中国石油大学（华东）现代远程教育
毕业设计（论文）
题目：机器人语言对话系统的设计学习中心：重庆信息工程专修学院奥鹏学习中心
做论文加260046902
年级专业：0409级电子信息工程
学生姓名：姜海涛学号： 0451480145
指导教师：韩亚军职称：讲师
导师单位：重庆信息工程专修学院
中国石油大学（华东）远程与继续教育学院
论文完成时间：2007年12月 1 日
中国石油大学（华东）现代远程教育
毕业设计（论文）任务书
发给学员姜海涛1．设计(论文)题目：机器人语言对话系统的设计
2．学生完成设计(论文)期限：2007年11月1日至2007年12月1 日3．设计(论文)课题要求：要求题材新颖专业，所设计课题能解决实际情况，阐述清楚流畅，论点清晰，要求围绕中心，逻辑性推理强，涉及他人观点请注明出处，对本设计有全面的论证。
4．实验（上机、调研）部分要求内容：在课余时间充分利用网络资源和各种参考书籍，做出草稿，再利用所学的电路设计软件和各种各样的画图软件，去设计图形。格式严格按照学校规定排序。
5．文献查阅要求：确保文献真实可用，具有教强的理论联系实际方案，引用时应该尊重原作者，必须标注引用出处，本文章建议参考文献：CORBA技术及其应用，论文引用不宜过多过繁复，要求题材新颖，有教强的创新的角度。
6．发出日期：2007 年11 月 1 日
7．学员完成日期：2007 年12 月 1 日
指导教师签名：
学生签名：
摘要
所谓基于Web的机器人(我们称之为网络化机器人)远程控制就是将机器人构建在Internet的一个Web站点上，操作人员通过Web浏览器(如Netscape Navigator或Microsoft IE)对其进行远程控制。它首要的特点在于它的开放性，以超文本传输协议(HTTP)作为机器人系统的标准通信协议，任何人在任何时候和任何地方，只要能连上Internet，就能实现对远程机器人的控制，因为Internet上的任何站点均可以通过该协议访问到连接在Internet上的机器人，而且普通用户不必了解机器人复杂的操作原理也能进行控制。其次，Web浏览器可以提供生动友好的人机界面，因为浏览器可以支持各种格式的文件，如超文本、动画、音频和三维图像，同时能够处理各种媒体文件的交互式操作，如可以用鼠标操作由VRML描述的3D对象。第三，使得为完成某一任务而使用分布在Inter net上的不同的软/硬件资源成为可能。
提出这种观点在于参考了纵多远程控制软件的实现，和深入实习生产车间所遇到问题而改建。
关键词：internet web 网络化机器人 HTTP
目录
摘要 (i)
目录...................................................... i i 第1章前言.. (1)
第2章网络化机器人及其控制方式 (3)
2.1直接控制(Direct Control) (3)
2.2间接控制(I NDIRECT C ONTROL) (3)
第3章 CORBA技术分析 (4)
第4章基于WEB的机器人的系统结构 (7)
第5章系统实现 (9)
5.1用户界面设计 (9)
5.2W EB服务器的实现机制 (10)
第6章结论 (19)
致谢 (20)
参考文献 (21)
第1章前言
随着计算机网络的迅速发展和机器人应用的逐步推广，对远程机器人进行有效监控已经越来越受到人们的关注。如今，Internet几乎无处不在，它极为方便地为人们提供了各种各样的信息和资源。而World Wide Web(简称Web)是以一个基于Internet的全球连接的、分布的、动态的、多平台的交互式超媒体信息系统，它使得计算机能够相互传送基于超媒体的数据信息。因此，人们自然想到将机器人远程操控系统建立在Web上，我们称之为基于Web的机器人系统。事实上这种思想由来已久，其发展历史和研究现状见参考文献[6]。
构件网络化机器人的远程控制，既在运用现代INTERNET技术及各种现代化计算机技术和PLC编程技术，实现在异地对机器人系统的控制。而且它简单的操作方式，脱离的复杂的机器，只要经过很短时间，可以让任何人在任何地点进行各种复杂的操控。
本文将提出用集成工具CORBA来构建基于Web的机器人系统。CORBA 以ORB(Object Request Broker)为中间件来建立对象间的Client/Server 联系，是远程过程调用的面向对象技术的扩充，它使得对象间能够相互通信，而不用关心对方的具体位置、编程语言及操作系统。
第2章网络化机器人及其控制方式
Web机器人就是用户通过Internet访问连接机器人的Web站点，远程控制机器人。我们之所以选择Internet作为通信介质，原因在于以下两点，其一，World Wide Web以及与之有关的工具如HTML、VRML、Java 等为在人机界面方面的进一步研究提供了很大的空间。其二，Internet 在进行机器人远程控制研究方面提供了经济、便捷的可视化环境。
机器人的远程控制基本上可以分为两类：直接控制和间接控制。2.1直接控制(Direct Control)
在这种控制方式下，由操作人员完全控制机器人，向机器人的某些端口直接发送运动指令函数以完成某项任务，而机器人控制器在远端。显然，这种控制方式对操作人员的要求比较高，需要机器人底层指令和编程语言。
2.2间接控制(Indirect Control)或称为监督控制的控制方式(Supervisory Control)
在这种控制方式下，操作人员预先在一个由计算机仿真机器人的虚拟环境中互动地将所需任务(如行走路径)规划好，然后再将其送到远端的实际机器人控制器中执行。也就是说，在实际执行任务时，远端的操作人员置于控制结构闭环之外，从而减小了因传输时延对整个系统的影响。远程操作人员只是发送目标任务或很小一部分相关的必需指令给远端，而任务具体由机器人自治完成同时，监控回路向操作人员反馈有关的传感器信息，如将现场摄像机的图像以一定的格式返回给操作人员。显然，这种控制方式充分利用执行端的本地智能，具有较强的容错和纠错能力同时它还可以使远端操作人员不必持续监控机器人的工作，从而可以减轻操作人员的工作强度因此，后面提出的方案基于该控制方式。
第3章 CORBA技术分析
公共对象请求代理体系结构CORBA(Common Object Request Broker Architecture)是由对象管理组OMG组织制定的一种标准的面向对象应
用程序体系规范。
CORBA是为了实现分布式计算而引入的。与面向过程的RPC(Remote Procedure Call)不同，CORBA是基于面向对象技术的，它能解决远程对象之间的互操作问题。微软的COM/DCOM、COM+也能解决这一问题，但它是基于windows，虽然在Solaris等有限的数个操作系统下也能实现，但只有在微软的windows下才能运行得更好。而CORBA是真正跨平台的，平台独立性正是CORBA的初衷之一。另一种能做到平台无关性的技术是Java RMI(Remote Method Invocation)，但它只能用Java实现。而CORBA 通过一种叫IDL(Interface Definition Language)的接口定义语言，能做到与语言无关，任何语言都能实现CORBA组件，而CORBA组件也能在任何语言下使用。换言之，CORBA是异构平台下独立于实现语言的对象互操作模型。
CORBA的对象管理体系结构OMA(Object Management Architecture)是由对象请求代理ORB、对象服务、应用对象、领域接口和公共设施组成，它们各自的功能及OMA体系结构的详细分析见参考文献[8]。其中ORB是通信基础，也是CORBA规范的核心部分。使用ORB，客户可以调用服务器的对象或对象中的应用，被调用的对象不要求在同一台机器上。由ORB负责进行通信，同时ORB也负责寻找适合于完成这一工作的对象，并在服务器对象完成后返回结果。单个的ORB结构如图3.1.1所示。
图3-1 ORB体系结构
CORBA上的服务用IDL描述，将被映射为某种程序设计语言如C 或Java，并且分为两部分，在客户方叫Disturb(桩)，在服务器方叫IDL Skeleton(构架)。两者可以采用不同的语言。服务器方在Skelton的基础上编写对象实现(Object Implementation)，而客户方要访问服务器上的方法，则要通过客户桩(Stub)。而双方又要通过对象请求代理
ORB(Object Request Broker)总线通信。对于CORBA对象服务，OMG已经在ORB核心软件总线基础上规范了一系列的CORBA对象服务，以便采用软件重用技术帮助用户快速、可靠地解决特定领域的分布式计算问题。
对象实现在执行客户请求时，通过对象适配器OA获取ORB的服务。OA是对象实现访问ORB服务的主要通道，它位于ORB核心通信服务上，为实例化的服务对象提供运行环境，接收请求并传送给服务对象；为服务对象分配对象ID(即对象引用)，并将实现对象注册到实现库中。实现库包含了允许ORB查找和激活对象实现的相关信息。实现库是ORB进行对象匹配的场所。ORB接口则是为客户方和对象实现获取少数几个局部性的基本服务而设，它不依赖于对象实现接口。
CORBA给出了一个通用的互操作体系结构，它提供了两种ORB间的互操作协议：GIOP和IIOP。GIOP(Global Inter ORB Protocol)是一种通用协议，它为ORB之间的通信规定了一系列标准传输文法、信息和格式。IIOP(Internet Inter ORB Protocol)定义了如何在TCP/IP传输上构建GIOP。
CORBA规范提供的软件总线的机制，使得任何应用程序、软件系统
或工具只要具有与该接口规范相符合的接口定义，就能方便地集成到CORBA系统中，而这个接口规范独立于任何实现语言和环境。
第4章 基于Web 的机器人的系统结构
采用间接控制方式设计的一个基于Web 的机器人远程控制系统如图
4.1.1所示。
用户用户用户→
→→→→
→→→→→
→→→→→→图像服务器H T TP 服务器摄像机图像采集卡
机器人
服务器
W eb服务器S R 6工业机器人数据服务器I n t er n e t 图4-1 基于Web 的机器人系统结构
这是一个典型的三层Client/Server 结构。第一层是浏览器，客户
通过浏览器访问系统而无需安装任何软件，用户注册、登录等界面由HTML 和Script 语言结合完成，主控界面采用Java Applet 。第二层是Web 服务器，由HTTP 服务器和图像服务器组成，作为用户服务和数据服务之间的桥梁，其中HTTP 服务器的主要任务：一是通过与数据服务器的连接完成对用户的管理，包括注册、登录及身份认证等；二是维护用户队列，负责控制权的分配；三是与机器人服务器通信，发送客户指令并返回指令的执行结果。图像服务器处理有关图像的HTTP 请求，它通过图像采集卡抓取图像，并可以根据用户的需求调整摄像机的旋转角、放大倍数或向用户返回不同尺寸的图像。第三层是机器人本地控制系统，包括数据服务器和机器人本地系统。数据服务器主要储存用户的注册信息、登录访问情况等数据信息。机器人本地系统由机器人服务器、机器人控制器及机器人本体等组成。
系统的原理为：客户通过Web 浏览器(如Navigator 或IE)，访问远
端连有被控机器人的Web 服务器，通过客户机上显示的操作界面发送指
令。Web服务器将收到的指令经协商确认后交由机器人的控制器执行，执行的过程和结果通过传感器和摄像机，返回到机器人服务器，并将其转化为HTML格式，发送到客户端显示。
第5章系统实现
本系统采用Java技术构建，主要有以下几个关键问题：
(1)用户界面的设计；
(2)Web服务器的实现机制；
(3)基于CORBA/IIOP的Web服务器与机器人服务器间的通信机制。
5.1 用户界面设计
在传统的机器人遥控操作中，操作人员都是受过培训的专业人员，对用户界面也可以设计得很“专业”。但是基于Web的远程控制机器人面对的是具有不同技术基础的Web用户，操作界面应该简洁明了，方便易用，而且应该支持不同层次用户的使用要求，如一些高级用户能够实现比较高级或底层的操作，另一方面界面还需具有一定的兼容性和平台独立性。
最早的基于Web的机器人控制系统的客户端界面多采用HTML语言设计，用户通过填写HTML表单或点击工作区的图像发送指令，功能较为局限。当涉及多步移动时，需要利用到脚本语言(如JavaScript)，那样可以提供客户端的部分数据处理能力，降低了与服务器的通信代价。
本系统用户主控界面采用Java Applet实现，在客户端Web浏览器中运行的Java Applet同时进行着两个线程，其一是接收操作员的各种操作命令并根据其内容将命令传递给机器人；其二是获取系统的当前状态并将它综合地反馈给操作员。为了实现以上功能，我们将人机接口分解为五个模块：接口表示模块、监视模块、会话模块、操作模块和通信模块。
其中，接口表示模块接收由操作员给出的命令，同时显示机器人系统的当前状态；监视模块的功能是收集系统的各种信息并综合为所需的监视状态；会话模块负责协调操作人员和机器人之间的信息交互；操作
模块将命令解释为通信模块可以接收的数据格式。通信模块的功能是将来自各模块的信息转换为符合特定协议的数据格式。
5.2 Web服务器的实现机制
当前基于Web的远程机器人控制站点的HTTP服务器大多采用CGI编程设计。CGI的功能是在超文本文件和服务器主机应用程序之间传递信息。CGI虽然能够满足大多数Web机器人站点的需要，但存在明显的局限：一个CGI程序只能处理一个客户请求，因此每个客户请求都要激活一个新的CGI进程，当用户增多时会挤占大量的系统资源，使得执行效率降低，而且一些对CGI进行的扩展所得到的性能提高也很有限。Java 技术的出现及服务器方应用构建Java Servlet的推出进一步推动了Web 计算的发展，Java Servlet将是CGI一个好的替代品。
Java Servlet是位于服务器端的一种独立于平台和协议的Java应用程序。Servlet可以生成动态的页面，是Java语言在Web服务器端的一种应用技术。形象地说，Servlet与Web服务器的关系类似于Applet 与Web浏览器的关系，可以认为Servlet是没有前端界面Applet，与Applet不同的是，Servlet运行在服务器端，因此它拥有普通Java应用程序一样的权限。由于Java Servlet在性能、可移植性和代码重用性等方面比CGI有着显著的优势，因此在不久的将来，Servlet有可能取代CGI。
Java Servlet支持“请求”和“应答”编程模式。客户端服务器发出请求时，服务器接收该请求并将请求发送给Servlet，Servlet接收该请求并进行处理，向服务器返回应答，服务器再将应答回送给客户端。对常用的HTTP请求GET(该操作仅仅允许用户从HTTP服务器上取得资源)和POST(该操作包含了在必须通过此Servlet执行的请求中的数据)，Servlet调用相应的do Get和do Post方法来处理。方法do Get和do Post 的缺省实现均返回一个HTTP的BAD＿REQUEST错误。Do Get格式如下：
Protected void do Get(Http Servlet Requester quest ，Http
Servle t Response)
Throws Servlet Exception ，IOE caption ；
do Post 的格式如下：
protected voids Post(Http Servlet Rest quipster quest ，Http
Servle t Response)
throws Servlet Exception ，IOE Exception
do Get 和do Post 均以Http Servlet Rest quest 对象和Http
Servlet Response 对象为参数。
如在提供用户登录的HTTP 表单中，指定POST 方法，当相应的Servlet
接收请求时，在do Post 方法中使用Http Servlet Request 对象获得请
求中的各参数，如用户名和用户密码，经过数据库验证后，利用Http
Servlet Response 对象获得输出流，即可将验证结果、队列信息、等待
或者控制界面通过输出流向客户端返回。用户控制界面的Applet 同
Servlet 的通信采用了GET 方法。Servlet 流程示意图如图5.2.1所示。
数据服务器机器人服务器O R B S e rver 服务程序→→→→JD B C I IO P →→Ser vl e t
Ser vl et 服务器PO S T C ET O R B
Appl et 客户端H T M L表单→→→→→→
图5-2 Servlet 流程图
用户注册信息的存储及成员用户身份的验证均要通过Servlet 与数
据库之间信息的交换，系统采用SQLServer2000作为数据库平台，
JDBC(Java data base connectivity)保证了Servlet 与数据库之间的数
5.3基于CORBA/IIOP 的Web 服务器与机器人服务器间的通信机
制
CORBA提供了一种交换数据和发现服务的机制，它以ORB为中间件进行对象之间的对话，ORB之间的通信遵循IIOP协议。基于CORBA/IIOP 的系统的分布式结构如图5.3.3所示,作为Java Client的Servlet在4.2部分已经说明，机器人服务器端的CORBA对象服务可以简化为C Server程序，它包含了运动学逆解、插补计算和轨迹规划等服务程序。Java Client和C Server应用程序的开发均采用由东南大学计算机系自行研制开发的CORBA编程工具ORBUS。服务接口的实现关系如图5.3.1.
图5-3 基于CORBA的系统分布式应用结构
↓↓
↓I D L编译器↓
↓O R B U S/I I O P O R B C om m uni ca t i on B us
图5-3 服务接口的实现关系
另外，系统采用串行口与网线交互,就可与系统相连。
系统原理
图5.3为系统原理图框图以及主要操作流程。
图5-3 系统原理图及主要操作流程图
系统采用串行口与外界交互，任何具有标准串口的设备均可与本系统相连。欲发音汉字的国标码(GB码)由串口送入MCU，MCU将其映射为Flash存储器地址表中对应项的地址，然后根据此地址取得对应项中的命令字，由MCU根据该命令字读取该汉字发音对应的语音数据，连续读出语音数据并以游程码解码算法解码后，按照语音采样code段在低速的Flash中运行，在节省空间的同时，却牺牲了时间。本文介绍了基于嵌入式处理器的操作系统引导方法，重点研究嵌入式系统的引导模式以及不同类别的引导方法。以在MPC860C处理器上引导CRT0SII操作系统为例，阐述了调试模式和固化模式下引导代码的构成、作用以及执行方式，并对不同引导模式下的时空效率的折衷进行了分析。最终，借助BDI2000仿真器对编写的引导代码进行调试，成功实现了调试模式和固化模式下操作系统的引导。后续工作包括：继续研究在不同硬件平台上的操作系统引导方法，例如最流行的ARM、X86系列；在同一平台上，可以研究不同操作系统的启动方法，例如嵌入式Linux、Vxworks、WinCE等。同时，可以引入数学模型对时间、空间性能进行量化分析，以便在不《电子技
术应用》2oo5年第2期同环境下采取比较合适的引导方案。
时的固定速率通过D／A转换和功率放大播放。本文中语音采样速率为11025B／s。为满足应用需求，本文首先构建易于快速解码的语音库，根据特定Flash存储器的存储格式，以快速多重查找表寻址及命令字预先存储的方式组织并存储在Flash存储器中，以满足语音播放的实时要求。同样，MCU的代码也要优先考虑速度而牺牲诸如模块化、可读性方面的要求。最后，出于实用性考虑，系统中需加入足够的输入缓冲区支持，以满足一次输入多个汉字或整句的要求。
2原始语音数据的采集和处理本系统共采集了1335种发音，内含1306个汉字发音，26个英文字母发音及3个停顿音，语音采集卡AD转换速率11025B／s，分辨率8位，样本值域0—255，静默值为80H。原始语音以WAV文件的格式保存在PC机中。是“哎”音样本的时域波形。所有的采集样本除具有不同的波形包络外，均具有大体相同的结构，即一个完整的汉字发音均由前后两个静音部分和中间的发音部分组成。静音的采样值绝大多数为80H(一些轻微扰动可视为录音过程中的噪声，但本文根据上述静默值及边缘值的分布特点，提出了一种改进的游程编码用于语音数据的压缩，具体做法是：用00H代表游程压缩起始码，其后是被编码字符，再下一个字节是被编码字符的重复码，如：80 80 80 80 80可以表示为00 8O 05。显然，游程长度小于等于3时没有编码的必要，
图5-4 解码游程图
因而不会出现值为00H、OlH和02H的重复码。如上所述，在原始语音文件中，00H、01H这些边缘值是基本不出现的。因为大量出现这些边缘值即意味着语音采集系统的动态范围设置错误。尽管如此，为确保原始语音文件中没有“多余”边缘值，需要将语音文件略做处理，将可能存在的00H和01H都改为02H，显然这样的处理并不会影响语音的实际播放效果。处理后的00H、01H即可作为特殊控制字符使用。编码前，1335种原始语音样本缩的大小为14978622字节，压缩后为7767112字节，压缩比超过50％。该语音库已经可以装入容量为8M字节的Flash存储器中。
3语音库的存储结构
本文以8Mbitx8位NAND型Flash存储器K9F6408U0B为例，描述本系统语音库的存储结构。语音库的基本内容分为两部分：前端是地址查找表，其后是压缩后的语音数据。地址表中，每4个字节代表一个地址项。GB2312汉字编码字符集中每个汉字在地址表中都有一个对应项，其内容指向该汉字对应读音的语音数据起始地址。GB码字符集中共有94个区，每区94个字符，总计8836个汉字、英文字母和其它符号，其中实际使用了7445个，余下的作为预留区。本系统亦保留了这些预留区，以利于将来的扩充。这样，地址表的大小为94 x94x4=3534 字节。语音数据区共存储1335个发音，采用游程编码压缩存放，并在每段语音数据结尾添加01H作为结束控制符。对不同的Flash存储器，语音库需做一些针对性的处理。对于K9F6408UOB而言，要对其C区进行专门的处理。该芯片中，每个页面(Page)都有A、B、C三个区。其中A、B区各256字节，而C区仅有16字节。本设计中没有用到C区，因而在制作写入Flash 的二进制语音库文件时必须注意对C区进行空白码(FFH)填充。考虑C区填充后，地址表对应的二进制语音库文件大小的计算方法改为：
512x69+16=3534 ，表示当3534 字节只占据A区和B区时共需69个页
一种智能机器人系统设计和实现 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人，它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的"活物".其实，这个自控"活物"的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉，或称自整步电动机，它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。我们称这种机器人为自控机器人，以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果，控制论主张这样的事实：生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的，机器人是一种系统的功能描述，这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到，现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了 嵌入式是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式技术近年来得到了飞速的发展，但是嵌入式产业涉及的领域非常广泛，彼此之间的特点也相当明显。例如很多行业：手机、PDA、车载导航、工控、军工、多媒体终端、网关、数字电视…… 1 智能机器人系统机械平台的搭建 智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程，而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。 机器人前部为一四杆机构，使前轮能够在一定范围内调节其高度，主要功能是在机器人前部遇障碍时，前向连杆机构随车轮上抬，而遇到下凹障碍时前车轮先下降着地，以减小震动，提高整机平稳性。在主体的左右两侧，分别配置了平行四边形侧向被动适应机构，该平行四边形机构与主体之间通过铰链与其相连接，是小车行进的主要动力来源。利用两侧平行四边形可任意角度变形的特点，实现自适应各种障碍路面的效果。改变平行四边形机构的角度，可使左右两侧车轮充分与地面接触，使机器人的6个轮子受力尽量均匀，加强机器人对不同路面的适应能力，更加平稳地越过障碍，并且更好地保证整车的平衡性。主体机构主要起到支撑与连接机器人各个部分的作用，同时，整个机器人
一、考试简介 自2008年度起全科医学、临床专业（专业代码为026至084）以及中药学初级（士）、初级（师）、中级（专业代码分别为002、014、091）、中医护理学初级（师）、中级（专业代码分别为016、098）各专业“基础知识”、“相关专业知识”、“ 专业知识”和“专业实践能力”4个科目考试均改用“人机对话”方式进行；其他49个专业4个科目仍采用纸笔作答方式进行考试。在今后考试中会继续增加机考专业范围。 人机对话考试是国内外医学考试发展的方向，是借助计算机及网络技术对考试进行实施、管理的一种测试形式；它可以根据考试设计的需求，有针对性地进行命题、组卷，并完成试题呈现、接受答案、计分、数据分析以及结果解释等一系列环节。其特点包括：①形象性：人工智能装臵、模拟系统的运用使得人机对话考试更加生动、直观；②简易性：通过计算机系统，省略了考生涂卡环节及繁杂的评卷工作，节约了大量的时间和费用；③安全性：可随机组卷，将备选答案顺序打乱，有效地防范作弊行为；④科学性：更及时地检测考试的信度和效度，确保考试数据的准确性，排除人为因素的影响，使考试成绩真实可靠。⑤经济性：人机对话考试减少了试卷的印刷、运送等过程，可以节省大量的人力、物力。 人机对话考试系统提供的是一种接近“傻瓜式”的操作，在整个考试过程，考生通过简单的键盘和鼠标操作就能完成作答，因此并不需要过多的担心。即便如此，考前熟悉考试系统操作和题型仍然是必要的。
人机对话考试的题型与纸笔考试一样，均为客观选择题。人机对话考试的新题型（案例分析题）将主观题客观化，一方面继承了选择题的优点，如高信度和高效度，快速出成绩，更容易做数据分析并提供信息反馈等；另一方面，案例分析题着重考查考生综合应用知识的能力，通过计算机实现作答的不可逆性，更接近现实临床情景。 人机对话考试突破了传统考试方法表达试题形式的限制，它利用声音、录像、图形等多媒体形式，真正做到视觉和听觉相结合，文字和画面相结合，借助典型病例和各种生动的画面(如典型体征、X线、心电图、超声心动图等)营造接近临床实际的环境，通过计算机显示，考生边观察边分析边判断边回答问题，能较全面、真实地反映出考生解决临床问题的能力和水平。 人机对话的考试方式还可以准确地控制考试时间，设定的时间一旦用尽后，计算机将自动收卷，任何考生无法继续作答，确保了考试时间对所有考生的公平性。在人机对话考试整个过程中，计算机屏幕下方会显示答题进度和考试剩余时间，方便考生控制答题速度和掌握时间。 对于参加考试的卫生专业技术人员而言，除掌握专业知识和专业实践能力外，还应掌握计算机的基本操作，熟悉人机对话考试形式、题型和特点，方能取得好成绩。 二、考试操作及答题技巧 （一）考试操作
1.1 1.1.1 所示。LED 显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。LED 显示块的发光二极管共地。 NetLab el2 NetLab el3NetLab el4 NetLab el2 NetLab el3 NetLab el4 PSEN 图3.3 显示电路原理图 当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮；本设计选用的显示块是共阴极的LED （共阴极LED 显示块的发光二极管阴极接地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮）。将单片机I/O 口的8位线与显示块的发光二极管的引出端（a ～dp ）相连，共阴极低电平有效，选通有效后8位并行输出口输出不同的数据就点亮相应的发光二极管，获得不同的数字或字符。
1.1.2 简易式键盘接口电路设计 8255可编程并行I/O 接口设计 MCS-51系列单片机共有4个8位并行I/O 口，这些I/O 口一般是不能完全提供给用户使用的，在外部扩展存储器时，提给用户使用的I/O 口只有P1和P3口的部分口线。因此在大部分的MCS-51单片机应用系统中都免不了要进行I/O 口 的扩展。8255芯片引脚图如图3.4所示。 图3.4 8255引脚图 图3.5 I/O 口扩展电路 Text Text Text Text 89C 51 NetLab el69 NetLab el72
单片机也8255的接口比较简单，如图3.5所示，8255的片选信号CS 及口地址选择线AO 、A1分别由单片机的P0.7和P0.0、P0.1经地址锁存器提供. 8255的A 、B 、C 口及控制口地址分别为FF7CH 、FF7DH 、FF7EH 、FF7FH 。8255的D0～D7分别与P0.0到P0.7相连。 键盘功能说明：1号键：上升。2号键：下降。3号键：下限温度值确定。4号键：上限值确定。5号键：查询上下限值。使用1号键和2号键，设定需要的温度控制系统的上限值，然后按下4号键，将这个上限值确定，也就是将上限值保存到专用的寄存器里。 在完成设定上限值的工作后，使用1号键和2号键设定需要的温度控制系统的下限值，然后按下3号键，将这个下限值确定，也就是将这个下限值保存到专 用的寄存器里，然后系统进去实时的温度测量和控制工作中。键盘接口电路如图3.6所示： 图3.6 键盘接口电路图 NetLab el5 NetLab el6 NetLab el7 N
人工智能技术基础实验报告 指导老师：朱力 任课教师：张勇
实验三小型专家系统设计与实现 一、实验目的 （1）增加学生对人工智能课程的兴趣； （2）使学生进一步理解并掌握人工智能prolog语言； （3）使学生加强对专家系统课程内容的理解和掌握，并培养学生综合运用所学知识开发智能系统的初步能力。 二、实验要求 （1）用产生式规则作为知识表示，用产生系统实现该专家系统。 （2）可使用本实验指导书中给出的示例程序，此时只需理解该程序，并增加自己感兴趣的修改即可；也可以参考该程序，然后用PROLOG语言或其他语言另行编写。 （3）程序运行时，应能在屏幕上显示程序运行结果。 三、实验环境 在Turbo PROLOG或Visual Prolog集成环境下调试运行简单的PROLOG程序。 四、实验内容 建造一个小型专家系统（如分类、诊断、预测等类型），具体应用领域由学生自选，具体系统名称由学生自定。 五、实验步骤 1、专家系统： 1.1建造一个完整的专家系统设计需完成的内容： 1．用户界面：可采用菜单方式或问答方式。
2．知识库（规则库）：存放产生式规则，库中的规则可以增删。 3．数据库：用来存放用户回答的问题、已知事实、推理得到的中 间事实。 4．推理机：如何运用知识库中的规则进行问题的推理控制，建议 用正向推理。 5．知识库中的规则可以随意增减。 1.2推理策略 推理策略包括：正向（数据驱动），反向（目标驱动），双向 2、动物分类实验规则集 （1）若某动物有奶，则它是哺乳动物。 （2）若某动物有毛发，则它是哺乳动物。 （3）若某动物有羽毛，则它是鸟。 （4）若某动物会飞且生蛋，则它是鸟。 （5）若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方，则它是食肉动物。（6）若某动物是哺乳动物且吃肉，则它是食肉动物。 （7）若某动物是哺乳动物且有蹄，则它是有蹄动物。 （8）若某动物是有蹄动物且反刍食物，则它是偶蹄动物。 （9）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹，则它是老虎。 （10）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点，则它是猎豹。 （11）若某动物是有蹄动物且长腿且长脖子且黄褐色且有暗斑点，则它是长颈鹿。 （12）若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条纹，则它是斑马。 （13）若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子且黑白色，则它是驼鸟。
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————社会的迅速发展推动工业的更新升级，随着工业生产生活的发展，在厂家机械设备方面也同样需要相对应进行。工业机器人有比较强的可控能力以及生产能力，能够加快产品的更新换代。接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍其集成系统设计，希望能给您带来一定程度上的帮助。 控制系统是整条生产线的指挥调度中心，调度和指挥各系统单元设备完成各自的工作，需具有以下功能： ①生产线运行控制功能。主要是协调、控制、保障整条锻造生产线、可靠运行，根据工艺要求把生产线分为几个区域。采用区域启动、分区控制方式来完成对整个生产线的控制。总线通过检测各单机设备的运行状态，在某一区域或某一设备故障时，指挥其它设备动作，根
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————据不同的状态对各单机设备发出等待、重启、权限停车等不同指令； ②现场监控功能。提供生产场景在线仿真界面，图形化实时显示在线产品所处工序、产品信息、设备状态、故障情况提示、报警信息等； ③生产管理功能。对各种生产信息进行收集、传输、统计并执行生产管理指令的人机交互系统； ④数据处理功能。监控系统具有数据采集，显示和记录功能，对于数字量，监控系统可以直接显示状态；对于模拟量既可进行趋势显示，又可进行数字显示。同时，对于重要数据可以进行数据库存储，以便对生产数据进行分析处理。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————成研发、制造、销售、自动化控制工程承包于一体的综合性自动化技术企业。公司在自动化领域具备充足的技术研发能力和丰富的项目经验，为各行业工厂量身订做适合、先进的自动化控制系统和解决方案。 公司在机械加工及自动上下料、自动打磨抛光，包装物流及搬运，汽车零部件加工组装，无人化工厂解决方案等众多行业中拥有成熟的应用案例。致力于以工业机器人应用为核心，为客户提供完善的自动化解决方案和交钥匙工程，同时是德国库卡、日本发那科、日本川崎、国产埃夫特机器人授权代理商与系统集成商，在机器人技术应用上有着密切的合作，为用户提供强有力的技术支撑。
关于智能扫地机器人的市场调查报告以及总体设计 杨浩荣王健聪 (北京理工大学珠海学院电气工程及其自动化系) 引言：机器人技术作为20世纪最伟大的发明之一，自上世纪60年代问世以来，已获得巨大的进步。在机器人技术不断成熟的今天，机器人在工业领域大放异彩的同时，它已快速地在农业、军事、服务等非工业领域不断拓展，并取得一定的成果。 关键词：市场需求智能扫地机器人寻路算法 Market research report on intelligent robot sweeps the floor, and the overall design Yang Haorong Wang Jianlin Abstract:robot technology as one of the greatest inventions of the 20th century, since the 1960 s, has acquired great progress. In today's robot technology continues to mature, to shine in the field of industrial robot at the same time, it has quickly in non-industrial sectors such as agriculture, military and service development, and achieved certain results. Key words: market demand intelligent sweeping robot pathfinding algorithm 1.市场需求及其调查： 作为新兴的朝阳产业，机器人出现的时间虽然短暂，但是对社会的影响是巨大的，对人类的影响也是深远的。其中，服务型机器人因更为贴近人类的生活已经有越来越多的大企业把目光投注到服务型机器人上，并制定了一些列的产品开发战略规划，产品内容包括从提供家庭日常服务的机器人到机器人玩具。尤其是玩具机器人，因为技术起点相对低，目前已成为诸多大的生产厂家的追逐热点。 服务型机器人，如今的定义尚未统一。服务型机器人的范围很广。 为了更高地了解人们对服务型机器人的了解与期望，我们进行了问卷调查，调查结果如下：
Teaching Design Review of the oral English Exam ------Situation Response Daotian Middle School Zhang Jing Teaching Aims: 1. Knowledge Objectives: 1) Be able to master the requirement of the oral English exam. 2) Be able to answer different kinds of questions. 2. Ability Objectives: 1) Be able to understand and express ideas fluently. 2) Be able to use English properly under different situations. 3. Moral Objects: 1) Guide the students to face difficulties. 2) Encourage them to deal with the difficulties. Teaching key points and difficult points: 1. Teaching key points: Make sure the students know understand how to deal with the Situation Response of the Oral English Exam. 2. Teaching Key points: 1) Students may find it difficult to recall the vocabulary under different situations; 2) Students may find it difficult to express their ideas with proper fluently. Teaching Procedures Step1 Warming up Let's watch a short video and then answer the questions. (Play the video of the New York City) Question 1: What is the place you see in the video? Question 2: Do you want to go there? Question 3: What should you do before you go there? Step 2 Lead in 1. Group work : Discuss about the topics we have learned during the three years. 1) How many topics have you learned since Grade 7? 2) Check some students and try to get the topics from the students. 3) Show the more important 12 ones of the 24 topics we have learned. 2. Introduce the Oral English Exam with a short video. 1) Show the video. 2) Show the requirements of the exam.
上海应用技术学院Shanghai Institute of Technology 组长：王文博 组员：严格，熊祚强 指导教师：周文 项目工期：2014年6月10日——2015年6月15日
摘要：本项目研发智能家庭监督机器人是基于智能手机平台之下所应用的， 在借助于ug三维建模设计，机械设计以传动设计，及嵌入式硬件的插入，成功地实现了人远距离分身控制并监督家庭情况，能够随时随地掌握家庭环境的变化，为家庭安全的保障提供了基础，并且解决了目前市场家政机器人价格昂贵的现象。 前言: 随着物联网，智能家居以及智能手机的兴起，针对国内的市场环境， 本项目研发出的一系列四款智能家庭服务机器人，本项目研发的机器人管家是一种远程交互型机器人家政机器人采用低功耗WIFI技术连接互联网及手机终端通过强大智能手机及网络云服务器的数据计算处理能力对机器人进行智能化控制，从而降低了机器人的所需硬件成本，使得家政机器人能被国内消费者所接受。此机器人装配了红外，433射频的家电控制系统，实现了远程家电控制功能，并解决了目前智能家居家电设备接口协议不统一，传统家电难以兼容的问题。此外，机器人本身留有各种传感器接口，通过采用本项目研发的红外热式，温湿度，甲醛以及PM2.5传感器机器人能够实现远程家庭环境监控，家居安防的功能。能够解决目前家庭服务类机器人依赖进口，售价高昂的市场现状。 正文：（建模方面）
如上图所示，主观三视图，以及大致轮廓视图，外观视图上采取了全新的外观设计，底部以正六棱柱作为底座，并且采用抽壳技术，扩大内部空间，方便内部嵌入传动系统，机械设计等等，并且为以后的硬件电子设施提供了空间基础，上部采用圆弧拉伸，同样扩大内部空间，便于齿轮，马达等传动设施插入，放手机的补位，采用加盖模式，内部设有弹簧等设施，加紧设备。具体如下： 一：底轮 底轮采用一般的轮胎设计，圆弧效果便于运动，轮胎表面加拉伸效果，增加抓地，增大摩擦，内部增加五角星设计，省材料， 增加美观 二：转向轮： 由于底面为正六棱柱，两个轮子不能稳定行走，并且转向不方便，故在底面加上两个可以自由旋转的转向轮，转向轮 采用平常滑板上的轮子，这样的轮，自由性比较大，可以随 意转向，而传统的车轮，自由性较低，两者互相结合，既可 以自由转向，又可以稳抓底面。建模设计上主要采用了草图 拉伸方式。 三：滚轴：
1. 学校生活School life（同2017第20篇） 例一 要点： 1. 杰克是一名八年级学生，就读于伦敦附近的一所学校。 2. 他最喜欢的学科是中文课，他认为学习外语很有趣。 3. 学校每学期有一个“读书周”，他和他的同学们喜欢这个“读书周”，他们可以读到学校图书馆的许多书和杂志。他很喜欢他的学校。 Jack is a Year 8 student at a school near London. His favourite subject is Chinese. He thinks learning foreign languages is fun. His school has a Reading Week every term. Jack and his classmates love it. They can read many books and magazines from the school library. Jack loves his school very much. 例二 要点： 1. 南希14岁，是七年级学生。 2. 她每周放学后打两次排球。她喜爱这项运动，花很多时间练习。 3. 每周一她去“同伴俱乐部”，在那里，老生给新生讲学校生活情况；她的同伴朱莉帮助她全面了解新学校情况。朱莉是她的好朋友。 Nancy is 14 years old. She’s in the seventh grade. Twice a week, she plays volleyball after school. She loves this game and spends a lot of time practising. Every Monday, Nancy goes to a Buddy Club. There, older students talk to new students about school life. Her buddy Julie helps her learn all about her new school. Julie is her good friend. 2. 饮食Diet（与2017的第12篇一样） 例一 要点： 1. 为了更健康，我已改变了饮食。 2. 以前我很少吃水果、蔬菜，喜欢糕点、糖果和可乐。 3. 现在早餐时我总是吃一根香蕉、一些面包，喝一杯牛奶；午餐时通常吃鱼和蔬菜。 4. 我现在越来越健康，学习情况也因此大有改善。 I have changed my diet because I want to be healthier. Before, I seldom ate fruit and vegetables. I liked cakes, sweets and cola. Now, I always have a banana, some bread and a glass of milk for breakf ast. I usually eat fish and vegetables for lunch. I’m now becoming healthier and healthier. Because of this, my studies have greatly improved. 例二 要点： 1. 以前汤姆喜爱薯条和汉堡包，吃很多甜的零食，很少吃水果和蔬菜。 2. 现在为了更健康，他已改变了饮食。早餐常喝点牛奶，吃点面包；正餐常吃米饭、鱼和蔬菜；饭后常吃些水果。 3. 汤姆现在健康多了，他知道改变不健康的饮食很重要。 Before, Tom loved chips and hamburgers and ate a lot of sweet snacks, but he seldom ate fruit and vegetables. Now, he has changed his diet because he wants to be healthier. For breakfast, he usually has some milk and bread. He usually has rice, fish and vegetables for dinner. After meals he often eats some fruit. Tom is much healthier now. He knows it is important to change an
绿化植树机器人设计 摘要： 这个机器人是针对大量绿色植树而设计的，利用机械四足作为其活动方式，机器人通过视频识别系统在有限范围内对地形与植被作出判断，然后通过自动行走系统移动到目标地点前面，再通过机械手取出携带的植物幼苗，通过这个可以360度旋转的机械臂进行种植工作，机械臂可以进行种植、培土、等工作。种植完成后还将用一层可分解的塑料薄膜覆盖植物幼苗，保证其在能够自行成长前的安全。 关键词： 绿化植树、四足行走、山坡作业、视频识别、机械臂操作 设计背景： 地球现在正面临着绿色植被在不断减少的危机，而人类也因为这样要面对日益严峻的环境问题。大量植树还原绿色植被是一个相当重要的手段来解决这个难题，但是依靠人力去做的话，效率始终不够高。所以在这里我想设计一个专门用于大作业量的绿化植树机器人。 设计思路： 这个机器人，是需要面对山坡这样的陡峭地形的，由于特殊的使用环境，机器人的活动方式要求能够灵活的应对颠簸不平的土地，机械四足需要能够根据不同的地势调整四足的高度，确保平稳的行走，这种活动方式才能使机器人轻松到达山崖大部分位置。移动起来必须十分的轻巧，以避免对其他植物的伤害。由于这个机器人对视频识别有着较高的要求，所以必须在这方面有所突破，同时当发现有杂草或者有害植物的时候，还可以通过高温蒸汽将其杀死，来保证种植的植物幼苗的生长。360度旋转的机械臂可以保证种植过程的顺利进行。 详细具体设计方案： 一．整体结构： 1.整个机器人分成上下两大部分，上部分是机械手臂，主要实现机器人的整个种植 操作，下部是机器人的机身和四足，包括：植物幼苗存放仓、红外线距离测量 仪、摄像头、电脑处理系统。 2.机器人是通过电力驱动的，所以必须携带储电池，也是安装在机身。 二．中央处理系统： 机器人的机身将安装一个中央处理系统，作为机器人的大脑，它主要调节机器人三 大系统：机械四足行走系统、机器人视觉系统、机械臂控制系统。中央处理系统要 接收和分析红外线距离测量仪、摄像头、机械臂传感器等反馈信息，以及控制四足 的行进系统、机械臂操作等。 三．机械四足行走系统： 1.机械四足的形状： 一开始的时候，我曾经很困惑于如何把握行走稳定与行走速度之间的平衡，后来设 想出仿人类四肢的关节加上圆形的脚盘这个方案，总体感觉可以满足行走的需要。 2.如何实现行进： 参考了机械小狗的设计，将机械四足连接在机器人的中央处理系统而成为一个整 体，接受中央处理系统的控制。每次改变一个机械足的位置，实现整个机器人的行
一种新型智能清洁机器人测控系统的设计与实现 0 引言 移动机构是清洁机器人的主体，决定了清洁机器人的运动空间，一般采用轮式结构。传感器系统一般采用超声波传感器、红外光电传感器、接触传感器等构成多传感器系统。随着近年来控制技术、传感技术以及移动机器人技术等技术的迅速发展，智能清洁机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景。吸尘系统在原理上与传统立式吸尘器相同，主要是在结构设计上更多考虑结构尺寸、集成度以及一些辅助机构的合理布置和利用，以此来提高能源利用率和工作效率。本文主要研究智能清洁机器人测控系统的设计与实现，最终目标是通过软硬件的合理设计，使智能清洁机器人能够自动避开障碍物，实现一般家居环境下的自主清洁工作。 1 测控系统组成及功能 智能清洁机器人测控系统主要包括控制器核心系统、传感器系统和驱动系统等。其原理如图1所示。基于清洁机器人自身体积尽可能小的原则，本设计将控制器核心系统、传感器系统、行走驱动及相关电路集成在一块电路板上。为防止干扰，通过光电隔离器件将各模块在电气上隔离开来。利用超声波传感器、红外反射式传感器和接触传感器组成多传感器系统，检测信号经调理电路处理后送控制器；采用8位单片机SST89E554RC作为控制器，控制器对传感器信号加以判断，根据判断结果，选定相应的控制策略，并控制语音系统发出相应的报警信号；在相应的控制策略下，通过专用驱动器驱动直流电机，带动驱动轮，两轮独立驱动，实现避障功能；同时，控制器控制小型双风机真空吸尘系统对经过的地面进行必要的清扫。
图1 系统原理 该新型智能清洁机器人实验平台如图2所示，该平台为圆形结构，两轮独立驱动，具备完整的吸尘系统和电源系统等功能模块。最终将在该平台上对本文所介绍的测控系统的性能进行实验验证。 图2 智能清洁机器人实验平台 2 测控系统硬件设计 2.1 CPU控制模块 CPU采用美国SST公司制造的8位单片机SST89E554RC。器件使用与8051完全相同的指令集，并与标准的8051器件管脚对管脚兼容。片内拥有1 kB 字节RAM空间，3个16位定时计数器，4个8位I/O端口，拥有可编程计数阵列(PCA),可提供5路256级PWM调速，可通过全双工增强型串口实现人机通讯。 依据SST89E554RC单片机的引脚特性，在实际设计中，各电机驱动信号由单片机P1口输出，左右驱动电机占用P1.1～P1.6共6个端口(其中P1.3和P1.6作为PWM调速信号输出端口使用)，吸尘风机和起尘电机分别占用P1.0和P1.7口；红外反射式传感器和接触传感器检测信号分别送给P2口的P2.0～P2.7共8个端口；超声波接收器信号经调理后送人外部中断INT1(P3.3口)；2个触摸式选择屏的触摸信号经处理后分别送给P3.4口和P3.5口。 2.2 驱动模块
人机对话考试操作及答 题技巧 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
请特别注意，在考试结束不要丢掉准考证！！！查成绩和领证用得到一、考试简介自2008年度起全科医学、临床专业（专业代码为026至084）以及中药学初级（士）、初级（师）、中级（专业代码分别为002、014、091）、中医护理学初级（师）、中级（专业代码分别为016、098）各专业“基础知识”、“相关专业知识”、“ 专业知识”和“专业实践能力”4个科目考试均改用“人机对话”方式进行；其他49个专业4个科目仍采用纸笔作答方式进行考试。在今后考试中会继续增加机考专业范围。人机对话考试是国内外医学考试发展的方向，是借助计算机及网络技术对考试进行实施、管理的一种测试形式；它可以根据考试设计的需求，有针对性地进行命题、组卷，并完成试题呈现、接受答案、计分、数据分析以及结果解释等一系列环节。其特点包括：①形象性：人工智能装置、模拟系统的运用使得人机对话考试更加生动、直观；②简易性：通过计算机系统，省略了考生涂卡环节及繁杂的评卷工作，节约了大量的时间和费用；③安全性：可随机组卷，将备选答案顺序打乱，有效地防范作弊行为；④科学性：更及时地检测考试的信度和效度，确保考试数据的准确性，排除人为因素的影响，使考试成绩真实可靠。⑤经济性：人机对话考试减少了试卷的印刷、运送等过程，可以节省大量的人力、物力。人机对话考试系统提供的是一种接近“傻瓜式”的操作，在整个考试过程，考生通过简单的键盘和鼠标操作就能完成作答，因此并不需要过多的担心。即便如此，考前熟悉考试系统操作和题型仍然是必要的。人机对话考试的题型与纸笔考试一样，均为客观选择题。人机对话考试的新题型（案例分析题）将主观题客观化，一方面继承了选择题的优点，如高信度和高效度，快速出成绩，更容易做数据分析并提供信息反馈等；另一方面，案例分析题着重考查
一、前言 1.课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势 1.1课题研究的意义 随着机器人在工业装配线的应用越来越广泛，工业环境对其控制系统的要求也越来越高，所以开放式机器人控制系统的设计具有工程实际意义。 课题以一四自由度关节型机器人研制为背景，设计机器人运动控制系统的硬件电路和软件结构，对机器人的运动控制电路进行设计，实现机器人按照预定轨迹或自主运动控制功能。 在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下： ①以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 ②以改善劳动条件，避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。 ③可以减轻人力，并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产 随着机器人技术的发展，机器人应用领域的不断扩大，对机器人的性能提出了更高的要求，因此，如何有效地将其他领域（如图像处理、声音识别、最优控制、人工智能等）的研究成果应用到机器人控制系统的实时操作中，是一项富有挑战性的研究工作。而具有开放式结构的模块化、标准化机器人，其控制系统的研究无疑对提高机器人性能和自主能力，推动机器人技术的发展具有重大意义。 1.2国内外研究现状和发展趋势 随着机器人控制技术的发展，针对结构封闭的机器人控制器的缺陷，开发“具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器”是当前机器人控制器的一个发展方向。近几年，日本、美国和欧洲一些国家都在开发具有开放式结构的机器人控制器，如日本安川公司基于PC开发的具有开放式结构、网络功能的机器人控制器。我国863计划智能机器人主题也已对这方面的研究立项。 由于适用于机器人控制的软、硬件种类繁多和现代技术的飞速发展，开发一个结构完全开放的标准化机器人控制器存在一定困难，但应用现有技术，如工业PC
智能机器人的设计与制作 引言 近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和 进展，不但使传统的工业生产面貌发生全然性变化，而且将对人类社会产生深远的阻碍。随着社会生产技术的飞速进展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探究，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器差不多走进人们的生活与工作，机器人差不多在专门多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们差不多越来越离不开机器人关心。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动操纵等为一体。目前对机器人的研究差不多呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。目前机器人行业的进展与30 年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助大夫进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有许多参照人、狗、恐龙的模样制
造机器人玩具。舞蹈机器人具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青青年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究，在这过程中尝试过专门多次的失败，也感受到了无比的乐趣。 图1.1、机器人 1 绪论 机器人技术作为20 世纪人类最伟大的发明之一，自20 世纪60 年代初问世以来， 经历40 余年的进展已取得长足的进步。以后的机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机
器，是集机械学、力学、电子学、生物学、操纵论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的多用化，昭示着机器人技术灿烂的改日。 1.1 国内外机器人技术进展的现状 为了使机器人能更好的应用于工业，各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对机器人系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大，各要紧大学都设有机器人研究室，麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究，卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究，而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统，使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。从六十年代开始日本政府实施一系列扶植政策，使日本机器人产业迅速进展起来，通过短短的十几年。到80 年代中期，已一跃而为“机器人王国”。其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的讲法：“日本机器人的进展通过了60 年代的摇篮期。70 年代的有用期。到80 年代进人普及提高期。” 并正式把1980 年定为产业机器人的普及元年”。开始在各个领
2 机器人点焊系统电气控制部分的组成和原理 2.1 机器人点焊系统电气控制部分的组成 机器人点焊系统由机器人系统、夹具系统、转台系统和焊接系统构成，工作站采用PROFIBUS+数字I/O实现彼此通信[3]。该系统电气结构如图2.1所示。 图2.1 机器人点焊系统电气结构图 2.2 机器人点焊系统的电气控制原理 系统上电，初始化机器人的状态，主要包括机器人是否在原位，机器人工作是否完成；系统的水、气、光栅是否正常。系统和生产线控制器通讯，获取和机器人工作站有关的生产线的多个状态，如输送线是否处于自动状态；相关传感器的信号是否正常等。对于安全信号，则分等级处理，重要的安全信号通过和机器人的硬线连接，引起机器人急停；级别较低的安全信号通过PLC给机器人发“外
部停止”命令。系统的任务选择是由线控制器完成的，输送线控制器通过传感器来确定车型并通过编码方式向机器人点焊工作站发出相应的工作任务，点焊控制器接受任务并调用相应的机器人程序进行焊接。焊接过程中，系统检测机器人的工作状态，如机器人发生错误或故障，系统自动停止机器人及焊枪的动作。当机器人在车身不同的部位焊接时，需要不同的焊接参数。控制焊枪动作的焊接控制器中可存储多种焊接规范，每组焊接规范对应一组焊接工艺参数。机器人向PLC 发出焊接文件信号，PLC通过焊接控制器向焊枪输出需要的焊接工艺参数。车体焊接完成后，机器人可按设定的方式进行电极修磨。
3 机器人点焊系统电气控制部分硬件设计 3.1 安全保护系统 点焊机器人的工作范围必须符合安全要求，即必须在任何情况下都不会对人员或设备构成威胁。在机器人动作范围内，必须采取隔离措施保护，这些隔离保护措施可以是隔离栅栏，光栅，光幕，空间扫描装置等。本设计采用隔离栅栏和光栅的保护措施。另外，系统中设有急停回路，以便各种突发情况下将系统停止，确保人员和设备的安全。 机器人 引入机器 图3.1 安全门回路
人机对话测评:理论、方法及其问题 人机对话测评:理论、方法及其问题人机对话测评:理论、方法及其问题一、人机对话：人才测评领域中的新变革 信息化是一场革命。它带来人与人之间交往方式的改变和人类思维方式的转换。因为“社会（不管其形式如何）究竟是什么呢？是人们交往的产物。”信息社会、网络社会、虚拟空间的兴起，加强了人们之间多方面的交往，促进了人们丰富的社会关系的形成，对于人的发展有极大的影响：信息化创造的“虚拟实在”环境为人们的角色实践提供了绝好场所，人们可以在其中进行“角色换位”，把自己假定成不同的角色，体会不同角色的需求和情感并按自己理解的角色规范进行角色实践，并通过网络社会的信息反馈验证自己的角色行为，把握自己在现实生活中扮演各种角色的尺度。概言之，信息化带来交往方式、生存方式、教育方式等多方面的变革，为人格、能力的提升提供了进一步发展的可能性，也带来人才测评理论与方法范式的重大转换。 信息化表现在人力资源管理领域，就是HR流程的“e”化。各类人才测评软件的开发与运用，是其中的一道道风景线。这些建构在人工智能、信息技术、高级程序语言、多媒体技术等基础之上的测评工具，不仅将一般的测评手段“e”化，更使之得以建筑在强大的技术平台之上，大大提升了一般人才测评方法的应用范围。直截地说，
人机对话就是一般人才测评的理论与方法在计算机和网络中的实现，这一再现，具有重大的现实意义：当信息技术取代人的操作时，它使测评任务或流程自动化；当信息技术拓展人的工作时，它使测评任务或流程信息化；当利用信息技术进行重组时，它使测评任务或流程发生根本变化。 一般的人才测评，需要在一种真实、身临其境的刺激－反应条件下实现。然而，在实际的人才测评中，这往往是可望而不可即。因为现实中的许多情景可遇而不可求。比如地震、山洪暴发等突发事件对个人应急能力的考验，就具有不可预料性。有些情景即使能够刻意制造，也代价甚高且会对测试双方构成威胁，比如针对飞行员的培训和测试。这些局限性在其他领域中同样存在，并促使人们发展现实模拟情景的新途径。计算机技术的发展，使得这一历程能够在虚拟空间大行其道。人机对话测评，正是对信息化对测评传统理论与方法挑战的响应。它不仅能够使得受测对象获得自我认知，还可以使之在对话过程中获得学习经验；它不仅仅是一个测评的过程，还是一个学习的过程。由于人机对话具备众多其它测评方式所难以具备的优点，故而获得了各方面的普遍认同。这从网络测评的风行可以窥出，它折射了大众对人机对话测评的认同和参与。近年来，人才测评界推出了众多针对不同测评对象的测评软件。测评技术中的心理测验、专业笔试、系统仿真及人工智能专家系统等，都在人机对话中得到初步实现。所有这些，都昭示着人机对话在测评中运用的广泛前景。 二、人机对话：对一般人才测评方法的提升
（ 分类号: 学校代码: 10128 U D C : 学 号: 201130101045 科研训练开题报告 题 目：码垛机器人控制系统设计 学生姓名：刘金来 学 院：机械学院 班 级：机制11-3 指导教师：武建新 二零一四年十二月
1.选题目的和意义 近几年机器人自动化生产线已经不断出现，机器人自动化生产线的市场也会越来越大，并且逐渐成为自动化生产线的主要方式，而过去的自动化码垛作业大部分是由机械式码垛机完成或人工搬运，由于机械式码垛机其结构等因素的限制，存在着占地面积大、程序更改麻烦（甚至无法更改）、耗电量大等缺点；而人工搬运劳动量大，完成同一工作量所需不少工人，在一些实际场所应用中，码垛机器人与传统码垛机一样，一次能搬运一整层箱子，有些顾客在传统码垛机坏了时，就用机器人代替，通常这些机器人系统都有层成型平台和臂尾加工装置，能将整层箱子搬起来，功能较强的码垛机器人还能更换不同的货盘；其码垛速度甚至可以达到100个小箱/分钟；码垛机器人装有低水平纸箱横进给装置，使用灵活底盘，有利于车间的良好布局；另外其性能可靠，大多用户容易掌握使用的软件，能够迅速转换对进行不同箱子的码垛。2．国内外研究现状及其发展趋势 2.1课题来源：内蒙古工业大学 2.2码垛机器人控制系统设计的发展前景 作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 据相关统计数据表明，工业机器人主要用于汽车工业及汽车零部件工业，占整个机器人市场的61%，金属制品业占8%、橡胶及塑料工业和电子电气行业分别占7%，食品工业占2%，其他工业占15%。 依赖进口——我国工业机器人之阵痛 目前，我国进口的工业机器人主要来自日本，随着我国从劳动密集型向现代化制造业方向发展，虽然机器人保有量达到一定的规模，但与发达国家相比仍然有不少差距。 仅从汽车工业每百万名生产工人占有的机器人来讲，（日本1710台、意大利1600台、美国770台、英国610台、瑞典630台，而我国还不到90台），中国仍然是世界上相对比较落后的国家。面对中国这样庞大的市场，每一个机器人供应商都有着非常大的用武之地。 产业化不足——我国工业机器人之弊端 20世纪90年代末，我国建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地。产业化