机器人培训总结范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了12篇机器人培训总结范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

2018年11月5日至11月30日，我有幸参加了在四川长虹电子控股集团有限公司举办的2018年度高职“工业机器人技术”专业教师企业实践，现将本次实践情况总结如下。

本次企业实践为4周，课程分为参观考察专题讲座、专业讲座、专业实践、案例演练五个类型。第一周的主要内容为参观考察长虹科技馆、长虹精密、多媒体、空调、技佳精工、模塑公司，听取了长虹企业文化、生产运作管理、安全生产管理、工业4.0与中国20125、嵌入式软件开发等专题讲座。通过这一周的学习，我了解到了安全生产法律体系、生产现场管理、应急管理，学习了安全法律知识，增强了法律意识，掌握了安全知识,知晓了作业场所和岗位存在的危险因素、预防措施和事故应急措施，提高了安全技能，增强了事故预防和应急处置能力；了解了长虹企业文化的发展过程，长虹企业文化的理念，长虹企业文化的工作体系；了解了当前中国企业面临的环境与问题，世界范围内竞争对企业的挑战 ，互联网经济对生产运作系统的影响，认识了生产运作系统，优化和改善生产运作系统， 运作理论在服务行业的应用案例，新经济环境下生产运作的新策略；了解了信息、信息载体、信息交互及方式在人类社会进程中的作用以及第四次工业革命——人类社会进入“人—机”互联互通的新时代，认识了“中国互联网+” 及“中国制造2025”以及中、德、美、日四国工业发展异同及优劣势比较，对新时代企业发展的认识，第四次工业革命与我们的距离。让我了解到了许多在学校未涉及到的专业领域，开拓了视野，为后续的学习打下基础。

第二周的主要内容为参观考察中国工程物理研究院科技馆和长虹制造公司，听取了单片机在家电中的技术应用、自动化行业分析及现状专题讲座，电气控制原理及实践、人机交互及实践、系统设计及实践、离线编程及实践的专业讲座及专业实践。通过这一周的学习，我了解到了长虹只能制造发展的情况，包括发展背景、核心规划、整体解决方案以及实施成果；智能制造在企业生产中的应用包括推行智能制造的背景、对智能制造的理解、智能制造推行与应用；电气控制部分主要涉及到了配线规范、上电调试经验分享、元器件介绍及选型、电气设计流程、人机界面介绍、控制器介绍、机器人介绍，其中包括了PLC编程规范及相关视频。让我较全面地了解了自动化行业的整个发展情况以及对智能制造有了初步的认识，对机器人电气控制部分有了大概的了解。

第三周的主要内容是与工业机器人相关的硬件初步认识及相关软件的应用，包括工业机器人示教器、ABB机器人软件应用、系统设计、离线编程的专业讲座和专业实践，以及垛型计算相关的案例演练。具体为工业机器的作用、系统构成（本体、控制柜、辅加电机、PCK、串口、PC等）、机器人坐标系的定义、示教器的组成及使用、机器人视觉系统的结构与功能（软件、计算机、采集卡、摄像机、镜头、光源、工件等）、ABB　Robotstudio软件的使用，包括软件界面及基本操作以及圆、圆柱、圆锥、码垛、工作站的设定、程序编写思路设计；工业机器人实训台设备的使用特点包括设备特点、设备构造及规格、电气控制说明等。通过本周的学习，我掌握了软件ABB　Robotstudio软件的基本操作，了解到了工业和机器人实训台设备的使用特点。

第四周的主要内容是案例演练，分为了视觉码垛、工件装配、抛光打磨，主要是分组进行相关练习，我们组主要是进行通讯、坐标系、抛光打磨部分的任务。有些部分需要与机器人联机进行调试，有的项目可以只用软件进行。本周主要是对上周练习软件的继续学习和巩固，在学习的过程中查漏补缺，与同组的教师学员一起遇到问题、分析问题、解决问题，建立了深厚的友谊，也感谢培训单位和培训老师对我们学习的辛勤付出。

篇2

机器人竞赛活动是一项综合多种学科知识和技能的科技活动，旨在培养学生良好的科技素养，发展学生的科学创新精神、实践动手能力和团队协作能力，它集知识性、趣味性、竞技性于一体，深受学生喜爱。作为一名高中信息技术教师，同时也是机器人竞赛活动的辅导教师，如何将机器人竞赛活动的培训工作高效的、有秩序的开展下去，培养出优秀的高科技人才，使得机器人比赛更加精彩。笔者认为针对机器人竞赛活动的培训工作是有方法和策略可寻的，结合自己的实践操作和经验总结谈谈几点想法。

一、选拔主体对象――参赛选手

参赛选手的选拔是机器人竞赛活动培训过程中的第一个步骤，也是最重要的一个环节。新课程标准的核心理念是学生是学习和发展的主体，这也是机器人竞赛活动有效开展的主要对象，机器人教学的出发点和归宿都应体现在学生身上。所以，参赛选手的选拔尤为重要，如何才能在众多的学生当中“相中”高科技苗子，寻到自己满意的参赛选手，建议可以从以下两个方面着手。

1.对机器人有浓厚的兴趣

兴趣是最好的老师，是学生学习的强化剂。有人认为：我们每个人从事各种活动，都是由一定的动机、兴趣所引起的，有了动机、兴趣才能去从事各种活动，从而达到一定的目的。所以，机器人竞赛活动选的学生不仅需要对机器人具有很强的好奇心，而且还需要他们对机器人有足够的兴趣。

2.动手能力强

从近几年的机器人竞赛活动的情况来看，无论是重庆市选拔赛（各项目的第一名晋级全国赛），还是重庆市常规赛，大多数项目都要求参赛选手将机器人的零件拆成散件带入比赛现场，在规定的时间内完成搭建机器人，然后编写程序调试机器人。这就要求负责搭建机器人的参赛选手在搭建机器人的时候上手一定要快而准，当然，这也是对每个参赛选手的基本要求。

二、辅导教师做好准备工作

机器人辅导教师大多为信息技术教师。作为信息技术教师在给学生上课之前要做的第一件事就是钻研教材，认真写好教案。俗话说得好，要给孩子半桶水，自己就要有一桶水。辅导机器人的教师也不例外，所以，辅导教师应做好充分的准备工作。

首先，要读懂并吃透比赛规则，这一点非常重要。有的辅导教师对比赛项目的规则理解不够透测甚至是理解错误，尤其是比赛项目所要完成的任务要求模棱两可，这样会导致辅导方向有误，培训效果不明显，比赛结果是显而易见的。

其次，辅导教师要树立正确的荣辱观，并且要对学生加以正确的引导，要让他们知道比赛只是一种形式，是培养他们创新能力、实践能力、团队协作能力的手段。既然是比赛，那么就应该众在参与，拿奖或不拿奖或者拿几等奖都不重要，最重要的是通过这次比赛自己和以前相比综合能力有了明显的提高、增长了知识、开拓了眼界等等，只要做到了其中一点，那么，你就是最大的赢家。

三、培训参赛选手

在新课改的背景下，一天正常的行课安排为上午五节课，下午四节课。为了保证机器人竞赛活动的训练能顺利且有效地进行，参赛选手培训时间一般为中午、下午放学后或周末的课余时间，让参赛选手在短期内进行集中训练，在这期间参赛选手要学习的东西很多，主要有以下几点。

1.参赛选手要认真研读比赛规则

比赛规则除了辅导教师要学习之外，参赛选手也要仔细研究，因为比赛规则里面包含了很多重要的信息，如竞赛流程、竞赛所要完成任务、评分标准等等。正式比赛时，辅导教师不能进入比赛现场。所以，参赛选手要对这些重要条款做到心中有数，甚至还要记住某些注意事项，以免在比赛过程中丢失分数或者犯规。

2.参赛选手要反复练习编写程序，调试机器人

从机器人竞赛活动的各个项目比赛情况来看，有些比赛项目的任务要求不确定，只有参赛选手进入比赛现场的时候才知道所要完成任务的具体情况。所以参赛选手要反复习练习编写程序，调试机器人。只有这样，学生在比赛中才能游刃有余。

3.参赛选手还要学会如何应对在比赛过程中的突发状况

参赛选手平时在训练的时候可能一切都顺理成章，没有遇到过突发状况，即使遇到了也是辅导教师帮忙解决。可是在比赛现场有很多不确定的因素是我们无法预料的。所以，在训练过程中，教师就要预设各种突发状况，让参赛选手学会解决各种问题的方法，防止在比赛现场参赛选手措手不及。

四、做好赛后反思

作为高中信息技术教师在教学过程中有教学反思，那么，作为机器人辅导教师在每次比赛过后也要有所总结和反思。每次比赛下来要总结和反思的东西有很多，无论是好的或者不好的都要做好赛后总结和反思工作，把好的、有价值的东西保留下来方便以后再用；不好的想想为什么不好，总结出原因，避免下次再犯同样的错误。

辅导教师要坚持做好每次赛后的反思和总结，这样不仅有助于辅导教师自身的发展，而且还有助于辅导教师积累丰富的经验、方法。

机器人竞赛活动越来越丰富多彩，每个辅导教师对于参赛选手的培训工作都有自己独到的见解，相信在广大同仁的共同努力下，一定会总结出一套既科学又完善的培训策略。

参考文献：

[1]王道俊，王汉澜.教育学[M].北京：人民教育出版社，1999：551.

篇3

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可以有效提高产品质量，而且对保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本都有十分重要的意义。工业机器人的应用水平已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。

工业机器人应用涉及到多门学科知识， 学生不仅要掌握理论知识， 还要具备工程技术应用能力。而实训环节对于学生巩固理论知识， 特别是培养其解决实际工程问题的能力、工程应用能力、创新能力至关重要。 高职院校应充分利用现有资源， 积极与企业开展校企合作，创建更加贴合实际工程应用的工业机器人实训室，为学生提供解决实际工程问题及提高创新能力的条件和机会。

一、工业机器人实训室布局

工业机器人实训室归属于本校自动化生产设备应用专业，为了让教学更加贴近真实的工作任务，自动化生产设备应用专业教学团队与合作企业华中数控工业机器人有限公司，共同制定专业人才培养目标、教学内容、教学要求，使教学内容与实际工作岗位任务相符，并以此为依据建设规划工业机器人实训室，经过双方的研究和探讨，该实训室被划分为多媒体教学、基础实验、维护维修、工程应用等四个功能区域。实训室布局如图1。

图1 实训室布局图

二、 工业机器人实训室硬件设施

为开展工业机器人应用项目的教学，并考虑到实际工业生产中最有代表性的机器人类型，实训室中工业机器人类型选用华中数控工业机器人有限公司生产的4台轻载式六自由度多关节机器人、4台桁架机器手，台湾益众科技有限公司的2足行走机器人、竞速机器人、乐高趣味组合机器人用于基础教学;选用华中数控提供的4台六轴机器人本体、4台桁架机械手本体、及配图控制器用于维护维修教学;选用华中数控提供的3台立式加工中心并配置1台6六自由度多关节机器人组成1个自动加工单元用于工程应用实验教学。同时，上述两家公司还配套教学所需的各种辅助设备，包括末端执行装置（如机械手、吸盘、专用夹具等），电气控制、传感设备等。

三、工业机器人实训室软件设施

除了硬件设施供学生提升实操能力、工程应用能力之外，还要注重软件设施的建设。实训室除操作系统以外，还安装了AutoCAD、UG、CATIA等三维软件，用于三维建模，为运动仿真提供数字模型。为了克服机器人数量不足，降低机器人及各种辅助设备的损耗，实训室还配套华中数控研制的模拟仿真软件，包括离线编程功能和仿真功能，用于构建虚拟机器人的工作环境，以及虚拟机器人工作过程的仿真。

四、工业机器人实训室实训项目设置

工业机器人技术实训项目是与华中数控工业机器人有限公司按照企业实际工作任务来进行设计、归纳、总结得到的，实行教学内容模块化。为了实现教学、演示等功能，在多媒体教学区中，还需配置多媒体及配套设备、电脑及配套设备、网络传输所需的服务器、 交换机及配图设备等。

（一）工业机器人基础培训模块

1.模块一：机器人操作 （16课时）

项目内容：1）工业机器人系统介绍;2）安全操作规范，紧急情况处置;3）使用示教器操作机器人，修改位置点;4）调用系统中的例行程序;5）程序备份和系统备份方法介绍，实践;6）机器人零位更新方法介绍，实践;7）手动模式下的机器人操作;8）益众机器人参数设置及操作实践。

2.模块二：机器人基础编程 （40课时）

项目内容：

1）手动模式下的机器人操作;2）工业机器人坐标系统;3）编程语言介绍及其基本指令;4）I/O 信号介绍及配置;5）机器人系统重启指令介绍;6）程序保存，系统备份;7）机器人系统配置及安装;8）校正方式介绍;9）操作实践。

（二）工业机器人维护维修培训模块

1.模块一：机器人维护维修 （80课时）

项目内容：1）机器人中各电气模块功能及原理介绍。包括电源系统，计算机系统，驱动系统，总线与I/O 系统，冷却系统，安全面板 和 SMB 板;2）机器人电气知识简介，电路图讲解;3）机器人中各电气模块维护保养注意事项;4）机器人安全面板、主机箱中的指示灯状态介绍;5）机器人故障代码介绍;6）机器人不同启动方式的原理及介绍;7）故障排除实践;8）机器人本体硬件结构介绍;9）日常机械维护保养知识介绍及实践;10）各轴电机、电缆更换步骤讲解及实践;11）机器人齿轮箱、平衡装置更换方法讲解与实践;12）机器人精校准方法介绍与实践。

（三）工业机器人工程应用培训模块

1.模块一：机器人离线编程系统的学习 （40课时）

项目内容：1）创建工作站;2）创建系统;3）创建几何体和机械装置;4）创建工具、工件坐标系、路径点、轨迹;5）利用创建的组件和数据进行离线编程和仿真;6）使用相关组件模拟现场动态效果;7）机器人的可选项的使用，包括外轴（转台、 导轨）;输送链追踪;8）学习离线编程系统的实用功能。包括信号分析器;文件传输。

2.模块二：自动化加工单元的学习（32课时）

项目内容：1）学习系统技术资料、自动化加工单元的组成和工作原理;2）装配工艺设计;3）制定安装顺序和工作计划;4）加工单元工作程序编写及导入;5）加工单元的组装联调;6）加工单元稳定性调整;7）加工单元验收。

五、小结

通过校企合作的方式建设工业机器人实训室，使教学内容更加贴近实际工作岗位的内容， 降低企业二次培训的时间和费用，促进了学校和企业的无缝连接。同时，也促进教师教学工作、 科研工作的开展， 激发教师教学改革的热情，提升学生实操能力、工程应用能力、创新能力。

参考文献：

[1]赵凤申，李爱芹.高职院校工业机器人实训室建设初探[J].电气电子教学学报，2010，32（4）：115～116.

[2]熊隽.工业机器人实训室的建设与研究[J].职业教育，2014，（8）：95～96.

[3]杨广金.关于高职院校实训室建设的问题及对策研究[J].职业与教育，2009，（5）：43～44.

[4]宋正强，杨辉玲.高职高专院校机器人创新实训室建设方案探讨[J].中国集体经济，2009，（34）：172.

篇4

儿童机器人课程是以拼插积木、教育机器人套装或零部件为操作材料，以激发孩子探索欲望，培养孩子创造性思维，提升孩子综合素质（能力）为目标的操作类科技课程。

该课程被誉为STEAM教育的最佳诠释，同时也是创客（Maker）教育的主力课程。

机器人课程不仅涉及科学、技术、工程、艺术、数学五个学科知识，更提倡一种全新的教学方式：孩子是课堂的主角，让孩子自己动手完成自己感兴趣并和生活相关的项目，从动手操作完成项目的过程中学习各种学科及跨学科关联的知识，最终希望孩子创造和迁移能够应用于真实生活的知识，从而实现孩子综合能力的提升。

STEAM教育特别是创客教育，在国内正经历了准备期和探索期（2010年～2015年），正式进入发展期（2016年），洪恩作为国内知名教育品牌，顺应时代需求，响应国家政策，自2013年开始集中优势研发力量，联合多家高校及科研单位，全面布局机器人和创客教育，最终形成具有自主知识产权和核心竞争力的“洪恩儿童积木建构与机器人活动方案”。

聚焦核心 创新模式

洪恩教育作为一家教育研发型企业，聚焦儿童教育课程研发这一核心竞争力，经过三年的项目开发和运营实践，形成覆盖3～12岁的“洪恩儿童积木建构与机器人活动方案”社培课程体系。

经过不同模式的实体校正，最终形成标准化、高适应性的洪恩儿童机器人教育整体解决方案。

统一的装修风格和VI体系，标准化的教学装备、课程方案、教学方法、管理模式，为洪恩儿童机器人学校的标准输出战略，打下坚实的基础。

品牌方案 标准输出

2015年5月，历时两年精心打造的“洪恩儿童机器人学校”重型快艇，成功亮相中国特许加盟展览会（北京站），以“品牌+方案”的新颖授权合作模式赢得关注，创下展会现场签约3家合作伙伴的佳绩。

其中“湖北襄阳博望教育”有幸成为洪恩儿童机器人学校首家合作伙伴，该机构也不负众望，2015年9月在总部的指导下顺利完成洪恩儿童机器人学校“品牌+方案”的标准输出，并在2016年元旦前成功拿下10个班的招生业绩，充分证明“洪恩教育”强大的品牌影响力和洪恩儿童机器人课程标准的可复制性。

2015年11月中国上海国际童书展（CCBF）上，洪恩儿童机器人教育整体解决方案充分展示了其服务年限长、年龄跨度大、操作简单易复制等特点。向下可以衔接亲子中心，延长其忠实客户服务年限；向上可进入少儿社培机构作为学科补充，增加学员的单位产出，吸引了大量儿童培训机构、亲子机构、绘本馆经营者咨询，现场签约4家，全国洪恩儿童机器人学校数量已经达到11家。

2016年4月，广州国际玩具及模型展成为洪恩儿童机器人学校项目招商的第三站，与此同时，全国签约合作伙伴已达17家，其中包括广州地区的2家学校。

这一次展会以走访老客户、开发新客户为主要目标。出人意料的是，在专业的玩具展上机器人教育项目也得到热捧，意向客户竟达到40家之多，充分证明“大众创业，万众创新”的大势所趋。

把握节奏 持续创新

经过三站的招商推广，洪恩儿童机器人学校全国分校签约数量攀升至22家，面对如此好的招商势头，洪恩人并没有盲目追求量的积累，更没有在自身强势传统渠道（培训渠道和幼教渠道）做二次开发，而是选择保持自己的节奏，从课程研发，通过持续学习不断优化课程；从自营校区，不断总结成功经验形成标准；从市场招商，严把客户质量；从教学培训，加强校区运营、教学管理、招生市场的切实落地；从入校督导，再次增强分校区在当地的竞争力，力争开一家火一家。

2016年4月11日，万科教育（东莞分公司）和洪恩教育正式达成合作，万科东莞教育营地项目正式引入洪恩儿童机器人课程，共同推进教育培训社区化进程。

全新的合作模式，更加细化的市场格局，时刻提醒洪恩人不能保守，只有不断学习、创新、提高才会有更大的市场空间和抗风险能力。

洪恩授权合作业务稳步上升的同时，其机器人项目的研发也从未放松，不断地创新和优化课程。从2013年开始研发到现在，已逐步形成了2～16岁幼儿到少儿科技教育的全系列课程。

2016年年初的“洪恩幼儿园积木建构与机器人活动方案”，将STEAM教育直接引入幼儿园常规课程，从幼儿园开始培养孩子和家长的创新和机器人意识。

在之后的活动中 ，学校将“洪恩儿童积木建构亲子活动方案”和“空中机器人”课程导入了自营校区，直接将洪恩儿童机器人教育的服务范围向下延伸至亲子教育阶段（2岁），向上延伸至初中阶段（16岁），实现了2～16岁科技教育的全面覆盖。

统筹全局 整体升级

如果说一年前的“洪恩儿童机器人学校”是儿童科技教育领域的一艘重型快艇，那么一年后的它将升级为科技教育的驱逐舰。从课程的覆盖年龄范围到授权合作校区的跟踪服务，从学员的展示平台到师资培训和储备，进行整体升级。

通过对授权合作分校半年的跟访，这些校区主要存在两大问题（这也是社培类项目共同存在的问题），一是教室空置时间，二是师资的稳定性。

针对教室空置的问题，洪恩机器人学校对课程进行了重新整合和延伸开发。学校将服务范围下延至亲子教育阶段，能有效解决部分教室、器材和老师的空置，让教室在下午5：00之前有课可上；将服务范围上延至16岁，能有效拓宽项目的接口，确保授权分校可以用洪恩的课程打开幼儿园、小学、中学的科技课程派师服务及机器人竞赛合作。

针对师资团队不稳定、招不到专业人才的问题，洪恩教育开放自己的招聘平台，统一为地方分校提供招聘信息服务；建立儿童机器人教学与培训实践基地，与专业技术院校和师范类院校建立合作，为对口专业学员提供就业岗位推荐和培训机会，从师资源头解决分校的后顾之忧。

2016年洪恩教育在做强儿童机器人教育培训项目的同时，其家庭教育机器人和玩具机器人也完成立项，全面布局家庭、社会、学校三位一体的机器人教育产业。

篇5

学校机器人社团活动总结

为了进一步推动我校机器人活动的普及与发展，培养学生对科技制作的兴趣，促进学生整体素质的提高，同时培养学生动手实践的能力，我校组织开展智能机器人创新实践活动。

在学校领导的大力支持下，我们成立了乐高机器人社团班级，利用周一-周五课后时间开展机器人创新实践的活动研究以及培训，在活动过程中主要采取教师示范，引导的方式，重点进行程序的编写方面的训练。通过活动，学生们丰富了知识，开拓了眼界，了解了更多的前沿信息。

在2020年12月学校举办的智能机器人创新实践活动中，教师以及学生投入了极大的热情和精力，积极动手动脑不断进行改进，反复实践，活动获得了较好的效果，社会评价高；存在的不足是学生参与面较窄，宣传力度还有所不足，今后我们应注意通过更多渠道加强对科技创新活动意义的宣传，激发广大青少年对科技创新实践活动的兴趣和愿望，鼓励更多的学生参与到科技创新及机器人制作实践活动中来，争取使我校成为科技创新示范校。

篇6

中图分类号：T242 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0063-01

通过工业机器人应用船舶制造业工件尺寸相对机器人较大、工件规格较多、机器和人混合作业的3个方面进行分析以及论述。以此来寻找工业机器人应用船舶制造业的办法。

1 影响工业机器人应用船舶制造业的因素

1.1 工件尺寸相对机器人较大

现有工业机器人应用案例，大部分工件相对机器人尺寸较小，或者通过机器人增加简单机构可以解决工作空间不足的问题。然而，针对于船舶制造业，工件外形尺寸相对机器人较大，机器人即使增加简单机构也难以解决机器人工作空间不足的问题。

1.2 工件规格较多

由于船舶产品的复杂性和制造规模，使其难以实现批量化生产。船舶制造成本高，投资回收期长、风险大，且制造厂需要满足船东的多样化需求，这种多品种、单件小批量的生产模式给标准化工作带来了极大的困难，使设计工作量大，制造周期长成了船舶制造业的顽疾。一艘常规船舶是由数以万计的零部件构成，其内部配有各种设备、管系、仪器以及动力与生活设施等，以满足航行、停泊、生产和生活等需要。所以导致工件规格较多。现有工业机器人应用案例，大部分工件一致性较好，或者通过机器人简单编程可以适应工件的个性差异。然而，针对于船舶制造业，工件一致性差，机器人现有的控制系统难以全面适应。

1.3 机器和人混合作业

传统的造船模式采用功能型组织结构，即按共同的生产活动调集资源。工程师和生产人员按功能组织起来。施工现场非常混乱，设备安装、设备调试、焊接工作、管线连接等混合同步作业。船舶工件较大较重，所以施工设备和人员必须围绕工件开展工作，施工设备和人员不可避免的混合作业。而且施工现场的环境时时刻刻都在改变，使得机器人难以在这样的环境开展工作。现有工业机器人应用案例，大部分机器人工作空间与人工作空间采用必要的安全措施进行隔离。然而，针对于船舶制造业，工件过重且过大，一般是工件一次吊装到位，设备围绕工件展开工作，以此不可避免的产生机器和人混合作业的问题。

2 国外在工业机器人应用船舶制造业的探索

2.1 工件尺寸相对机器人较大的探索

鉴于工件相对机器人尺寸较大导致机器人工作空间不足的问题，很多单位和学者对其展开了研究。张永达[1] 通过对国内外大型船厂的调研，总结得出韩国Pukyong国立大学的KamBO等人研制的复杂焊接环境的轮式智能移动焊接机器人，上海交通大学研制的具有自寻迹功能的焊接移动机器人。实现了大型舰船甲板的高效自动化焊接，保证焊接质量的同时拓延了机器人的工作空间，初步解决了工件相对于机器人尺寸较大的问题。对于延伸工业机器人工作空间有很多种方式，例如三星重工采用爬行式机器人自动焊接油轮侧壁。目前工业机器人应用的案例中，一般只需要简单增加直线运行的伺服滑台或者增加简单的变位机构。然而船舶行业的工件，大部分为异型大尺寸规格件。所以机器人无轨移动关键技术，才能适应工件尺寸相对机器人较大的需求。

2.2 工件规格较多的探索

鉴于工件规格较多机器人难以处理的问题，大宇造船厂联合韩国釜山国立大学采用离线编程、虚拟技术将焊接机器人应用于船舶制造业。机器人不可能类似于人那样智能的适应所有规格的工件，为了让机器人能类似于人的大脑一样思考问题，必须引入虚拟技术。而对于虚拟技术赵春霞 [2] 通过对国内外的调研，总结得出虚拟现实技术在机器人领域的应用，主要集中在以下方面：①遥操作机器人系统；②现代制造技术中机器人作业单元的虚拟仿真和编程平台；③移动智能机器人的路径规划仿真和编程平台；④以机器人为核心的设备培训平台。对于以上的第②项和第③项，对于工件规格较多与机器和人混合作业的难题，虚拟技术将会逐步取得突破。其具体论述如下；虚拟仿真平台也成为自主移动机器人的一种研究工具。B.Kirsch等人在1993年提出了虚拟机器人的概念。他们开发的系统，由真实机器人、机器人控制器、虚拟机器人、虚拟环境及可视化器构成。机器人控制器既可控制真实机器人，又可控制虚拟机器人。该系统用于研究机器人路径学习过程中的监控和操作以及虚拟环境中可视化数据显示，为操作者提供更自然的机器人行为监控界面。最近几年，随着建模技术和计算机图形学特别是虚拟现实技术的发展，对虚拟制造技术的研究方兴未艾。在计算机生成的虚拟企业环境模型中，对产品从概念形成设计、制造、装配、储运乃至广告和销售的全过程，进行三维可视化拟实仿真，从而对产品的性能、制造成本和产品的可制造性作出有效的评估及预测，更加有效、经济和灵活地组织制造生产，以达到产品开发周期和成本的最小化、产品质量的最优化和生产效率的最高化。虚拟制造的发展也带动了虚拟现实技术在各类工业技术中的应用研究，尤其在机器人领域，制造业的整体变化趋势，也对机器人的工作方式产生着重大影响。综上所述，只有虚拟技术、工业机器人、船舶制造三者相结合，才能让工业机器人有会思考的大脑和探知环境的感官。

2.3 机器和人混合作业的探索

鉴于机器和人混合作业的问题，美国将造船机器人纳入“再投资技术项目”研究计划，目标是：①开发造船用全机器人焊接系统；②开发模块组装机器人，可按任务要求组装成功能不同的机器人，具有先进的传感和适应能力，可在杂乱的环境中工作；③开发具有用户友好接口的系统，可被不了解机器人和自动化的造船工人所接受；④开发以开放式结构个人计算机操作为基础的模块式网络系统；⑤开发可与船厂各种系统相连接的自动离线编程系统。其关键技术为碰撞保护、机器人自适应技术、机器人传感器、模块化等等。

3 结语

通过前面的分析，机器人工作空间不足、船舶业工件一致性不高、机器和人混合作业是影响工业机器人应用船舶制造业的因素；所以，可以通过让机器人增加附属机构，进行行走以期延伸机器人工作空间，让机器人有传感器的眼睛，会思考的机器人大脑，来处理一致性各异的工件和适应机器和人混合作业的环境。

篇7

机器人综合应用了多门学科的最新成就,是机电一体化的典型产品,机器人竞赛活动和训练涉及人工智能、数字图像处理技术、通讯技术、传感器应用、机械传动和自动控制等多个领域。近年来,各级各类机器人大赛在全国各个地区广泛开展,该活动的开展,有力地推动了大学生实践创新能力的提高,促进了大学实践教学的改革,同时也为广大学生提供了学习和创新的舞台,使得一批高素质的学生脱颖而出。笔者作为盐城工学院机器人参赛队的指导老师,带领学生参加了两届“广茂达杯”全国智能机器人大赛,分别取得了Robocup中型组足球比赛大学组冠军和季军;参加了两届江苏省大学生机器人大赛,在机器人灭火、Robocup中型组足球、机器人游江苏项目上取得了一等奖、二等奖的比赛成绩。本文从机器人创新训练基地的建设、竞赛活动的组织开展以及机器人在高校实践教学中的应用等方面进行探讨。

一、机器人创新训练基地的建设

1.机器人创新训练基地建设的必要性

机器人创新训练基地作为工科院校的创新实践教学平台,可以直接为电子、电气、自动化、计算机、机械类等专业的学生提供服务,其应用除了组队参加机器人竞赛外,还可以为大学生毕业设计、学生科技活动、大学生创新项目研究等提供必要的条件,机器人以其技术先进性、综合性、可开发性、趣味性成为综合的实践创新训练平台,基于机器人的大学生科技活动的开展有利于培养学生的工程实践能力、创新能力、自学能力、协作能力。

2.机器人的选择

在机器人的选型上,我们考虑了几个因素:一是机器人的资源开放性,作为教学型机器人,其硬件资源要具有开放性,在机器人本体的电路主板上能够进行硬件扩充,为此,要求机器人提供一定数量的可扩充接口,实现以机器人本体为基础的硬件功能扩展,特别是便于外接各种传感器;机械方面要便于改造和扩充,实现机器人不同的作用需求。二是机器人的软件开发平台,应该能够用高级语言(如C或者C++)进行机器人的软件编程。能力风暴智能机器人提供的图形化交互式C语言(简称VJC)软件开发系统,不仅可以用直观流程图编程,也可以使用交互式C语言(简称JC语言,具有C语言的基本语法结构)编写机器人程序,从而为机器人的编程提供了方便。三是兼顾机器人比赛的需要,对于机器人比赛项目,不仅要求机器人能够完成特定的任务,还要求运行速度快,稳定性好。对机器人CPU的运行速度和数据处理能力也提出了较高的要求。实践证明,早期的采用以68HC11单片机为核心的机器人在运行比较复杂的程序时(例如PID算法)速度较慢。对于Robocup中型组足球比赛用的机器人,全向轮结构的机器人以其运动控制灵活和反应快捷逐步取代过去的双轮结构。

二、机器人竞赛和创新活动的开展

机器人竞赛是一项很好的科技创新活动,机器人的趣味性易于激发学生学习和研究的兴趣,同时将竞争引入训练过程,使学生变被动学习为主动学习和研究的过程。以竞赛项目为训练课题,将不同专业和不同年级的学生组成一个竞赛小组,同学们在研究竞赛规则、制定策略方案、设计调试程序的过程中集思广益、取长补短、团结协作,这种在探索中学习的过程对于培养学生的实践创新能力是其他教学环节无法实现的。通过几次组队参加机器人大赛,我们不断总结经验,做了如下一些尝试:

1.报名与组队

我校机器人大赛的报名与组织工作由教务处统一领导,由工程训练中心具体承办。为了做好机器人竞赛的报名与组织工作,我们在学生中成立了大学生机器人兴趣小组,兴趣小组由相关专业的学生会干部负责,志愿报名,机器人兴趣小组在教师的组织下利用课余时间开展机器人创新活动(包括机器人开发环境的学习与实践、机器人运动控制的研究、机器人通信的实现、各种传感器的功能及其应用实验等等)。目前参加机器人兴趣小组的学生数已经有近30名同学,他们分别来自不同的专业和不同的年级。在组成参赛队时,以不同专业不同年级的学生结合,大四的学生作为每个参赛队骨干,以老带新,形成梯队。同时根据比赛项目选择不同专业的学生参加,例如,机器人灭火比赛项目和机器人游江苏比赛项目,以电气、电子、自动化专业的学生为主,计算机和机械专业学生配合,对于中型组足球比赛项目,因为涉及计算机通信技术、图像处理技术、MFC编程技术等,则以计算机专业学生为主。机器人兴趣小组的成立和平时的实践活动,为学校参加机器人大赛组队提供了保证,同时,在学校领导和主管部门给予大力支持下,我们尽量多组参赛队,安排机器人兴趣小组的同学参与机器人比赛,从而也吸引更多的同学参与机器人兴趣小组。

2.集中训练

机器人竞赛训练的过程实际上是综合了机械、电气、信息、控制、计算机等多学科的知识的一项综合性实践训练环节,在训练过程中,教师制定粗线条的训练计划和进度,以学生自主训练为主,教师进行适当的辅导和基础知识的培训。我们认为,竞赛成绩固然重要,但是赛前的训练才是培养学生综合素质的最好途径。由于竞赛的竞争性,同学们对训练热情很高,把课余时间都用在训练上,营造出了良好的学术和学习气氛。在第三届江苏省大学生机器人竞赛训练期间,我校的一个机器人灭火参赛小组用了一个学期的时间,自学嵌入式系统的开发、自己设计电路、制作电路板、购置元器件、进行机器人的安装调试,在机器人的设计和制作过程中,同学们查阅了大量的资料,克服了一个又一个难题,这样一个设计制作的训练过程就是一个工程实践过程,对学生的创新能力培养和提高是其他教学环节无法达到的。机器人竞赛是一个真正创新的平台,学生的训练成果在大赛中得以展示无疑会对学生的学习、实践、创新等综合素质的培养和提高产生积极的影响。

3.赛后总结

每次参赛结束,无论成绩如何,我们都要求学生及时写出书面总结,这些参赛队的总结,既为下一届的参赛同学留下了宝贵的经验,同时也是学生工程实践的一个必不可少的训练过程。在2004年我校夺得第五届“广茂达杯”全国智能机器人大赛中型组足球比赛项目冠军后,同学们在总结中感慨地说:“在这样一个全国性的比赛中,不论出现什么问题,都得现场调试、现场解决,让我们得到了锻炼,提高了我们解决实际问题的能力,我们要感谢学校给我们提供了这样一个难得的机会,我们也希望学校能在校园里推广这类活动,让更多的同学参与进来,得到锻炼。”

三、机器人在大学实践教学过程中的应用

高校机器人创新活动和竞赛活动的开展促进了大学生实践创新能力的提高,借助于机器人创新训练基地,近两年,我校有4个工科毕业设计课题在工程训练中心完成,成功申报了两项江苏省大学生实践创新训练计划省级项目。但是,机器人竞赛活动和机器人兴趣小组活动的组织与开展,毕竟是少数同学参与,就机器人平台来说,其在实践教学中如何更好地应用是我们一直思考的问题。智能机器人是技术前言之一,集成了数学、物理、化学、生物、机械、电子、材料、能源、计算机硬件、软件、人工智能、多媒体技术、通讯技术、网络技术等众多领域的科学与技术知识,没有一种技术平台比智能机器人更综合,为了培养学生的综合素质,在教学实验中增加以移动机器人为平台的综合性实验内容是可行的,比如《计算机控制技术》课程中的PID控制算法实验,《单片机原理及应用》课程中的PWM直流电机控制、A/D、D/A实验等。在课程设计、毕业设计等实践教学环节也可以引入机器人平台。开展校内机器人竞赛活动,让更多的学生和教师参与到机器人创新实践活动中来,将有力地增强教学的实践性和互动性,从而推动大学生实践创新能力的提高。

四、结束语

机器人实践创新训练基地的建设和以机器人竞赛活动为切入点的大学生科技创新活动,激发了大学生自主学习和研究创新的激情,培养了大学生的工程实践能力,拓宽了知识面,同时,机器人作为一个综合性实践平台在高校实践教学中的应用,将有力推动大学实践教学改革。

参考文献:

篇8

1、引言

随着制造业和信息产业的迅速发展，机器人已在军事、工业生产、救灾、探险、医疗和教育等众多领域内开始使用。未来机器人将在我们生活的各个方面扮演重要的角色，并大大提高人们的生活水平和质量。机器人的研究开发离不开计算机技术的应用，计算机是机器人的“大脑”，决定着机器人的智能水平，因此，在计算机的教学中，可以引入机器人来促进相关技术和知识的学习。基于这种理念，本人组织研发团队开发了一个智能机器人教学平台，在我校开展面向大学生的智能机器人教学研究，以提高我校学生的计算机应用水平，并为培养出复合型创新性人才做出了一些探索。

2、计算机程序设计教学现状

目前，国内外高校对计算机技术教学都比较重视，在所有高校的理工科大学生中都开展了计算机程序设计教学，程序设计课程在培养学生的逻辑思维能力和计算机应用能力方面取得了比较好的效果。但是，反思目前程序设计教学中存在的问题是必要的。由于大多数教学方案都是把重点放在程序设计语言与语法上，忽视程序设计的实际应用。在教学过程中，学生看不到具体的应用效果与价值，从而使得很多优秀的学生在学完计算机程序设计课程之后，还是不知道怎样开展应用研究。

对于初学程序设计的大学生来说兴趣是学习的动力，传统的程序设计教学表现媒介一般有字符和图形两种，特别是C语言程序的教学，大部分教师采用的是字符的展现形式，初学者很难看到程序设计的应用效果，体验成功的乐趣。引入智能机器人平台开展计算机技术教学，使得程序转化为机器人的思维和能力，学生在编写完程序后，可以马上看到效果，这将彻底改变目前的这种教学状态。

目前，国内外有很多大学和科研机构及公司开发了各种各样的教学机器人，有的是面向中小学信息教育的，一般是图形化开发工具，学生学不到真正的机器人开发中必要的程序设计知识；有的是用专用的机器人开发套件，需要学习专门的技术才能掌握机器人的开发，不适合普及教育。而专门针对一般理工类大学生的程序设计教学的机器人比较少见，本项目中研究开发的智能机器人平台主要用于高校计算机程序设计教学中，研究开发紧密结合教学实际，研究目标明确，是一种创新性的应用研究。

3、巡线机器人开发方案

尽管智能机器人可以有各种各样的外表，但是，它们都有共同的特征，智能机器人拥有一个“大脑”，能够像人类一样进行“思考”，其核心是一台嵌入到机器人上的计算机。目前，智能机器人还没有一个统一的定义，大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：一是感觉要素，用来认识外部环境状态；二是运动要素，对外界环境做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，计算出采用什么样的动作。智能机器人是具有感知、思维和行动功能的机器，它可获取、处理和识别多种信息，自主地完成较为复杂的操作任务[1]。

在辅导学生参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的过程中，本人经过总结和完善，设计出了一个可适合于不同层次教学的巡线机器人教学方案。在该教学方案中有使用激光传感器和电磁传感器的两种巡线机器人，可以自动识别专门制作的道路自由驾驶。本教学方案中开发的巡线机器人是一种自主型智能机器人，这种自主型机器人具有感知、处理、决策和执行等模块，可以像一个自主的人一样独立地活动和处理问题，硬件上，这种具有一定智能的机器人需要有多种传感器，功能强大的计算机和灵活精确的驱动系统[2]。

巡线机器人采用结构化设计，硬件和软件模块都按一定的规则定义好接口，使得初学者可以快速入门学习机器人的开发。巡线机器人系统结构可分为硬件和软件两大模块，如图 1所示。

图 1 巡线机器人系统结构

在硬件设计方面，机器人的硬件实现模块化设计，学生可以选择不同的传感器模块组装不同类型的机器人，对于电子类专业的学生，也可以由学生设计开发新的硬件模块。软件设计方面，在该机器人平台上，编写程序将有关的微控制器硬件接口封装，降低学生学习程序设计的难度。

采用激光传感器的巡线机器人通过光学反射原理来检测识别道路，是一种视觉导航机器人[3]。激光传感器发射管发射一定波长的激光，经地面反射到接收管。由于在黑色和白色道路上反射系数不同，黑色区域反色回的光线很少，而白色区域反射回足够强的光线，接收管接收到的反射光强度不同，使得接收管两端输出电压不同，从而可以将黑白路面区分开来，使得机器人可以识别贴有黑色引导线的白色道路。

采用电磁传感器的巡线机器人，能够识别道路定频率的磁场。在道路引导线上（漆包线）通上一定频率的的脉冲信号，导线中有变化的电流流过，从而在道路的周围产生变化的磁场。电磁传感器道路识别模块能够探测到这个变化的磁场，并将探测到的信号转化为数字信号。

电源管理模块为整个系统各个模块提供所需要的电源，主要包含电机驱动电源、控制计算机供电电源、传感器驱动电源等模块。可靠的电源方案是整个硬件电路稳定可靠运行的基础。在设计电源模块时标注好各个模块连接线的功能和名称，以方便组装和调试机器人。

巡线机器人实时测量出自己的运行速度，才能实现闭环控制，达到精确的控制目的。测速传感器一般可选成本比较低的霍尔传感器和价格比较高的光电编码器，霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，价格低廉但一般精度比较低。光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，其精度相对比较高，但价格也比较贵。在教学中，可由学生根据实际的精度要求来选定测速传感器。

舵机用来控制巡线机器人的左右运动方向，直流电机用来驱动巡线机器人，控制前后运动，这两种电机都可通过PWM脉宽调制信号的占空比来控制，一般的嵌入式计算机都具有输出PWM脉宽调制信号的功能，所以比较容易得到电机控制信号。巡线机器人的舵机和驱动电机采用经典的PID控制算法。用函数封装好PWM脉宽调制信号产生代码和PID控制算法 的基本代码，学习的学生只要简单理解算法的思想和和函数参数的意义，便可参与巡线机器人控制程序的编写。

4、分层教学方法研究

智能机器人的开发有一定的难度，涉及机械、电子、自动控制、计算机和传感器等许多专业知识，一般需要组建跨学科的开发团队来进行综合的开发。对于不同专业和学习能力的学生，需要有不同的教学方法因材施教。

通过在计算机基础、计算机程序设计、嵌入式开发和智能汽车竞赛培训等课程的教学实践活动中，研究并总结出分层次教学方案。即在计算机教学中按三个不同层次，引入智能机器人教学的一系列创新性方法：

第一个层次，面向所有专业的学生，在大学一年级计算机概论课时，讲解机器人原理，以及机器人与计算机技术的关系，通过视频或现场演示机器人，提高学生对学习计算机和机器人等科学研究的兴趣。并在相关学生科技活动中，演示原理简单的巡线机器人，讲解开发原理，激发学生对计算机技术的学习兴趣。由于所面向的学生既有理工科的也有文科的，每个人的知识结构差异非常大，所以教学的重点在于讲解机器人与计算机的关系，使得他们了解机器人技术和计算机技术的基本原理。

第二个层次，在计算机程序设计课程中，主要是《C程序设计》与《单片机和嵌入式系统开发》等课程中，设计一系列机器人编程开发实验，学生在实验课时可选择一种实验，体验开发机器人的乐趣，加深学生对计算机技术的深入理解和体验。学生在实验中有更多和教师交流的机会，学习更加主动，并可以将自己的作品与同学进行交流比较。从而，吸引一批优秀的学生加入到机器人开发的教学和实验项目中来。

第三个层次，组织学生参加相关的大学生机器人竞赛，近年来，机器人竞赛的教育价值逐渐得到人们的认可和重视，机器人竞赛对学生的科学认识，科学探究以及科学态度都有积极的影响[4]。目前，已面向全校理工科学生，跨学科组建全国大学生智能汽车竞赛团队，在竞赛培训过程中，组织学生开发智能车（巡线机器人）的硬件和软件模块，提高他们的计算机嵌入式系统开发能力。这部分优秀的学生可以培养成具有扎实的自动化、电子和计算机等项目开发能力的复合型人才。

5、结束语

本文对在计算机教学中引入智能机器人的教学方法进行了探讨和描述，在计算机程序设计课程中，用机器人来展现程序设计的魅力，取得了比较好的教学效果。同时，吸引一大批优秀的学生参与到相关项目开发和竞赛中，机器人的制作与竞赛涵盖了电子、计算机、控制、模式识别、传感技术、电气及机械等多个学科，对培养学生的综合工程开发能力、创新精神、实践动手能力及团结协作精神均具有良好的促进作用。本教学项目的研究和实施，为培养有创新能力的复合型人才探索出了一条可行的道路。

参考文献：

[1] 胡莲君,宋弘.移动智能机器人避障规划研究[J].四川理工学院学报,2008, 21(4):88-89.

篇9

摘 要：随着经济的不断发展，素质体育机器人教育逐渐成为理工类高校培养工程科技人才的重要手段.本文采用文献资料法、访谈法、逻辑分析法对理工类高校开展“素质体育机器人”教育的必要性与可行性进行研究.在理工类高校开展“素质体育机器人”教育，不仅是未来世界发展的需要，而且也能够依托高校自身优越的条件顺利开展.同时也在科学化制定、加强专业师资等方面为今后高校推广“素质体育机器人”教育提出了有针对性的建议.

关键词 ：理工类高校；素质体育机器人；必要性；可行性

中图分类号：G807文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）07-0128-03

比尔·盖茨曾在《未来家家都有机器人》的文章中向世界预言：“机器人将与30年前的个人电脑一样走进千家万户，彻底改变人类的生活方式”.开展素质体育机器人教育是一项具有紧迫使命感的事业，它不仅开创了一条探索我国创新型人才培养的新途径，而且对于建设创新型国家、实现经济结构转型具有重要战略意义.理工类高校是现今教育系统针对素质体育机器人教育发展的各方面都比较完善的教育实施平台，今后可以为“素质体育机器人”提供有力的高水平的师资力量和技术资金.

本研究通过对理工类高校开展“素质体育机器人”教育的必要性和可行性进行研究，力争为高校进一步推广“素质体育机器人”教育提供帮助，对今后高校开展“素质体育机器人”教育创新活动提供现实依据.

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

理工类高校开展“素质体育机器人”教育的必要性与可行性研究.

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过在吉林体育学院的图书馆、电子阅览室查阅有关素质体育机器人目前的发展现状以及高校目前开展素质体育机器人教育的相关文献资料，对文献进行收集、对比、分析、综合，从中提炼相关的资料，为本研究提供理论依据.

1.2.2 访谈法

通过对吉林省首届素质体育机器人运动积分联赛负责人孙雷、薛尔冰和齐睿专家进行访谈，获得关于素质体育机器人发展现状的相关信息，并对访谈结果进行归纳总结.

1.2.3 逻辑分析法

通过对收集到的资料进行统计整理，并对有关资料进行研究分析，使得本文更具有说服力.

2 结果与分析

2.1 我国高校“素质体育机器人”教育开展现状

2.1.1 “素质体育机器人”教育概述

2.1.1.1 “素质体育机器人”教育的概念

所谓“素质体育机器人”教育，是指学习素质体育机器人的基本知识和技能，利用素质体育机器人教学来培养学生的创新实践能力.

2.1.1.2 “素质体育机器人”教育的类型

素质体育机器人课堂教学质量主要有两种：一是素质体育机器人相关课程的开放性.在原有的信息技术上，根据每个学生的特点，对每个学生有针对性地开设不同的课程.二是机器人智能教学作为课程的教学内容，一些学校已经将素质体育机器人技术在教学中得以应用，并建立了教学质量运动智能机器人实验室.

2.1.2 我国高校“素质体育机器人”教育发展现状

2.1.2.1 我国高校素质体育机器人教育起步明显晚于中小学，加上各高校技术条件的限制，仅有部分院校开设了智能教学素质体育机器人课程.据统计，目前已开设《大学教学机器人应用》课程的高校，仅占全国工科院校的2%，以作者所在的吉林省长春市为例，至少有几十所中小学开设了素质体育机器人兴趣小组和相关课程，并定期组织参加各类国内比赛.

2.1.2.2 由于我国开展素质体育机器人教育相对滞后，因此当前的大学生入学之前很少有接受过素质体育机器人系统培训的经历.因此，我们的学生在动手能力培养上，要相对落后，学生水平也参差不齐，随着我国素质体育机器人教育的蓬勃发展，这种现象会逐渐减弱.

2.1.2.3 我国高校素质体育机器人教育的主要实施形式是：素质体育机器人赛事和素质体育机器人课堂教育.

2.1.2.4 国际素质体育机器人比赛类型有：素质体育机器人足球竞赛（包括RoboCup和FI-RA），素质体育机器人灭火竞赛，素质体育机器人综合竞赛（包括国际素质体育机器人奥林匹克竞赛和FLL世锦赛）.素质体育机器人赛事除了在推动素质体育机器人技术发展方面具有深远意义外，也是一个培养学生创新精神和综合实践能力的优秀的教学平台.

2.1.3 我国高校“素质体育机器人”教育存在的问题

2.1.3.1 目前，我国只有个别高校将素质体育机器人教育纳入教学中，并将素质体育机器人教育作为素质体育机器人的培养形式.

2.1.3.2 高校素质体育机器人教育相关的教材编写混乱、质量不高，缺乏统一的科学认识，有些教材甚至由素质体育机器人开发公司的技术人员编写，缺乏相关教育教学专家的参与和指导，导致教材大多属于“产品使用说明书”或“用户使用指南”.

2.1.3.3 由于素质体育机器人教育的开展需要专业课门类，除理工类以外的多数院校.如：体育类、艺术类、师范类等多数高校不具备相关的学科和师资力量.

2.1.3.4 智能教学素质体育机器人产品价格昂贵，尤其是经济条件薄弱的高校很难开展素质体育机器人教育.

2.1.3.5 智能教学素质体育机器人产品缺乏统一标准，品牌繁杂，而且自成体系，兼容度和开放度都较低.

2.2 理工类高校开展“素质体育机器人”教育在高校开展的必要性分析

2.2.1 理工类高校开展“素质体育机器人”是未来世界发展的需要.

“开展理工类大学体育机器人”的教育质量，从发展的角度看，机器人会越来越受欢迎.专家预测，本世纪将是智能机器人的第一纪元.机器人最初是运用在工厂，现在已广泛应用于娱乐，医院和家庭的日常生活当中.据预测，韩国2015-2020年每个家庭至少都会有一个机器人.所以说“素质体育机器人”的教育是当前学校教育发展的必然趋势，也是科学技术的发展.

2.2.2 理工类高校“素质体育机器人”教育的作用

综合性高校开展“素质体育机器人”教育，这一教育机构完全可以成为培养大学生实践创新能力的最佳选择，而且“素质体育机器人”的趣味性、科学性、广范吸引着越来越多的学生.综合性高校本着自身优良的条件，可以让大学生通过自主实践，亲身体验到素质体育机器人带来的喜悦.参与素质体育机器人赛事不仅为他们提供了综合技能学习的平台，更为他们带来一种全新的教育理念.

2.2.3 理工类高校开展“素质体育机器人”教育是提高教育改革创新的需要

“素质体育机器人”的实质是素质教育，其表现形式是竞争，其目的是培养未来专业人才.“素质体育机器人”教育，能够提供给学生展示自我的舞台，帮助学生发展高新技术的兴趣和爱好.“素质体育器人”教育走向理工类大学，不仅有利于探索新途径，培养新方法.同时将推动中国智能机器人“品质化”的知识与技术，促进我国“素质体育机器人”专业人才的发展；促进形成新智能”素质体育机器人的产业.

2.2.4 理工类高校“素质体育机器人”教育是提高学生综合素质的需要

理工类高校开展“素质体育机器人”融合了理工类高校的学科人才如：计算机、机械、电子、通信、声、光、电能质量、磁等多学科知识.激发了学生学习的兴趣，使学生整体素质提高、创新思维活跃，它是素质教育的重要内容.“素质体育机器人”教育是一种新的教学，培养学生多方面的能力.根据教师的指导，学生可以运用所学的“素质体育机器人”知识技术，来开发新的产品.

2.3 理工类高校开展“素质体育机器人”教育的可行性分析

2.3.1 理工类高校拥有相关学科的师资团队

开展“素质体育机器人”教育，涉及了航天、物理等教学团队应用学科内，理工类只有相应学科和高水平的师资团队，其核心是要有一支具备高水平科学素养的师资团队.机器人教育活动，占用指导教师大量的时间和精力，教师要通过休息的时间，和学生一起学习，探索，实践.高校教师接受过高等教育，文化素质高，有许多教师是有着雄厚的专业背景，这是理工类高校开展“素质体育机器人”的必要优势，其他院校是无法比拟的.

2.3.2 理工类高校拥有较为完备的教学条件和实验环境

“素质体育机器人”对场地的要求不需要太高，操作器材设计简单、轻巧，搬运方便，利于布置.目前，普通高校运动场地的建设从数量、质量、档次上都比以前有很大的提高.因此，高校已经能够在经济上满足“素质体育机器人”教育的开展.教师可以选择适合自己教学的场地来对学生进行“素质体育机器人”教育.因此，在高校开展“素质体育机器人”教育能够充分利用自身办学条件环境，开展多维创新机器人教育课堂.

2.3.3 理工类高校必备科研保障能力

“素质体育机器人”是信息技术的核心领域，关于此项目还有很大的开发空间.高校作为一个国家科研的重要阵地，必然要进行开发研究.随着高校专业水平的不断提高，在“素质体育机器人”教育上也能进行更为前沿的课题研究.现阶段，我国高校师资基础水平较强，拥有大批高学历水平教师，科研能力及创新实践能力突出.高校可利用其自身科学研究的优势条件，在今后“素质体育机器人”教育上多做文章，以致进一步提高“素质体育机器人”教育的创新性.而且高校可以利用其自身雄厚的师资水平，培养一大批为“素质体育机器人”服务的裁判员、研究员.把“素质体育机器人”教育实践和课题研究结合起来，再加上机器人企业、政府机关合作，这将为“素质体育机器人”教育在高校的普及做出更大的贡献.

2.3.4 能够得到理工类高校具备技术资金的支持

“素质体育机器人”作为新兴教育类型，其所能够顺利开展的最主要因素是需要充足的资金.根据我国的基本国情，目前我国还不具备“素质体育机器人”教育大国经济基础，没有充足的训练设施和人才资源作保证.而相对来说，高校可申请国家或省教育资金为该项目做支撑.只有加快“素质体育机器人”教育在高校的推广普及，发展好高校“素质体育机器人”文化，才能有利的增加群众性“素质体育机器人”的参与人数，促进“素质体育机器人”竞技水平在国际上的不断提高.

2.4 “素质体育机器人”教育在理工类高校开展的未来和展望

2.4.1 理工类开展“素质体育机器人”教育朝着多样化发展

中国的综合性大学“的素质体育机器人”教育还有很长的路要去探索.根据“素质体育机器人”的教育特色、形式和内容，探索科学利用资源，积极开展机器人培训项目的研发，提高教学过程的强度.通过上述工作，解决机器人教学模式、教学案例和问题上，都有了很大的改善.这有利于创新教育理念的传播，机器人培训的推广，提高青少年科技创新能力和综合实践能力.

2.4.2 理工类开展“素质体育机器人”教育向着专业化发展

注重人才培养，只有不断培训机器人教育学者的素养，才能打造出跟上时展步伐的机器人教育.提高全社会认识“素质体育机器人”教育的意识，为“素质体育机器人”的教育打下良好的基础.开展各种“素质体育机器人”科普活动，结合相关社会团体和机器人制造商，开展丰富多彩的“素质体育机器人”活动.中国高校的“素质体育机器人”的教学质量，需要我们政府的支持和努力，也需要机器人制造商和科学技术工作者的大力支持.

3 结论与建议

3.1 结论

3.1.1 我国机器人技术的发展起步较晚，机器人水平与世界发达国家也有一定的差距.“素质体育机器人”在高校中的教育明显呈现多方面不足.

3.1.2 “素质体育机器人”教育在综合性院校开展需要大量投入教学设备，在资金方面还有一定的缺陷.

3.1.3 “素质体育机器人”教育能够在高校开展缺乏拥有高水平质量的师资团队，教学条件和环境还有待提高和改进.

参考文献：

（1）战强，闫彩霞，蔡尧.机器人教学改革的探索与实践[J].现代教育技术，2010，20（3）．

（2）郑晋鸣，环明明.阳光体育成为育人重要方式[N].光明日报，2011－12－14.

（3）李保宏.体育对人的事业成功作用的机制研究[D].沈阳师范大学硕士学位论文，2009．

篇10

“十三五”期间对高等教育发展提出了许多新要求和目标，其实现的基本路径是深化教育领域的综合改革，优化教育教学模式，重视教育教学过程和环节的丰富与创新，将人文教育和科学教育与第一课堂、第二课堂、科技竞赛以及学生活动相融合，更好地实现全人教育的探索之路。

一、人文教育与科学教育相融合的意义

人文教育主要是对人进行人文知识、思想道德和文化精神的教育，强调人性的培育和精神世界的丰富。而科学教育主要是进行自然科学知识的传授和技术创新的教育，强调严密的逻辑思维、系统化的科学知识以及物质财富的创造能力。任何教育都不应该区分进行，教育的本质是以学生的成长成才为核心，重视学生的全人培养。科学教育中，人文精神的渗透为科学知识的学习提供强大的精神动力，帮助学生树立正确的价值观，狭隘的科学教育无法完成学生对人类有益的持续创造性培养；而在人文教育中，同样需要科学的理性思维的支撑，狭隘的人文教育也无法带给学生持久的价值感和理性逻辑。

二、电子科技大学校机器人队培养模式

以我校机器人队为例，依托2002年起步的一项亚太大学生机器人大赛和国内选拔赛，十五年的时间里，我校已培养了约300名机器人队正式队员，其中70%以上的学生在毕业后出国或在国内深造，毕业后均进入优秀的企业或自主创业。机器人队培养模式是科学教育和人文教育融合并重的实际案例。大学的培养离不开精神引领和塑造，“勤为径，创新求胜；苦作舟，荣辱与共”的机器人队精神，通过十五年的凝练和传承，影响了一届又一届的队员和机器人爱好者。经过十五年的探索和完善，机器人队培养已建立一套完备健全的体系（如图1所示）。机器人队相关培养活动不止是通过实践平台提升学生的专业技术和科研水平，在这个体系中，既重视平台的搭建和打造，整个氛围的营造和文化活动的开展，又重视学生团队的自我适应能力、协作能力和创造力的培养与挖掘；既重视依托培训、赛事、活动等实践，又重视创新成果的总结和提升。整个体系由培养平台、氛围营造、训练平台、学生团队、实践平台等5个层面构建而成，涵盖15个方面的丰富内容，三大学生项目基金支撑贯穿于整个培养过程，固化并升华了学生机器人的科创成果。

（一）依托学校工程训练中心硬件平台，促进学生的发展

学校工程训练中心现有加工中心、数控车床、数控铣床、普通车床、普通铣床、钻床、折弯机、剪板机、冲床、交流弧焊机、电工技术实验台、电气维修实训台、传感器综实验台、慧鱼及博创机器人创新实验模块组件等近2000套设备仪器，价值2000多万元。基于“基础型、综合型、创新型”的层次化实训教学体系，分别设置了基础工程训练、综合训练、创新训练及职业技能训练等四个层次，培养学生的基本工程素质与实践技能、理论联系实际的科学思维方法以及探索知识与勇于创新的精神，促进学生专业知识、能力与素质的协调发展。

（二）彰显机器人的鲜明特色，营造机器人三位一体氛围

每年通过校园“创新创业周展”“年度获奖机器人展”“高校科技夏令营展”等途径，展出机器人，宣传机器人成果，树立文化标杆。让机器人文化像诗歌、电影等一样，成为一种流行。建设学院“机器人文化馆”和“机器人展厅”，展出历年自主研发的优秀机器人，积淀机器人成果，将历届机器人队实体成果和精神结晶传承。同时重视机器人Logo的印记影响。通过校园宿舍走廊机器人装扮文化和机器人标示，传递机器人文化。宿舍的多彩装扮，门把手上的温馨提醒，学校的各项重要活动……机器人的logo无处不在。另外，机器人论坛、机器人校庆周活动不断丰富着我校机器人文化。

（三）加强系列理论培训，搭建由易及难的赛事平台

加大技术培训系列活动的同时，通过由易及难的比赛题目，开展训练和选拔。通过新生杯电子设计竞赛，学院机械创新设计大赛等赛事，让学生迅速入门。然后，通过全校性巡线机器人大赛实现技术进阶。低年级学生组队，机器人队成员和科协成员通过宣讲会、题目解析会、答疑解难会等方式帮助低年级学生完成作品。巡线机器人大赛已成为我校影响力最大、参与学生最多的学生自发组织的品牌赛事。

（四）全力开展机器人队备战赛事，培养机器人技术骨干精英

由于学生组成的多元化，跨学科交流是培养的另一种尝试。每年机器人队成员有来自机械、电气、工业工程、计算机、电子信息、通信等工科专业的学生，也有外国语、管理、数学等专业学生。整个备赛过程约10个月时间，集中在机器人基地开展。20～30人组成的机器人队，分为软件组、机械组、控制组以及协调组，依据个人特长分工完成相应任务，同时做好配合，完成预计方案设计的机器人。其中机构设计、加工，器材的选型、购买、报账、入库，设备器材使用、维修、报废，机器人联动调试、手动操作培训等一系列工作，均由队里自主完成。

（五）追求技术极致为国争光，心系社会共谋创新之路

注重机器人文化校外交流也成为机器人队与社会接轨的一种培养方式，如走进社区和中学进行机器人科普宣传，开展志愿活动和社会服务。2013年，机器人队学子通过技术交流，帮助成都七中GMT-E机器人队攻克难关，最终在“FIRST机器人大赛”力战群雄，拿下了全国一等奖，并代表中国赴美国参赛。2015年，机器人队学子指导中学生获得2015年中国青少年机器人竞赛活动VEX机器人工程挑战赛“立地顶天”冠军，获得2015年世界机器人大会•世界青少年机器人邀请赛VEX机器人工程挑战赛“一网打尽”亚军。

三、机器人队培养成效

通过纵横交错、同步开展的培养体系，培养了学生人文素质和科学素质，包括表达沟通能力，热情自信的魅力，冷静思考、精益求精的思维习惯，严谨创新的科学态度，不畏困难、勇往直前的勇气，全面的组织能力以及相互信任、团队协作的集体精神。其中，有一位机器人队员获得2011年全国大学生十大年度人物提名奖。2013年全省高校校园文化建设优秀成果评选活动中，电子科技大学参评的“超越梦想”机器人研创文化活动获得全省高校校园文化建设优秀成果一等奖。目前，机器人队成员已成功孵化科技类创业公司10余家，创业团队若干。在创新创业的路上，机器人队一直在前行。总之，教育不是一朝一夕，短时间就能达到极致或者突显成效。高校应以人为本，认识到人文教育与科学教育对于学生全面发展成才的重要性和不可缺失性。搭建更多平台，以多元化的教育途径相结合的方式，替代传统的课堂理论知识讲授，使人文精神和科学精神潜移默化地影响学生，并促进他们的成长成才。

作者:李丽娟 孙东 于乐 单位:电子科技大学

篇11

随着“中国制造2025”的持续深入推进，以轨道交通、工程机械为典型代表的焊接制造行业机器人焊接比重不断提升，进而对智能焊接专业人才需求大大增加，因此，探索如何培养高素质技术技能型智能焊接人才非常必要。目前，我国已形成涵盖大专、本科、研究生等多层次的焊接高等教育体系，如何确立高职智能焊接人才培养规格、课程体系结构，课程教学内容如何与职业（行业）标准相融合，使该类型的人才培养满足智能焊接制造的需求，支撑行业的转型升级，其意义重大[1]。本文以智能焊接技术专业为载体，探索了职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径，形成了职业（行业）标准对接专业课程体系建设的经验和方法。通过职业标准融入专业课程体系的重构和人才培养方案的修订，探索人才培养的新模式。同时通过对智能焊接专业技术岗位（群）工作任务及职业能力分析，科学确定专业人才培养目标和人才培养规格，创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念，综合优化专业的课程设置和教学内容，实现学历教育与技能等级教育的深度融合。研究结果为其他专业（群）课程体系建设和课程及教材的开发提供借鉴。

一、建设目标

通过对专业岗位（群）典型工作任务及职业能力的分析，明确智能焊接技术专业必备的专业知识和核心技能，理清职业标准和行业标准融入课程内容的途径和方法，开展智能焊接技术专业对接职业（行业）标准的课程体系建设与实践，探索职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径，形成职业（行业）标准对接专业课程体系建设的经验和方法；同时以GB/150等国内标准和ISO15609、EN287、ISO9606、ASME等与焊接领域相关的国际标准等为突破口，重构课程体系基础技能模块，理清轨道交通、工程机械等焊接制造行业的智能焊接从业人员应具备的知识、能力和素质，逐步把机器人焊接相关标准GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732等融入机器人焊接高端模块，形成以岗位为主导、标准为主线的“一高两基”课程体系和核心课程建设思路。创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念，总结课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略，形成可复制、可推广的课程体系建设模式，为其他专业（群）课程体系建设与课程开发提供借鉴和参考。

二、建设思路

通过对包括轨道交通、工程机械在内的焊接制造行业的调研，解决专业定位问题；按照GB/T29824（工业机器人用户编程指令）、GB/T19867.4（激光焊接工艺规程）、CWA1.5（弧焊机器人从业人员资格认证规范）、ISO10218（机器人与机器人装置）、ISO14732（金属材料机械化和自动化焊接操作工技能评定）、ISO15609（国际焊接工艺规程及评定）、ISO9606（国际焊工资格认证标准）等国内外标准要求，解决典型工作岗位及其能力要求的问题。基于机器人弧焊操作员、机器人激光焊接操作员等新岗位的人才需求，按照手工焊接技术—焊接工艺技术—机器人焊接技术的技术升级路径，借鉴工作过程系统化课程开发理论，协同典型企业（中车集团、迪森〈常州〉锅炉有限公司等），重构“智能焊接高端技术技能课程模块（一高）、焊接操作基础技能课程模块、焊接工艺基础技能课程模块（两基）”的“一高两基”课程体系。具体为：根据《焊工国家职业技能标准》、TSGZ6002《特种设备焊接操作人员考核细则》、EN287（国际焊工资格考试）标准要求，把以持证项目为教学内容的技能类课程作为专业课程体系的基础结构（基础技能课程模块）[2]，根据ISO15609等标准要求，将焊接工艺编制、产品质量检验和现场生产管理作为专业课程体系的工艺结构（焊接工艺基础技能课程模块），根据GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732标准要求，以机器人焊接操作、编程、工艺以及质量检验作为课程体系的高端结构（智能焊接高端技术技能课程模块）。校企共同制订课程标准，重组课程教学内容，重整课程项目，解决教学内容更新以对接产业升级对人才需求升级的问题。根据国内外标准和职业资格要求，将符合轨道交通、工程机械等焊接制造的焊工持证项目作为课程主体内容，以焊接方法为主线，由易到难排序教学内容，解决技能类课程建设问题；按照轨道交通、工程机械等焊接制造标准、工艺流程，设计培养学生工艺评定、工艺编制、质量检验和现场生产管理能力的教学项目，解决技术类课程开发问题。校企行合作，按照TSGZ6002、CWA1.5、ISO14732的要求，建设集特种设备焊工培训考核，机器人弧焊操作员培训考核，国际焊工培训考核以及技术服务于一体的智能焊接实训平台，产教深度融合，时刻保持教学内容与生产需求对接，解决专业教育与行业需求一致性问题。

三、建设路径与方法

1.对相关专业课程体系建设及焊接专业对接职业（行业）标准的课程体系建设等方面进行回顾和梳理，分析本研究所需的理论支撑以及在本研究中的具体运用[3]，在此基础上明确本研究的研究内容、思路和方法。2.从智能焊接专业人才需求现状和专业（群）的人才培养现状分析，开展广泛的职业岗位调研，进行岗位（群）工作任务及职业能力分析，梳理本专业的职业岗位能力，明确智能焊接专业人才必备的专业知识和核心技能，将本专业的职业技能面向培养目标、培养规格等专业人才培养关键要素，结合区域经济发展对职业人才的具体岗位需求，进行综合梳理和科学定位，以高技术技能人才的育训并重新理念，将职业（行业）标准贯通，综合优化专业的课程设置和教学内容，实现学历教育与技能等级教育的深度融合。3.从智能焊接专业课程体系建设实际出发，理清职业标准和行业标准融入课程内容的路径和方法，探索职业标准和行业标准与专业教学标准对接的途径和实施策略，开展课程体系与教学内容建设。以《焊工国家职业技能标准》为基础，将ISO9606、EN287等国内外标准融入，培养手工焊接技能扎实的学生，并结合“1+X”技能等级标准、机器人焊接相关行业资格标准、国际标准进行专业课程体系建设、课程开发和教材建设，培养能进行机器人焊接操作、能进行机器人焊接编程、能制订机器人焊接工艺以及能进行机器人焊接质量检验的“四能”智能焊接人才，使人才培养更具有职业特征，更能做到与产业需求相一致。4.基于实证研究的结果，通过智能焊接技术专业对接职业（行业）标准的课程体系建设与实践，探索职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径，总结课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略，形成可复制、可推广的经验，为其他专业（群）课程体系建设和实际应用提供借鉴。

四、建设成效

1.创新了职业标准融入课程体系的途径和方法，构建了“一高两基”专业课程体系。根据TSGZ6002、EN287标准要求，把以持证项目为教学内容的传统手工技能类课程作为专业课程体系的基础结构（基础技能课程模块），根据ISO15609等标准要求，以焊接工艺编制、产品质量检验和现场生产管理作为专业课程体系的工艺结构（焊接工艺基础技能课程模块），根据GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732标准要求，以机器人焊接操作、编程、工艺以及质量检验作为课程体系的高端结构（智能焊接高端技术技能课程模块），构建“一高两基”的专业课程体系，满足焊接制造岗位对从业者手工焊接能力、机器人焊接能力以及焊接工艺制订能力的需求。（见文末图2）2.创新了以标准为主线的课程开发模式，建设优质“项目化”课程和教材。以轨道交通、工程机械等焊接制造行业标准要求为主线，根据焊接方法的分类特征，按照持证项目技能等级，从简单的平焊到复杂的全位置焊，再到机器人编程及焊接递进，开发技能类课程；根据技术类岗位能力需求，以典型生产案例为载体，设计教学项目，并把能力要求分担到多门课程中，开发技术类课程，校企合作建设教学做一体化教材。3.创新职业标准和行业标准相结合的实训中心建设模式，打造“多位一体”实训平台。省产教深度融合智能焊接实训平台包含省人社厅认定的焊工高级技师统一鉴定机构、省市场监督管理局认定的特种设备焊工考试中心，与中国焊接协会共建的全国机器人焊接培训基地，与德国手工业协会共建的中德国际焊接技术培训考试中心。作为第三方培训与鉴定机构，为企业进行焊工培训及考核，同时利用平台资源集聚优势，更有利于校企合作，提高教学团队对标准的理解与应用，为教学内容的持续更新提供条件。

五、结语

智能焊接技术专业经过几年的改革探索与实践，形成了职业（行业）标准对接专业课程体系建设的经验和方法，探索了职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径。创新了职业标准融入课程体系的途径和方法，构建了“一高两基”专业课程体系，满足了焊接制造岗位对从业者手工焊接能力、机器人焊接能力以及焊接工艺编制能力的需求；创新了以标准为主线的课程开发模式，建设了一批优质“项目化”课程和教材；创新了职业标准和行业标准相结合的实训中心建设模式，打造了“多位一体”实训平台。同时通过对智能焊接专业技术岗位（群）工作任务及职业能力分析，科学确定专业人才培养目标和人才培养规格，创新了职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念，总结了课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略，形成了可复制、可应用、可推广的经验。同时教学中采用行动导向教学法与任务驱动教学法相结合组织教学，体现“以学生为主”“理实一体”“学中做、做中学”的理念，使学生获得与企业相似工作岗位要求相一致的职业能力，教学质量显著提升，培养的人才深受用人单位的好评。

参考文献：

［1］胡秋.基于一体化教学过程技工院校焊接专业课程体系建设的研究［J］.现代职业教育，2020（6）：128-129.

篇12

机器拥有智能如今成为可能。曾经缺失的一环今天已经接上了，这一环就是大数据。大数据让机器具备了深度学习的能力、自主判断的能力，现在的智能设备已经具备柔性。机器替代人的事件正在全世界发生。

比如在工厂搬运的工位上，机器人已经可以对付大小不同、高低错落的箱子，把它们搬运到应该去的货架，这在过去是很难想象的。

在服务行业，一款自动制作美味汉堡的机器人，知道如何烤肉饼，如何把面包切片如何加番茄、生菜和奶酪，做好以后通过传送带把美味的汉堡送给顾客。

在农业，机器人也开始尝试替代人的复杂工作，如采摘工作是非常复杂的，一种像八爪章鱼一样的机器人，用3D视觉形成整棵树的模型，确定每个果子的定位，这些信息被传送到机器人的8只手臂上，迅速采摘果子。

除了对简单手工操作的替代以外，机器人还替代复杂的专业技术人员的工作，如判断医学X光片的机器，准确率达到98%以上，已经超过了人的准确率。又比如说，网上广泛传播的硅谷视频机械狗、无人飞机，连遥控器都不需要，它们自己判断怎么跑、怎么飞，自我躲避障碍，无需人类操作，灵活得几乎和生命体一样。早已不同以前的工厂机器人，现在硅谷的智能机器灵活度、准确率、自主判断能力几乎与人类相似。

机器人会造成大量失业

COURSERA的创办人，百度首席科学家吴恩达在近期的BIG TALK上就讲过，人们与其担心人工智能和机器人会给人类带来毁灭，不如去担心人工智能和机器人给社会带来的大量失业和就业培训的压力。

吴恩达认为，美国用了200年把一个农业社会转变成现代社会，农业就业人口只有总就业人口的2 01-。因为用了200年，所以农民可以继续种地，不慌不忙地慢慢学习农业机械的使用和向其他产业转移。但是现在的科技发展给社会带来的变化要快得多，人们没有200年的时间去做转变，甚至没有20年的时间去做转变，这个转变的时间很短。吴恩达举例，无人驾驶汽车的技术已经成熟，在未来的几年里会被广泛使用，美国350万卡车司机马上面临失业。

去年我在哥伦比亚大学与诺贝尔经济学奖得主斯蒂格利茨交流时，他也表现了对失业、新技能学习以及再就业培训的担忧。3D打印技术和工业机器人可能在几年内迅速普及，制造业大量在生产线上做装配的蓝领劳动力面临失业的窘境。这已经不是预测，而是发展中的现实：富士康在“11跳”以后，痛定思痛，认为人不如机器人，只要解决了机器人的“柔性”问题，机器人就会比人好得多，所以富士康正在加大力度开发用于生产线上的机器人，一旦成熟，全国各地号称20万人的工厂最后能剩下几个“活人”？

不仅仅是蓝领工人受到冲击，很多过去一直被认为是高技能的白领工作也将受到巨大冲击，如电脑可以替代大量的普通医生的工作，如看X光片，准确率比普通医生还高，那么这些普通医生去哪里就业？美国是判例法国家，要想打赢一个官司，要研究上百、上千个案例，所以要动用大量律师，收取上亿美元的律师费。现在已经有利用大数据和人工智能替代律师的工作，看更多的案例，准备更有说服力的案件资料，成本是原来的1/10，质量更高。那么原来做整理资料工作的律师去哪里就业？MIT斯隆学院副院长黄亚生在一次我主持的论坛上透露，他用一个智能设备系统搜集100篇相关学术论文。过去，这件工作要好几个RA（研究助理）来做几个星期，用机器只要几分钟。如果如黄亚生所说，那些研究助理要去哪里工作？还有慕课MOOC的出现，50%的三流大学没有存在的价值，这些大学里的师资去哪里就业？

同声传译机也是人工智能家族里的成员，随着自然语言的处理技术和声音过滤识别技术的发展，可能在5-10年内出原型，翻译人员就会失业。那么各个大学就会争相裁撤外语学院。

如果“互联网+”造成的失业还“遮遮掩掩”，人工智能造成的失业一定是“明目张胆、排山倒海”。我大胆预计，未来10年，我国至少有50%的就业人员会因为机器换人和人工智能的发展失去原来的职业，需要再就业培训后重新找工作。中国劳动年龄人口8-9亿（16-60岁），这就意味着4-5亿多人口将失去工作，经过培训后再就业。如果我们不重视新技术超前培训，大力培养创客，大量投资再就业教育，失业量会进一步增加，那个时候我们会很麻烦。

有一个问题一直是人们争论的焦点，机器人替代人，提升了整个社会的效率，同时也提升了人类整体福利，这难道不是一件好事吗？赞同的一方认为，由于人类整体福利提升，只要政府保证失业人的基本生活保障和公平对待，人们就会自娱自乐，社会也会非常安定；但是反对的一方认为，机器人替代了人，人失去了工作的机会，也就失去了追求进步的机会。靠福利其实是非常不体面的。最重要的是，当人们看到社会上毕竟还有2%的人生活极度富足，羡慕和嫉妒会让他们掀起一次次理由毫不充分的“占领华尔街”运动，从而使社会动荡不安。

机器换人已是大趋势

对于失业、动荡、分配、福利等社会问题，自然由政治家和社会学家考虑，企业家似乎不应该过多思索这些问题。当前，机器换人已经是一个大趋势，势不可挡。国际机器人联盟有一张图比较了9个国家机器人的使用密度，日本排第一，万名制造业员工机器人拥有量达到了1400多台，而中国密度最小，万名制造业员工机器人数量只有100台，相当于日本的1/10不到，甚至不如马来西亚。但是同时，中国机器人的购买量是全球最大的，相当于日本的2.5倍，而且增速还在加速。中国的大公司纷纷大量采购先进的机器人，拥抱工业4.O，海尔、TCL都在尝试建立自己的无人工厂。一些中小企业，产品多品种，小批量，也在尝试使用模拟学习的柔性机器人。机器人的不知疲劳，不会受伤，没有情绪，不拿薪水，不组织工会的好处，已经对产业界广泛认知，但是其高昂的价格，严密的维护要求，也把很多企业挡在门外。

机器人革命的最重要推动力之一，可能就是“云机器人”，要想实现功能提高，价格降低，云机器人也是一个必须考虑的方面。在云之前，机器人不但硬件要强大，软件也要强大，而且由于传递速率偏慢，机器人与数据中心的沟通并不容易。如今，随着物联网和5G技术的发展，把大部分计算和数据放在一个大型数据中心，单个机器人力求简单，与大型数据中心保持连接。一台机器人学到了一些东西，可以马上经过云端让其他机器人获得，这种机器智能学习也只能在云端实现，软件升级也基于云端实现，省去了很多麻烦。由于有了云端技术，你买来的机器人会越来越聪明，可以学会做的事情越来越多，直到它的手的硬件不能适合，再进行硬件的更换。

前边我们谈论了太多的机器人在生产中的应用，机器人还可能大量地用于服务业或者家庭，英国MOLEY公司制作的机器人厨师，可以做出很好的饭菜，售价大约10万人民币，对予一些炫酷家庭来说很有吸引力。还会有大量的机器人被做成玩具和表演道具，如今，孩子们已经不再喜欢不能动的毛毛狗，而是能做很多事的机器狗。

随着大数据和云计算的发展，机器人技术迎来了春天，有人开始就机器人的智能一旦超过了人以后，对人类的影响开展了想象丰富的研究，但是机器人和人工智能会对整个人类带来什么根本性影响，我们还要拭目以待。2005年，美国有一本奇书出版，《奇点临近：当人类超越生物学》（The Singularity Is Near： WhenHumans Transcend Biology）。作者是多才多艺的库兹威尔，在与计算机技术相关非常多的领域中都有建树。库兹威尔预计2045年，计算机的智力会超过人类，而那个时点就是“奇点”。马丁福特（《机器人时代》的作者）认为，如果计算机的智力接近人类，依靠摩尔定律的进步，超过人类也会变得非常容易。

我们无法预测人工智能超越人类以后会是什么样子，虽然科幻小说和电影已经把好的一面和坏的一面展现的淋漓尽致，但是毕竟我们没有亲身体会那个时代的特色。有一点可以肯定，技术进步最初总是让人惊奇不已，然后人类很快就“笑纳”了技术进步带来的改变，再然后就开始抱怨技术进步太慢，没有到达理想效果。15年前，我们用的软盘，已经可以存储640000字节，放入2本书的内容没有问题，如今，我们的电脑已经可以存储一个T（―万亿字节），可以塞一个图书馆，但是摄影发烧友还是抱怨装不了多少视频，而需要云存储的那些公司，就更看不起这么一点存储量，他们需要P级，或者E级的存储量。所以，再厉害的科技搞出来，人类还是不满意。机器人和人工智能的结果也应该如此，我们今天见到了一些很强的机器人，但是在人们短暂惊奇之后，又开始挑三拣四。

不管怎么说，现在是人工智能行业的春天。投资人到处寻找人工智能项目，谷歌、脸书、亚马逊等都对人工智能怜爱有加，以前从未有这样财大气粗的企业将人工智能放在业务模式的绝对核心地位，也从未有过人工智能研究在如此强大的企业之间被几乎定位成了竞争的焦点。

2015年3月中国的两会上，最引人注目的提案是李彦宏的建立“中国大脑”提案，而对这个提案马上大加肯定的是来自军方的代表。谷歌的机器驮驴刚出来，山东大学就展示了863项目的中国版机器驮驴，也有用脚踹的场景，尽管看上去比波士顿公司的笨拙一些。

如今，在中国的那几个传统意义上的制造中心，如广东的东莞、顺德，长三角的苏锡常和温州等，各个企业都在大谈机器换人的问题，有媒体和业内人士从各个角度分析了机器换人的可能性，实际案例，以及产业发展情况等。总结出以下几点：

一，机器换人已经成为一种趋势；近几年用工难，工人工资上涨已经成为普遍现象，而中国制造的产品结构和利润率没有太多长进。这就使得企业要不把工厂搬家到工资更低的欠发达国家，如孟加拉，要不就得想办法找到少用工人的办法，随着机器人技术这些年的进步，机器换人成为一种趋势。

二，地方政府正在有组织地进行机器换人的工作；以东莞为例，主要是政府定计划，专项资金支持，金融服务支撑，就近发展机器人产业等办法。其中2015年确定的专项基金就达到2亿元。