机器人技术创新报告

第一篇：机器人技术创新报告

机器人技术创新报告

一、机器人的发展

机器人作为20世纪人类最伟大的发明之一，自60年代初问世以来，经历40余年的发展已取得长足的进步。工业机器人在经历了诞生——成长一一成熟期后，已成为制造业中不可或缺的重要设备，世界上有约75万台工业机器人正战斗在各条战线上。机器人技术虽然以工业机器人起步，但近年来随着社会的进步和科学技术的迅猛发展，特别是在微电子技术、信息技术、计算机技术、材料技术等学科迅速发展的支持下，机器人的种类日益繁多，性能不断地改进，工作领域也在不断地扩大。

智能化可以说是机器人未来的发展方向，智能机器人是具有感知、思维和行动功能的机器，是机构学、自动控制、计算机、人工智能、微电子学、光学、通讯技术、传感技术、仿生学等多种学科和技术的综合成果。智能机器人可获取、处理和识别多种信息，自主地完成较为复杂的操作任务，比一般的工业机器人具有更大的灵活性、机动性和更广泛的应用领域。

对于未来意识化智能机器人很可能的几大发展趋势，在这里概括性地分析如下： 1.语言交流功能越来越完美

智能机器人，既然已经被赋予“人”的特殊称义，那当然需要有比较完美的语言功能，这样就能与人类进行一定的，甚至完美的语言交流，所以机器人语言功能的完善是一个非常重要的环节。对于未来智能机器人的语言交流功能会越来越完美化，是一个必然性趋势，在人类的完美设计程序下，它们能轻松地掌握多个国家的语言，远高于人类的学习能力。另外，机器人还能进行自我的语言词汇重组能力，就是当人类与之交流时，若遇到语言包程序中没有的语句或词汇时，可以自动地用相关的或相近意思词组，按句子的结构重组成一句新句子来回答，这也相当于类似人类的学习能力和逻辑能力，是一种意识化的表现。2.各种动作的完美化

机器人的动作是相对于模仿人类动作来说的，我们知道人类能做的动作是极至多样化的，招手、握手、走、跑、跳、等各种手势，都是人类的惯用动作。不过现代智能机器人虽也能模仿人的部分动作，不过相对是有点僵化的感觉，或者动作是比较缓慢的。未来机器人将以更灵活的类似人类的关节和仿真人造肌肉，使其动作更像人类，模仿人的所有动作，甚至做得更有形将成为可能。还有可能做出一些普通人很难做出的动作，如平地翻跟斗，倒立等。

3.外形越来越酷似人类

科学家们研制越来越高级的智能机器人，是主要以人类自身形体为参照对象的。自然先需有一个很仿真的人型外表是首要前提，在这一方面日本应该是相对领先的，国内也是非常优秀的。当几近完美的人造皮肤，人造头发，人造五管等恰到好处地遮盖于金属内在的机器人身上时，站在那里还配以人类的完美化正统手势。这样从远处乍一看，你还真的会误以为是一个大活人。当走近时，细看才发现原来只是个机器人，对于未来机器人，仿真程度很有可能达到即使你近在咫尺细看它的外在，你也只会把它当成人类，很难分辩是机器人，这种状况就如美国科幻大片《终结者》中的机器人物造型具有极至完美的人类外表。4.逻辑分析能力越来越强

对于智能机器人为了完美化模仿人类，未来科学家会不断地赋予它许多逻辑分析程序功能，这也相当于是智能的表现。如自行重组相应词汇成新的句子是逻辑能力的完美表现形式，还有若自身能量不足，可以自行充电，而不需要主人帮助，那是一种意识表现。总之逻辑分析有助人机器人自身完成许多工作，在不需要人类帮助的同时，还可以尽量地帮助人类完成 1 一些任务，甚至是比较复杂化的任务。在一定层面上讲，机器人有较强的逻辑分析能力，是利大于弊的。

5.具备越来越多样化功能

人类制造机器人的目的是为人类所服务的，所以就会尽可能地把它变成多功能化，比如在家庭中，可以成为机器人保姆。会你扫地、吸尘、还可以做你的谈天朋友，还可以为你看护小孩。到外面时，机器人可以帮你搬一些重物，或提一些东西，甚至还能当你的私人保嫖。另外，未来高级智能机器人还会具备多样化的变形功能，比方从人形状态，变成一辆豪华的汽车也是有可能的，这似乎是真正意义上的变形金刚了，它载着你到处驶驰于你想去的任何地方，这种比较理想的设想，在未来都是有可能实现的。

在未来机器人的发展过程中，更重要的是找到设计机器人的方法，找到让机器人更好的服务于人类的方法，而这其中的关键就在于创新。

二、创新与机器人

经济学家熊彼特认为，技术创新一经出现，必将在社会上引起模仿，因为未获得潜在利益的企业也想得到它，模仿活动引起技术创新扩散，于是经济走向高涨。当较多的企业实现模仿之后，技术创新浪潮消逝。“当某项可以大幅度提高效率、大幅降低成本或旨在生产出一种前所未有的新产品的技术创新在少数企业里率先实施后，由于其良好的示范作用，众多的企业出于对超额利润的追求，纷纷加入模仿者的行列。大规模的模仿活动及其所带动的相关产业的进步，将有力地促进经济走向繁荣，然而，随着模仿高潮的结束，技术创新的扩散过程趋于饱和，经济又重新归于平静并开始走下坡路"14。“而英国经济学家斯通曼则补充认为，技术创新扩散过程应是一种通过学习活动，即在模仿的基础上还有不断的自主创新活动，就如同通过学习‘温故而知新’一样。

一般来说，技术创新的扩散过程开始于技术发明或技术成果的首次商业化应用的时候，并始终与该技术随后在整个商业化过程中的应用相联系。一项技术从首次商业化应用，经过生产商们的接受，推广而被普遍采用，直到最后技术创新趋势逐渐减退，而致使被市场淘汰的过程，就是技术创新扩散的全过程，这个过程也是技术的生命期。

与其它技术一样，机器人技术作为一项新发明的技术，同样存在技术创新扩散的现象。在机器人技术扩散的同时，一些新的相关创新出现在产业中，促进并推动着机器人技术的扩散进程。这罩选取美国工业机器人的发展为例，因为美国工业机器人产业的发展受到政府等其它因素的干预较少，它的发展历程很好的印证了技术创新扩散的这一过程。

从机器人技术的诞生过程来看，作为一个技术创新体系的机器人技术中最为重要的基础创新无疑是1954年乔治·丹佛尔发表的《适用重复作业的通用性工业机器人》一文，据此，研制成功了世界上第一台可编程序机器人试验装置，并获得了专利。同时，我们把控制论理论的提出看作为对机器人技术有重要影响的另一个理论创新点，这两项构成了机器人技术体系中的根本创新点。

而机器人技术要形成一个独立的产业而发展，则很大程度上依靠大量的增量创新。伴随着已经成形的计算机软件编程和硬件改进，出现了可编程控制的工业机器人，让机器人得以应用到实际生产中去，在相关的产业制造中的广泛应用，也促使工业机器人作为生产工具性质的商品逐渐形成一个新的产业部门，从而走

上产业化与市场化道路。当第一代工业机器人趋于饱和状况时，打破饱和状况的最有效武器无疑还是技术。这之前，传感器技术已经出现，并形成了较为成熟的产品。根据机器人应用领域的需要，例如上下料，搬运等作业，在机器人上加装了视觉传感器，让机器人通过 传感器的反馈，经由计算机的相关计算，对作业环境的变化和意外作适当的调节，这样对机器人的工作环境的要求变得相对宽松，机器人有了一定的自适应性。特别在精细制造加工行业，例如精确的焊接，喷漆等领域提高了作业的精度。通过不断加入各种传感器应用，机器人不仅有视觉，更有了触觉等调节能力，从而能做到较为复杂的自动适应。进而，机器人更广泛的被应用到如汽车加工，机械制造行业中去，同时也拓展到其他行业中。为所应用的产业各部门节约生产成本，提高生产效率起到了重要的作用。这些都是机器人技术与相关增量创新的结合，这种结合使得机器人成为了一个独立的产业部门，在机器人的实际应用中，结合增量创新有许多生动的案例。

过去有一段时候，机器人抓零件，只有当零件在已知位置时才能抓到。后来，Unimate公司改进了技术，在推动传送零件的传送带的链轮上加一个编码器。编码器的信号和因传送零件触发限止开关所发出的信号就传送到了小型计算机上。小型计算机就解除一组以零件位置为未知数的方程式，根据题解，机器人就能跟踪零件，并把零件抓起来。这样增加了速度，大大的地提高了生产率。

又例如在机器人感觉方面的增量创新，在焊接工作中，所要焊接的零件的形状各式各样，例如在汽车制造业中，所焊接的法兰盘经常没有焊好，Unimate公司为解决这个问题，采用了一种边感系统，它能在吹管嘴位置上进行必要的调节。把这种边感系统装在机器人腕上，以起压表形式发出工件位置信号，于是就能修正所需位置。

日本是一个擅长增量创新的国家，从日本国家总体创新比例可窥一般，在机器人产业上的巨大成功，同样得益于日本企业在这一领域中二次增量创新上的不懈努力。而在日本，机器人的研发主要由大学、政府和公共的研究机构，私人企业的实验室这三者承担。其中最有活力的是私人企业中的实验室。对私人企业来

说，他们首先是机器人技术引进的先驱者，同样也是不断改进和扩展机器人应用的实践者。在私人企业中，他们对机器人的改进和创造主要表现在三个方面。

首先，改进现有工业机器人，其中最重要的目标是降低产品的价格，缩小安装的空间，扩大装载能力，在工作中更好的柔性表现和机器人的模块组成方面。

第二，人工智能的实际应用。这一方面主要表现为从商业目的考虑利用视觉和触觉传感器，发展利用高性能传感器的信息反馈技术基础上的控制系统和应用模式识别来定位和对形状的判断。在这些方面，应用触觉传感器是日本首先建立起来的课题，并且已经有长时间成功的与自动装配和检查过程相结合的经验。

第三，扩展应用领域和应用技术，这一点，不同国家有不同的趋势。在日本，主要是向非制造业领域拓展。从而从工业型机器人逐渐转向智慧型服务机器人领域。

创新活动具有非独占性。当一项通过技术创新生产的产品投入社会后，他人再生产同类产品或下一代产品就无需重复之前已经进行的研究工作，这种产品的技术信息能够被重复利用，并产生规模性的报酬。即技术创新信息转移的成本是非常低的。这就导致创新收益不能被创新者所独占。这对于生产厂家而言，损害了他们对创新的积极性，从而导致对创新的投入减少。另一方面，针对前面的这种情况，创新要求一定程度的权利垄断来保证创新的收益的归属。而这种创新垄断权利又必然会导致创新扩散缓慢甚至在同一类技术创新上的重复投资，这对于国家技术发展水平的进步和社会福利的提高是极为不利的。如何在这两种相 互冲突的效应中求取平衡并非易事，也不可能依靠市场的自身调节和企业间的努力很好的得到改善。其次创新活动具有不确定性，这里我们关注一下乔瓦尼·多西对不确定性的描述。多西认为，“创新涉及到探索、发现、实验、开发、模仿以及采用新产品、新工艺和新的组织结构。仅从定义，探索什么在研究与实验活动本身开展之前几乎不可能准确地知道，因此，创新努力带来的技术(甚至进一步的商业)结果事先很难知道”。“换个说法，创新包括一个基本要素即不确定性，这不仅仅是指缺乏与已知事件的发生有关的信息，更根本的是还包括(a)存在着尚不知道如何解决的技术经济问题，(b)准确地追踪行动结果是不可能的等”。珀对于创新结果的不确定意味着技术创新是个高风险的活动，这种高风险性无疑是企业进行创新活动的重要阻碍和顾虑，如何适当的规避这一风险正是政府采取政策时所要考虑的因素之一。从这些创新属性的分析中我们可以看出，市场机制在激励创新方面有不少缺陷，它不能从根本上解决技术创新风险及创新动力问题，不能创造一个有利于创新的环境，对一些与创新有关的法律、政策等问题无能为力。“因此，我们认为，市场在激励创新上的有限性要求政府在创新中发挥积极作用。’’ 机器人技术作为一个技术体系的创新，同样在创新中显现出非独占性及不确定性等属性，尤其是工业机器人的双重属性即作为生产中的生产工具创新和最终的创新产品，有其复杂性，可以说机器人是在引进到其他制造业中以提高生产率和解决生产问题的同时，逐渐形成自身独立的机器人产业。

总之，创新在我们以后的发展中会扮演着越来越重要的作用。我们不仅要掌握创新的方法和创新的途径，更重要的是在实际中的运用，为我们更好的服务。

第二篇：机器人课报告

机器人课报告

202_年第一学期，我们所有人的机器人课结束了。在这次课程中我们分享过欢声笑语，共度过曲折困难。我还记得初到常州的心绪难平，我还记得踏入常工程的激动不已，我还记得聆听课程的惊奇欣喜，我还记得解决问题的眉头紧锁。可惜的是，一学期的时间转瞬即逝，我们就要告别这门课，回首这学期以来的经历，每日充满着新鲜感的学习生活片段还历历在目。简而言之，时间短暂，收获颇丰。

课上老师对我们特别好，我也非常喜欢老师，老师上课尽心尽责，无一点哀怨，老师也教一些课外的知识，比如：VAD等等，老师教学非常认真，课上同学们听讲也特别认真，同学们也积极发言，这学期机器人也让我认识了许多，以前期望的机器人，现在终于在大学里面完成了我毕生的理想。

在上课中我们了解了机器人传感器、人工智能、机器人控制原理等方面的知识。在这之前，我并没有接触过进行过有机器人有关的学习，所以总觉得机器人有一种神秘感，认为机器人是一门很高深的学问，作为一般的中学生难以窥探其精妙。然而，经过这学期上课，我猛然发现机器人并不是高山流水，曲高和寡。只要潜心学习研究，用于探索，哪怕我是一个理科基础知识有所欠缺的文科生，也可以明了机器人的原理，还能够根据例程完成一些较为简单的任务。这些收获都让我满心愉悦，有更大的热情去投入机器人的学习和应用，也更有信心去完成人生路上一次又一次对未知的探索。

虽然在机器人领域我初窥门路，可是与在机器人的比赛场上拼杀多年，有着丰厚经验的来自五湖四海的其他同学相比仍旧存在很大的差距。当老师提出的任务变得越来越难，我们就感觉到明显力不从心了。举例来说，起初我们还能够用曾经学习的物理和数学的基础知识推导出万向轮的运动公式，但最后需要我们弄懂程序，利用PID调整履带车的速度时，我们绞尽脑汁却是黔驴技穷。事后反思，这既有我们机器人实际经验薄弱的原因，又有我们学习思考程序及算法时间太少的原因。总的来说，这学期的课程让我清楚地认识到了自己的不足。正所谓，“前事不忘后事之师”，我应该进行反思，在今后努力弥补自己的缺陷。如拓宽自己的知识面，争取做到在各个学科上都稍有涉猎，最好能够游刃有余;还有积极投身于各类活动，强化自身社会实践能力和突发情况处理能力，我相信这些会使我终身受益。

不可否认，在常工程上课的每一天都让我收获了丰富的知识，正是这学期以来感受到的，将留存在我心中的以上种种心得体会。

第三篇：机器人论证报告

关于医疗机器人在我院引进的可行性研究报告

---------划时代的医疗机器人技术

随着时代的进步，科技的发展，医疗已经逐步步入信息时代，互联网+医疗、精准医疗的概念已经深入人心，医疗机器人技术是目前医疗发展的最新方向、最前沿的技术和最终目标。我院作为民营医院之中的精英，向来就有敢为天下先的勇气和斗志，有高瞻远瞩的智慧和魄力。大胆的引进最尖端的技术，将对医院产生有深远意义的影响，对树立高端形象，占领高端市场，扩大医院影响力，提高医院整体水平，创造更多的效益有着强大且直接的推动作用。对医院跻身全国著名医院行列，实现再次飞跃将作出巨大的贡献。

1.目的：引进国际先进的“达芬奇”医疗机器人手术系统，建立多学科、全方位的集机器人手术、康复、科研、教学为一体的医疗机器人中心。最终目标成为黑龙江省规模最大，技术最为领先的医疗机器人基地。

2.意义：占领高端市场，填补省内在该领域的空白，树立企业高端形象，带动多学科与国际最先进水平接轨，快速提高医院整体水平，短时间内实现医院的再次跨越，为医院的集团化、证券化、国际化作出贡献。显著提高医院的社会效益和经济效益。

3.设备概况：达芬奇手术系统是一个以微创的方式辅助复杂外科手术的机器人手术系统，由IntuitiveSurgical公司开发设计和制造，202_年被美国药监局正式批准投入使用。此手术系统最初主要用于泌尿外科的微创手术，例如前列腺切除手术，现在被越来越多地应用于心外科，妇科以及小儿外科等外科微创手术。目前，达芬奇手术系统被世界各国医院争相采用，截止到202_年为止，由达芬奇机器人辅助完成的手术超过20万台。以达芬奇为代表的手术机器人技术的普及，将手术的精准度提升到了一个全新的高度，将外科手术带入了一个新的时代。做为代表当今手术机器人最高水平的达芬奇手术机器人，它主要由3个部分组成：1.主刀医师操作控制台；2.三维成像视频影像平台；3.机械臂，摄像臂和手术器械组成移动平台。实施手术时主刀医师不与病人直接接触，通过三维视觉系统和动作定标系统操作控制，由机械臂以及手术器械模拟完成医生的技术动作和手术操作。

4.设备应用范围：医疗机器人技术在临床上主要应用于：外科手术、康复医学、临床试验、临床教学等方面。在外科手术方面，外科手术机器人的应用可以提高疾病诊断、手术治疗的精度与质量，探索新兴的外科手术方法，减少医疗过程中放射性设备与药物对医生或病人的伤害，提高手术安全，缩短治疗时间，降低医疗成本为目的。目前，外科手术机器人研究已涉及各种外科手术，如显微外科手术、神经外科手术、微创外科手术、整形外科手术、胃肠道检测等。广泛应用于微创心脏手术，骨科手术，泌尿外科手术，脑外科手术，妇科手术以及介入手术等。由于医疗机器人有着数字化、网络化的特点，能够实现远程会诊手术，复杂状况模拟，可以缩短会诊流程，充分利用医疗资源，缩短学习周期，提高诊疗效率。

5.设备及手术成本：设备成本：医疗机器人及配套设施1700-3000万元（1-3代设备价格，国立医院）。手术成本：3万元（包括设备损耗、耗材、设备折旧等），每台手术收费6-10万元，如按每年500例手术计算，可增加产值3000-5000万元。

6.可行性论证：

（一）机器人手术的优点：

（1）3D高清影像技术为主刀医生提供高清晰，全方位立体式手术视野，可以准确的进行组织定位；

（2）医生通过医生控制台操控机器手臂，操作方式尊重医生开放手术操作方式，减少培训和学习；

（3）仿真手腕手术器械消除了颤动，减低手术风险；

（4）机器手可以模拟人的手指灵活度和准确度，可以进行人手不能触及的狭小空间的精细操作；

（5）机器手的关节腕具有多个活动自由度，拓展了手术人员的操作能力，提高手术精度；

（6）一个主刀医生可以完成一个腔镜手术团队的全部工作，减少了配合失误，更容易实现主刀医生的意图；（7）病人的切口更小，康复时间更短，感染风险也大大减少；

（8）主刀医生采取坐姿进行手术操作，有利于长时间的复杂手术，延长了外科医生手术生命。

（9）可实现远程会诊，可以随时邀请国内优秀专家进行会诊手术或教学演示。

（二）目前国内和国际的普及状况：

自1995年Intuitive Surgical公司成立，于1999年生产出了第一台达芬奇标准型手术机器人，202_年通过了美国的FDA并获得了相应的证书，开始在美国销售和使用。截止到202_年，全球装机量达到3266台，202_年完成手术57万例。近年来，机器人辅助腹腔镜手术作为一种新的微创技术，在国际上的应用越来越广泛，特别是对于操作空间狭小的复杂手术如根治性前列腺切除术，机器人手术具有不可替代的优势。目前达芬奇手术机器人主要应用在泌尿科、妇科、普外科、心胸外科等，其中泌尿科和妇科在全球外科手术中应用最广。我国人民解放军总医院在202_年底引入第一台，之后其他医院陆续引入，截止202_年底，我国有24家医院装机，达芬奇手术机器人医院装机量达29台。202_年我国达芬奇手术机器人手术完成量为5116例，累计完成11651例。近两年，达芬奇手术机器人的装配量增长迅速。据悉，截止目前，美中互利医疗有限公司在中国共销售了38台达芬奇手术机器人，卫计委共同意了57台达芬奇手术机器人的申请。保守估计，202_年我国达芬奇手术机器人累计装机量60台左右，202_年累计装机量120台左右；202_年底，达芬奇手术机器人累计完成量将超过2万例，202_年当年的手术量将超过2万例。我省目前没有机器人手术系统，哈医大一院预计明年引进一台。

（三）引进“达芬奇”系统的意义：

对于患者来说，手术机器人可使手术效果明显改善，术后并发症、手术创伤和失血明显减少，手术效果及美观性明显提高。可使手术适用范围得到一定程度扩大，如对于某些高龄患者及高危患者，通过机器人手术可规避开放手术带来的创伤。

对于外科医生来说，可以明显延长有经验医师的“手术生命”，可使手术更加精准、微创，提高手术治疗效果，并支持开展更高难度的手术。

对于医院来说，手术机器人可提高医院效率和知名度，吸引更多的病人，显著降低住院时间，提高病床周转率，并增加临床科研和国际交流机会。

（四）机器人手术系统将给我们带来什么

202_年，在美国与法国之间进行了首例跨国远程机器人手术，这台手术以首位飞越大西洋的飞行员林德伯格先生的名字命名为“林德伯格手术”。手术机器人延伸了医生的手臂，让医生在相隔几千公里之外为病人进行手术成为可能。世界著名外科学家、法国的Jacques Marescaux教授评价说：“这是外科史上继微创技术及电脑辅助应用以来的第三次变革，成功引入一个全球外科技术共享的理念：外科医生无论身处何方,都可参与世界上任何地方的手术。”

机器人手术的高科技和无与伦比的便捷是传统手术所无法比拟的，是日后外科发展的潮流和趋势，谁先占领这一制高点，谁就会在以后的发展道路上占尽先机。目前我省机器人手术的这块大蛋糕还在等待它的主人，很多“不差钱”的高端患者正奔波在前往南方大城市求医的路上，这些高端患者的流失是我们医院的损失，而把他们挽留住的资本就是与国际接轨的高水平技术和设备。一旦我院成功引进达芬奇手术机器人系统，将产生轰动性效应，我院将成为万众瞩目的焦点，得到全社会的肯定，使我院的定位上升到更高的档次。它带给我们的不仅仅是更多的经济收入，而是名利双收，名副其实的双赢。

第四篇：军用机器人报告

燕 山 大 学 课程研究项目报告

学年级课程组学生组内指导日

军用机器人系统的设计与制作

院 ：

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姓名 ：

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教师 ：

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燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

前言

近年来，随着国际安全形势的不断演变和高新技术在军事领域的广泛应用，在世界范围内掀起了在军事思想、战争形态、武器装备、卫勤装备、军队建设诸多方面的变革。现代战争中，由核生化等高技术武器的应用所导致的战场的危险性以及反恐、地震等现场救援环境的复杂性，使得卫勤保障人员往往囿于自身的生理及心理局限，不能完全满足保障任务的需求。在这种情况下，开展军用机器人等无人装备的研究就显得尤为必要。

所谓军用机器人，就是一种用于完成以往由人员承担的军事任务的自主式、半自主式或人工遥控的机械电子装置。它是以完成预定的战术或战略任务为目标，以智能化信息处理技术和通信技术为核心的智能化装备。与一般人员相比较，军用机器人主要包括如下优势：智能化程度高；复杂环境适应能力强；依从性强，完全服从命令和指挥；维护费用低。由此可见，军用机器人可以替代一般人员完成复杂或危险条件下特殊的军事任务，使军人在战争中免遭伤害，所以，军用机器人的发展具有极其重要的意义。

I 燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

目录

前言.....................................................................I 第1章 军用机器人的分类.................................................1 1.1 地面机器人......................................................1 1.2 空中机器人......................................................1 1.3 水下机器人......................................................1 1.4 空间机器人......................................................1 第2章 军用机器人的应用.................................................1 第3章 几种典型军用机器人简介...........................................2 3.1自动行走的仿生机器人--机器龙虾(BUR-001).........................2 3.2 BigDog(大狗)机器人...............................................3 3.3 X-47A无人作战飞机...............................................4 3.4 SeaGlider(海洋滑翔机)...........................................4 3.5 INSPECTOR(检查员)机器人..........................................5 3.6机器人阿熊(the Bear).............................................5 3.7 SWORDS机器人....................................................6 3.8 火力侦察兵......................................................7 3.9中国军用“智水Ⅲ型”机器人.........................................8 结论.................................................................10 参考文献.................................................................11

II 燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

第1章 军用机器人的分类

1.1 地面机器人

主要包括自主车辆和半自主式车辆，前者一般都具有智能导航功能，能够自动躲避障碍物，独立完成任务；后者主要在人的监控下行驶，在遇到困难时可由人员进行遥控干预。

1.2 空中机器人

它是一种小型飞行器，可一次性使用或多次使用，能够自主飞行或由人员遥控驾驶，并随机携带各种任务载荷。广义的空中机器人不仅只包括飞行平台，更是一种复杂的系统，主要包括地面站、数传/通信系统、任务载荷和飞行器4部分，他们共同完成任务。

1.3 水下机器人

主要指无人潜水器，还可根据执行任务的需要，配备各种探测器，是一个水下高技术仪器设备的集成体，主要用于执行长时间、大范围的侦察、维修、攻击和排险等军事任务。

1.4 空间机器人

它是一种轻型遥控机器人，具有在不断变化的三维环境中自主运动的能力，并实时确定所处空间的位置及状态，这种机器人需要事先进行路径预测及规划。各国都非常注重军用机器人的发展，纷纷制定各自的研究计划，并将其应用到各个领域。在卫勤领域，目前主要涉及地面机器人和空中机器人2种。

第2章 军用机器人的应用

从理论上讲，机器人既然是一种仿人功能的自动机，那么，只要人能干的工作，机器人就都可以取而代之。然而，由于受科技水平的限制，迄今不论那一代机器人，其智能水平、反应能力和动作的灵活性都还远远赶不上自然人。因此，机器人在军事领城的大规模应用尚需一个过程。目前，国外考虑最多的应用领域有：

1.用于直接遂行战斗任务

代替一线作战的士兵，以降低人员伤亡和流血是目前俄、美等国研制机器人时最受燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

重视的课题。

2.用于侦察和观察

是最勇敢者的行业，其危险系数要高于其他军事行动。机器人作为从事危险工作最理想的代理人，当然是最合适的人选。

3.用于工程保障

筑工事任务，艰巨的修路、架桥，危险的排雷、布雷，常使工程兵不堪重负。而这些工作，对于机器人来说，最能发挥它们的“素质”优势。

4.用于指挥、控制

技术的发展，为研制“能参善谋”的机器人创造了条件。研制中的这类机器人有“参谋机器人”、“战场态势分析机器人”、“战斗计划执行情况分析机器人”等。这类机器人，一般都装有较发达的“大脑”——高级计算机和思想库。它们精通参谋业务，通晓司令部工作程序，有较高的分析问题的能力，能快速处理指挥中的各种情报信息，并通过显示器告诉指挥员，供其定下决心之用。

5.用于后勤保障

是机器人较早运用的领域之一。这类机器人有：“车辆抢救机器人”、“战斗搬运依机器人”、“自动加油机器人”、“医疗助手机器人”等，主要在泥泞、沾染等恶劣条件下遂行运输、装卸、加油、抢修技术装备、抢救伤病人员等后勤保障任务。

6.用于军事科研和教学

当科研助手，进行模拟教学已有较长历史，并做出过卓越贡献。人类最早采集的月球土壤标本，太空回收的卫星都是机器人完成的。如今，用于这方面的机器人较多，典型的有“宇宙探测机器人”、“宇宙飞船机械臂”、“放射性环境工作机器人”、“模拟教学机器人”、“射击训练机器人”等。

第3章 几种典型军用机器人简介

3.1自动行走的仿生机器人--机器龙虾(BUR-001)燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

202_年3月2日，美国东北大学海洋科学中心展出能在水下自动行走的仿生机器人--机器龙虾(BUR-001)。仿生机器人相对小巧灵活，造价低廉。它们依靠电子神经系统，传感器及新颖的驱动装置。最重要的是，它们能提供像动物那样应对真实环境的能力。

3.2 BigDog(大狗)机器人

202_年6月26日在美国北卡罗来纳州New River(新河)海军陆战队空军基地里，在一架MV-22“鱼鹰”飞机的阴影下，BigDog(大狗)机器人正通过远方的指令进行遥控。(美国)防御高级研究项目计划署正计划武装。BigDog(大狗)机器人并使用它们携带海军陆战队的额外负重。燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

3.3 X-47A无人作战飞机

X-47A由诺斯罗普•格鲁曼公司和美国国防高级研究计划局(DARPA)共同研制。这种飞机的开发研究始于202_年。美国空军也同时在测试 X-45 无人作战飞机，并同时拥有一种海军型(X-46)。X-45项目开始于1999年，这种16,000磅重(最大起飞重量，拥有4,000磅的有效载荷)的飞机预期在202_年进行操作测试。X-46有着不同的翼展，1100公里的航程，能携带4,000磅的有效载荷。X-47也拥有4,000磅的有效载荷及1600公里的航程。与X-45被长时间储备不同，X-47被用于在航空母舰上的持续使用。所有这些飞机均为高度隐身并能完全自动操作(包括在软件控制下着陆和起飞)。无人驾驶飞机将被用于危险的任务，例如摧毁敌方的防空系统及侦察和搜索。

3.4 SeaGlider(海洋滑翔机)燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

SeaGlider(海洋滑翔机)主要功能是监控水域。它能用内置的卫星电话每隔几个小时(例如常为每4小时)向海军相关人员发送信息。SeaGlider也能用卫星电话接受指令，其内置GPS全球定位系统和导航设备能根据指令找到需要监控的水域。

3.5 INSPECTOR(检查员)机器人

INSPECTOR(检查员)机器人能携带多达60公斤可处理有害物质及炸弹的设备。

3.6机器人阿熊(the Bear)燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

Vecna公司最新研发出的机器人阿熊(the Bear)，能够担任很多危险救难工作，例如在硝烟滚滚的战场前线救助伤员。

阿熊原型机需要有人以无线遥控来操控动作，不过Vecna公司表示未来会有更多自主行为，目前该机器可站立、半跪或蹲下。

3.7 SWORDS机器人 燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

制造商表示，一个SWORDS机器人士兵身上所装备的武器，绝对能发挥好几个人类士兵的战斗力。SWORDS能装备5.56毫米口径的M249机枪，或是7.62毫米口径的M240机枪，一口气打上数百发子弹压制敌人，除此之外，机器人还能装备M16系列突击步枪，M202-A16毫米火箭弹发射器和6管40mm榴弹发射器。除了强大的武器之外，机器人还配备了4台照相机、夜视镜和变焦设备等光学侦察和瞄准设备。控制火箭和榴弹发射的命令通过一种新开发的远程火控系统进行。这种远程火控系统可让一位士兵通过一种40比特加密系统来控制多达5部不同的火力平台。

由于SWORDS的武器安装在一个稳定平台，加上使用电动击发装置，机器人的射击精度相当惊人：如果一名神射手能准确击中300米外篮球大小目标的话，那SWORDS就能射中同等距离但只有5美分硬币大小的目标。

在人类操作员方面，SWORDS的有效控制距离最远为1000米，机器人采用交流电、电池或充电电池作为动力，控制盒重13.6公斤，有两个操纵杆，分别用来控制武器和机器人，使用电池的连续作战时间视具体强度从1小时到4小时不等。

3.8 火力侦察兵 燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

美国诺斯罗普•格鲁曼公司的”火力侦察兵“已被选作美陆军”未来战斗系统"(FCS)中的Ⅳ级(旅级)无人机，也是FCS已规划的无人机中最大、最高级的一种。它将主要用于执行情报/监视/侦察(ISR)任务，为指挥官提供实时的战场状况信息。该机还可用于其他任务，例如为部队提供补给。

3.9中国军用“智水Ⅲ型”机器人 燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

水下智能化武器的广泛应用是21世纪海军装备发展的大趋势。水下智能机器人技术研究的目的，就是为满足海军现代化建设对新型武器的需求，为实现在东南沿海打赢一场高技术局部战争提供一种有效的手段。“军用智能水下机器人技术”是涉及到潜水器设计、水动力、仿真技术、计算机技术、智能控制与人工智能技术、水下目标的声与非声视觉的探测识别技术、信息融合与理解技术、系统集成技术等多学科的高科技项目，同时又具有很强的工程特点。燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

结论

军用机器人作为信息化条件下军队的重要力量，已成为世界各国的发展重点，发展军用机器人不仅体现了国家高科技实力，而且能提升国家整体技术水平。目前，由于缺少统一规划、技术局限等原因，我国的大多数军用机器人还没有进入到应用阶段。但相信随着我国军用机器人研发相应工作的展开，做好顶层设计和统一规划，建立相应的技术标准体系，增强自主创新能力，我国军用机器人技术必将有一个大的发展，且将在卫勤领域大放异彩，为保障部队战斗力服务。燕 山 大 学 课 程 研 究 项 目 报 告

参考文献

[1] 黄远灿.国内外军用机器人产业发展现状[J].机器人技术与应用，202_（3）：25-31.[2] 李穗平.军用机器人的发展及其应用[J].电子工程师，202_（5）：64-66.[3] 樊邦奎.国外无人机大全[M].北京：航空工业出版社，202_.[4] 王立欣，曹应龙.异军突起的军用机器人[J].国防科技，202_（7）：25-27

第五篇：企业技术创新情况调研报告

科学技术是第一生产力。科技创新对促进经济社会发展、转变经济发展方式起着至关重要的作用。近年来，xxxx市积极实施科教兴文战略，科技进步成为xxxx经济发展的根本动力之一。全市规模以上工业企业(以下简称工业企业)是技术创新活动的主力军，其创新活动的普及和活跃程度对提升xxxx市工业整体创新实力具有举足轻重的作用。xxxx年，全市工业企业科技水平不断提高，企业不断发展壮大，企业技术创新呈现良好的发展态势。

一、工业企业自主创新基本情况

(一)研发企业数量增加，大中型企业占据绝对优势。xxxx年，xxxx市工业企业中有14家企业开展了研发(即研究与试验发展，也称R&D)活动，比去年增长27.3%，占全部工业企业的3.4%。全市4家大型工业企业中有3家开展了研发活动，占大型企业的75%，远高于中型企业(10.40%)和小型企业(1.26%)的水平，大型企业因为具有雄厚的物质基础，所以开展技术创新活动占据明显优势。

(二)研发人员队伍稳步壮大，结构进一步优化。研发队伍继续壮大，从事R&D活动人员数量明显增加。xxxx年，全市工业企业从事R&D活动的人员1740人，比上年增加60人，增长3.6%。以投入工作时间计算的R&D人员全时当量1425人年，比上年增加45人年，增长3.3%。从事R&D活动人员素质明显提高，具有本科及以上学历的R&D人员数量稳步增长。xxxx年全市具有本科及以上学历的R&D人员数达到486人，占R&D人员总数的27.9%;其中博士10人，占R&D人员总数的0.6%;硕士40人，占R&D人员总数的2.3%;本科436人，占R&D人员总数的25.1%。

(三)R&D经费内部支出较快增长，投入强度稳步提高。R&D经费是工业企业开展自主创新活动的血液，是影响工业企业研究开发与成果转化的重要因素。近年来，xxxx市企业自主创新意识逐步增强，越来越多的企业主动筹集经费，结合本企业的产品特点开展技术创新活动。xxxx年，工业企业投入R&D经费2.43亿元，比上年增加0.63亿元，增长25.93%;R&D投入强度(R&D经费与主营业务收入之比)为0.24%，比上年提高0.02个百分点。企业资金占R&D经费内部支出的比重较大，从R&D经费内部支出的来源渠道占比情况看，企业自筹资金所占比例为98.69%;其余为政府资金，占1.31%。由此可见，企业自筹资金是xxxx市R&D经费最主要的来源形式。

(四)R&D项目数大幅增长，自主创新项目研发趋于活跃。xxxx年全市工业企业开展R&D项目166项，比去年增长25.8%。从R&D项目来源看：企业自选科技项目是主要来源形式。xxxx年全市自选R&D项目数占规模以上工业R&D项目的比重最高，为95.2%;其次是地方科技项目，为3%;其他科技项目为1.8%。从R&D项目合作形式看:独立研究是主要合作形式。xxxx年全市独立研究的R&D项目数占规模以上工业企业R&D项目的比重最高，为89.95 %;其次是与国内高校合作项目占规模以上工业企业R&D项目比重为5.72%，与境内独立研究院机构合作项目占规模以上工业企业R&D项目的比重2.41%，与境内注册的其他企业合作占规模以上工业企业R&D项目的比例为1.92%。从R&D项目成果形式看:自主研制的新产品和自主开发的新技术或新工艺、新工法是主要成果形式。xxxx年，规模以上工业企业R&D项目中，有49.2%的项目成果形式表现为自主开发的新技术或新工艺、新工法;有45.8%的项目成果形式表现为自主研制的新产品原型或样机、样件、样品、配方、新装置。两种成果形式的R&D项目数占R&D项目总数的95%。从R&D项目技术经济目标看:开发全新产品是主要技术经济目标。xxxx年开发全新产品项目数占规模以上工业R&D项目的比重最高，为55.7%，其次是增加产品功能或提高性能，为38.9%。

二、创新产出成果及新产品产出情况

(一)专利授权数量增长，专利申请质量逐步提高。xxxx年，全市工业企业共申请专利171件，比上年增长1.2%;其中技术含量较高的发明专利22件，增长22.2%，发明专利所占比重由上年的10.7%提高到12.9%。截至xxxx年底，工业企业拥有有效发明专利53件，比上年底增长28%。

(二)出版科技著作数量及形成国家或行业标准数量稳步增长。xxxx年全市共出版科技论文18篇，比去年增长11.11%，占威海全市的9.28%;形成国家或行业标准数7件，比去年增长16.67%，占全威海市的7%。

(三)新产品生产及销售情况良好。从新产品的生产情况看，xxxx年新产品产值42.27亿元，比上年增长24.2%。从销售情况看，新产品销售收入39.98亿元，比上年增长25.1%。

新产品出口额达9.8亿元，增长18.8%，扭转了上年下降的局面。

三、工业企业自主创新存在的主要问题

(一)小型工业企业开展R&D活动单位占比偏低，其自主创新意识有待增强。xxxx年全市有417家工业企业单位，17家有科技活动，14家开展了R&D活动，开展R&D活动的单位数占规模以上工业企业单位数的3.4%，比例较低。全市开展R&D活动单位占比过低主要是受小型工业企业自主创新意愿不强的影响。xxxx年占全市规模以上单位数76.3%的小型工业企业中仅有1.3%的企业开展了R&D活动，大多数的小型工业企业未开展R&D活动。这暴露出xxxx市小型工业企业创新意识薄弱、发展后劲不足的问题。

(二)政府资金占比偏低，其引领和放大作用有待增强。xxxx年，虽然全市R&D经费内部支出中政府资金实现增长，增幅达21.2%，但政府资金占内部支出比例依然不高，仅为1.3%，比全省平均水平低7.5个百分点。政府资金占比较低，将影响其引领和放大作用的充分发挥。

(三)高素质研发人才相对匮乏。人才是企业核心竞争力的关键因素，也是技术创新的主要执行者，缺乏优秀的人才，创新就无从谈起。xxxx年xxxx市工业企业R&D人员本科及以上学历的R&D人员数为486人，占R&D人员总数的27.9%，比全省平均水平低22.3个百分点。这表明企业在创新活动中，高素质的创新人才相对匮乏。

(四)研发投入强度相对偏低。研究开发的财力投入和创新成果产业化的资金支持是企业开展技术创新的基本保障。近年来，工业企业研发投入每年都在增长，但是仍然存在投入强度偏低问题。据国际通行标准：当R&D投入与销售收入之比达到1%时,企业才有长期生存的可能;达到2%～3%时,企业才有发展的潜力;达到5%时，企业才有竞争力。目前，xxxx市工业企业R&D投入强度平均为0.24%，企业 R&D 投入偏少，使得技术创新资金不足，影响了企业的技术进步和新产品的研发。

(五)发明专利数量偏少。xxxx年，工业企业中，申请1件及1件以上发明专利的企业只占企业总数的2.1%;拥有有效发明专利1件及1件以上的企业占企业总数的2%。可以看出，工业企业发明专利申请和拥有有效发明专利量虽然与上年同期相比所增长，但就整体而言，企业发明专利数量依然偏少，在威海市所占比例也较偏低。

四、对策与建议

(一)拓展自主创新资金来源渠道。政府应实施激励自主创新的政策，在制定产业规划、构建创新体系、出台扶持政策等方面加强引导，为企业营造良好的技术创新环境，为技术创新融资提供渠道。一是挖掘财政潜力，加大政府对企业科技活动的扶持力度。二是完善相关金融政策，鼓励金融机构拓展对企业的金融服务品种，开展信贷服务。建立企业信用管理制度，完善企业信用担保体系和金融服务体系。设立政府主导的风险投资和担保基金及相应机构、为商业银行贷款提供担保，承担竞争风险。

(二)培养建立自主创新人才队伍。一个企业要想获得长久的发展，就必须有自己的创新研发机构和科研水平较高的工程技术人才，企业才能具备较高技术的开发能力，企业在市场竞争中才能立于不败之地。山东曲轴总厂有限公司，一直以来注重人才的培养，到现在已经培养出各种专业技术人才600多人。以前对于引进的先进设备的改造维修,都需要请外国专家，但是现在对引进国外设备的改造维修自己就能搞定。他们自主研发的以锡代钼高强韧性球墨铸铁加工曲轴工艺,获得中国机械工业科技进步一等奖和山东省科技发明一等奖,使每支曲轴的成本价格降低了700多元,仅此一项，企业年增效益上千万元。

(三)引导企业加快科技成果转化。企业要对项目进行动态管理，无论是任何形式的科技创新,其最终目的都是要转化为科技成果，转化成生产力，为企业的经营发展服务。企业要通过充分的市场调研，及时获取和掌握市场信息，随时调整科技项目的研究方向;并在自身条件允许的情况下，通过举行科技成果展示会、产品推介会、召开成果转化交流会等形式，多方面、多层次、多角度的宣传科技成果，大力开展基础研究和应用研究工作，取自主知识产权，并将其成功应用于生产。