人工智能论文3000字范文怎么写好看

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屌丝和高富帅幸福的生活在一起

随着科技进一步的发展，新新一代信息技术正在着力打造智慧生活，互联网 智能机液晶电视空调都已经进入了千万的家庭里。1977年英国世界上最大的互联网公司的经理预料，将来任何人都不会在自己的家里拥有一台属于自己的计算机。计算机是不会被大多数人所使用，然而在日新月异发展的现代生活里没有用电脑的几乎没有，高楼大厦里员工们都是用着计算机记录上级布置的任务；我们校园里每一间教室里也都放着一台，老师们则利用计算机为学生讲解课文；打印店里的计算机正在忙忙碌碌的工作着。刚好相反好，那位经理怎么也想不到将近半个月世纪的今天，计算机在全球人们的生活已经离不开它了，他在我们的生活中起着不可代替的作用。 未来，一个抽象的代名词一一触摸不到，感受不到。每一个人都有自己美好的畅想，我畅想这个城市美好的将来。城市的美好，离不开一盏明亮的灯。繁华的夜景，热闹的人市。那繁华夜景的背后又是些什么？是一片黑暗的吗？ 不，至少有间草屋。光明是多么美好，黑暗都将会被无数的明灯点亮。当人们迎着朝阳开始工作的那一天起，他们的心情是多么平静而愉悦的，正在这个时候，自行车已成了＂古董＂，人们只能在博物馆才能看到的。当然，在现代化的立交桥上现代化立交桥上，就有一辆辆展新如华的车来回穿梭，在居民小区里，物业是机器人，24小时自动服务。工作的地方没了原来的狭隘，不在是人手一台电脑埋头工作，而是两三个人一间工作室，监视器什么的都不在了。人们的诚实守信把美好的梦想层层堆砌，让我们审视昨天，展望未来，走上金光闪闪的大道，一步一步靠近我们心中向往的地方。让我们畅想美好的明天，走向美好的未来！幸福，很难。当黑暗照住了城市，永远没有那一角；有的人在打架斗殴。这不是美好的城市，现在这份任务落在了每个人的身上，更落在了我们的笔尖，我们要去描绘未来的城市，画出她美丽可爱．纯真的一面。其实在校园里纸屑很珍贵，因为它从来不露面。微笑很普通，因为它的微笑洋溢在每个人的脸上，让我们携手起来建造这个＂美好＂的城市！

先讲个故事给你们听：从前，哦不，应该是在未来，一个全面科技化的未来，有一个小男孩。他叫大卫，11岁，体重27公斤，身高1米37，头发棕色。他的爱是真实的，但存在是虚假的。那是因为他只是一个机器男孩，一个会“爱”的机器人，是一个失去孩子的父母的慰藉，这爱的程序一旦启动了就不会停止，任凭时间流逝，任凭世代变迁……索非亚夫妇的孩子患了绝症，他被冷冻起来直到科技足够发达救他。所以他们自愿参与了大卫的实验计划，人们也需要通过他们证实他是否真的可以爱人。当索非亚，这个美丽却被而儿子的病折磨的痛苦不堪的母亲，亲手启动了大卫的程序时，他缓缓地睁开眼睛，如同出生的婴孩一般，似乎一切都那么陌生，却又那么清楚地明白这面前的一切：是了，这就是我以后要爱一生一世的人了。当大卫轻轻地张开双臂，拥住索非亚，一句：“妈妈，我爱你。”着实让索非亚感动了。索非亚看着他，照顾着他，似乎找到了儿子的影子；却又疏远他，惧怕他。她觉得他的爱只是程序，她想爱，又怕爱。大卫却享受着这每一分每一秒 ，对他而言，母亲就是这个世界的全部了。我们是人类，有着选择的权力，也有权决定爱不爱爱我们的东西。或许有点残忍，但这是个道德问题，在创世纪的时候，神不也创造亚当来爱他吗？但后来世界就变了，索非亚的儿子奇迹般的痊愈了，抉择的时刻就到了，索非亚最终决定放弃大卫，却又不想让他被销毁，在他们唯一一次的野餐中，把他留在了荒野。因为内心深处，抛开一切压力，或许，她爱他……大卫固执地认为这是因为他不是一个真的男孩，于是踏上了寻找蓝仙女的路途。记得小木偶皮诺曹吗？就是蓝仙女让他变成小男孩的。他不知道那是一个童话，心中只有一个信念。越过千山万水，终于在海底找到几百年前被人遗弃的蓝仙女的雕塑，他在潜水艇里望着她，一遍一遍的说着自己的愿望，直到时间一点一滴的流逝，不知不觉，大海被冰雪覆盖，几千几万年就这样过去了……最后，高速发达的机器人完成了他的愿望，他们可以让他的妈妈复活，但是只有一天，有一天她可以全心全意爱他，足够了。在度过了这珍贵的一天后，他躺在不会醒来妈妈身边沉沉睡去，希望永远不要再醒来……这个故事的名字就叫做AI（artificial intelligence），人工智能。虽然说这只是个科幻故事，但故事的主旨却不容忽视：我们人类不断的进步，不断的向前走，是否走的太快了在科技的进步中我们是否忽略了某些事物，我们不断的求新，求快，求进步，求超越到头来反而忘了人性，信任忘了爱!!有如故事中，凝真电子的老板，为了抚慰自己的丧子之痛以及在未来的高科技事业中争得一片天，创造了了一个，会[爱]的机器人-----大卫他踏过千里土壤走过千年时空为的，只是一份爱而它只是个在人类眼中有如草芥的______机器人，这种进步，真的，是我们要的吗?但是换个角度，我们也该庆幸自己是人类，因为到后来出现的高速发达的机器人，强调，他羡慕人类拥有灵魂以及对百万种生存意义。我觉得这和一句俗谚：“人为万物之灵”，有异曲同工之处。除了这是一种人类沙文主义作祟外，试想：若是高等机器人高等智慧，何必去羡慕，他们口中的“原始”人类？而就因为机器人永远不可能有灵魂，不可能懂得爱，所以才有“羡慕”一词出现。所以，请人们在科技飞速发展的时候，不要忽略身边的一切，或者可能失去的东西只能靠机器来填补。从人工智慧看起，记住，科技无论再怎么发达，创造它们的始终是人类，一切科技，一切可能，以人为本，以爱为本。

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人工智能的论文3000字怎么写好看

（人工智能与机器人研究），这本书上面都是别人发表的关于人工智能的文章，比较权威可信的

人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。

最多追加100好吧，怎么都喜欢骗人啊 微型机器人的发展和研究现状 摘要: 微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支， 由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业， 近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人， 在分析了其特点和性能的基础上， 讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题， 并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。 关键词: 微型机器人; 微驱动器 近年来， 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行 器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前 景和军民两用的战略意义。因此， 作为微机电系统技 术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术 研究已成为国际上的一个热点， 这方面的研究不仅有 强大的市场推动， 而且有众多研究机构的参与。以日 本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究， 重点 是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空 间医疗微系统和微型工厂。国内在国家自然科学基 金、863 高技术研究发展计划等的资助下， 有清华大 学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大 学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系 统进行了大量研究， 并分别研制了原理样机。目前国 内对微型机器人的研究主要集中在三个领域[6] : (1) 面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器 人。(2) 针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器 人。(3) 面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器 人。 1 微型机器人的发展和研究状况 根据国内开展微型机器人研究的实际情况， 我们 着重讨论微型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和 特殊作业的微型机器人。 111 微型管道机器人 微管道机器人是基于狭小空间内的应用背景提 出的， 其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走进 行检测， 维修等作业。由于与常规条件下管内作业环 境有明显不同， 其行走方式及结构原理与常规管道机 器人也不同， 因此按照常规技术手段对管道机器人按 比例缩小是不可行的。有鉴于此， 微型管道机器人的 行走方式应另辟蹊径。近年来随着微电子机械技术的 发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁- 机耦合 技术应用的发展， 使新型微驱动器的出现和应用成为 现实。微驱动器的研究成果已成为微管道机器人的重 要发展基础[1] 。 日本名古屋大学研制成一种微型管道机器人， 可 用于细小管道的检测， 在生物医学领域的小空间内作 微小工作。这种机器人可以由管道外面的电磁线圈驱 动， 而无须以电缆供电。日本东京工业大学和NEC 公司合作研究的螺旋式管内移动微机器人， 在直径为 Φ2514mm的直管内它的最大运动速度是260mm/ s ， 最 大牵引力是12N。法国Anthierens 等人研制出了适用 于Φ16mm的蠕动式机器人， 此种微型机器人的最大 运动速度为5mm/ s ， 负载可达20N ， 具有很高的运动 精度， 负载大， 但运动速度较慢且结构复杂。 国内的上海大学和上海交通大学都研制出了惯性 冲击式管道微机器人， 上海交通大学的微机器人采用 层叠型压电驱动器驱动; 上海大学的微机器人驱动器 有层叠型和双压电薄膜两种类型[3] 。图1 所示为双压 电薄膜微小管道机器人其运动机理， 该机器人采用双 压电薄膜驱动器， 相对于单压电薄膜， 增大了驱动 力， 提高了承载能力。该机构的最大移动速度可以达 到15mm/ s ， 具有前进、后退、上升和下降功能。 112 微型医疗机器人的发展 近几年来， 医疗机器人技术的研究与应用开发进 展很快， 微型医疗机器人是其中最有发展前途的应用 领域， 据日本科学技术政策研究所预测， 到2017 年 医疗领域使用微型机器和机器人的手术将超过全部 医疗手术的一半。因此日本制定了采用“机器人外科 医生”的计划， 并正在开发能在人体血管中穿行、用 于发现并杀死癌细胞的超微型机器人。美国马里兰州 的约翰·霍普金实验室研制出一种“灵巧药丸”， 实际 上是装有微型硅温度计和微型电路的微型检测装置， 吞入体内， 可以将体内的温度信息发给记录器。瑞典 科学家发明了一种大小如英文标点符号的机器人， 未 来可移动单一细胞或捕捉细菌， 进而在人体内进行各 种手术。 国内的的许多科研院所主要开展了无创伤微型 医疗机器人的研究， 取得了一些成果。无损伤医用机 器人主要应用于人体内腔的疾病医疗， 它可以大大减 轻或消除目前临床上使用的各类窥镜、内注射器、内 送药装置等医疗器械给患者带来的严重不适合及痛 苦。中国科学技术大学在国家自然科学基金的资助下 研制出了基于压电陶瓷驱动的多节蛇行游动腹腔手 术术微型机器人， 该机器人将CCD 摄像系统， 手术 器械及智能控制系统分别安装在微型机器人的端部， 通过开在患者腹部的小口， 伸入腹腔进行手术。其特 点是响应速度快， 运动精度高， 作用力与动作范围 大， 每一节可实现两个自由度方向上±60°范围内迅 捷而灵活的动作， 图2 所示的是利用腹腔手术机器人 进行手术的场景[5] 。浙江大学也研制出了无损伤医用 微型机器人的原理样机， 该微型机器人以悬浮方式进 入人体内腔(如肠道， 食道) ， 可避免对人体内腔有 机组织造成损伤， 运行速度快， 速度控制方便。 113 特殊作业微型机器人的发展 除了上述提到的微型管道机器人和无创伤微型 医疗机器人以外， 国内外一些科研工作者广泛开展了 进行特殊作业微型机器人的研究。这种微型机器人配 备相应的传感器和作业装置， 在军事和民用方面具有 非常好的发展前景。 美国国家安全实验室制造出了有史以来世界上 最小的机器人， 这部机器人重量不到28g ， 体积为 411cm3 ， 腿机构为皮带传送装置， 该机器人可以代替 人去完成许多危险的工作。美国海军发明了一种微型 城市搜救机器人， 该机器人曾在2001 年“9111”事 件发生后的世贸废墟搜救现场大显身手。日本三菱电 子公司、松下东京研究所和Sumitomo 电子公司联合研 制出只有蚂蚁大小的微型机器人， 该机器人可以进入 空间非常狭小的环境从事修理工作， 身体两侧有两个 圆形的连接器可以与其他机器人相连接完成一些特殊 的任务。 由于自然界中的生物具有人类无法比拟的某些机 能， 因此近年来利用自然界生物的运动行为和某些机 能进行机器人设计、实现其灵活控制、受到了机器人 学者的广泛重视。国内已有多所高校和科研院所在开 展微型仿生机器人方面的研究。上海交通大学基于仿 生学原理， 利用六套并联平面四连杆机构、微型直流 电动机及相应的减速增扭机构研制出了微型六足仿生 机器人， 体积微小， 具有良好的机动性。该机器人长 30mm， 宽40mm， 高20mm， 重613 克， 其步行速度达 到3mm/ s[2] 。上海大学也进行了一些微型仿生机器人 的研究工作。 2 微型机器人发展中面临的问题 (1) 驱动器的微型化 微驱动器是MEMS 最主要的部件， 从微型机器人 的发展来看， 微驱动技术起着关键作用， 并且是微机 器人水平的标志， 开发耗能低、结构简单、易于微型 化、位移输出和力输出大， 线性控制性能好， 动态响 应快的新型驱动器(高性能压电元件、大扭矩微马 达) 是未来的研究方向。 (2) 能源供给问题 许多执行机构都是通过电能驱动的， 但是对于微 型移动机器人而言， 供应电能的导线会严重影响微型 机器人的运动， 特别是在曲率变化比较大的环境中。 微型机器人发展趋势应是无缆化， 能量、控制信号以 及检测信号应可以无缆发送、传输。微型机器人要真 正实用化， 必须解决无缆微波能源和无缆数据传输技 术， 同时研究开发小尺寸的高容量电池。 (3) 可靠性和安全性 目前许多正在研制和开发的微型机器人是以医 疗、军事以及核电站为应用背景， 在这些十分重要的 应用场合， 机器人工作的可靠性和安全性是设计人员 必须考虑的一个问题， 因此要求机器人能够适应所处 的环境， 并具有故障排除能力[4] 。 (4) 新型的微机构设计理论及精加工技术 微型机器人和常规机器人相比并不是简单的结 构上比例缩小， 其发展在一定程度上和微驱动器和精 加工技术的发展是密切相关的。同时要求设计者在机 构设计理论上进行创新， 研究出适合微型机器人的移 动机构和移动方式。 (5) 高度自治控制系统 微机器人要完成特定的作业， 其自身定位和环境 的识别能力是关键， 开发微视觉系统， 提高微图象处 理速度， 采用神经网络及人工智能等先进的技术来解 决控制系统的高度自治难题是最终实现实用化的关 键。 3 结论 微机器人还处于实验室理论探索时期， 离实用化 还有相当的距离。存在许多关键的技术没有得到解 决， 这些问题的解决过程中同时会带动许多相关学科 的发展。只有当这些问题解决以后， 微型机器人的实 用化才会成为可能。我们要勇于创新， 抓住这个前沿 课题， 将微型机器人技术应用到国民经济建设发展影 响较大的领域。

人工智能技术是当前信息技术应用发展的热点之一。与一般的信息处理技术相比，人工智能技术在求解策略和处理手段上具有独到之处。“人工智能初步”模块介绍了人工智能的基本概念和人工智能领域内容易为高中学生所理解和掌握的部分内容，是选修模块。 通过本模块的学习，学生应能描述人工智能的基本概念，会使用一种人工智能语言解决简单问题，把握其基本特点；能利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统；知道人工智能对人类学习、生活的影响；通过感受人工智能技术的丰富魅力，增强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。本模块的教学应强调让学生体验若干典型人工智能技术的应用；要根据高中学生的知识基础和本校实际情况开展教学；要发现有特长的学生并对他们进行有针对性的教学。本模块对采用的人工智能语言与专家系统工具不作具体要求，可以根据实际情况自主选择。本模块由3个主题组成。 (一）知识及其表达1．内容标准（1）能描述人工智能的概念与基本特点；知道人工智能技术随着计算机硬、软件技术的进步和应用需求而发展的事实和客观规律。（2）列举人工智能的主要应用领域；通过演示或实际操作，体验人工智能的若干典型应用，知道其发展现状。例1 符号运算： 通过网站 在线执行符号运算软件Mathematica，进行多项式乘、除以及因式分解等代数运算。例2 模式识别：声音识别、指纹识别、签名识别等识别技术的应用越来越广泛。例3 机器证明：这是我国科学家做出过重要贡献的人工智能应用领域之一。例4 智能代理：该技术在网上信息检索、个性化服务等方面有着广泛的用途。（3）掌握知识的概念；学会知识表达的基本方法。例1 用产生式规则表达简单的“动物识别”知识。例2 将上述“动物识别”的产生式规则用“与/或图”来表达。例3 采用框架表达“天气预报”知识。2．活动建议（1）就下列话题展开讨论：利用符号运算软件能解决中学课程中的哪些问题？具有哪些优点？（2）对产生式规则、与/或图、框架等常用的知识表示方法的特点、适用场合进行比较。（3）人工智能的基本思想已经在许多领域中得到了应用，“在家里寻找外星人”（SETI@home）项目就是利用人工智能的分布计算思想的一个成功案例。该项目由美国行星学会和美国加州大学伯克利分校于1999年5月开始实施，它利用特定屏幕保护程序调用全球上网的个人计算机的闲置能力，分析世界上最大的射电望远镜获得的数据，帮助科学家探索外星生物。教师先向学生简单解释分布计算的基本思想以及SETI@home项目的社会意义，学生登录_html 网站了解或亲自参与该项目。通过该活动使学生知道人工智能领域中分布式计算的概念，了解SETI@home项目的具体内容，感受现代信息技术服务于人类文明的价值。 （二）推理与专家系统1．内容标准（1）演示或使用简单的产生式专家系统软件，感受用专家系统解决问题的基本过程；了解专家系统的基本结构。例 通过网站 在线执行“PC产品顾问”（Desktop PC Product Advisor）专家系统，为准备添置的个人电脑规划合理的硬软件配置。（2）通过实例分析，知道专家系统正向、反向推理的基本原理；会描述一种常用的不精确推理的基本过程。（3）了解专家系统解释机制的基本概念及其在专家系统中的重要作用。例 执行专家系统，分别使用“Why”和“How”命令，了解其解释过程。（4）了解专家系统外壳的概念；学会使用一个简易的专家系统外壳，并能用它开发简单的专家系统。例 在专家系统的开发过程中，通常采用“原型化”策略。2．活动建议（1）针对学生熟悉或感兴趣的一个分类问题，利用简易专家系统外壳开发一个简单的专家系统。例如，用于识别校园中植物的专家系统。（2）有人认为：“信息技术的应用已经经历了数值计算、数据处理、知识处理三个阶段，专家系统是知识处理阶段的典型代表。”在学习了专家系统的相关内容后，让学生从信息技术的应用对象、策略与方法等方面对上述三个阶段的特点进行比较。 （三）人工智能语言与问题求解1．内容标准（1）了解一种人工智能语言的基本数据结构和程序结构，掌握相关概念，知道人工智能语言的主要特征。例 浏览Prolog语言网站-/，考察它的实例程序。（2）初步学会使用该语言设计程序求解简单问题，并能够上机调试、执行相应的程序。例1 用匹配方法解决简单的查询问题。例2 用递归方法求解汉诺塔（Hanoi）问题。（3）了解状态空间的概念与方法，学会用该方法描述待求解的问题。例 “井字棋”问题。（4）通过简单博弈问题的分析，了解用盲目搜索技术进行状态空间搜索的基本过程，知道启发式搜索的基本思想及其优点。例 1996年，“深蓝”计算机向国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫挑战失败。1997年，“深蓝”的后嗣替“父”报仇，以5:5的总比分击败卡斯帕罗夫。事实上，“深蓝”序列计算机中存放了包括卡斯帕罗夫的所有比赛棋谱在内的近百年的棋谱历史记录，它的“智能”主要体现在对海量的实战棋谱所进行的启发式搜索上。2．活动建议（1）以小组为单位，对本模块教学中尚未涉及的人工智能应用问题展开调查，就它们的应用情况、工作过程、优点与局限性以及对人们生活和工作所产生的影响进行讨论与分析。（2）观看、阅读与人工智能相关的影视作品或文学作品，发挥自己的想象力，描述人工智能技术的应用前景，以班级网站或板报的方式展示和交流。顺祝你2015幸福快乐。

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论文要求正文标题 ：黑体、小2或2号、加黑、居中 凝练、概括、有启发性作者姓名： 楷体、小4、加黑、居中 准确作者基本信息 ：宋体、5号、居中 单位（学校、院系、年级、学号）摘要： 楷体、5号、两端对齐、首行缩进2个字符 “摘要”和“关键词”两词用黑体、5号、加黑 文章各部分核心内容的连缀，150字左右为宜关键词：文章涉及的核心概念，可供检索，3－5个为宜正文： 导论段 宋体、5号、首行缩进2个字符 研究现状、研究意义、研究方案各主体段：由具有逻辑联系的若干自然段落组成，集中阐释一个小的主题，以服务于全篇的主题小标题 ：以“一”、“二”等顺延汉字数字加顿号标识，黑体、4号、加黑、居中 支撑文章主题的若干分主题，即各主体段的标题注释 ：“插入”脚注，自动编号，在“选项”中确定：脚注位置在“页面底端”、编号格式为“①②③”、起始编号为“1”、编号方式为“每页重编”，“全选”脚注后以“上标”按钮（X2）调整编号位置，“悬挂缩进”2个字符，两端对齐 用途：正文中征引文献的出处，需要特殊说明的问题；引文的书写顺序：著者、著述名、（译者）、出版单位及出版时间（或源期刊名及刊发期次）、页码。英文书名斜体。

不是的！ 1、三D设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化，更形象化的一种新兴设计方法。学习设计的美术的确很重要。主要是要对立体方面有感觉，但如果经过自己的锻炼和对软件的熟练程度。克服这点小问题应该是可以的。最主要的就是你有足够的时间锻炼自己。熟练对软件的掌握。要相信自己可以。不要硬着头皮去做。每个东西都技巧。 2、人工智能技术的基本原理、控制方法及应用。在简述人工智能的理论与方法基础上，较详细地介绍了人工智能在工业领域中的应用，包括人工智能基础知识专家系统、智能控制、计算智能及其应用、数据挖掘与智能决策、智能制造、智能机器人、综合集成智能系统和智能系统及装备实例等。

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最多追加100好吧，怎么都喜欢骗人啊 微型机器人的发展和研究现状 摘要: 微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支， 由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业， 近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人， 在分析了其特点和性能的基础上， 讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题， 并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。 关键词: 微型机器人; 微驱动器 近年来， 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行 器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前 景和军民两用的战略意义。因此， 作为微机电系统技 术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术 研究已成为国际上的一个热点， 这方面的研究不仅有 强大的市场推动， 而且有众多研究机构的参与。以日 本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究， 重点 是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空 间医疗微系统和微型工厂。国内在国家自然科学基 金、863 高技术研究发展计划等的资助下， 有清华大 学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大 学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系 统进行了大量研究， 并分别研制了原理样机。目前国 内对微型机器人的研究主要集中在三个领域[6] : (1) 面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器 人。(2) 针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器 人。(3) 面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器 人。 1 微型机器人的发展和研究状况 根据国内开展微型机器人研究的实际情况， 我们 着重讨论微型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和 特殊作业的微型机器人。 111 微型管道机器人 微管道机器人是基于狭小空间内的应用背景提 出的， 其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走进 行检测， 维修等作业。由于与常规条件下管内作业环 境有明显不同， 其行走方式及结构原理与常规管道机 器人也不同， 因此按照常规技术手段对管道机器人按 比例缩小是不可行的。有鉴于此， 微型管道机器人的 行走方式应另辟蹊径。近年来随着微电子机械技术的 发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁- 机耦合 技术应用的发展， 使新型微驱动器的出现和应用成为 现实。微驱动器的研究成果已成为微管道机器人的重 要发展基础[1] 。 日本名古屋大学研制成一种微型管道机器人， 可 用于细小管道的检测， 在生物医学领域的小空间内作 微小工作。这种机器人可以由管道外面的电磁线圈驱 动， 而无须以电缆供电。日本东京工业大学和NEC 公司合作研究的螺旋式管内移动微机器人， 在直径为 Φ2514mm的直管内它的最大运动速度是260mm/ s ， 最 大牵引力是12N。法国Anthierens 等人研制出了适用 于Φ16mm的蠕动式机器人， 此种微型机器人的最大 运动速度为5mm/ s ， 负载可达20N ， 具有很高的运动 精度， 负载大， 但运动速度较慢且结构复杂。 国内的上海大学和上海交通大学都研制出了惯性 冲击式管道微机器人， 上海交通大学的微机器人采用 层叠型压电驱动器驱动; 上海大学的微机器人驱动器 有层叠型和双压电薄膜两种类型[3] 。图1 所示为双压 电薄膜微小管道机器人其运动机理， 该机器人采用双 压电薄膜驱动器， 相对于单压电薄膜， 增大了驱动 力， 提高了承载能力。该机构的最大移动速度可以达 到15mm/ s ， 具有前进、后退、上升和下降功能。 112 微型医疗机器人的发展 近几年来， 医疗机器人技术的研究与应用开发进 展很快， 微型医疗机器人是其中最有发展前途的应用 领域， 据日本科学技术政策研究所预测， 到2017 年 医疗领域使用微型机器和机器人的手术将超过全部 医疗手术的一半。因此日本制定了采用“机器人外科 医生”的计划， 并正在开发能在人体血管中穿行、用 于发现并杀死癌细胞的超微型机器人。美国马里兰州 的约翰·霍普金实验室研制出一种“灵巧药丸”， 实际 上是装有微型硅温度计和微型电路的微型检测装置， 吞入体内， 可以将体内的温度信息发给记录器。瑞典 科学家发明了一种大小如英文标点符号的机器人， 未 来可移动单一细胞或捕捉细菌， 进而在人体内进行各 种手术。 国内的的许多科研院所主要开展了无创伤微型 医疗机器人的研究， 取得了一些成果。无损伤医用机 器人主要应用于人体内腔的疾病医疗， 它可以大大减 轻或消除目前临床上使用的各类窥镜、内注射器、内 送药装置等医疗器械给患者带来的严重不适合及痛 苦。中国科学技术大学在国家自然科学基金的资助下 研制出了基于压电陶瓷驱动的多节蛇行游动腹腔手 术术微型机器人， 该机器人将CCD 摄像系统， 手术 器械及智能控制系统分别安装在微型机器人的端部， 通过开在患者腹部的小口， 伸入腹腔进行手术。其特 点是响应速度快， 运动精度高， 作用力与动作范围 大， 每一节可实现两个自由度方向上±60°范围内迅 捷而灵活的动作， 图2 所示的是利用腹腔手术机器人 进行手术的场景[5] 。浙江大学也研制出了无损伤医用 微型机器人的原理样机， 该微型机器人以悬浮方式进 入人体内腔(如肠道， 食道) ， 可避免对人体内腔有 机组织造成损伤， 运行速度快， 速度控制方便。 113 特殊作业微型机器人的发展 除了上述提到的微型管道机器人和无创伤微型 医疗机器人以外， 国内外一些科研工作者广泛开展了 进行特殊作业微型机器人的研究。这种微型机器人配 备相应的传感器和作业装置， 在军事和民用方面具有 非常好的发展前景。 美国国家安全实验室制造出了有史以来世界上 最小的机器人， 这部机器人重量不到28g ， 体积为 411cm3 ， 腿机构为皮带传送装置， 该机器人可以代替 人去完成许多危险的工作。美国海军发明了一种微型 城市搜救机器人， 该机器人曾在2001 年“9111”事 件发生后的世贸废墟搜救现场大显身手。日本三菱电 子公司、松下东京研究所和Sumitomo 电子公司联合研 制出只有蚂蚁大小的微型机器人， 该机器人可以进入 空间非常狭小的环境从事修理工作， 身体两侧有两个 圆形的连接器可以与其他机器人相连接完成一些特殊 的任务。 由于自然界中的生物具有人类无法比拟的某些机 能， 因此近年来利用自然界生物的运动行为和某些机 能进行机器人设计、实现其灵活控制、受到了机器人 学者的广泛重视。国内已有多所高校和科研院所在开 展微型仿生机器人方面的研究。上海交通大学基于仿 生学原理， 利用六套并联平面四连杆机构、微型直流 电动机及相应的减速增扭机构研制出了微型六足仿生 机器人， 体积微小， 具有良好的机动性。该机器人长 30mm， 宽40mm， 高20mm， 重613 克， 其步行速度达 到3mm/ s[2] 。上海大学也进行了一些微型仿生机器人 的研究工作。 2 微型机器人发展中面临的问题 (1) 驱动器的微型化 微驱动器是MEMS 最主要的部件， 从微型机器人 的发展来看， 微驱动技术起着关键作用， 并且是微机 器人水平的标志， 开发耗能低、结构简单、易于微型 化、位移输出和力输出大， 线性控制性能好， 动态响 应快的新型驱动器(高性能压电元件、大扭矩微马 达) 是未来的研究方向。 (2) 能源供给问题 许多执行机构都是通过电能驱动的， 但是对于微 型移动机器人而言， 供应电能的导线会严重影响微型 机器人的运动， 特别是在曲率变化比较大的环境中。 微型机器人发展趋势应是无缆化， 能量、控制信号以 及检测信号应可以无缆发送、传输。微型机器人要真 正实用化， 必须解决无缆微波能源和无缆数据传输技 术， 同时研究开发小尺寸的高容量电池。 (3) 可靠性和安全性 目前许多正在研制和开发的微型机器人是以医 疗、军事以及核电站为应用背景， 在这些十分重要的 应用场合， 机器人工作的可靠性和安全性是设计人员 必须考虑的一个问题， 因此要求机器人能够适应所处 的环境， 并具有故障排除能力[4] 。 (4) 新型的微机构设计理论及精加工技术 微型机器人和常规机器人相比并不是简单的结 构上比例缩小， 其发展在一定程度上和微驱动器和精 加工技术的发展是密切相关的。同时要求设计者在机 构设计理论上进行创新， 研究出适合微型机器人的移 动机构和移动方式。 (5) 高度自治控制系统 微机器人要完成特定的作业， 其自身定位和环境 的识别能力是关键， 开发微视觉系统， 提高微图象处 理速度， 采用神经网络及人工智能等先进的技术来解 决控制系统的高度自治难题是最终实现实用化的关 键。 3 结论 微机器人还处于实验室理论探索时期， 离实用化 还有相当的距离。存在许多关键的技术没有得到解 决， 这些问题的解决过程中同时会带动许多相关学科 的发展。只有当这些问题解决以后， 微型机器人的实 用化才会成为可能。我们要勇于创新， 抓住这个前沿 课题， 将微型机器人技术应用到国民经济建设发展影 响较大的领域。

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