時間：2023-05-30 09:48:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能機器人，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
智能機器人可以說是今年最熱門的話題，不僅國外的新產品層出不窮，國內的創業公司也在快速推出自家的產品。近日，國內人工智能創業公司北京智能管家科技有限公司（以下簡稱ROOBO）就一口氣了多款智能機器人產品和智能機器人操作系統，包括ROOBO人工智能機器人系統、DOMGY智能寵物機器人、J2商用服務機器人、四足機器人等。
更“人性化”的智能機器人
會上，ROOBO首先了一款非常親民的產品――DOMGY智能寵物機器人。ROOBO產品副總裁陳憶在會現場與DOMGY進行了現場互動，交互過程非常流暢，沒有違和感。DOMGY不僅能識別文字信息，還能掌握語言的節奏和情緒，判斷人物的性格特征并進行深度學習，DOMGY的幽默不時引起現場觀眾歡笑。
通過對計算機視覺的運用，DOMGY能夠實現家庭空間的3D掃描，從而可以準確地識別家庭中的成員和寵物，并能夠按照主人設定的路徑進行安全巡邏，敏銳地捕捉異常畫面并及時拍照上傳專用App提醒主人。
自主系統+自主芯片
在會上，ROOBO CTO雷宇了更新的ROOBO智能機器人系統，重新定義了機器人的人機交互方式。雷宇表示，ROOBO智能機器人系統主打交互最短路徑、交互主動性，以及帶有情感的交互，讓機器人更加智能，能夠與人進行有感情、有思想的交流。
同時，雷宇還重點介紹了國內第一顆商業化量產的人工智能芯片CI1006，這是一顆基于Asic架構的DNN語音識別芯片。CI1006能夠讓智能機器人擁有“大腦”和音頻傳感能力，它采用本地神經網絡處理數據，降低了產品對于網絡的依賴，提升了機器人的響應和控制速度，可以實現更好的用戶體驗。雷宇表示，未來ROOBO還將陸續智能圖像芯片，以及整合本地感知和控制能力的人工智能芯片等底層硬件產品，助力整個產業升級。
標準化讓產業更快發展
作為下一個萬億元級市場的入口，人工智能機器人市場已經到了爆發的前夜，智能機器人企業也紛紛加快產業布局的速度。但是一直以來，智能機器人的開發都處于一種各自為政的非標準化的狀態，各家有各家的標準，各家有各家的方案，這嚴重阻礙了機器人產業的快速發展。
會上，ROOBO公布了智能機器人系統的標準，并向所有開發者開放了系統的各個接口，為開發者提供了豐富的定制化方案，讓開發者的創意能夠更加快速、簡單地形成產品并推向市場。這主要得益于ROOBO在產業鏈上下游方面的努力。ROOBO聯合了科大訊飛、富士康、沃特沃德等國內外行業巨頭，打通了人工智能機器人產業鏈的研發、設計、供應鏈、生產、市場、銷售等的各個環節，從而可以幫助創業團隊以更快的速度、更低的成本將產品推向市場，這將對智能機器人行業的產品商用化產生深遠影響。
會最后，ROOBO聯合創始人尹方鳴宣布，近期已經完成了由科大訊飛領投的聯合投資1億美元的A輪融資。尹方鳴表示，ROOBO的戰略目標是打造家庭網絡的入口，連接人與服務，成為家庭生活的智能管家，希望聯合更多優秀的團隊為用戶提供最好的產品，推動人工智能機器人行業的發展。
智能機器人
薌城實小三年三班洪欣奕
唉！現在我們去銀行總是怕被搶劫，我們每次去銀行總是提心吊膽，真不方便。
星期五，我放學回家的時候，經過銀行門口，看見銀行正要關門。我看著漸漸合攏上的鐵門，突發奇想：要是把這個鐵門永遠關著，就不會再害怕被搶劫了。可是，這樣卻像一只縮頭烏龜，而且不能正常營業。自衛是為了不受到傷害，然而，銀行如果不能正常營業，自衛就沒有意義了。我漸漸地陷入了沉思。
我反復想了許多種方法。對了，發明一個智能機器人，讓他站在銀行門口，負責辨別那些要進入銀行的人是好人還是壞人。如果是好人就放他進入；如果是壞人就不讓他進入。然后，智能機器人會自動報警，讓警察來把他抓走。我把這個想法告訴了媽媽，媽媽夸我，說：“你真棒！我等你以后當上科學家發明這個機器人。”我聽了，心里比吃了蜜還甜。
我在心里暗暗發誓，我一定要努力學習，以后為祖國的科學研究做貢獻。
1、首先我們要明確的事情是智能機器人這個東西是完全可以免費接入的，很多公司都提供了這個平臺，我們搜索引擎微信，智能機器人即可找到相關網站
2、我們找到一個相對而言比較適合自己的網站，然后注冊，認證，把相關的注冊走完，這里不再贅述
3、這里以圖靈為例子說明怎么接入，我們首先登陸，然后點擊個人中心
4、進入個人中心后，在個人資料我們可以看到自己的信息，還有要接入的接口的信息。要復制的就是圈著框的兩個東西
5、然后點擊機器人設定和機器人調試，把一些簡單的功能進行調試和設定，這塊網站就設定完成了
6、之后登錄公眾號后臺，點擊后臺中的開發者中心，里面有一個啟用，然后修改配置
7、把上面機器人中的個人資料的配置復制過來，然后再Token里面寫test隨機生成，就搞定了
8、最后就是啟用開發者功能OK了，是不是很迅速很快很簡單
（來源：文章屋網 ）
[關鍵詞]智能移動機器人;控制系統;結構;設計
中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0107-01
引言
移動機器人的研究起始于斯坦福，之后美國、日本等國家也都相繼進行了深入的研究。相對來說，中國的起步時間比較晚，但是進步卻比較快，取得的成果也較為明顯。但是不可否認，其中最關鍵的環節，就是控制系統的設計。在這方面，我國與發達國家相比，還有較大的距離，仍有許多需要改進和提高之處。
一、控制系統結構及設計原則
智能移動機器人控制系統結構一般是由機器人的實現功能、控制形式、本體三方面確定。一般分為以下三種類型：
（1）單CPU控制方式：采用一臺功能強的PC機實現機器人全部控制功能，但因其需要大量的計算處理，所以這種控制結構的速度慢。
（2）2級CPU控制方式：一級CPU是主機，任務是人機接口和數據運算，并將運算結果放到公用內存中，供二級CPU讀取;二級CPU任務是完成位置控制，僅通過公用的內存交換數據，很難擴展更多功能的CPU。
（3）多CPU控制：目前大多數智能機器人都采用上、下位機分布式結構。上位機負責控制系統的決策和運算，下位機由多個微控制器組成，每個微控制器含有一個CPU控制相應設備運行與數據通訊采集，這些微控制器和主控機是通過標準總線聯系。這種結構的控制器工作速度快，性能優良。分布式控制系統為開放式控制系統，可以根據實際需求增加微控制器個數來滿足控制系統性能需求。
不同的設計方式滿足不同的控制要求，一般情況下遵從以下原則：
（1）結構簡單、易于維護、更換備用件時間盡量短。
（2）系統要模塊化、標準化，易于擴展，因此多采用標準總線結構。
（3）可靠性保障，按照可靠性方法對系統進行分析。
（4）中斷響應能力強、反應迅速，特別在軟件中使中斷延遲函數的時間盡量短。
（5）盡量利用成熟的開發環境，尤其在軟件程序設計盡量使用高級語言。
二、智能移動機器人控制系統設計
1、電源電壓電路設計
芯片與器件工作電壓并不相同，如伺服驅動機工作電壓+24V，超聲傳感器供電電源+12V、紅外傳感器供電為+5V、單片機的一般工作電壓為+5V等，其中相同電壓作用也各不相同，邏輯供電電源+5V，功率電路電源也為+5V。因此不僅設計不同等級的電壓，同時模擬部分與數字部分的電壓需要進行隔離，高頻與低頻、易受干擾信號與產生干擾信號線進行隔離，用DC/DC電源模塊將電池組與電路實現電壓轉換與隔離。
DC/DC模塊電源體積小巧、性能優良、使用方便，在通信網絡、工業和過程控制、醫療、國防、航空航天等領域得到廣泛的應用。DC/DC模塊調整直流PWM控制輸出電壓。在選擇電源轉換模塊時，要考慮以下因素：
（1）實際所需工作溫度范圍，不同材料、制造工藝造成溫度等級不同，可以根據使用功率、封裝形式、溫度范圍進行選擇，尺寸和輸出形式符合機器人要求。
（2）使用功率是電池組額定功率的30～80%，在這個功率范圍中的模塊電源比較充分且穩定可靠，負載太重對可靠性不利，太輕造成能源浪費。
（3）避免與機械結構中金屬接觸造成短路。
2、處理器的選擇
選擇處理器主要從以下幾點考慮。
1）處理數據的能力
處理器模塊需要對傳感器模塊采集到的數據進行處理和分析，經常會使用如PID控制、數字濾波等算法，對處理器的數據處理能力要求較高。在這點上單片機難以擔此大任，因此將目光放在了適合于數字信號處理的微控制器上。
2）豐富的外設資源
移動機器人從采集外部信號到對數據的處理分析，以及對執行機構的控制，機器人要完成這一整套的任務，核心處理器無疑都要參與進去。不管這些感知系統和執行任務的機構是什么，核心處理器需要與它們“交流”，核心處理器一般都是數字量輸入輸出，感知系統的輸入輸出信號，或是數字量或是模擬量，為了實現可靠的“交流”，模擬量要經過A/D轉換后才能夠被處理器準確的識別處理。添加相應的電路和器件確實可以實現轉換，但是從成本和設計的復雜度來說無疑都會有所提高，核心處理器具有豐富的外設資源，可以節約成本、減少設計的復雜度。
3）軟件和硬件開發難度
從實際角度考慮，如果可以縮短開發周期，將會提高工作效率、加快產品使用的進度。選擇的核心控制器軟件和硬件開發難度小，容易學習和使用、方便代碼的調試，都會在一定程度上縮短開發周期。
3、超聲傳感器工作原理及選型
高于20KHz的機械波稱為超聲波，超聲傳感器需要發送和接收裝置，根據壓電效應使電信號與超聲波進行相互轉化。發送超聲波，遇到障礙物返回，這段時間可根據公式精確計算出距離。INIT信號設為高電平時發出超聲波，INIT的高電平時間可自行設定，假設為32ms，遇到障礙后，ECHO信號置為高電平。超聲波返回同時檢測回波信號，INIT信號為低電平時，ECHO也為低電平。
計算障礙物距離的公式：
D一障礙物距離;Δt一INIT與ECHO的高電平時間差
c一聲波的傳輸速率。
4、主控板軟件設計
主控板硬件完成模塊管理、設備通訊及機器人定位脈沖檢測等內容。主控板硬件中只有主控板控制器需要進行軟件設計。主控板控制器TMS320LF2407A的主要任務是超聲波測距的軟件設計管理，余下基本都是一些基本設置內容，包括電機碼盤的正交編碼脈沖檢測。初始選定TMS320LF2407A作為主控板控制器是考慮到此控制系統可以作為以后機器人應用的平臺，可以在TMS320LF2407A里嵌入實時系統，提升系統性能，方便接口開發。
主控板控制器的軟件設計內容包括模塊初始化、串口通訊、正交編碼脈沖檢測和超聲波測距軟件。這里介紹模塊初始化串口通訊和正交編碼脈沖檢測等內容。
復位向量地址為程序入口。然后程序進行初始化。初始化內容包括擴展方式、溢出方式、DARAM、倍頻、JTAG等基本配置。另外還有使用的相關I/O口的設置、程序使用相關定時器的設置、程序使用相關中斷的設置和串口通訊的相關設置。這些配置都是控制器使用的基本配置流程。初始化之后會開啟相關的中斷程序，隨后進入超聲波測距程序，并一直循環。中斷服務程序處于就緒狀態，一旦有中斷發生，中斷服務程序立即執行。
在TMS320LF2407A的所有程序中，需要對其串口的數據發送和接收程序做說明。異步通信使用三條線（地線、發送線、接收線）連接采用RS232格式的終端。發送各位依次為一個起始位、1}8個數據位、可選的一個奇偶校驗位、1～2個停止位。因此串口通訊能夠傳輸的最大的數據單位為8位，即一個字節。在設計中控制器和各終端會有各種類型的數據交流，如整形數據和浮點數據，因此需要對串口發送和接收的數據進行數據轉換
結語
雖然我國機器人研究方面小有成果，但是就我國的目前的科技水平來說，還是存在很多的不足和問題，與一些發達國家相比也還是有很大的差距。為了早日跟上國際的步伐，首先要對移動機器人的系統和工作原理進行深入的了解，之后再針對不同的問題，采取不同的解決方案，達到工作的最佳效果。
參考文獻
[1]徐國華.移動機器人的發展現狀及其趨勢[J].機器人技術與應用，2013（3）：7-14.
[2]龔建偉.移動機器人橫向與縱向控制方法研究[D].中國科技大學，2012.
【關鍵詞】智能機器人；發展現狀；應用；趨勢
0 引言
智能機器人是一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機，或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。智能機器人則是一個在感知-思維-效應方面全面模擬人的機器系統，外形不一定像人。它是人工智能技術的綜合試驗場，可以全面地考察人工智能各個領域的技術，研究它們相互之間的關系。還可以在有害環境中代替人從事危險工作、上天下海、戰場作業等方面大顯身手。一部智能機器人應該具備三方面的能力：感知環境的能力、執行某種任務而對環境施加影響的能力和把感知與行動聯系起來的能力。智能機器人與工業機器人的根本區別在于，智能機器人具有感知功能與識別、判斷及規劃功能[1]。
隨著智能機器人的應用領域的擴大，人們期望智能機器人在更多領域為人類服務，代替人類完成更復雜的工作。然而，智能機器人所處的環境往往是未知的、很難預測。智能機器人所要完成的工作任務也越來越復雜；對智能機器人行為進行人工分析、設計也變得越來越困難。目前，國內外對智能機器人的研究不斷深入。
本文對智能機器人的現狀和發展趨勢進行了綜述，分析了國內外的智能機器人的發展，討論了智能機器人在發展中存在的問題，最后提出了對智能機器人發展的一些設想。
1 國內外在該領域的發展現狀綜述
1.1 智能機器人的發展現狀
智能機器人是第三代機器人[2]，這種機器人帶有多種傳感器，能夠將多種傳感器得到的信息進行融合，能夠有效的適應變化的環境，具有很強的自適應能力、學習能力和自治功能。
目前研制中的智能機器人智能水平并不高，只能說是智能機器人的初級階段。智能機器人研究中當前的核心問題有兩方面：一方面是，提高智能機器人的自主性，這是就智能機器人與人的關系而言，即希望智能機器人進一步獨立于人，具有更為友善的人機界面。從長遠來說，希望操作人員只要給出要完成的任務，而機器能自動形成完成該任務的步驟，并自動完成它。另一方面是，提高智能機器人的適應性，提高智能機器人適應環境變化的能力，這是就智能機器人與環境的關系而言，希望加強它們之間的交互關系[3]。
智能機器人涉及到許多關鍵技術，這些技術關系到智能機器人的智能性的高低。這些關鍵技術主要有以下幾個方面：多傳感信息耦合技術，多傳感器信息融合就是指綜合來自多個傳感器的感知數據，以產生更可靠、更準確或更全面的信息，經過融合的多傳感器系統能夠更加完善、精確地反映檢測對象的特性，消除信息的不確定性，提高信息的可靠性；導航和定位技術，在自主移動機器人導航中，無論是局部實時避障還是全局規劃，都需要精確知道機器人或障礙物的當前狀態及位置，以完成導航、避障及路徑規劃等任務；路徑規劃技術，最優路徑規劃就是依據某個或某些優化準則，在機器人工作空間中找到一條從起始狀態到目標狀態、可以避開障礙物的最優路徑；機器人視覺技術，機器人視覺系統的工作包括圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出和顯示，核心任務是特征提取、圖像分割和圖像辨識；智能控制技術，智能控制方法提高了機器人的速度及精度；人機接口技術，人機接口技術是研究如何使人方便自然地與計算機交流[4]。
在各國的智能機器人發展中，美國的智能機器人技術在國際上一直處于領先地位，其技術全面、先進，適應性也很強，性能可靠、功能全面、精確度高，其視覺、觸覺等人工智能技術已在航天、汽車工業中廣泛應用。日本由于一系列扶植政策，各類機器人包括智能機器人的發展迅速。歐洲各國在智能機器人的研究和應用方面在世界上處于公認的領先地位[5]。中國起步較晚，而后進入了大力發展的時期，以期以機器人為媒介物推動整個制造業的改變，推動整個高技術產業的壯大[6]。
1.2 智能機器人的廣泛應用
現代智能機器人基本能按人的指令完成各種比較復雜的工作，如深海探測、作戰、偵察、搜集情報、搶險、服務等工作，模擬完成人類不能或不愿完成的任務，不僅能自主完成工作，而且能與人共同協作完成任務或在人的指導下完成任務，在不同領域有著廣泛的應用[7]。
智能機器人按照工作場所的不同，可以分為管道、水下、空中、地面機器人等。管道機器人可以用來檢測管道使用過程中的破裂、腐蝕和焊縫質量情況，在惡劣環境下承擔管道的清掃、噴涂、焊接、內部拋光等維護工作，對地下管道進行修復；水下機器人可以用于進行海洋科學研究、海上石油開發、海底礦藏勘探、海底打撈救生等；空中機器人可以用于通信、氣象、災害監測、農業、地質、交通、廣播電視等方面；服務機器人半自主或全自主工作、為人類提供服務，其中醫用機器人具有良好的應用前景；仿人機器人的形狀與人類似，具有移動功能、操作功能、感知功能、記憶和自治能力，能夠實現人機交互；微型機器人以納米技術為基礎在生物工程、醫學工程、微型機電系統、光學、超精密加工及測量（如掃描隧道顯微鏡） 等方面具有廣闊的應用前景[8]。
在國防領域中，軍用智能機器人得到前所未有的重視和發展，近年來，美英等國研制出第二代軍用智能機器人，其特點是采用自主控制方式，能完成偵察、作戰和后勤支援等任務，在戰場上具有看、嗅等能力，能夠自動跟蹤地形和選擇道路，具有自動搜索、識別和消滅敵方目標的功能。如美國的Navplab自主導航車，SSV自主地面戰車等。在未來的軍事智能機器人中，還會有智能戰斗機器人、智能偵察機器人、智能警戒機器人、智能工兵機器人、智能運輸機器人等等，成為國防裝備中新的亮點[9]。
在服務工作方面，世界各國尤其是西方發達國家都在致力于研究開發和廣泛應用服務智能機器人，以清潔機器人為例，隨著科學技術的進步和社會的發展，人們希望更多地從繁瑣的日常事務中解脫出來，這就使得清潔機器人進入家庭成為可能。日本公司研制的地面清掃機器人，可沿墻壁從任何一個位置自動啟動，利用不斷旋轉的刷子將廢棄物掃入自帶容器中；車站地面擦洗機器人工作時一面將清洗液噴灑到地面上，一面用旋轉刷不停地擦洗地面，并將臟水吸入所帶的容器中；工廠的自動清掃機器人可用于各種工廠的清掃工作。美國的一款清潔機器人“Roomba”具有高度自主能力，可以游走于房間各家具縫隙間，靈巧地完成清掃工作。瑞典的一款機器人“三葉蟲”，表面光滑，呈圓形，內置搜索雷達，可以迅速地探測到并避開桌腿、玻璃器皿、寵物或任何其它障礙物。一旦微處理器識別出這些障礙物，它可重新選擇路線，并對整個房間做出重新判斷與計算，以保證房間的各個角落都被清掃[10]。
甚至在體育比賽方面，也得到了很大的發展，近年來在國際上迅速開展起來足球機器人與機器人足球高技術對抗活動，國際上已成立相關的聯合會FIRA，許多地區也成立了地區協會，已達到比較正規的程度且有相當的規模和水平。機器人足球賽目的是將足球（高爾夫球） 撞入對方球門取勝。球場上空（2m ） 高懸掛的攝像機將比賽情況傳入計算機內，由預裝的軟件作出恰當的決策與對策，通過無線通訊方式將指揮命令傳給機器人。機器人協同作戰， 雙方對抗，形成一場激烈的足球比賽。在比賽過程中， 機器人可以隨時更新它的位置每當它穿過地面線截面[11]，雙方的教練員與系統開發人員不得進行干預。機器人足球融計算機視覺、模式識別、決策對策、無線數字通訊、自動控制與最優控制、智能體設計與電力傳動等技術于一體，是一個典型的智能機器人系統[12]。
現代智能機器人不僅在上述方面有廣泛應用，而將滲透到生活的各個方面，像在煤炭工業在礦業方面，考慮到社會上對煤炭需求量日益增長的趨勢和煤炭開采的惡劣環境，將智能機器人應用于礦業勢在必行。在建筑方面，有高層建筑抹灰機器人、預制件安裝機器人、室內裝修機器人、擦玻璃機器人、地面拋光機器人等。在核工業方面，主要研究機構靈巧、動作準確可靠、反應快、重量輕的機器人等等[13]。智能機器人的應用領域的日益擴大，人們期望智能機器人能在更多的領域為人類服務，代替人類完成更多更復雜的工作。
2 討論與展望
2.1 智能機器人的發展趨勢展望
智能機器人具有廣闊的發展前景，目前機器人的研究正處于第三代智能機器人階段，盡管國內外對此的研究已經取得了許多成果，但其智能化水平仍然不盡人意。未來的智能機器人應當在以下幾方面著力發展：面向任務，由于目前人工智能還不能提供實現智能機器的完整理論和方法，已有的人工智能技術大多數要依賴領域知識，因此當我們把機器要完成的任務加以限定，及發展面向任務的特種機器人，那么已有的人工智能技術就能發揮作用，使開發這種類型的智能機器人成為可能；傳感技術和集成技術，在現有傳感器的基礎上發展更好、更先進的處理方法和其實現手段，或者尋找新型傳感器，同時提高集成技術，增加信息的融合；機器人網絡化，利用通信網絡技術將各種機器人連接到計算機網絡上，并通過網絡對機器人進行有效的控制；智能控制中的軟計算方法，與傳統的計算方法相比，以模糊邏輯、基于概率論的推理、神經網絡、遺傳算法和混沌為代表的軟計算技術具有更高的魯棒性、易用性及計算的低耗費性等優點，應用到機器人技術中，可以提高其問題求解速度，較好地處理多變量、非線性系統的問題；機器學習，各種機器學習算法的出現推動了人工智能的發展，強化學習、蟻群算法、免疫算法等可以用到機器人系統中，使其具有類似人的學習能力，以適應日益復雜的、不確定和非結構化的環境；智能人機接口，人機交互的需求越來越向簡單化、多樣化、智能化、人性化方向發展，因此需要研究并設計各種智能人機接口如多語種語音、自然語言理解、圖像、手寫字識別等，以更好地適應不同的用戶和不同的應用任務，提高人與機器人交互的和諧性； 多機器人協調作業，組織和控制多個機器人來協作完成單機器人無法完成的復雜任務，在復雜未知環境下實現實時推理反應以及交互的群體決策和操作。
2.2 建議及設想
由于現有的智能機器人的智能水平還不夠高，因此在今后的發展中，努力提高各發面的技術及其綜合應用，大力提高智能機器人的智能程度，提高智能機器人的自主性和適應性，是智能機器人發展的關鍵。同時，智能機器人涉及多個學科的協同工作，不僅包括技術基礎，甚至還包括心理學、倫理學等社會科學，讓智能機器人完成有益于人類的工作，使人類從繁重、重復、危險的工作中解脫出來，就像科幻作家阿西莫夫的“機器人學三大法則”一樣，讓智能機器人真正為人類利益服務，而不能成為反人類的工具。相信在不遠的將來，各行各業都會充滿形形的智能機器人，科幻小說中的場景將在科學家們的努力下逐步成為現實，很好地提高人類的生活品質和對未知事物的探索能力。
我國的智能機器人發展還落后于世界先進水平，而智能機器人又是高科技的集中體現，具有重要的發展價值，因此我國在智能機器人領域要認清形勢、明確發展發現和目標，采取符合我國國情的可行發展對策，努力縮小與世界領先水平的差距，早日讓智能機器人全面為社會的發展服務。相信經過政府的重視和投入，科技工作者的不懈奮斗，我國的智能機器人發展水平能達到新的高度。
【參考文獻】
[1]董硯秋.智能機器人概述[J].網絡與信息，2007，07：68-69.
[2]機器人發展簡史[J].世界科學，2007-03-10.
[3]張鈸.智能機器人的現狀及發展[J].科學導報，1992，06：42-46.
[4]孟慶春，齊勇，張淑軍，杜春俠，殷波，高云.智能機器人及其發展[J].中國海洋大學學報，2004，09：831-838.
[5]朱力.目前各國機器人發展情況[J].China youth s&t，2003，11：38-39.
[6]惲為民.中國機器人發展之我見[J].讀者之聲，1995-02-30.
[7]賈玉贊.淺議智能機器人發展及應用[J].太原科技，2003-03-20.
[8]孟慶春，齊勇，張淑軍，杜春俠，殷波，高云.智能機器人及其發展[J].中國海洋大學學報，2004，09：831-838.
[9]朱玉章.未來智能機器人[J].軍事世界，2003-10-32.
[10]譚定忠，王啟明，李金山，李林.清潔機器人研究發展現狀[J].機械工程師，2004，6：9-11.
[11]Akhtaruzzaman， M.； Khirul Hasan， S.K.； Shafie， A.A. Design and development of an intelligent autonomous mobile robot for a soccer game competition[J]. Proceedings of the 2009 International Conference on Mechanical and Electronics Engineering， 2010： 167-71.
關鍵詞：智能機器人；巡檢系統；變電站；應用
當前，在計算機網絡的迅猛發展影響下，各行各業的智能化已經逐漸普遍起來，特別是現代化的一些超高壓、特高壓輸變電系統工程已經逐漸向多元化的方向發展，而對于這些新技術，傳統的運行模式以及維護操作方法都不能夠滿足其自身的需求，并且傳統的操作方式在面臨當前現代化的設備和操作的時候，其自身也面臨著相對應的挑戰。比如設備部件的數量比較多、其中相互交聯的關系比較復雜，而在這種形勢下，如何有效的運行高壓電網等等，而利用新型的技術和方式不僅能夠有效的提高輸電效率，而且能夠減少變電站工作人員對其進行維護的負擔，能夠切實有效的保證設備的正常安全運行。傳統的變電站巡檢方式已經逐漸“過時”，而智能機器人的巡檢系統應用，不僅能夠降低人工巡檢的局限性和誤差，而且能夠通過智能機器人的一系列技術，詳細的對變電站進行嚴格的檢查和監督，從而保證變電站的長期穩定發展。
1 國內外變電站巡檢技術分析
傳統的變電站巡檢一般都是通過人工來完成的，利用工作人員的感官器官以及配備一些比較精密的儀器等等，來對變電設備進行詳細的檢查和巡視，這種傳統的巡檢方式不僅導致工作人員的勞動強度過大，而且對質量的檢測很容易出現分散的情況，找不到準確出現問題的原因。而現如今，在科學技術以及網絡社會不斷發展的影響下，計算機技術以及微機監控技術在變電站當中越來越被廣泛的利用，特別是巡檢機器人利用其自身獨有的系統以及特點，不僅不會受到天氣以及環境的一些外在因素影響，而且能夠縮減值班人數，對其進行設定之后，機器人就會自己執行巡檢任務，這樣能夠有效保證設備的安全運行，并且最大限度的減少設備的事故發生率。而在變電站當中使用的智能機器人，一般都屬于特種的機器人，在對其進行研究的過程中，可以發現，國際上對這種特種機器人已經形成了獨有的研究領域，機器人在電力系統當中的實際應用，主要集中在電力設備方面，其中包括一些線路、變壓器以及發電設備等等，對這些設備進行日常了檢測、維護以及檢修工作。在對機器人研究的過程中，不難發現，國內外對機器人的研究以及實際投入到使用當中的機器人主要包括變電站的設備巡檢機器人、高壓帶電作業的機器人、核電站作業的機器人等等，而在對其進行不斷的探索和研究的過程中，我國的變電站機器人巡檢已經逐漸取得了很有效的研究成果，在變電站的應用中也取得了非常良好的效果[1]。
2 變電站巡檢機器人的系統設計以及功能
機器人在實際的巡檢系統應用過程中，一般都是采用分層式的控制結構，主要分成兩層結構，其中包括基站的控制系統層以及移動站系統層，其具體如圖1所示。
2.1 基站控制系統層
2.1.1 機器人遙控。在機器人的實際應用過程中，可以利用遙控來對機器人進行遠程的控制，對于機器人的行駛或者是攝像機調焦等一系列的操作，都可以利用機器人遙控來實現，主要是利用鍵盤或者是鼠標來完成。
2.1.2 自動巡視。智能機器人的巡檢系統在實際的運用過程中，能夠實現機器人的自動巡視，操作人員可以設定相對應的巡視時間，機器人便會自動的開始巡視任務，在自動巡視的過程中，機器人主要執行的任務包括自動云臺動作、自動攝像機調焦、自動紅外熱像儀的操作以及自主充電和紅外數據的采集等等[2]。
2.1.3 實時圖像數據監控。智能機器人的巡檢系統當中可以對可見光攝像機以及紅外熱像儀進行實時的視頻顯示，主要是為了能夠更好的配合遙控以及自動巡檢的功能，這樣能夠實現操作人員在后臺對其進行巡視和監督，方便檢測數據的詳細記錄。
2.1.4 機器人狀態信息顯示。在實際的應用過程中，可以實時的對機器人的內部狀態信息進行有效的后臺顯示和監督，能夠通過這些信息的反饋，及時的了解到機器人的實際運行狀態，不僅能夠方便對機器人的巡檢控制，而且能夠通過電子地圖上的位置顯示，輕而易舉的找到機器人的實際位置所在點。
2.1.5 數據儲存與分析。在機器人的實際運行過程中，通過電子地圖信息、任務管理信息以及工作系統當中的信息等等，詳細的數據都記錄在數據庫當中，機器人在實際運行過程中產生的一些巡視進行詳細的記錄和數據分析，這樣不僅能夠方便日后的查詢，而且能夠對日后的數據分析提供良好的支持。
2.1.6 設備歷史溫度分析。在變電站智能機器人巡檢系統的實際應用過程中，設備的歷史溫度變化趨勢能夠發生一定的變化，可以與其他同類型的機器人進行溫度的比較，特別是對于設備的負荷或者是設備的溫度等等，都能夠對其進行詳細的分析，為日后的設備檢修和維護提供一定的數據支持。
2.2 移動站系統層
2.2.1 主控計算機系統。在智能機器人的實際應用過程中，少不了主控計算機系統的應用，主控計算機系統程度主要是采用WinCE嵌入式對其實時全方位、多功能的操作，由C++面向對象來進行語言的開發編程，其自身的主要目的是為了能夠負責導航的定位信息的采集以及處理等等。而在實際的操作過程中，根據監控主站下達的控制命令，不僅能夠對機器人的詳細運動軌跡形成一種良好的控制，而且能夠有效的控制和檢測機器人的傳感器，這樣能夠方便其自身對數據進行檢測、采集以及上傳等等，并且能夠將機器人自身的狀態信息也一并上傳記錄[3]。
2.2.2 導航定位系統。導航定位系統主要是由導航傳感器和定位傳感器兩個部分兩組成的，導航傳感器主要是磁導航傳感器，能夠切實有效的跟蹤地面之前鋪設的相關磁導航運行軌跡，來最終實現導航的定位；而定位傳感器主要是采用RFID的定位傳感器來進行實際的操作，能夠切實有效的為機器人提供定位、停靠以及其他的位置信息。
2.2.3 運動控制系統。運動控制系統是移動站系統層當中必不可少的一部分，可以直接對機器人的行駛機構、驅動電機以及運動控制器等等設備形成切實有效的控制，從而掌握和實現對機器人的運動控制。
2.2.4 動力系統。動力系統主要包括電池、電源管理器等等，主要是為了能夠長久的為機器人提供能夠運行的基礎能力，而動力系統主要是為了能夠實現電池的合理分配和管理等等。
2.2.5 檢測采集系統。在移動站系統層當中的檢測采集系統主要是為了能夠給攝像機或者是紅外熱像儀等設備提供一定的數據采集以及傳輸，而在實際的操作過程中，通過基站系統的監控計算機以及移動站系統的主控計算機，兩者之間相互配合和協調，能夠對云臺、攝像機等等設備進行實際的控制，從而實現對數據的采集和傳輸等等[4]。
3 智能機器人巡檢系統的實際應用
為了能夠從根本上促進電力系統變電站的巡檢工作，從根本上減輕工作人員的工作壓力，現如今，不僅越來越多的嘗試利用智能機器人來實行巡檢的工作，而且相配和的融入了一些全新的技術，相互配合，能夠最大限度的保證變電站的巡檢工作取得最大的成效。
3.1 三維電子地圖技術
在智能機器人的巡檢系統應用過程中，還融入了其他的全新技術來配合使用，利用三維虛擬現實技術，能夠對變電站進行實際規模的建造，三維電子地圖技術的應用，能夠有效的代替二維平面地圖的局限性，不僅能夠讓后臺操作人員有身臨其境的感覺，而且能夠更加確切的對巡檢的位置加以確定，其實際的應用效果如圖2所示。
3.2 實時數據曲線分析技術
在實際的操作過程中，設備的溫度會在其自身的負荷變化下而產生相對應的變化和影響，單純的溫度變化趨勢不僅不能夠切實有效的體現設備由于老化或者是一些缺陷的問題，而如果與設備的實際運行負荷有一定的關聯，則需要通過兩跳曲線的變化來對其進行詳細的分析，這樣就能夠明顯的對其進行深入的判斷，判斷是否是負荷的變化從而引起溫度的變化，或者是由于設備自身的老化或者是設備的一些缺陷問題而造成的。所以在機器人的實際巡檢過程中，其自身巡檢測溫報告，要與變電站的運行管理MIS系統進行有效的關聯，這樣能夠在保證機器人的實際巡檢過程中，通過便點運行管理系統，能夠及時的發現數據的異常現象以及實現查詢功能的最大化作用等等，這樣能夠從根本上提高巡檢數據的質量和水平，從而有效的提高變電站的整體巡檢管理水平。
3.3 模式識別技術
在實際的操作過程中，機器人不可能實現每一次都準確無誤的對準目標，而能夠造成這種現象的原因有很多，其中包括運動控制的精度、導航停靠精度的限制等等；不僅如此，由于觀測距離的不同，導致在實際的檢測過程中，一次檢測可能會檢測到多個設備，對于檢測結果就會產生直接的影響，導致數據的不準確。而在這種形勢下，通過模式識別的算法，在配合機器人的檢測位置，不僅能夠有效的對目標設備進行分辨和定位，而且能夠從根本上保證檢測數據的準確性和可用性，這樣能夠方便及時的對設備的實際運行狀況提供良好的數據支持和信息支持。
4 智能機器人巡檢系統的優缺點分析
4.1 優點
在智能機器人巡檢系統在變電站的實際應用之后，特別是在一些高溫或者是特殊雷雨天氣，巡視任務尤其的復雜和繁重，而利用智能機器人不僅能夠最大限度的減輕巡視人員自身的勞動強度，而且能夠讓其在比較惡劣的天氣代替人工來進行和完成巡視巡檢的工作。另外，電力系統設備的缺陷檢修以及設備的日常檢查等等，現如今仍然采用的是人工化的巡檢方式，對一些能夠對電力系統安全產生影響的因素，其中包括一些電力線路的缺陷、斷路器的氣體泄露等等，都需要巡檢人員進行詳細的檢查并且進行主觀的描述和記錄，而由于檢測人員的變化導致記錄的方式和語言也大有不同，對故障的實際分類以及分析都造成了一定的阻礙影響，而采用機器人來對其進行巡檢，就能夠切實有效的實現標準化、統一化的數據處理和分析方式，從而提升變電站的整體巡檢水平。
4.2 缺點
變電站智能機器人巡檢系統的實際應用，還仍然存在很多需要深入研究和開發的地方，特別是在導航的方式上，雖然當前大多數都會采用磁軌道導航，但是這樣就會導致機器人的巡檢路徑被規劃，限制了機器人的巡檢軌跡，導致實際的被檢測目標沒有辦法對其進行全面有效的檢測。機器人的巡檢系統在開發應用的過程中，需要不斷的探索一種全新的方式，能夠為變電站提供一定的設備運行和維護方式，這樣不僅能夠有效的減輕運行人員自身的勞動強度，而且能夠有效的代替人工巡檢來進行巡檢任務，所以智能機器人巡檢系統在變電站中的應用仍然還有許多方面有待開發。
5 結束語
電力系統不僅其自身的結構非常復雜，而且其自身的安全合理運行能夠直接對人們的日常生活產生一定影響，所以在這種形勢下，智能機器人的應用，不僅能夠優化傳統的變電站巡檢任務，而且能夠利用現代技術對實際的設備以及現場進行詳細的檢測和控制，機器人的合理應用，能夠最大限度的減少人為勞動力，而且能夠實現變電站巡檢任務的統一化和標準化。
參考文獻
[1]王海亭，俞發暉.750kV官亭變電站綜合自動化系統的現場檢驗探析[J].電網與清潔能源，2010（01）.
[2]魯守銀，蘇建軍.機器人在變電站設備巡檢中的應用[J].機器人技術與應用，2010（05）.
[3]魯守銀，等.變電站設備巡檢機器人的研制[J].電力系統自動化，2010（30）.
關鍵詞:AT89C51單片機,四輪機器人,舵機,紅外避障
abstract
Robotics is one of the 20th century, mankind's greatest invention is related to a variety of related technologies and disciplines, such as learning organizations, control engineering, computers, artificial intelligence, microelectronics, sensor technology, materials science and bionics such as science and technology, integrated technology. Robotics is the inevitable result of the evolution of science and technology development machine, the robot came from to now after 50 years of development, in the national economy, and the whole field of social science research plays an increasingly significant role in people's lives, learning to become a good helper the past decade, the use of a variety of robots has been more widely used, such as welding, painting, handling and other plant for the manufacture of industrial robots. Especially in the field of health care, services, outer space, beyond the limits of human defense, plays an irreplaceable role. Because of this, many countries invested heavily in the development of robot technology.Robotics has formed a new discipline - Robotics (Robotics), led to the microelectronic technology involving mechanical engineering, computer science and technology, machinery and electronics engineering, automatic control theory, artificial intelligence, and biology, and other subjects for one, is a comprehensive technical disciplines. Since the robot work with a high speed, high efficiency, stable quality, great fatigue limit, to engage in human beings can not or could not do the job, and can adapt to a variety of products, etc., so it is widely used in industrial, military, medical, entertainment, Household, underground, underwater, space applications and other areas of society. Is a way to program the robot, and perform some action or mechanical means for moving job tasks under automatic control. Robotics technology combines the latest research in mechanical engineering, electrical engineering, computer technology, automatic control and artificial int
elligence, and other sciences, is a typical representative of mechatronics technology, contemporary scientific and technological development of the most active fields. Research, manufacture and application of robots is being more and more attention to the country. Over the last decade, robot technology has developed rapidly, the robot uses a variety of widely available applications in various fields. 基本設計思路
根據機電一體化的概念,本畢業設計的思路是以51單片機模塊作為控制系統,以步進電機作為四輪智能機器人的轉向電機,同時51單片機配合驅動系統驅動步進電機。直流電機作為主動力系統,通過變數和傳動機構把驅動力傳遞到每一個輪子上使得機器人能夠前進或者后退。
四輪智能機器人行走系統設計(含電路圖,機械圖,程序)
四輪智能機器人行走系統設計(含電路圖,機械圖,程序)
四輪智能機器人行走系統設計(含電路圖,機械圖,程序)
目錄
摘要
中文緒論
英文緒論
1.背景與意義 ?
1.1產品介紹......
1.2產品質量....
1.3智能機器人的發展
2系統方案的設計
2.1機器人的設計要求
2.1.1設計基本要求
2.1.2特點與創意
2.2基本設計思路
2.2.1工作原理
2.2.2設計思路
3.系統的設計與選型
3.1單片機的選型
3.2 電機的選型
3.3數據采集部分的方案確定
3.5 實施方案介紹
4.系統硬件連接與設計
4.1基于AT89C51主控電路
4.2 機械機構設計連接
5.軟件設計流程
5.1 程序代碼
5.2 PCB設計
智能機器人正在為提高人類的生活質量發揮著越來越重要的作用，已經成為世界各國搶占的高科技制高點。目前世界上很多國家，包括發達國家和一些新興經濟體國家，紛紛將機器人作為國家計劃進行重點規劃和部署。
在中國，發展機器人產業也已上升為國家戰略。
國務院總理在對2015世界機器人大會所作的批示中指出：機器人是衡量現代科技和高端制造業水平的重要標志，也是搶占智能社會發展先機的戰略領域。中國正在實施創新驅動發展戰略，大力推動“大眾創業、萬眾創新”、“互聯網+”、“中國制造2025”，這將有力促進機器人 新興市場的成長，創造世界上最大的機器人市場。
根據《中國制造2025》，機器人產業發展要圍繞汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工等、化工、輕工等制造業應用，以及醫療康復、家庭服務、教育娛樂等生活服務應用需求，積極研發新產品，促進機器人標準化、模塊化發展。要加快突破機器人本體、減速器、伺服電機等關鍵零部件及系統集成設計制造技術等瓶頸。
與此同時，《機器人產業“十三五”發展規劃》草案已基本制定完成，一個重要目標是，到2020年，中國工業機器人的保有量達到80萬臺；初步形成較為完善的服務機器人產業體系，技術創新和國際競爭力明顯增強，產品質量達到國際同類水平，關鍵零部件基本滿足市場需求，健全公共服務體系。
國家制造強國建設戰略咨詢委員會專家表示，《機器人產業“十三五”發展規劃》將和“中國制造2025”重點領域技術路線圖一起，構成中國機器人產業的發展藍圖。到2020年，中國工業機器人年銷量將達到15萬臺，保有量達到80萬臺；到2025年，工業機器人年銷量將達26萬臺，保有量達180萬臺。到“十三五”末，中國機器人產業集群產值有望突破千億元。
市場需求空間廣闊，政策面長期利好，我國機器人產業已進入爆發式增長前夜，企業是否做好了準備？
據了解，今年來全國多地紛紛上馬機器人項目。據不完全統計，2015年全國已建和在建的工業機器人產業園近40家。目前有影響力的機器人公司預計有700―800家，上市公司涉及機器人業務的公司也超過50家。中國內資機器人企業 2015 年預計增長30%。
來源(中國工程機械網)
I have a lovely robot its name is Cabda.
It wore red helmets wearing a red robe wearing large red boots a pair of majestic appearance good air! Its head hands arms legs feet all parts of the activity can be active like a real person like a flexible cute.
I like to play with Cabda every time I finish my homework I will pull it's hand pull it's arm the activity of its legs and then talk to it. It really listen to my words I said what it had no opinion silent.
One day I made a dream I dreamed of kabutakku robot into reality like my little partners like with me together learn to play. Kabutakku can be powerful it have a photographic memory read the text can not to miss a word reciting counted count can be exactly right also can use fluent English dialogue. I'm worried about it I think if I can have it as a way of how good it is! In a hurry they woke up it was just a dream.
However I still secretly determined I want to study hard.
【參考譯文】
我有一個可愛的機器人，它的名字叫Cabda。
它戴著紅色的頭盔，穿著紅色的長袍，穿著紅色的大靴子，一副威嚴的樣子，空氣好!它的頭、手、胳膊、腿、腳、活動的各個部位都可以活動，像真人一樣，靈活、可愛。
我喜歡玩Cabda，每次我寫完作業，我會把它的手，把它的胳膊、腿的活動，然后和它說話。它真的聽我的話，我說什么都沒有意見，沉默。
2078年，一群火星科學家來到地球。他們假裝在地球上做一次危險實驗，實際上是要進攻地球，地球著名科學家知道了他們的詭計，于是派了四個智能機器人前去消滅這一群火星科學家。
智能機器人們來到火星科學家的基地。向他們發起攻擊，火星科學家用那些研究好了的綠色龐大生物向智能機器人們投去。一瞬間，小小的綠色生物變大了，變成一個個綠色巨人，向智能機器人沖來，有兩個機器人一不小心被綠色巨人擊倒在地上，可見綠色巨人的威力非常強大，智能機器人馬上向綠色巨人發起攻擊，不一會兒，第一群綠色巨人被消滅掉，智能機器人自然也不是沒用的。
第二群綠色巨人會隱身，這下智能機器人有麻煩了綠色巨人從后面襲擊智能機器人，兩個智能機器人相繼倒下，火星科學家準備用綠色巨人襲擊了地球，這時智能機器人不忍心讓地球被毀滅，于是啟動犧牲功能，與綠色巨人和火星科學家同歸于盡。
地球終于安全了是智能機器人的犧牲才換來了地球的安全。
火星科學家雖然沒有得逞，但是他們正在準備下一次的進攻。
五年級:黃嘉舒
關鍵詞：網絡環境；智能機器人；學習模式
現代社會信息技術的飛速發展，使得人工智能有了更廣泛的研究和應用，為了跟上時代的需要，智能機器人教學已在中小學校開展的有聲有色。眾所周知，智能機器人技術是一門具有高度綜合滲透性、前瞻未來性、創新實踐性的學科，如何讓這門學科在青少年教育中發揮更好的作用，在中小學校校園中開展的效果更佳，很多專家學者進行了各種方法研究，并且很多在校的一線信息技術教師也在摸索實踐。目前，在網絡環境下進行學習是隨著計算機技術和網絡技術的發展而產生的一種新型學習方式，也是未來教育的一個重要發展方向，與傳統學習方式相比，它具有明顯的優勢。故兩者結合，網絡環境下中小學智能機器人學習研究將成為我們面臨的一項重要研究課題，網絡環境下中小學智能機器人學習模式的研究將成為這一項重要研究課題中的一個重要研究方面。
一、網絡環境下中小學智能機器人學習模式綜合研究
智能機器人學習是個連續的、循序漸進的過程，小學要開展，中學高中也要開展，根根據青少年不同階段的不同特點，結合智能機器人教育教學活動的任務和特點，依托網絡提供的強有力的輔助環境，提出小學、初中、高中三級階梯式網絡環境下智能機器人學習模式是可行的。
該模式基于國家、省市組織的各種大型智能機器人比賽活動，整合各級學校優秀教師輔導隊伍，按教學模塊和知識特點統一編寫使用教材和研究授課知識重難點。形成在小學學習階段重在打基礎、初中學習階段重在培養興趣和素養的提高、高中學習階段重在設計、創新成果的“小學、初中、高中三級階梯式網絡環境下智能機器人學習模式”。
二、網絡環境下中小學智能器人學習模式課堂學習研究
我們在教學實際和課題研究中，注重充分發揮網絡環境下課堂教學的優勢，通過學習吸收他人的成果和自己的研究實踐，建構合理的網絡環境下中小學智能機器人學習課堂模式，取得了一些積極的成效。
1.網絡環境下課前導學學習模式
課前導學，顧名思義，重在強調“導”與“學”。 “導”指的是知識的引導、教師的指導；“學”則指的是學生主動探究學習、伙伴合作學習。課前導學實際上是用來引導學生提前自學，提前梳理知識的一種方式，強調的是在教師主導下學生的自主學習。在網絡普及和發展的今天我們可以充分利用網絡這一網絡媒體工具，課前教師將本節課的知識點以導學案的方式通過互聯網發送給學生，讓學生在課前完成新知識的預習、思考和準備工作，智能機器人學習是學生很喜歡的一門課程，所以學生在老師的引導下會做得更有方向性、針對性、更出色，以“智能機器人走迷宮”一節為例，教師把智能機器人走迷宮這一命題通過互聯網發送給學生，學生可以利用課余時間思考走迷宮的各種實施方案，提前編寫好流程圖，給課堂提供更多時間用于編程和運行調試，這一環節的主要目的是把學生更多的思考時間放在課前，充分做好課前知識的預習，培養學生自主思考的積極性和提高自學能力。
2.網絡環境下課中交流學習模式
這一環節主要包括課前導學反饋、提出目標、合作探究、師生交流、生生交流、釋疑精講、達成目標。網絡為師生互動、生生互動提供了良好的技術支撐和軟件平臺，這一環節我們可以利用機房局域網和電子教室軟件工具完成授課內容，鼓勵學生合作交流，充分表達的自己獨到見解，質疑的問題可上傳發表在局域網的互動討論區，由學生共同討論解決。以智能機器人走迷宮一節為例，在一個復雜的迷宮環境中智能機器人怎樣才能走出迷宮，方案如何設計，程序如何編寫，學生可以借助網絡進行師生、生生間的求助。學生還可以根據自己的假想和思路在小組中展開討論，進行可行性分析，進而編寫可行性程序，通過仿真系統進行調試，調試過程中學生可以利用局域網互動平臺共同解決出現的問題，這一環節也充分展示了師生間、學生間的動態信息交流，并通過網絡體現小組合作精神和協作意識。借助問題的提出、變化和逐步深入，讓學生進一步思考、交流、探究，引導學生合理尋找解決問題的途徑，總結學習中的經驗，掌握基礎知識和基本技能，不斷地培養學生的探究能力和合作交流的良好風尚。
3.網絡環境下課后拓展學習模式
【關鍵詞】智能巡檢機器人 三維實景 變電站
【Abateact】The application of intelligent robot on real three-dimensional platform for substation was proposed in this paper，the technology of virtual reality （VR） and intelligent substation inspection robot system was highly integrated，which wassupplemented by integration of existing auxiliary monitoring system and SCADA system.A well interactive， immersive， multi perspective substation real three-dimensional intelligent robot platform was built.The efficiency of substation monitoring can be reduced and personnel burden based on application of the system，also overcoming the various systems of data fragmentation and the drawbacks associated with artificial load，which meet the requirements of the State Grid Corporation.
【Key words】Intelligent robot，real three-dimensional，substation
1 引言
變電站智能機器人巡檢系統是為適應智能化變電站以及無人值守變電站發展需求，全面提高變電站智能化水平發展而來。它以智能巡檢機器人為核心，整合機器人技術、電力設備非接觸檢測技術、導航定位技術以及物聯網技術等，能夠實現變電站全天候、全方位、全自主智能巡檢和監控[1]。
在變電站運行中，單一智能機器人巡檢系統的應用確實給變電站巡檢工作帶來了一些實際便利，同時也存在一些缺陷和不足， 主要表現在：系統相對孤立、難以實現全覆蓋、極端環境適應能力不強、難以開展較復雜工作[2]。
本文提出了一種基于智能機器人的變電站三維實景巡檢系統，通過3D實景監控平臺融合智能機器人巡檢系統，消除機器人巡檢系統孤立運行的歷史，可實現與安防視頻、火災報警、PMIS系統等實現數據關聯和共享，實現多系統的異常聯動的功能[3]，如圖1。
2 技術方案
2.1硬件構成
基于機器人的變電站三維實景巡檢系統為網絡分布式架構，整體分為三層，分別為集控層、基站層和終端層。集控層可以對多個變電站的三維實景機器人巡檢系統實現遠程監控，包括三維實景監控平臺；基站層由機器人后臺、智能管理機、控制和分析軟件系統組成；終端層包括智能巡檢機器人、固定點熱紅外攝像機、固定點可見光攝像機、在線監測設備、紅外傳感器等。
2.2 系統策略
通過3D平臺還原變電站現場的真實場景，將機器人巡檢的路徑在三維平臺系統中真實展示并進行標注；在3D場景中實時展示機器人巡檢位置移動，實現對機器人現場巡檢情況的直觀真實反映。
智能機器人結合3D實景平臺針對重點巡檢點設定巡檢預置位，確定巡檢預置位與3D實景電氣設備對應關系。
針對機器人無法巡檢到的區域，借助于3D平臺融合的其他系統如SCADA系統、輔助監控系統等進行填補。
設定所需巡檢的設備點以及關注的數據量、視頻圖像外觀、熱紅外成像等必要的巡檢信息，系統自動生成巡檢路徑，巡視人員通過平臺隨機或定時進行遠程巡檢，當進入已設定的巡檢設備點時，系統將相關的設備相關在線監測數據，進行集中展示，并對實時巡檢的結果、過去時間短的變化趨勢等進行正常與否進行巡視、判定，形成遠程綜合分析巡檢結果記錄，如圖2。
3 應用范圍
針對500kV變電站，越來越多的綜合監控、監測系統帶來地運行新課題，提出的了基于VR（虛擬現實）技術，構建交互性好、沉浸式、多視野的統一監控平臺，可以無縫融合智能機器人巡檢系統、SCADA、視頻圖像監控系統、各種在線監測系統等等，從變電站實際指揮、運行診斷、檢修操作等實際使用的角度出發，實現變電運行設備數據準確及時的采集，電氣設備、各種監控裝置等真實位置場景及實時狀態以及歷史運行記錄、歷史變化趨勢等進行直觀、立體、逼真的集中再現，形成真正的良好交互性的沉浸式統一智能監控平臺，提高監控效率，減輕監控人員的監控負擔，克服過去各系統數據條塊分割、人工關聯的弊端，完全契合國網公司“大運行、大檢修”的體系建設理念。
該平臺提出了全新的巡視方法，優化了電力現有巡檢方法，通過優化目前傳統的現場巡檢模式，通過在該平臺上設定巡檢路線、巡檢設備、巡檢數據量、設備外觀等不同巡檢內容，巡視人員在定時或隨機通過該平臺上進行遠程巡檢，當進入巡檢設備點時，系統將相關的設備相關在線監測數據，進行集中展示，并對實時巡檢的結果、過去時間短的變化趨勢等進行正常與否進行巡視、判定，形成綜合分析結果記錄，能遠程、高效進行電氣設備多系統、跨平臺巡測，減少現場巡檢頻次，形成和現場巡檢的高度互補、統一。
3.1 遠程巡檢
設定所需巡檢的設備點以及關注的數據量、視頻圖像外觀、熱紅外成像等必要的巡檢信息，系統自動生成巡檢路徑，巡視人員通過平臺隨機或定時進行遠程巡檢，當進入已設定的巡檢設備點時，系統將相關的設備相關在線監測數據，進行集中展示，并對實時巡檢的結果、過去時間短的變化趨勢等進行正常與否進行巡視、判定，形成遠程綜合分析巡檢結果記錄。
（1）按照規劃路線，設定巡視的興趣點設備、興趣點內容，進行遠程自動巡視。
（2）采集在線巡檢系統中的每次巡檢數據，然后將數據和設備模型綁定，方便檢索和規范巡檢作業記錄，并且可以將自己關注的設備信息設置成常用巡檢點進行自動巡檢。
（3）自動巡檢，規劃路線，選擇要巡檢的設備，如主變、PT、開關，設置設備停留時間。
（4）場景內手動平視巡檢。
（5）通過場景中的設備，直觀檢索在線巡檢系統中的歷次巡檢數據。
3.2 智能機器人室外巡檢
智能巡檢機器人主要應用于室外設備巡檢，巡檢內容包括主變、開關、刀閘、母線、PT、CT、避雷器、電抗器、電容器、站用變等一次設備及其附件的外觀檢測；儀表數據讀取；主變、高抗等設備聲音采集；所有電壓及電流致熱型設備的紅外精確測溫等。
在變電站運行中，智能機器人的應用確實給變電站巡檢工作帶來了一些實際便利，同時也存在一些缺陷和不足， 主要表現在：系統相對孤立、難以實現全覆蓋、極端環境適應能力不強、難以開展較復雜工作。
本次項目通過3D實景監控平臺融合智能機器人巡檢系統，消除機器人巡檢系統孤立運行的歷史，可實現與安防視頻、火災報警、PMIS系統等實現數據關聯和共享，實現多系統的異常聯動的功能。
具體功能實現如下：
（1）通過3D平臺還原變電站現場的真實場景，將機器人巡檢的路徑在三維平臺系統中真實展示并進行標注；
（2）在3D場景中實時展示機器人巡檢位置移動，實現對機器人現場巡檢情況的直觀真實反映，如圖3；
（3）在3D實景平臺中反應機器人的自主巡檢工作計劃，實時反饋報警信息，并將巡檢的結果進行分類保存，方便后續查詢，如圖4；
（4）在3D實景平臺中嵌入機器人行走系統和檢測系統等的控制權，通過3D實景平臺上的操作來遠程遙控機器人對特定設備進行特檢；
（5）針對機器人無法巡檢到的區域，借助于3D平臺融合的其他系統如SCADA系統、輔助監控系統等進行填補。
3.3開關柜內等隱蔽區域巡檢
針對日常巡檢工作，可能無法掌握開關柜、環網柜內、電纜溝內等隱蔽區域的具體情況，通過在變電站內各個重要柜體內、電纜溝內部署集成紅外傳感器、LED燈的智能小巧網絡攝像機，傳感器來彌補這方面的不足。
作為工作人員現場巡檢、機器人現場巡檢無法巡檢到的隱蔽區域，我們通過在3D實景平臺巡檢功能設置將這些日常很難巡檢到的興趣點加入到巡檢計劃當中，最終達到對變電站進行全方位的巡檢的目的。
3.4智能告警
在整個三維場景中，每個設備模型會隨著實時采集來的數據，智能判斷設備工作狀態是否正常。對于出現異常的，三維場景會自動將設備渲染成紅色告警模式并定位，不斷提示操作人員及時排除故障；
整個三維場景中，每個設備模型會隨著實時采集來的數據，智能判斷設備工作狀態是否正常。對于出現異常的，三維場景會自動將設備渲染成告警模式并定位，不斷提示操作人員及4 結語
本平臺提出了全新的運行、監控方法和思路，提高了運行人員的業務水平和運檢效率，促進了安全生產運行管理工作，保障設備健康運行，提高供電可靠性，為智能電力的電力智能物聯網奠定堅實的平臺基礎。
參考文獻：
[1]孫國凱，韓剛.《變電站巡檢方式對比及其智能巡檢機器人的研究與設計》.《電氣時代》，2008年07期.
[2]謝偉杰.《智能巡檢系統在變電站中的應用》.《黑龍江科技信息》，2014年25期.
[3]張.《500kV變電站實行無人值守運行管理模式》.《通訊世界》，2014年17期.
