器人在三維空間里的立體姿態信息了(穩定而準確地通過攝像頭獲得空間信息本身是視覺\\\/機器人領域一個研究大難題, 這在以后的文章會再次提到). 第二, 現有的攝像頭以及圖像算法的本身又會帶來誤差問題. 有些工業應用對機器人運動控制的精度要求達到毫米級, 而如果攝像頭本身像素跟不上, 機器人還沒到目標點就報告成功, 那便適得其反了. 可見在工程環境下應用一個技術或產品, 其顧慮是非常多的, 其中有效, 穩定, 和魯棒(robust)往往排在最前面. 放到工業機器人的設計里, 就是得讓機器人不管天冷天熱還是電磁輻射, 都得能正常得以預定精度運行, 不打折扣. 一套工業機器人系統的壽命要求十年不算長, 于是這十年就得保證能一直正常運行. 因此回到控制上, 我們就得非常小心得考慮每一個關節的特性模型. 現在市場上, 多關節運動機器人的到達精度一般能在零點幾個毫米上, 什么意思呢? 就是如果你切著目標點出拉一根頭發絲, 那么機器人閉著眼睛的每次運動都能恰好碰到這發絲而不會沖斷. 你可以繼而想象, 每一個關節本身的控制精度會達到什么程度!正是由于精度控制的重要性, 對于機器人廠商來說, 自家的機器人使用什么樣的機械設計, 哪種控制方式, 采用哪套控制參數, 以及怎樣的驅動電路, 可都是絕不外傳的看門本領了.在基本的運動控制之上, 還有一層就是路徑規劃. 如果說運動控制是讓機器人更好的達到一個點, 那么路徑規劃就是讓機器人更好的走出一條(直\\\/曲)線來.比如我們會限定機器人以直線方式平移到第一個目標點, 然后以圓弧方式移到第二個點; 那么機器人就會按照一定的路徑規劃算法, 計算出整條路徑要走的中間點, 然后利用運動控制, 循著中間點一直走到終點為止. 盡管理論研究上, 這方面的規劃方法已經相當成熟了(基本上你已看不到高校會有老師還做工業機器人的基本路徑規劃...). 如果你曾了解過機器人學, 也會覺得這是最基本的小兒科知識了. 但一放到工程應用上, 就總會有更深的學問出來. 關鍵詞只有一個: 精度. 前面提到天冷天熱電磁輻射,這兒還有機器人本身的運動過程中的變化的慣性, 在這么多可變因素的影響下, 仍然要保持精度, 非得把機械物理控制原理給解剖地一清二楚不可. ABB在工業機器人領域算是一個領頭了, 其機器人控制器用來打廣告的主要技術就是所謂的True-Move,. 啥意思呢? 就是不管快跑慢走, 該走直線就走出直線, 轉彎時該走圓就走出個正圓, 是truely right Move. 聽著簡單吧? 可別人就是做不出來或做不好, 而ABB就能靠它拿著成百上千萬的訂單.好, 現在有了路徑規劃來計算整條路徑的運動點, 還有運動控制去到達每一個點, 那么一個工業機器人系統該有的功能算是完成了. 如果配上一套軟件, 可以讓用戶進行連續地對多條運動路徑進行編程, 并能把程序下載到機器人控制器上執行; 另外還有軟件可以讓用戶進行仿真運動驗證, 而不用每次都跑到真實機器人上去調試; 那么開一家機器人公司的技術儲備就已經完善啦. 那么說到公司, 我們再看看當前工業機器人市場的情況.說到機器人制造商, 那么腦子里冒出來的一般就是瑞典的ABB, 美國的Comau, 日本的Denso, Epson, Fanuc, 德國的Kuka, 日本的Motoman等. 這些公司(或母公司)一般都在機械,電子, 或控制行業有至少半個世紀的經驗積累, 因此有很強的技術優勢. 其中ABB屬于技術硬, 產品范圍廣, 但思維較穩重保守型, 不愿冒進, 屬傳統強勢; 德國Kuka則秉承德國人做精做強的特點, 很快跟進,而且和德國宇航局(DLR)有不少合作, 后援很強. 經常會有些業內算是大膽的動作, 比如贊助足球機器人比賽RoboCup(因為那年我正好去了Atlanta參加Robocup小型組的比賽, 而Kuka是首席贊助商,所以印象深刻); 推出輕小型工業機器人(Light weight robot, LBR), 這是一個你可以放在桌臺上,或拎在手上的機械臂, 其實是DLR的研究成果的市場化; 研發移動平臺的機械臂; 把機器人放到迪士尼樂園里做刺激的游戲飛椅; 第一個推出能舉起一噸重物的機器人; 經常把機器人放到好萊塢電影里客串等等; 日本的Denso,Epson做的多是小型化機器人, 所以在消費電子行業用的比較多, 比抓放手機,芯片之類的; 而Fanuc和Motoman則是和ABB激烈競爭的對手(類型的例子, 大家可以想象汽車行業里日本豐田,本田對老福特通用的挑戰方式么?). 國內的情況較為慘淡, 沈陽新松還有哈工大曾經自己開發過工業用機器人, 甚至曾在一汽的生產線上使用過(但據說已不再用,應該是機器人自己帶來的產品問題比效益多), 但已經不知道現在還在不在做了, 聽說是基本轉做其他類型的機器人去. 國家曾有一段時間支持過工業機器人的攻關開發, 也聯合了多個工科牛校的工作者們, 但仍然沒有做出能和以上這些公司競爭的市場化產品出來, 可以猜想主要地還是精度, 穩定度等工程老問題 (當然也有人將原因推在國內制造精度跟不上, 但其實在這樣全球化的環境下, 基本元器件國內國外的都能購買, 并沒有讓國內企業一切打包制造的必要). 慢慢地, 國家也沒有在這方面繼續投入, 所以現在看來, 國內在自創工業機器人上基本是停滯狀態(如果同學們看到還有教授博士拿這個撈錢做項目的, 就得小心看看是不是忽悠了); 如果有研究項目在做,那主要也偏向于工業機器人附件, 如視覺\\\/力感應等檢測系統等. 從全球來看, 當前工業機器人總使用量在100萬臺左右, 并以平均每年10萬臺左右的速度增加. 使用量最大應該是日本(占全球1\\\/4~1\\\/3), 接著是德國北美韓國中國等; 09年由于經濟危機, 使用量的增長受到了很大影響, 可能只有往年的一半左右. 從應用行業來看, 工業機器人一般分為汽車行業(automotive industry)和其他行業(general industry), 大致是各占一半. 汽車行業上一般有沖壓, 動力總成,白車身,噴涂以及總裝(都是汽車制造工業的術語)等, 每個工藝都可以有工業機器人的參與; 而其他行業則多了, 從搬運中華香煙到打磨波音飛機葉片, 只有想不到的各種千奇百怪的應用. 由于工業機器人技術的相對成熟, 以及日本機器人制造商的低價策略, 整個機器人市場對一套機器人系統的出價也在逐漸下降, 所以現在利潤空間并不算高; 比如Kuka集團的08年稅前利潤率(EBIT\\\/Revenue)在4%, 而ABB的機器人公司也只是貢獻了5~6%的稅前利潤率(相對ABB的電力和自動化公司幾倍的銷售額和利潤率, 這可不算是有吸引力的), 這和IT行業Intel或Google動輒20~30%的利潤率無法相提并論(當然即使IT業, 也要看公司的行業處境, 比如09年至今AMD的利潤率就是負值了...). 當然, 我想這也都是和相關行業整體利潤水平密切相關的, 比如自動化行業和制造行業(如典型地, 西門子和富士康的稅前利潤率均在5%左右或以下), 而工業機器人行業夾在二者中間, 自然高不起來太多. 當然, 利潤空間的降低往往意味著成本降低或技術進步, 對消費者來說并不是壞事. 因此, 現在機器人研發的一個重點方向就是怎樣降低成本, 以開發出白菜價般的工業機器人系統來, 希望通過這種方式來極大地擴張其應用行業的范圍和深度. 而另一方面, 銷售工程師們也在竭盡心力, 到處搜尋能夠被機器人化的具體工藝來, 推動其自動化進程. 也許有一天, 人類會對體力勞動這個名詞開始陌生, 因為和這個名字有關的所有工作都已被工業機器人來代替; 而這些機器人創造出來的財富, 便足以支持地球上整個人類去暢游在創造性的勞動樂趣中了.
