机器人技术论文范文

机器人技术论文范文第1篇

1.1硬件系统硬件系统是将系统进行模块化分解来进行设计，主要包括CC2530芯片模块，电源模块，射频电路模块，控制芯片与机器人对接模块。其中CC2530芯片是一款用于嵌入式应用的系统芯片，由TI公司推出，是一种使用了IEEE802.15.4标准的ZigBee和ZigBeeRF4CE解决方案的系统。CC2530内部已集成了一个8051微处理器与高性能的RF收发器。CC2530能够以非常低的总材料成本建立强大的网络节点，拥有较大的Flash，其存储容量多达256KB，它是理想的ZigBee专业应用芯片[5]。电源模块为3.3V与5V供电，控制芯片与机器人对接模块包括稳压部分，电平转换部分以及串口。各部分原理如图3。

1.2测试平台测试平台以3个轮式智能小车作为智能机器人模型进行搭建，智能小车为飞思卡尔车模改装的，智能小车采用红外传感器、摄像头、超声波定位仪等设备进行信息的反馈，使每个机器人具有自动避障，实时调控和定位功能，图4所示。

2系统软件设计

该软件程序主要包括模块的定义、参数类型的初始化以及各个模块功能的实现方式3个部分。模块的定义是用来确定节点的性质，如其中的协调机器人定义为FFD，向其提供全部的IEEE802.15.4MAC服务，要求其既可以发送和接收数据，还具备路由功能，而其他机器人只需向其提供部分IEEE802.15.4MAC服务，因此只需将它们定义为RFD设备，让它们具备发送和接收数据，而不充当协调点和路由节点。初始化的目的则是配置系统参数，首先定义系统的时钟信号，然后定义ZigBee芯片所连接的MCU类型和型号，接着定义通信模块性质即定义通信模块所在节点为全功能节点还是缩减功能节点及ZigBee网络层和MAC层的参数等[6]，如3个轮式机器人的16位PAN地址，无线发送信道的选择，发送接收频率，校验方式等。模块功能的实现是通过将每个模块分配一个16位的PAN标志符，作为区分每个终端设备的唯一标志，人所面对的主控模块终端拥有最高的优先级别，并且可以单独控制每个机器人的行为，也可以向所有机器人发送协作控制命令，让机器人自行协作运动，当协作命令发送后，机器人将以协调机器人作为核心，按照队形坐标进行编队运行，在此过程中软件设定队形坐标检测时间，当实际队形坐标与超声辅助系统提供的坐标信息不符时，协调机器人可以通过发送命令的方式控制其他机器人进行相对位置的调整，从而达到人机通信与机器人间相互通信的目的。具体流程图如图5。

3实验结果与问题分析

3.1实验结果展示通过实验情况可以看到：利用ZigBee无线通信技术设计的通信系统，可以实现多机器人间的组网通信，从而实现编队控制，在此通信系统的控制下，3个轮式机器人不但可以通过人机控制方式进行三角形与直线型编队间的相互变换，还可以在机器人间相互通信的基础上，自动地达到编队的目的。

3.2实验问题分析1)在实验过程中，由于实验测试平台采用超声波辅助定位模块，故实验场地中设有超声定位的固定参考点，因此不同的实验场地智能机器人的定位需经过测试进行调整，当然辅助定位也可以采用其他模块进行，这并不会影响此通信系统的性能，依然可以很好地完成队形间的变换。2)在实验过程中，由于超声定位的坐标返回值与系统设置的相对坐标数值不可能完全吻合，因此在实际应用中，将系统坐标数值设置为区间值，即当超声定位模块返回的坐标值在系统相对坐标值范围内就认为已经运行到指定位置，便进行下一步运行，因此在不同的实验测试过程中队形可能会出现一些误差，但这种误差经过对系统坐标区间值范围的调整可以适当减小，达到误差允许范围内，因而对编队的美观性影响不大。

4结束语

笔者在ZigBee技术的基础上设计了一种将人机通信和多机器人间相互通信相结合的通信系统。在一定的空间范围内，该通信系统既使机器人自身具有一定的智能性，又不脱离人的掌控，不仅发挥了ZigBee技术低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的优点，还使机器人充分利用了时间上空间上的分布性与高效性从而更好的协作，共同完成任务，展示其良好的应用价值。

机器人技术论文范文第2篇

（1）多媒体教学节约时间、效率高

在多媒体实习课程教学过程中，教师利用计算机将教学目标和课题任务演示给学生看，节省了以往传统教学模式中的逐个示范操作，缩短了学生循环操作周期，争取了更多的操作练习机会。多媒体教学通过声音、文字、图片、视频，多角度、多方位地帮助学生理解知识使学生从以往的想象空间到图文并茂的课件，思维方式得到转变，理解问题的能力得到提高，对知识的把握更加精准，提高了学习效率。

（2）多媒体教学丰富课堂内容

焊接机器人多媒体教育的内容不光是对本课题知识的摘抄和复制，备课期间可以利用计算机对课程的内容进行多方面的获取，充分利用网络的资源对实习课题任务进行扩展，使学生学习知识的同时，了解该学科的某知识点发展的最新信息，开阔学生眼界，拓展学生思路。

（3）多媒体教学设计的优势

多媒体技术在教学设计方面的优势体现在两个方面：一方面，由于多媒体技术是将视觉、听觉信息通过多种媒体有机结合并由计算机进行综合处理和控制，因而能极大地调动学生的各种感官协同作用完成教学任务，这与我们以前所介绍的媒体的单一感官作用不同；另一方面，因为利用多媒体技术进行的教学是基于学生的特点，以学生为主体进行的，针对不同的学生群体或个体，多媒体教学的方式和内容有很大的不同，不同的学生接受能力不一样，动手操作能力也不一样，因此，通过多媒体教学可以更好的实现因材施教。

（4）多媒体教学的综合优势

以计算机为基本工具，以多媒体技术为依托，教师教学手段多样化，教学内容丰满多元化，教学的信息传达方式具有多样性，整体来说，是传统教学方式的进步。尤其是在实习教学中，计算机更以其自身的特点，辅助学生进行实习，理论与实际联系更紧密。

2多媒体技术在焊接机器人操作实习教学中的应用

焊接机器人操作作为实习教学，不单要使学生掌握理论知识，更要学生熟练应用到实际中。焊接机器人操作实习的多媒体教学可以结合课程特点，通过制作KUKA机器人实物模型仿真动画以及机器人实习多媒体教学系统进行教学，教师操作平台与学生计算机相连接，实时掌握学生的情况，能够起到更好的教学效果。机器人操作包括机器人编程及操作两部分的内容。编程部分的内容如果在机器人示教机上集中演示会导致部分学生看不到，因而无法理解，造成编程障碍。而机器人操作的时候存在的问题在实习现场我们只能一对一的传授，在集体讨论时我们无法具体探讨。采用多媒体教学我们可以很轻松的解决这些问题，下面分别结合焊接机器人编程以及焊接机器人基础操作加以说明。

2.1焊接机器人离线编程

采用多媒体技术进行教学，以计算机为教学平台，以VC编程软件为工具，通过机器人动画视频的播放使学生明确教学目标。学生观看视频后结合理论知识的引导，就能领悟机器人编程动作是怎么实现的。机器人焊枪沿着图形轨迹模拟四条直线焊道，在操作过程中要求学生掌握步骤：

（1）确定base坐标系

（2）生成一条新的Sequence路径，在Teach页面，设置Base,Tool的编号及参数，编写直线语句时要求焊枪寻找的点的位置，并使焊枪沿着工件轨迹运行。

（3）焊枪在运行过程中注意焊枪焊接角度的调整。

（4）设置焊接参数

（5）生成焊接程序

运用任务驱动学生根据教师讲解的实习操作步骤结合理论知识自行在电脑上实现编程。在教学过程中可通过联网远程计算机对学生的编程情况进行了解，并作出相对应的指导。利用仿真软件，学生在实习中可以通过计算机进行仿真模拟，验证焊接路径是否正确，焊枪姿态角度是否合理以及检验焊接工艺。通过以上方法学生容易理解，机器人编程理解难的问题也就迎刃而解了。

2.2焊接机器人基本操作

由于焊接机器人实习设备有限，学生3人一组轮流操作，若每组都详细讲解演示，不仅示范时间有限，工作量大，而且教学效果较差，若使用多媒体演示操作，并详细指导在操作中容易出错的地方，学生一边记笔记，一边理清操作思路，为操作做好准备工作。这样不但节省了学生操作时间，而且通过总结的经验结合切身体验，起到事半功倍的效果。

3提高多媒体教学的措施

在中职学校，传统的多媒体教学运用在理论教学上较多，实习课程使用多媒体的概率比理论课程少的多，原因有很多，例如实习课的老师大多数具备较强的实践经验，但理论知识相对薄弱；使用多媒体能力有限；多媒体课件资源不足、课件质量欠佳等。因此，要进行高效的多媒体教学就必须对上述问题结合教学实践进行深入的分析与探究，这也是多媒体教学发展的要求，具体措施如下：

3.1组织教师学习多媒体软件制作

常用的课件制作软件有PowerPoint、Authorware、Director和Flash等。结合本课程的制作，主要是在PowerPoint的基础上插入Flas，主要目的使学生直观的通过动画形式来理解编程及操作原理，为本课程的实习操作打下坚实基础。学会了多媒体软件的制作，可以使理论及实习教学课堂更生动，内容更丰富。

3.2提高教师多媒体应用能力

教师是教学中的主导者，教师的水平高低和课件制作的质量，是多媒体教学的关键。教师一方面要提升自我工作能力，另一方面要提高多媒体使用的技能和技巧，这样才能发挥多媒体本身的优势，充分利用课件资源，更好的实现多媒体教学。

3.3提高实习教师的自身理论素养

通过参加培训，科研活动，比赛，继续教育等活动提升实习教师的理论水平，更好的为教学服务。

4结论

随着多媒体技术发展越来越快，应用于教学的多媒体教学，其覆盖方位越来越广，多媒体技术与实习教学相结合，更好地帮助学生进行实习的学习，调动学生学习的积极性，提高学生的动手能力，使实习教学的目的更明确，使学生更深层次将理论与实际相结合，真正实现教学的最优化，提高教学效率。

机器人技术论文范文第3篇

焊接机器人的优点在于:焊接参数稳定，大幅提高了焊接产品的质量;使操作工人远离焊接弧光、烟雾和焊渣飞溅的侵害，极大地改善了工作条件;可以24h连续工作，大幅提高了劳动生产率。我国的工业机器人自上世纪一七五科技攻关开始起步，经过30多年的发展，在机器人的设计、制造、控制系统、传感器技术和智能应用方面都取得了长足的发展，弧焊机器人已广泛应用在汽车及装备制造等领域的焊装线上。科学技术的不断发展，使工业生产系统不断向大型复杂开放的方向发展，反过来又对焊接机器人等工业技术提出了更高的要求，虚拟仿真技术、人工智能控制和多智能体协同工作系统等高新技术正成为焊接机器人技术研究的热点，不断推进焊接机器人向着更先进的数字化、信息化、智能化方向发展。

1虚拟仿真高新技术

虚拟仿真技术是在信息处理技术和网络技术发展的基础上，将先进的仿真技术手段与网络技术相结合，对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术。这一技术包括了三维计算机图形学技术、人机交互技术、多功能传感技术、人工智能、高清晰度的显示技术以及网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。在机器人研发设计阶段，由于机器人的机械手是多自由度的空间连杆机构，如果采用传统的力学和运动学理论来进行计算分析，那么难度非常大。如果利用计算机虚拟仿真技术，将机械手的几何参数及各组成零件的结构和力学特征与机器人学理论结合，运用三维设计软件将其模拟出来，再对其进行模拟运动和受力分析，就可以得到直观且可靠的结果。在机器人试验过程中，由真实设备和计算机仿真系统综合组成虚拟现实环境，让机器人在仿真环境中模拟正常工作状态，这样不仅加快了机器人系统的实际应用能力检测的进度，也缩短了其在工作环境中的安装和调整周期，更避免了许多在常规计算中难以测算的动态障碍、十涉等问题。

2多智能体协调控制高新技术

多智能体协调控制系统是指多个智能体通过系统控制互相协调、配合，协同工作，能够共同完成一项工作任务的组合系统，是近年来刚刚兴起的一项开放J陛智能新技术。多智能体协调控制系统是在单体智能机器人的基础上，为了适应复杂工作而将多个机器人的工作组合协调，相互关联。在搭建该控制系统时，重点考虑多个智能体的协调运作，即每个智能体按控制要求，在规定时间和空间内完成既定任务，且与相关联的智能体在时间和动作上协调一致，相互间有信息交互，具备一定的调节反馈能力。多智能控制体系利用一个控制系统，组成一个庞大的复杂的体系，完成复杂的工作目标，解决了一个全局性问题。其特点在于，将本应非常复杂的硬件和软件控制系统，分解成了相对简单的、独立的、相互间有信息反馈、彼此协调的多个单智能体单元。整个系统实现了资源共享、信息互通、互相协调、互相控制，通过易于管理、可灵活调整的多个单体，完成各种复杂的工作任务。

3智能传感器高新技术

近年来，随着微电子技术的不断发展，传感器技术也得到了长足进步，在传统传感器的基础上，发展起了多种新型智能传感器。在焊接机器人领域应用的有电弧传感器、超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤陀螺惯性测量的三维运动传感器，以及包括光谱、光纤、红外等在内的光传感器等。智能传感器技术对机器人技术向高精方向发展起到了重要的推动作用。电弧传感器的工作原理是直接从焊接电弧本身获取焊缝偏差信息，不需要任何附加装置，具有成本低、实时性强等优点。采用了视觉传感器的机器人，通过视觉控制不需要预先对工业机器人的运动轨迹进行示教或离线编程，可节约大量的编程时间，提高生产效率和加工质量。同时，为了使智能机器人系统获取更加全面、准确的环境信息，以满足其综合决策的需要，一种以多传感器联合为基础的信息采集处理系统，即多传感器智能信息融合技术也应运而生，与传统只能测量一种信息的智能传感器相比，其性能大为提高。

4结语

机器人系统的研究是复杂的跨学科领域研究，其最完美的蓝图就是希望机器人能像人类一样思考、判断和决策，并富有各种感觉系统，目前根据人类感官原理设计的机器人视觉控制系统、皮肤触觉控制系统、神经网络控制系统等，对动态、非连续的焊接系统已经有很好的适应能力。另外，焊接机器人的遥控及监控技术、机器人半自主和自主技术、多机器人和操作者之间的协调控制，通过网络建立大范围内的机器人遥控系统等技术也正成为研究的热点方向。

机器人技术论文范文第4篇

Advances In Climbing and

Walking Robots

Proceedings of 10th International Conference(CLAWAR 2007)

2007，763pp

Hardback

ISBN9789812708151

M.谢等编

机器人学是工程及自然科学中令人神往的领域。机器人学已经对许多工业做出重要贡献，工业机器人在诸如组装、焊接、油漆及材料处理之类的任务中广泛应用。与些同时，我们又目睹了特殊机器人的出现，它们在非工业环境中执行有价值的任务，这些任务包括搜索与救援、扫雷、监测、探险及安全保卫。此外，对在民用及专业服务部门中机器人的技术研究及发展工作正在进行。类似攀登与行走机器人这类用于在非结构性环境中执行任务的移动机器人的兴起，进一步加剧了机器人学研究必须面对的挑战。这种挑战不仅包括了涉及标准化在内的技术与工程方面，而且也包括了社会、经济与伦理方面。CLAWAR2007于2007年7月16－18日在新加坡举行，该系列国际会议自1998年起每年举行，这次是第10届。总共有来自五大洲22个国家的作者在CLAWAR2007上做介绍，这本会议录报道了攀登及行走机器人的最新研发振奋人心的应用及挑战。

本书汇集的论文共分成了5个部分。1.全体会议介绍，5篇论文；2.攀登机器人进展，26篇论文；3.行走机器人进展，24篇论文；4.似人足球机器人进展，5篇论文；5.支持技术，27篇论文。部分论文标题为：1.救援机器人滑动插座移动模块；2.有攀登腿的带轮子爬墙机器人；3.用于快速四脚移动的进化神经网络；4.绳索攀登机器人的设计与构造；5.用于长焊接线检验的攀登机器人开发；6.关于利用陀螺效应二足移动的提议；7.新型腿－轮行走机器人的设计与问题；8.利用滞后算法的似人机器人RH1的脚规划运动；9.局部模块化行走机器人的运动模拟；10.行走双脚机器人基于观测器的控制：稳定性分析；11.三维双脚机器人无驱动动态行走研究；12.ROTOPOD：一种新颖的有效带腿移动；13.似人足球机器人的分布式嵌入控制系统结构；14.快速行走拟人足球机器人的最佳性能：实证研究；15.双臂系统并行规划算法；16.利用平均移位算法的全局定域化问题方法；17.MCA2机器人控制应用的可扩展模块化框架；18.灵活连接机械手的基于隐藏马尔可失模型的模糊控制器。

本书可供从事机器人研究与开发的研究人员、工程师阅读借鉴。

胡光华，

高级软件工程师

(原中国科学院物理学研究所)

Hu Guanghua, Senior Software Engineer

机器人技术论文范文第5篇

关键词：机器人教育；发展综述；机器人；内容研究

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2012）12-0014-04

2003年颁布的普通高中新课程标准将“简易机器人制作”列入中小学选修内容，使得我国机器人教育在大众化、普及化层面上跃上了一个新的台阶。近年来，涌现大量机器人教育方面的研究文献，对其进行综述分析有助于了解机器人教育的现状，把握其发展趋势，为机器人教育的研究与发展提供参考。

一、文献来源

在中国知网数据库中以主题 “机器人教育”进行检索，截至2011年12月31号，共得到149条记录，剔除不相关内容后，① 得到94篇样本文章，其中，硕士学位论文24篇，其余为学术论文。通过前期分析，发现学术论文和学位论文各有侧重点，学术论文代表了此领域的最新研究动态，学位论文则从一定深度探讨了机器人教育的相关情况。

二、研究综述与分析

为了解国内机器人教育的研究重心，选取文章内容和文章篇数两个维度，运用Excel分析工具统计，结果见图1。

从研究的目的及内容上看，样本文献主要从以下八方面展开研究：理论探讨、教学模式构建与实践应用、课程与教材的设计开发、技术工具、社会效益、机器人比赛、师资培养以及综述等。

从数量比例上看，上述八类不同侧重点的文献所占比例差别很大，理论探讨、教学模式构建与实践应用、课程与教材的设计开发是本领域研究的重点。

1.发展综述类

综述类文献是了解并把握整体研究动态的有力工具。［1］从图1可以看出，目前有关机器人教育综述类的文献比例较小。舒慧东通过中国知网搜集相关文献，从文献数量、研究内容、学校类型、研究的时间阶段等方面，回顾了国内中小学机器人教育发展的历程，梳理了机器人教育研究的情况，指出机器人教育研究速度在不断加快，并开始注重研究的实用性，中小学机器人的教育逐渐向深层迈进。［2］王吉岱等从教育机器人研制的角度，论述了国内外教育机器人的发展状况。

2.理论探讨类

针对机器人教育的理论探讨方面的文章所占比例最大，占总数的33%。主要探讨了机器人教育的概念及分类、相关理论指导下的机器人教学的模式、方法以及组织策略、机器人教育与学生创新意识、创新能力、科学素养之间的关系等。

概念界定方面的文献主要从机器人教育的概念和特征出发，对其进行分类。其中，彭绍东教授的论述最为详尽，他认为“机器人教育是指学习、利用机器人, 优化教育效果及师生劳动方式的理论与实践。”［3］并指出教学机器人具有教学性、人机友好性、高智能性、自主性、知识丰富性、多功能性、多形态性、专业性和安全性。

相关理论指导下的机器人教育的研究主要集中在STS教育理念、多元智能理论、模块化思想以及合作学习在机器人教育中的应用。以STS教育思想为架构，以中小学机器人教育为例，从教学目标、教学内容、教学策略、教学评价方面对如何在机器人教学中融入STS教育理念进行了探索与设计。［4］而胡卫俊则结合自身实际经历论述了多元智能理论对机器人教育的指导作用。王海芳等根据小学机器人教学特点，从教学目标、教学实施、教学评价三个方面进行了具体分析，指出模块化思想在小学机器人教学中的应用方式。赵加兴等通过归纳合作学习的相关概念及理论，结合机器人教学实际，提出了合作学习应用于机器人教学中的教室布置方案、优质二人组分组方式和“任务轮换—组内互教”合作学习模式。［5］

机器人教育与学生创新意识、创新能力、科学素养之间关系的研究主要探讨开展机器人教育在学生创新意识、创新能力的培养中的作用和可行性。例如，王荣良通过阐述工程思维的含义、本质特性，指出机器人教育培养中小学生开展工程思维培养的可行性和重要性。［6］

3.课程和教材设计开发类

国内机器人教育从《普通高中技术课程(实验)标准》中“通用技术”科目设立的“简易机器人制作”模块才正式开始，起步相对较晚，目前还没有形成自己的课程体系，没有统一的教材和课程标准，大多学校以机器人竞赛为背景或前提，以机器人产品说明书和编程软件为蓝本自编教材。［7］对此，一些学者进行了有针对性的研究，内容主要集中在校本课程建设、立体教材的设计开发、教学活动设计等方面。

4.模式构建与实践应用类

2007年以来机器人教学模式的构建及实践应用开始成为热点问题，此方面的文章大量涌现，关注的是机器人教育在创新人才培养方面的模式、方法、组织策略以及实践应用问题，主要集中在中小学机器人教学方面，少量涉及高职高专机器人教育的探索。

这类研究主要结合机器人教育教学的实践，针对遇到的问题或困惑提出解决策略或在相关理论指导下研究机器人教学模式和方法，并进行实践验证。例如，孙世杰结合机器人教学的实践，指出可以通过组织各种文化活动培养学生的兴趣，以任务驱动的形式开展机器人项目教学，加强机器人校本课程开发和学科整合，培养学生创新精神。齐元沂在“社会建构主义理论”、“群体动力学”、“集体智慧构建”等理论的指导下，结合Lego机器人教学，开发了适合于小学四年级学生学习的机器人教学案例，并与授课教师一起研讨教学方案，共同开展教学活动，探索小学生集体智慧的培养策略。

张存鹰则针对高职院校开展机器人教育的相关问题进行了探讨，在对高职院校开展机器人教学的可行性分析的基础上，提出了高职院校开展机器人教学的若干方案。

5.技术工具类

机器人技术论文范文第6篇

【关键词】机器人教学;能力培养;教学内容;教学方法

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)03―0144―03

引言

20世纪是人类科学技术迅速发展的辉煌100年,综合诸多前沿学科和技术的机器人的诞生和机器人学(Robotics)的建立是上世纪科学技术所取得的重大成就的代表之一。从1962年美国万能自动化(Unimation)公司的第一台机器人的投入使用到现在,短短40多年的时间,机器人已从无到有,现在已拥有“百万大军”,在世界各个领域和人民生活的诸多方面忠诚地为人类服务,做出了不可磨灭的贡献。随着机器人技术的蓬勃发展,目前全国的许多高校甚至中小学都开设了机器人教学的相关课程,而且学生的人数在逐年增多。以北京航空航天大学(简称北航)为例,现在每年选修机器人课程的学生都在上百人左右。机器人是一门多学科高度交叉的前沿学科,包括机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等,无论在基础理论方面还是在实践应用方面其发展速度都十分惊人。为了进一步更新教学理念,优化教学策略,保持与国内外机器人教学同步提高,笔者对国内外十几所著名高校的机器人教学情况,就教学大纲、成绩考核等方面进行了调查研究与分析,在此基础上对笔者从事的机器人教学课程进行了改革和探索,提出了一些建议和改革措施,并在近三年北航的《机器人学》教学过程中进行了实践,取得了不错的教学效果。

一 国内外机器人教学的调研

美国是机器人技术的发源地,开展机器人教学的高校比较多,而且教学水平和教学质量在国际上都是首屈一指的。调研的美国高校包括MIT[1]、Stanford[2]、CMU[3]、UC-Berkeley[4]、CIT[5]五所高校,国内高校包括清华大学[6]、上海交通大学[7]、哈尔滨工业大学[8,9]、吉林大学[10]、天津大学[11]、北航六所高校。调研的方式主要是收集各高校网站相关教学信息,包括教学大纲、成绩考核等,通过分析比较,总结经验。

就所调研的国内外高校而言,国内外高校机器人教学特点可概括如下(参见表1和表2):

1 美国高校的机器人启蒙课程或机器人导论等开设在本科,使本科学生对机器人有个普遍的了解,以“讲解+实验+讨论”的形式,利于形象化理解;研究生阶段开设《高级机器人学》等更深层次的课程,进行分方向研究。开设的专业较广,涉及机械工程、电子工程、航空航天、计算机科学等专业,而国内高校本科开设机器人课程的相对较少。

2 国内的机器人课程主要开设在硕士第一学期,部分学校在本科阶段开设《机器人概论》课程,现有将《机器人学》从硕士提到本科的倾向。开设方式多样,如必修、专业选修、全校选修等。国内高校选择教材较集中,选用蔡自兴《机器人学》、熊有伦《机器人学》的居多,部分高校的课外参考书为国外原版教材。

3 美国高校的机器人实验与课堂讲解的学时比例基本上在1:1.5左右,而国内高校的实验学时数相对较少(实验与讲解的比例最高为1: 3.2),半数以上高校的实验课时数为零。例如,MIT的课堂教学学时数与北航的差不多,但实验的学时数已经达到了22学时,而北航的实验学时数为零。

4 就考核方式而言,美国高校的机器人课程都有期中考核,国内高校基本上没有期中考核。此外,美国高校的机器人课程作业考核占的比重比较大,比如CMU的作业考核占到了总成绩的60%。

二 北航机器人教学现状

以北航机器人所为全校研究生开设的《机器人学》这门课程为例,我们的机器人教学还有较多不合理之处:

1 教学内容陈旧。课程的教学大纲是九十年代制定的,十几年了没有什么变化,远远落后于机器人技术的发展。而教师在授课时基本按照教学大纲来执行,对教学内容的更新不多。课程设置的大多还是一些传统基础内容,而从学生的反馈来看他们对该学科的前沿进展和最新成果更加感兴趣,因此需要从兴趣方面引导学生积极地自主学习,在该学科上不但具有扎实的基础同时具有宽广的知识面。

2 教学环节上也存在诸多不合理之处,过多偏重于教师的讲授,学生独立思考、实践的课程根本没有。而实践环节是检验学生创新思维能力的最佳方法, 是锻炼学生对信息的采集、分析、处理和应用等必不可少的重要环节。

为了全面提高机器人教学的质量和学生的培养质量,使学生能真正学到系统深入的机器人知识并具有较强的实际运用能力,为他们在后续的工程实践和研究过程中创造出创新性的研究成果奠定基础,有必要针对上述问题进行《机器人学》课程教学的改革,制定合理的课程内容和教学方案。

三 改革措施与实践效果

针对《机器人学》这门课程存在的问题,基于“能力培养”的主导思想,对该课程进行了改革和探索。

1 教学内容方面的改革

教学内容方面的改革主要包括两方面:

(1)在教学内容上增加了入门介绍的内容。针对我校的大部分研究生在本科阶段未上过机器人相关课程的情况,借鉴国外本科机器人教学的内容和方式,把绪论部分的学时从原来的1学时增加到了2学时,并采用视频、图片、动画、参观等直观形象的方式为学生较系统地介绍机器人的发展历史、分类、用途、研究方向等,让学生在2学时的时间内对机器人这个学科有一个基本的认识,避免了过去绪论时间短,学生还未弄明白学习对象的情况下就开始专业知识的学习。此外,在绪论里面每年都增加新的机器人的研究进展,学生们既了解了历史又开阔了眼界。在过去三年的实践中,上述教学改革得到了学生的好评。

(2)在教学内容上注重了“深度”与“广度”的结合。在以前的机器人教学内容中偏重于知识的深度而忽略了知识的广度,例如偏重于机器人运动学和动力学,机器人控制和运动规划都不讲,这存在一个弊端,即如果有的学生在后期的研究中要进行机器人控制方面的工作,相关的知识是没有学过的,还要重新自学。因此在教学内容上我们降低了机器人运动学和动力学的讲解深度,增加了机器人控制和机器人规划方面的内容,力求通过该课程的学习让学生们既比较深入地掌握了机器人运动学和动力学的基础知识,同时对于其他相关的理论也有一个基本基础和认识。

2 教学方法方面的改革

(1)在教学方式上增加了课堂讨论的环节。以前的机器人教学,主要采用老师讲、学生听的方式,学生与老师之间没有交互的机会,课堂气氛比较沉闷,学生比较容易游离于教学环节之外。为了调动学生学习的积极性,让他们参与到机器人的学习过程中,我们在每章的教学内容中都设置了讨论的问题,让学生自己来表述解题的方法、对问题的看法,并让他们之间进行互相的辩论,老师是作为一个仲裁者的身份进行讨论的组织和总结。在该方式最初试行的时候,由于中国学生天生的内向性格,参入的学生比较少,但在后续的讨论中,越来越多的学生敢于发表自己的观点,并积极地参与辩论。在辩论中学生们都感觉收获很大,对于一些深奥或难理解的问题理解地比较清楚明了了。

(2)在教学方式上增加了现场讲解环节。为了让学生们能够更好地理解和掌握机器人运动学的知识,我们把部分课堂环节改在实验室进行,以真实的机器人为例,讲解机器人的关节、坐标系、D-H建模、正运动学和逆运动学的知识,如图1所示。这种教学方式避免了以往学生学习运动学的知识只是面对机器人简图、缺乏真实案例的弊端,让学生们的学习做到了理论与实际的结合。

(3)在教学方式上增加了专题作业论文的环节。专题作业论文是为了能够扩展学生的知识面,同时把课堂学习的机器人知识与自己未来的研究方向结合起来,选题的内容由学生跟自己的导师商量,格式按照标准的期刊论文的格式来写,必须把一个与学习内容相关的专题内容论述清楚。比如,往届学生有写轮式移动机器人机构的、机器人视觉的、机器人优化控制的,如图2所示。这种专题作业论文既让学生练习了专业论文的写作格式,同时又结合某个专题扩展了学生们的知识面。

(4)在教学方式上增加了实验环节。受我校机器人实验的条件限制,我们一直未能正式地开展机器人的实验课程,但是机器人实验对于锻炼学生的实际操作能力是很重要的。在08年秋季,通过整合部分机器人资源,为学生开设了机器人实验。实验内容是编程控制机器人按自设定的轨迹运动,采用的机器人是ABB的1440。由于学生多机器人少,我们采用了四个学生一个组的方式,大家按组轮流来做实验。尽管学生们在实验中出现了各种各样的错误,但学生们的兴致很高,一直操作到每组许可的时间结束。学生们反映这个实验对于他们锻炼的价值很大,因为把理论和实际之间的这层窗户纸给打通了,让学生们对于这门机器人的课程有了一个系统的认识和理解。

四 结语

机器人课程在各高校中变得越来越普遍,如何结合机器人技术的发展搞好机器人的教学工作是许多机器人教育者关心的问题。笔者通过对国内外部分高校的机器人教学进行调研,并结合我校机器人教学的实际情况,对《机器人学》这门研究生课程进行了改革与探索,在过去三年的改革与实践过程中,取得了不错的教学效果。

本论文得到了北京航空航天大学研究生教育与发展研究专项基金的资助,在此表示感谢。

参考文献

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Research and Practice in Teaching of a Robotics Lesson

ZHAN Qiang YAN Cai-xia CAI Yao

(Robotics Institute, Beihang University, Beijing 100191, China)

Abstract: In order to update teaching ideas and optimize teaching methods, the robotics teaching conditions of several famous universities are investigated. In accordance with the principal idea of “capability cultivating”, the robotics teaching in Beihang University is innovated from teaching contents and teaching methods. The practice results show that the reformed teaching contents and teaching methods can efficiently improve the teaching quality and the practice ability of students.

机器人技术论文范文第7篇

巴西政府高调宣布，向美国iRobot公司购买720万美元的510型PackBots机器

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巴西政府高调宣布，向美国iRobot公司购买720万美元的510型PackBots机器人，用于在2014年教皇到访时和2016年里约奥运会中承当安检和保卫任务。

该机器人由马萨诸塞州iRobot防御和安全公司生产，此前该公司生产的“多功能战争测试机器人”曾经在伊拉克战争中粉墨登场，进行战场实地测试，因而名声大噪。

这是该公司首款用于大型商务场所的民用机器人，它们将在会场中自动清除障碍物、垃圾，还可以搜索可疑爆炸物。

据介绍，该款机器人可作为军民两用公共安全执法工具，能够在指定区域自动识别并解除潜在危险，比如各种炸药、和潜在危险建筑、不合理障碍设施等。机器人由电池驱动，可最大倾斜60度角攀爬楼梯、斜坡，每小时可行走9.3公里，并能在1米深的水中执行任务。在行进中可自动识别和回避障碍物，还能使用GPS导航定位。 前景

以前，“机器警察”只是出现在电影中，随着现代大型集会的管理日益复杂，不安全因素和方式的多样化，仅凭增加警察人数已经不足以应付。机器警察的出现及时弥补了这个空缺，它们专业、敬业、不怕牺牲、不讲人情，可以24小时工作，还能适应任何天气状况。

机器人技术论文范文第8篇

1969年，首届人工智能国际联合大会举行，如今也过去44年。在此期间，我国人工智能产业逐步崛起，并成为全球第二大工业机器人市场。时间走到今年8月3日的前一周，北京连日下着瓢泼大雨；中国股市里，和人工智能相关的股票连续多日涨停，原因是以“人工智能和计算可持续性”为主题的第23届人工智能国际联合大会在8月3日拉开序幕——作为国际人工智能领域的顶级学术会议，也是该领域内最具权威性、最为活跃的科学盛会，人工智能国际联合大会首次在中国举办。它向业界发出这样的信号：中国的人工智能行业正以迅速增长的势头融入国际人工智能领域。

机器人的盛宴

或许是大会更专注于学术研讨的缘故，关于此次大会的报道简单且稀少。如果不亲自去现场，你或许感受不到人工智能国际联合大会被誉为国际人工智能科学界的“奥林匹克”的魅力。

记者到达会场时，已是下午时分。会场展区里，人已没有很多，正好给了记者细细参观的机会。在共两层的展区里，记者发现，参展厂商多为外国公司，相比之下，国内机器人厂商的数量比较少。

走进展区，你可能会产生穿越进电影《变形金刚》的错觉——转眼睛的机器人、会喷漆的机器人……各种机器人玲琅满目；如果赶上在会场三层举行的机器人大赛，你还会惊叹迷恋于这些机器人的“善解人意”——它们会踢球，能端水，还能挠背……

这些机器人有的已经在科研领域、工业领域孜孜不倦、兢兢业业地工作，有的还在孵化“象牙塔”里，等待着走进人们的生活中。

上海ABB工程公司展出的喷涂机器人已经成功向市场推广。该公司展区工作人员表示，公司开发的多个机器人已应用于工业领域。不久前该公司还开发了两套新的专用软件工具，可使机器人激光切割更加准确、更加灵活、更易使用。

在上海硅步公司展台上引人注目的轻量仿生机械臂则还在研发中。它能够完成开门、抓背这样简单的动作，适合用在智能轮椅等医疗领域。该展区工作人员告诉记者，这一产品很快就会推向市场。

记者发现，大会现场机器人品类丰富，装萌可爱，但多数处在研发阶段，真正在市场上推广的还比较少。

值得一提的是，除了产品展览，机器人大赛、AI视频竞赛、“愤怒的小鸟”人机游戏大赛等趣味竞赛活动也成为该大会的一大亮点。

3D打印社会化

在此次大会的展览上，3D打印设备成为一大亮点。

天联科技展示了其3D打印产品的新应用方向：社会化制造。该公司产品设计师表示，“社会化制造”的概念是让用户参与到产品的设计和制造过程中，而这些产品的主要制造方式就是3D打印。

记者发现，该公司在展示两款3D打印设备。一款设备是他们自主研发的数字光处理3D打印机，和常见的熔融沉积型3D打印方式不同，该3D打印设备利用高分辨率光源将三维模型的截面投影在工作台上，使液态光聚合物逐层进行光固化，当一层固化完成之后，工作台再提升一层高度进行下一层固化。该展区工作人员介绍表示，每层的打印精度可以到达0.015mm，而熔融沉积型打印方法的精度在0.2mm左右。在3D打印机旁边，摆放着不同打印机的打印样品。记者看到，其曲面过渡已经很平滑自然。

天联科技展出的另一款3D打印机，以树脂为材料，打印出来的产品小巧精致。“这款打印机主要定位为家用，主要打印一些小饰品。”上述产品设计师表示，这两台3D打印机还是样机，年底可能会量产。现在预订的客户主要是高校和研究机构，艺术类院校较多。

由于定位于民用，天联科技的3D打印设备价格并不高，前一款产品报价10万元，后一款报价3万元，是国外同类产品价格的90%。

中国是大会录用论文最多的国家之一

相对于展览，学术论文研讨是此次大会更为重要的部分。早在去年3月，大会便面向全球征集相关领域的论文。论文录用流程简单却严格：作者投稿后，会有论文所属领域的3个专家对稿件进行评审，给出评审结果，然后再由作者对评审结果提出意见，最后评审委员会根据各方面表决该论文是否被录用。

上海交通大学博士王灏成为此次论文被录用的作者之一。将自己的研究成果发表在国际顶级会议上，不仅可以让自己的研究推动整个行业的发展，也可以让行业内的同仁提出批评意见，以便自己改进。这是王灏参加此次大会的主要原因。

大会期间，被录用的论文会在会场进行展览，作者可与现场观众针对论文观点进行交流沟通。记者在现场遇上王灏时，他正认真地介绍自己论文的观点。如果说，该大会首次落户中国，体现了我国人工智能产业的高速发展，那么此次被录用的论文数量也表现了我国在人工智能领域的科研成果。据王灏所知，美国和中国是今年大会录用论文最多的两个国家。

机器人技术论文范文第9篇

出版时间：2015 年6

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出版时间：2015 年6 月

作 者：马丁・福特（美） 王吉美（著） 牛筱萌（译）

定 价：49.00 元

机器人时代即将到来。试想一下，从麦当劳服务员、库房物品搬运、高等教育、医学诊断到记者文字报道，在不久的将来，都会被机器人和人工智能所取代，这样的场景并非好莱坞的科幻设想，而是有识之士的科学预见。美国科普作家、机器人领域的专家马丁・福特在他的作品《机器人时代》里就予以了全面深刻的揭示。

这并非危言耸听。2010年1月2日，《华盛顿邮报》报道，21世纪的前10年，美国的就业增长率为零，收入不平等飙升至1929年以来的最高水平。类似情况在中国这样就业集中在制造业部门的发展中国家同样明显。自动化让中国的就业结构发生了重大变化，劳动最密集的制造业的很多岗位正在迅速消失，失业人口将何去何从？中国和新兴世界的其他地区的强劲消费力又会在多大程度上拉动整个世界经济的发展？

马丁・福特认为，今天，几乎所有“可预见的”工作都将受到技术进步的影响。那些拥有高学历的白领也将发现他们的工作难以抵挡软件自动化和运算能力的快速发展。“深蓝”战胜国际象棋大师卡斯帕罗夫的故事业已耳熟能详;“沃森”比“深蓝”更出色，它在《危险边缘》这类随机应变的闯关游戏中获得了胜利;“鹅毛笔”撰写的体育报道文情并茂，甚至会用戏谑的口语调侃输球的一方;伦敦交响乐团演奏的《通向深渊》来自于人工智能的艺术创造……这些例子表明，机器人是有“思维”的，它并不呆板，相反，它很有创意。

要承认一个严峻的现实：职场人的饭碗迟早会被机器人抢走。换句话说，目前的大部分工作被机器人取代只是时间问题。“大学毕业即失业”成了无数人的痛，自动化办公比起初出茅庐的“菜鸟”效率更高、更加得心应手，初级岗位的原有工人也可能会遭遇向下流动性，人工智能技术的迅速发展同样也会抢掉上层的白领工作。作者提醒，生产的目的是为了消费，就业率低、通货紧缩会造成消费疲软，反过来会影响生产和经济的发展。

机器人技术论文范文第10篇

关键词：独立学院；机器人；创新设计；课程

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）04-0148-03

Exploration of innovative design training course for Independent Colleges

XIE Peng-fei， XIA Qing-feng， ZHANG Yan， ZOU Fa-guang

（Jinling College of Nanjing University， Nanjing 210089， China）

Abstract： Training innovative robot design aims to cultivate applied talents with innovative spirit， this paper focuses on the discussion of Independent Colleges in the design of robot innovative design training courses， aims to cultivate students' ability of independent learning， the autonomous robot sensing， data analysis， judgment and decision making and other aspects of a certain understanding.

Key words ：Independent college； robot； Innovative design； course

为深入贯彻《南京大学金陵学院“431”产学研深度融合人才培养模式改革实施方案》，探索应用型人才的协同培养机制，促进我校的转型发展，鼓励广大教师积极开展教学改革的研究与实践，切实提高人才培养质量，南京大学金陵学院（以下简称金陵学院）开展了2014年度校级教学改革研究项目的申报立项工作。

2014年度教学改革研究项目主要围绕应用拓展课程建设，以创新创业课、新型实训课为立项重点，扎实推进教学改革的研究与实践。

新型实训课，既不同于传统意义上的实习课，也不等同于开放实验课，是一种新型的、综合的、基于更广阔学科背景的，综合培养学生文化素质和职业素养的探究性新型实践训练课[1]。与传统的验证性实习实训不同，新型实训课旨在通过知识融合的平台，引导学生参与性、探究性的学习，自然实现从“要我学”到“我要学”的转变，并在更高的层面上实现知识与技能的整合，从而提升学生的职业素养。

信息科学与工程学院（以下简称信工学院）智能机器人实验室机器人团队在多年从事机器人相关课程教学、机器人竞赛、基于机器人的创新创业项目以及以机器人为主题的毕业设计过程中，总结和积累了很多宝贵经验，正式提出并成功申报了《机器人创新设计实训》这一校级重点课题。

1 课程简介

机器人创新设计实训的目的在于培养具有创新精神的应用型人才，将机器人方面的理论知识及专业知识，通过实践项目的形式直观地展示出来，让学生在校期间能充分地接触机器人创新设计实践，将信工学院各专业的核心技术通过机器人平台有机融合在一起，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生申报项目、组织管理和实施项目的能力，培养学生撰写技术文档和学术论文的能力，培养学生的就业和工作的能力和素养，以期达到提升学生的C合素质的效果。结合金陵学院学生的特点以及信工学院的软硬件条件，探索建立新型概念课的方法和方式，把知识的学习、素质的培养和实际应用联系起来，为后期建设实践创新基地打下坚实的基础[2]。

本课程严格树立以学生为本、知识传授与能力培养并举、素质提高与协调发展并重的教学观念，以创新思维和创新能力培养为核心，以实验技能训练为基本要求，注重团队合作和实际应用设计[3]。本课程面向信工学院所有专业学生开放，旨在让不同专业的学生组成一系列团队，按照公司运行的机制让学生学习新知识和锻炼各项技能。课程强调不同专业学生间的相互学习，强调项目申报、组织管理和实施的能力，希望达到毕业设计导师喜欢、硕士生导师想要、工作单位认可的效果。

本课程是一门教学与实践相结合、学习与工作相融合、专业知识与技能技巧相协调、传统教育与新型教育相交融的新型实训课程。本课程充分借鉴英国Essex大学先进的教学理念和教学方式，具有强烈金陵学院特色，适用于应用型本科学校。

预期效果及目标：通过本课程的学习，学生可以达到以下一项以上成果。

（1）部分学生可以在毕业前发表至少一篇学术论文；

（2）部分学生可以申请到江苏省大学生创新创业训练计划；

（3）部分学生可以参加省级以上学科竞赛；

（4）部分学生可以申请到实用新型专利；

（5）部分学生可以获得国内一流高校（如北京大学工学院）或者科研院所（中科院沈阳自动化研究所）短期交流学习机会；

（6）部分学生可以获得到一流公司的实习机会。

同时，获得本课程成绩良好以上者，能够成为我院承担毕业设计的各位导师最青睐的学生，能够在考研复试时轻松赢得面试官的认可，能够在找工作时显示出明显优于别人的竞争力。当然，为了保证教学效果，本课程每学期承担的总人数一般限制在40以下。

2 课程体系设计

本课程分为基础部分和高级部分。基础部分以机器人基础教学为主，以机器人竞赛平台为背景，讲解机器人竞赛相关的入门知识，以此来选拔学生。实验教材建议各部分指导老师参考各类机器人技术手册来编写讲义。表1列举了基础实验内容，随着课程的进一步开展可以继续进行丰富和修改。笔者主要负责武术擂台部分的教学和团队的指导。

3.2 创新设计与创新平台＼&2学时＼&实验教学＼&智能四轮小车的设计与实现＼&智能四轮小车的设计：结构方案、感知方案、控制策略

智能四轮小车自主躲避障碍物、巡线、走迷宫、语音控制、视频控制[4][5]＼&6学时＼&水中机器人运动控制＼&水中机器人概述

机器鱼结构

机器鱼运动控制

水中机器人全局视觉比赛技术

水中机器人2D仿真比赛技术

水中机器人创新设计＼&6学时＼&项目驱动教学＼&＼&轮式移动机器人运动控制――自选实践项目（27学时+）

足式移动机器人设计与运动控制――自选实践项目（27学时+）

机器蛇运动控制――自选实践项目（27学时+）

全局视觉机器鱼协作顶球算法研究――自选实践项目（27学时+）

水中机器人2D仿真比赛技术――自选实践项目（27学时+）

仿人机器人设计与实现――自选实践项目（27学时+）＼&＼&]

本课程由机器人团队多名教师共同承担。不同的项目分别由相应的老师负责讲授，分别对全体学生介绍信工学院各专业各门课程在机器人技术中的应用情况，并讲授机器人创新设计所需要的基本知识和基本技能，介绍我院以及兄弟院校学生在参加机器人竞赛中所用到的技术；介绍机器人创新设计所需要用到的工具及其使用方法、各种软件以及使用方法、硬件电子电路基础知识、编程技巧以及智能四轮小车的设计与控制、机器鱼运动控制等内容[6]。

项目驱动教学环节将所有学生分成5组，每组学生控制在5-12人，由指导教师团队拟定5-10个具有一定创新性的机器人设计项目，由学生团队自主选题，也可以由学生根据智能机器人实验室的机器人设备自主设计项目，分组后每位指导老师负责一个团队，以项目组织实施的方式对学生进行指导和管理。

在学生学时方面，前8周所有学生一起上课，第9周开始分成5组，每位老师负责一个项目，由学生自主选择项目，每位老师负责的学生控制在5-12人。从第9周开始，学生的上课时间和上课形式可以在不违反学校教学规章制度的前提下，大胆探索和勇于尝试，力求在实践中探索出一条具有强烈金陵学院特色的教学方法和教学手段。原则上，学生实际全身心投入课程的时间远远超过27学时。

3 课程的教学方式

（1）本课程教学方法与手段灵活多变，包含课堂讲授、实验教学、项目驱动教学等环节，其中课堂教学中重点采用案例教学法，为适应我院学生的基础，所举的例子尽量采用院往届学生在机器人竞赛、江苏省大学生创新创业训练计划、课程设计、毕业设计中的作品以及用到的方法，并通过播放视频与制作动画等形式加强学生的理解；实验教学环节注重与理论知识的结合，力求通过实验进一步解释理论知识，让学生通过切身体会进一步巩固知识；项目驱动环节力求模拟公司的运行机制，让以“工作”的方式执行课程任务，以达到把知识的学习、素质的培养和生产实践联系起来的效果[7]。在讲完相应的理论课之后，根据比赛项目的分工，本项目组五位老师分别带领一部分学生，开展项目式教学，为了完成比赛项目，学生需要自主查阅相关资料、根据自身优势进行分工、并且按照一定的方式开展合作，以保证整个项目的顺利推进。为了取得较好的效果，有的学生自己去请教其他专业课老师，有的跑到相关企业进行咨询，有的跑到其他学校进行取经，基本上可以模拟公司的运行机制。

（2）鉴于场地和设备的限制，为了达到更好的教学效果，本实训课程要求学生总数限制在40左右，即在项目驱动环节，每位老师最多指导两个课题的项目，人数限制在5-12人。

（3）教学方法、作业、考试等教改举措

教学方法与传统的课程有较大改革，尤其是在项目设计环节，指导教师相当于合同中的甲方，学生相当于乙方，但是指导教师除了担任甲方的职责之外，还需要对学生因材施教，主动发现每个学生的特点及特长，对其进行引导与指导，使其充分发挥自己在团队中的作用。这里还强调学生间的相互学习，本课程授课对象应该来自信工学院每个专业，学生的学习过程不再单纯是向老师学习，还应该注重主动向同组同学学习相近专业知识，这种学习方式对于学生来讲会减轻压力，往往具有很好的效果。

作业也与传统的课程有较大区别，为了突出分工，引导不同的学生发挥自己的特长，每个人的作业形式可以有所不同，根据本课程的创新考核方式（达到相关指标者可以申请免考），每个同学可以自主选择作业形式，作业形式可以是撰写一篇学术论文、申请江苏省大学生创新创业训练计划、参加省级以上学科竞赛、申请实用新型专利等。

4 考核方式

在考核方面，大胆创新，由实物演示、设计报告和答辩等三个环节组成，分别按照30%、30%、40%的比例构成[8]。答辩环节由5位指导教师以及邀请1-3位专业教师或者分院领导组成。学生如果达到以下成果之一可免于答辩，并直接获得优秀的成绩：

（1） 撰写一篇学术论文，经指导老师审核通过后成功投稿者

（2） 申请到江苏省大学生创新创业训练计划者

（3） ⒓邮〖兑陨涎Э凭喝并获得省级一等奖或者部级二等奖以上者

（4） 申请实用新型专利一项

（5） 所有指导教师一致认为作品优秀者

5总结

本课程旨在打破教育部白皮书的课程框架，建立新型概念课，把知识的学习、素质的培养和生产实践联系起来，为培养具有创新精神的应用型人才构建新平台。2016年，我校成功开设了本课程，受限于场地和硬件条件，在近200名报名同学中筛选出了60名同学进行授课。课程结束后，笔者对这60名同学的学习情况进行了总结，如表2所示。

表2 课程初步成果

[撰写论文数量＼&申报省级大创项目＼&参与机器人竞赛人数＼&获奖数＼&3人共投稿3篇（已录用2篇）＼&4人组队申报成功1项＼&9人次＼&一等奖2项，二等奖3项，三等奖4项＼&]

本课程建设的目标是给学生提供一种模拟公司运行的机制和环境，以设计产品为导向，以项目课题为目标，学生在对于机器人自主感知，分析处理数据，判断与决策等方面知识有一个系统了解基础上，让学生在学习中体会工作的流程，熟悉项目的运作流程，在设计中增强自主学习的能力，在团队中掌握分工协作与交流沟通的技巧，在答辩时积累结题的经验以及撰写报告的方法，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生申报项目、组织管理和实施项目的能力，培养学生撰写技术文档和学术论文的能力，培养学生的就业和工作的能力和素养，以期达到提升学生的综合素质的效果。

参考文献：

[1] 吴波， 陈琪. 工程创新设计与实践教程：创新设计及机器人实践[M]. 电子工业出版社， 2009.

[2] 夏庆锋，丁尧，万凯.基于机器人竞赛的应用型人才培养初探[J].电气电子教学学报，2012，34（4）： 60-61.

[3] 夏庆锋，张燕，谢鹏飞，刘益新，邹发光.独立学院开展机器人竞赛的探索与实践[J].机器人技术与应用，2015（9）：41-44.

[4] 《创意之星InnoSTAR实验指导书第一版》.北京博创尚和科技有限公司，2009.

[5] 《创意之星InnoSTAR组装指南》. 北京博创尚和科技有限公司，2009

[6] 蔡自兴. 机器人学基础[M]. 机械工业出版社，2015.

[7] 夏庆锋，张燕，谢鹏飞.听说读写译综合教学法在模电教学中的应用[J].电脑知识与技术，2015，11（2）：135-137.