期刊问答网 论文发表 期刊发表 期刊问答

智能工厂论文3000字怎么写

  • 回答数

    3

  • 浏览数

    198

berry8812
首页 > 期刊问答网 > 期刊问答 > 智能工厂论文3000字怎么写

3个回答 默认排序1
  • 默认排序
  • 按时间排序

冥冥贝

已采纳
海尔集团15年来,以平均每年82.8%的速度高速稳定增长,从一个濒临倒闭集体小厂发展成为中国家电第一名牌,在国际市场上享有较高声誉,其经验被美国哈佛大学列为成功管理范例。这里笔者就海尔管理等层面,试作一分析,仅供大家参考。  张瑞敏介绍:在海尔创业初期采取的是直线职能式管理,它是根据企业当时的情况确定的。当时工厂有600名员工,由于企业连年效益很差,所以工厂情况十分混乱,采取直线职能式管理,易于控制强化管理和解决混乱局面;在海尔进入多元化的发展阶段,采取的是矩阵结构管理,以项目组为主。使职能与项目有机地结合,促进企业发展;在新经济时代,海尔采取了“市场链”。一边整合企业外部资源,一边满足消费者个性化的需求,每个部门、每个员工都面对市场,变职能为流程,变企业利润的最大化为顾客满意度最大化。新的业务流程从市场获得消费者个性化需求的信息,然后把这个信息转化为订单:物流根据订单采购;制造系统按订单生产;商流把产品送到用户手中。由于消费者的需求永远是动态的,因此企业永远保持着非平衡的有序的动态发展状态。我们来看看海尔几种成功的管理模式——  一、OEC管 理 法。“OEC”管理法,即英文“Overall、Every、Control and Clear”的缩写。其内容: O—Overall(全方位)、E—Everyone(每人)、Everything(每件事)、Everyday(每天)、C—Control(控制)、Clear(清理)。“OEC”管理法也可表示为:“日事日毕、日清日高”即:每天的工作每天完成,每天工作要清理并要每天有所提高。  “OEC”管理法由三个体系构成:目标体系→日清体系→激励机制。首先确立目标;日清是完成目标的基础工作;日清的结果必须与正负激励挂钩才有效。  这个管理法的执行过程是非常枯燥的。它的实施需借助于一个叫做3E卡的记录卡,要求每个工人每天都要填写一张3E卡,3E卡将每个员工每天工作的七个要素(产量、质量、物耗、工艺操作、安全、文明生产、劳动纪律)量化为价值,每天由员工自我清理计算日薪(员工收入就跟这张卡片直接挂钩)并填写记账、检查确认后给班长,不管多晚班长都要把签完字的卡拿回来,再签完字交给上面的车间主任,车间主任审核完后再返回来,就这样单调的工作天天填月月填,不管几点钟下班都得完成。据说海尔就这样一直进行了16年,并且到目前为止还丝毫没有准备放弃的迹象!  OEC管理法中的“一核心”、“三原则”、“四阶段”。一个核心:市场不变的法则是永远在变,根据变化的市场不断提高目标;三个基本原则:闭环原则——凡事要善始善终,都必须有PDCA循环原则,而且要螺旋上升。比较分析原则——纵向与自己的过去比,横向与同行业比,没有比较就没有发展。不断优化的原则——根据木桶理论,找出薄弱项,并及时整改,提高全系统水平;PDCA四阶段:P-PLAN(计划)D-DO(实施)C-CHECK(检查)A-ACTION(总结)P阶段——根据用户要求并以取得最佳经济效果为目标,通过调查设计试制,制订技术经济指标、质量目标、管理项目,以及达到这些目标的具体措施和方法。D阶段——按照所制订的计划和措施付诸实施。C阶段——在实施了一个阶段之后,对照计划和目标检查执行的情况和效果,及时发现问题。A阶段——根据检查的结果,采用相应的措施,或修正改进原来的计划或寻找新的目标,制定新的计划。  这儿有个案例:1999年7月中旬,美国洛杉矶地区的气温高达40多度,连路上也少有人在这么热的天气里走动。一次,因运输公司驾驶员的原因,运往洛杉矶的洗衣机零部件多放了一箱,这件事本来不影响工作,找机会调回来即可,但美国海尔贸易有限公司零部件经理丹先生不这么认为,他说:当天的日清中就定下了要调回来的内容,哪能把当日该完成的工作往后拖呢?!于是丹先生冒着酷暑把这箱零部件及时调换了回来。  分析:从上例可以看出海尔人的素质。因为这张所谓“日清卡”,使他们把工作、目标分解落实到了每个员工身上,每个零部件都有一个责任人,要使产品保质保量,每个员工的素质都尤其关键。有专家认为,OEC管理对任何企业都适合,但要坚持做才行,要有几百次、成千上万次重复做同一件事的韧性和恒心,企业中每个人要具备这样的素质。很多企业要求的管理目标和人员素质的差距一直解决不好,什么原因?我们分析认为,要把一般员工的素质提高起来,管理人员要天天下功夫去做这件事才行,不是出了事或有了危机感便狠抓一阵,后又不了了之,这件事还是没有从根本上解决。企业中员工的素质是靠高素质管理人员肯下大功夫抓出来的。  我们再回头分析,这种管理模式并不是每一个企业都能拿来就用的,很多企业反映“海尔的管理模式到我们企业根本就落实不下去,员工受不了如此严格的管理”。其实,海尔实行OEC管理是以海尔的企业文化作为基础的,不同的管理制度需要不同的文化背景。也就是说,文化不同,落实这种管理可能会“水土不服”。另有资深专家认为,之所以有的企业坚持不下来,是因为执行OEC太困难,太累。此管理法要和企业里的每个人发生关系。相对而言,与敌人(对手)斗争很容易,但和自己斗争特别是和自己顽固的思想斗争则是非常枯燥非常累的,更何况还得坚持。这是一场自我挑战、自我革新、自我超越,其难度可想而知了。当然不是不可实现的,关键是企业要首先战胜自己。  二、斜坡球体定律。即为“海尔定律”,企业发展的加速度,与企业发展动力之和与阻力之和的差值成正比,与企业的规模成反比。公式:A=F(合)/ M 。这里,A——企业发展的加速度;M——企业的质量,即规模;日事日毕解决基础管理问题,使F动1>F阻1。日清日高解决加速度的问题,使F动2+F动3>F阻2。这个理论主要是根据中国的实际情况而提出的。  分析:中国企业里,最麻烦的问题就是一种标准的贯彻或一种规章制度的要求,今天达到了明天就可能达不到,个人没有“可持续性”,导致团队没有“可持续性”,一个企业也就没了“可持续性”!比如要求某员工把桌子擦干净,今天他擦干净了,明天就差点,后天可能就不擦了。而在外国发达企业里,这种情况就很难看到。所以经营中国的企业,就要不停地要求员工,海尔把这叫做“反复抓,抓反复”。“斜坡论”形象地说就是,基础工作稍微差一点,就要滑下去,一旦滑下去,这个名牌就完了。因为就名牌而言,如果每个人的工作都差一点,这个名牌就差太多了,所谓小差距和大差别,就差一点,恰恰看出了一个企业在管理和人员素质上的巨大差异。所以,海尔的这个“斜坡理论”就是要顶住,不要让它滑下去,在这个前提下,才能谈别的。  三、领导素质及人力资源赛马机制。竞争上岗选人才,“赛马场上挑骏马”,实行管理人员公开招聘。即建造人才机制,给每个人相同的竞争机会,像运动比赛一样,赋予每个人参与竞争的可能,关键看你的能力。海尔设有干部处,他们的任务不是去发掘干部,而是研究现行机制能不能把所有人的潜能发挥出来。他们的干部每年都有调整,都有人上来,有人下去。在这里对企业领导人提出了非常高的要求,他们认为企业的领导者,其任务不是去发现人才而是建立一个可以发现人才的机制,这个人才机制自身就能源源不断地产生人才,对于一个大型企业来说,这种机制的建立要比老板具有敏锐的发掘能力更为重要。  分析:将来企业成败靠的是人才,谁有高素质人才,谁就可以在竞争中获胜,光明白这个道理没用,当务之急是要建立一个完善的、适合本企业的人力资源机制。海尔对企业领导人提出的素质要求有:1、善于把握大局的能力。在一堆事里你能找出一个最关键的问题,找出制约发展的根本性问题;2、对一件事一抓到底的韧劲。每天只抓好一件事就足够了,因为每件事都不是孤立的,抓好一件事就等于抓好了一批事;3、树立“柔弱胜刚强”的思想。弱可以转强,小可以转大,领导人把自己放在一个“弱者”的位置,就有了目标,就可以永远前进。  海尔总设计师——张瑞敏:一个喜欢哲学的企业家;一个读了不少书的学者;一个杰出的人才(浓缩后的结论)。他说现在海尔唯一害怕的只是自己。在张瑞敏看来,没有危机意识和忧患意识的企业家,就不配做现代企业家。对于一个企业决策者来说,危机就是动力,什么时候你丧失了危机意识,就意味着你开始丧失了做企业领导人的资格,就意味着你不再是企业前行的推动力量。企业领导人要有做大事的胸怀,而做大事业的人是深邃的,他的事业也是无止境的。  张瑞敏为海尔确立的文化精神是:无私奉献,追求卓越。围绕这一主题,海尔确定的管理战略是:高标准,精细化,零缺陷;确定的生产战略是:唯一和第一;确定的质量战略是:质量是企业永恒的主题;确定的销售战略是:售后服务是我们的天职;确定的市场战略是:生产一代,研究一代,构思一代。这一系列文化战略目标,组成了严密的海尔文化网络,体现了海尔的整体文化战略布局。我们认为这是海尔战胜自我最有效的手段。  四、SST市场链体系。“SST”即索酬、索赔、跳闸。海尔成功实施市场链,并用计算机辅助管理,从而使企业中的每个人都与市场挂在了一起。海尔的供应体系采用了供应链工程,是一个垂直纵向的供应链,其中外国供应商就有几百家,属于世界500强的有几十家,如果没有物流管理系统,就无法和他们对话。另外,海尔的海外公司如果没有这些管理,就无法在国外开展工作。  分析:海尔“市场链”的提出,受启发于哈佛波特教授的“价值链”理论,两者的不同是,前者是以边际效意最大化为目标的,后者是以顾客满意度最大化为目标的。张瑞敏说,“能够最大程度满足用户个性化需求,利润自然就在其中了。”建立这种相互咬合的“市场链”的关键在于每项工作要落到实处。首先,海尔人意识到,SST仅是市场链的形式,市场链的目标是创市场美誉度,赢得用户的心,其形式要能很好地为目标服务。海尔要到国际市场上竞争,企业必须上规模,而规模就是信誉,有了规模,如果再能机动灵活,这种企业无往而不胜。海尔“市场链”的建立,就是为企业获取信誉度服务的。其次,把工作分解到每个人的每一天,抓落实主要包括1、指标的合理性;2、数据的真实性;3、激励的公正性;4、让每一个员工参与;4、创立即时激励机制。  五、“休克鱼”理论。吃“休克鱼”是一种兼并模式。鱼处于休克状态,比喻企业的思想、观念有问题,但只是“休克”,其肌体并没有腐烂,所以被兼并企业的硬件还好。海尔要吃符合这些条件的企业,只要注入其管理文化,它就会活起来了。海尔兼并红星电器,没有投入一分钱,还是原来的人,原来的设备,只派了3个人去,而且他们第一次进入的并不是财务部门,而是企业文化中心,讲海尔的经营理念,管理模式,革新其管理层人经营观念……顺理成章就搞定了一个亏损企业。  分析:他们认为兼并能否成功,关键是看自己的企业有没有一个过硬的经营模式。海尔有,这方面麦当劳有非常成功的经验,它在全世界都利用不可改变的模块——经营模式。在那里用餐,享受到的服务全世界都是一样,极其严格;其次自己的管理模式要非常成功,否则兼并别的企业将是一种灾难。海尔在兼并企业时,灌输一种重要的原则:80/20原则。即在企业里,管理人员是少数,但他是关键的;员工是多数,但从管理角度上说,却是从属地位的。也就是说,关键的少数制约着次要的多数。因此企业出了问题,管理人员要负80%的责任。如果把管理人员抓住了,就把系统抓起来了,所谓纲举目张,整个企业就有效运转了。  六、其它管理提示。  (一)问题解决三步法:紧急措施——将出现的问题临时紧急处理,避免事态扩大或恶化。紧急措施必须果断有效;过渡措施——在对问题产生的原因充分了解的前提下,采取措施尽可能挽回造成的损失,并保证同类问题不再发生;根治措施——针对问题的根源拿出具体可操作的措施,能够从体系上使问题得以根治,消除本管理工作中发生问题的外部环境。  (二)九个控制要素5W3H1S:5W——why(目的)what(标准)where(地点)who(责任人)when(进度);3H——how(方法)how much(数量)how much cost(成本);1S—safety(安全)。  (三) 6 S :整理——留下必要的,其它都清除掉;整顿——有必要留下的,依规定摆整齐,加以标识;清扫——工作场所看得见看不见的地方全清扫干净;清洁——维持整理、清扫的结果,保持干净亮丽;素养——每位员工养成良好习惯遵守规则,有美誉度;安全——一切工作均以安全为前提。  (四)6S大脚印:"6S大脚印"是海尔在加强生产现场管理方面独创的一种方法。"6S大脚印"的位置在生产现场;"6S大脚印"的使用方法是:站在"6S大脚印"上,对当天的工作进行小结。如果有突出成绩的可以站在"6S大脚印"上,把自己的体会与大家分享;如果有失误的地方,也与大家沟通,以期得到同伴的帮助,更快地提高。  (五)着眼于市场竞争,海尔提出的“三只眼理论”和“浮船法”。企业“三只眼”用来盯员工和用户,盯政府,盯市场变化,要盯紧,并抓住各种变化,使之转化成企业腾飞的机遇;“浮船法”是市场竞争中的一种思维方法,搞产品要尽善尽美,机会可能失去。只要比竞争对手高一块,或者说是高一筹,半筹也行,只要高一点,老是保持高于市场的水平,就能处在竞争对手之上。  (六)海尔的价值观只有两个字:创新。企业好比高速公路上的汽车,稍微遇到一点障碍就会翻车,要不翻车,唯一的选择就是不断创新,不断打破现有平衡,再建一个新的平衡。创新贵在速度,否则“水过三秋,化为无效”!  启示之一:海尔不断兼并和成立一些新的企业,都是按照海尔的这套管理模式做的,这其中就要求企业高管层要有“咬定目标不放松”的精神,不断和自己较劲儿,不达目的决不罢休。大部分企业显然缺乏这样一种顽强的持之以恒的耐力。  启示之二:这里有个事例:深圳某企业的厂长是美国某大学MBA毕业,为学习海尔而推行的是7S管理,比海尔的6S还多1S,有关企业理念及企业精神的横幅挂满企业各处,写得非常好,光从这些表面可以觉得这是一个很优秀的企业,但是一了解根本不是这回事,事实上这个企业的7S管理完全是口号,企业内部贪污腐败,管理一塌糊涂。所以他们只学了一招半式,并没有学到海尔管理的精髓,或者说虽学得到位,但并没结合本企业实际,下大功夫真抓实干。  启示之三:企业靠得是一套良好的机制来管理自身。海尔能够把文化和制度紧密结合,文化层面的东西只会占到30%,而更重要的执行制度的落实要占到60%到70%。有些企业的市场观念也很新,但是就是落不到实处去。原因就是没有形成一套良好的企业管理机制。  启示之四:学习海尔,关键是要学习海尔的管理思路,而不是学习海尔的具体做法。因为管理是使理念变成行为的过程,所以在这个过程当中,管理者扮演着重要的角色,必须根据企业的实际情况进行重新的打造与磨炼。另外还应看到,在WTO面前,海尔本身还是一个不成熟的企业,它也不是万能的神,因为它国际化经营的时间还很短,仍然需要在国际化经营的搏斗当中不断积累经验。  启示之五:在应用海尔经验前,企业要仔细审视一下海尔的制度与你的企业的理念之间有多大的脱节?实际上制度与理念之间是一个函数关系,理念变了,环境变了,那么制度也应该随之发生改变。而环境影响着理念,理念指导着行为,环境制约着理念,理念又影响着行为。当环境改变的情况下,效仿企业将制度依然照搬,这种理念与制度的脱节自然难以避免企业最终的失败。  启示之六:学习海尔,关键要活学活用,因为海尔管理再好,但它是海尔的,它只适用于一种特定的海尔文化。我们要学海尔的管理经验和技巧,就必须结合本企业实情进行必要的扬弃。

智能工厂论文3000字怎么写

118 评论(8)

tricia

①标题(Title)②署名(Authors)(包括单位及合作者)③摘要(Abstract)(包括中、英文摘要及关键词等)④引言(Introduction)⑤材料与方法(Materials and Methods)⑥结果(Results)(包括图表及其注解等)⑦讨论(Discussion)(包括结论)⑧致谢(Acknowledgements)⑨参考文献(References)摘 要为方便读者概略了解论文内容,在论文的正文之前,用醒目字体刊印约200~250字左右的摘要,简述研究工作的目的、方法、结果及结论等摘要力求精练,应反映全文的主要内容在摘要之下,根据内容选写3~8个关键词(Keywords),主要目的是为了方便编制或纳入电子计算机检索,尽可能用标准的 “主题词表”中的术语引 言亦称前言、导言或序言,是文章开头的一段短文,简要说明本研究的目的和意义,指出研究方法和途径,亦包括这一研究的历史、现状、前人的方法、结果及见解,对自己的启发等引言对读者起到一定的定向作用,写引言切忌离题或公式化。在正文内首次出现不常用的英语术语缩写词时,应写明全称,并要有中文注释材料与方法材料部分应说明具体的实验观察对象,所用仪器和试剂的产地、型号及规格等,实验动物的来源、名称、种系、性别、体重及健康状况等在方法部分要着重介绍研究的对象与数据如何获得,使读者了解样本的代表性、组间可比性、指标与观测方法的精确性。详细写明实验步骤的细节,以便他人重复验证。生物学实验必须设立对照组结 果结果部分是论文的实质和精华,描述必须如实、具体和准确。把经过审核以后用统计学处理过的实验检测数据资料按照逻辑顺序在正文及图表中表达科学研究论文的结果多用3种形式,即表格、图及文字说明。表格应做到有表序和表题。图下应有图号图注,图中重要部位应有标志,应用原始的实验记录图或照片,不宜用复印件或影印件文字、数据和符号是表达科研成果和结论的重要手段。文字应简明、清楚和明确,多用数学式表达成果,正确运用各种符号,对不符合主观设想的数据和结论,应作客观的分析,不宜作过多的文字说明讨 论是文章的重要组成部分,是从理论上对实验和观察结果进行分析比较、解释、推论或预测等,或者应用自己和定论的实验根据进行讨论,阐述实验结果的理论和实际意义。与国内外先进水平的比较,指出今后的研究方向。讨论中要避免与实验结果无关的主观推断或不成熟的结论谢 词一部论著的写成,必然要得到多方面的帮助。对于在工作中给予帮助的人员(如参加过部分工作,承担过某些任务、提出过有益的建议或给予过某些指导的同志与集体等)。应在文章的开始或结尾部分书面致谢。致谢的言辞应该恳切,实事求是,而不是单纯的客套参考文献列出参考文献的作用:①论证作者的论点,启发作者的思维;②同作者的实验结果相比较;③反映严肃的科学研究工作态度,亦为读者深入研究提供有关文献的线索所引用的参考文献篇数不宜过多,论著类论文要求在10篇左右,综述类文章以20篇左右为宜所引文献均应是作者亲自查阅过的,并注意多引用权威性、专业性杂志近年发表的相关论文参考文献列出时要按文献在文章中出现的先后,编数码,依次列出完整的参考文献(书籍)写法应列出文献的作者(译文注明译者)、书名、页数、出版者、出版时间、版次等完整的参考文献(论文)写法应列出文献的作者、文章标题、期刊名称、年/卷/期、起讫页数等、毕业论文格式的写作顺序是:标题、作者班级、作者姓名、指导教师姓名、中文摘要及关键词、英文摘要及英文关键词、正文、参考文献。 2、毕业论文中附表的表头应写在表的上面,居中;论文附图的图题应写在图的下面,居中。按表、图、公式在论文中出现的先后顺序分别编号。 3、毕业论文中参考文献的书写格式严格按以下顺序:序号、作者姓名、书名(或文章名)、出版社(或期刊名)、出版或发表时间。 4、论文格式的字体:各类标题(包括“参考文献”标题)用粗宋体;作者姓名、指导教师姓名、摘要、关键词、图表名、参考文献内容用楷体;正文、图表、页眉、页脚中的文字用宋体;英文用Times New Roman字体。 5、论文格式的字号:论文题目用三号字体,居中;一级标题用四号字体;二级标题、三级标题用小四号字体;页眉、页脚用小五号字体;其它用五号字体;图、表名居中。 6、格式正文打印页码,下面居中。 7、论文打印纸张规格:A4 210×297毫米。 8、在文件选项下的页面设置选项中,“字符数/行数”选使用默认字符数;页边距设为 上:3厘米;下:5厘米;左:8厘米;右:8厘米;装订线:8厘米;装订线位置:左侧;页眉:8厘米;页脚8厘米。 9、在格式选项下的段落设置选项中,“缩进”选0厘米,“间距”选0磅,“行距”选5倍,“特殊格式”选(无),“调整右缩进”选项为空,“根据页面设置确定行高格线”选项为空。 10、页眉用小五号字体打印“xx大学xx学院xx级XX专业学年论文”字样,并左对齐。
127 评论(9)

44852602

最多追加100好吧,怎么都喜欢骗人啊 微型机器人的发展和研究现状 摘要: 微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支, 由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业, 近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人, 在分析了其特点和性能的基础上, 讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题, 并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。 关键词: 微型机器人; 微驱动器 近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行 器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前 景和军民两用的战略意义。因此, 作为微机电系统技 术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术 研究已成为国际上的一个热点, 这方面的研究不仅有 强大的市场推动, 而且有众多研究机构的参与。以日 本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究, 重点 是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空 间医疗微系统和微型工厂。国内在国家自然科学基 金、863 高技术研究发展计划等的资助下, 有清华大 学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大 学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系 统进行了大量研究, 并分别研制了原理样机。目前国 内对微型机器人的研究主要集中在三个领域[6] : (1) 面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器 人。(2) 针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器 人。(3) 面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器 人。 1 微型机器人的发展和研究状况 根据国内开展微型机器人研究的实际情况, 我们 着重讨论微型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和 特殊作业的微型机器人。 111 微型管道机器人 微管道机器人是基于狭小空间内的应用背景提 出的, 其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走进 行检测, 维修等作业。由于与常规条件下管内作业环 境有明显不同, 其行走方式及结构原理与常规管道机 器人也不同, 因此按照常规技术手段对管道机器人按 比例缩小是不可行的。有鉴于此, 微型管道机器人的 行走方式应另辟蹊径。近年来随着微电子机械技术的 发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁- 机耦合 技术应用的发展, 使新型微驱动器的出现和应用成为 现实。微驱动器的研究成果已成为微管道机器人的重 要发展基础[1] 。 日本名古屋大学研制成一种微型管道机器人, 可 用于细小管道的检测, 在生物医学领域的小空间内作 微小工作。这种机器人可以由管道外面的电磁线圈驱 动, 而无须以电缆供电。日本东京工业大学和NEC 公司合作研究的螺旋式管内移动微机器人, 在直径为 Φ2514mm的直管内它的最大运动速度是260mm/ s , 最 大牵引力是12N。法国Anthierens 等人研制出了适用 于Φ16mm的蠕动式机器人, 此种微型机器人的最大 运动速度为5mm/ s , 负载可达20N , 具有很高的运动 精度, 负载大, 但运动速度较慢且结构复杂。 国内的上海大学和上海交通大学都研制出了惯性 冲击式管道微机器人, 上海交通大学的微机器人采用 层叠型压电驱动器驱动; 上海大学的微机器人驱动器 有层叠型和双压电薄膜两种类型[3] 。图1 所示为双压 电薄膜微小管道机器人其运动机理, 该机器人采用双 压电薄膜驱动器, 相对于单压电薄膜, 增大了驱动 力, 提高了承载能力。该机构的最大移动速度可以达 到15mm/ s , 具有前进、后退、上升和下降功能。 112 微型医疗机器人的发展 近几年来, 医疗机器人技术的研究与应用开发进 展很快, 微型医疗机器人是其中最有发展前途的应用 领域, 据日本科学技术政策研究所预测, 到2017 年 医疗领域使用微型机器和机器人的手术将超过全部 医疗手术的一半。因此日本制定了采用“机器人外科 医生”的计划, 并正在开发能在人体血管中穿行、用 于发现并杀死癌细胞的超微型机器人。美国马里兰州 的约翰·霍普金实验室研制出一种“灵巧药丸”, 实际 上是装有微型硅温度计和微型电路的微型检测装置, 吞入体内, 可以将体内的温度信息发给记录器。瑞典 科学家发明了一种大小如英文标点符号的机器人, 未 来可移动单一细胞或捕捉细菌, 进而在人体内进行各 种手术。 国内的的许多科研院所主要开展了无创伤微型 医疗机器人的研究, 取得了一些成果。无损伤医用机 器人主要应用于人体内腔的疾病医疗, 它可以大大减 轻或消除目前临床上使用的各类窥镜、内注射器、内 送药装置等医疗器械给患者带来的严重不适合及痛 苦。中国科学技术大学在国家自然科学基金的资助下 研制出了基于压电陶瓷驱动的多节蛇行游动腹腔手 术术微型机器人, 该机器人将CCD 摄像系统, 手术 器械及智能控制系统分别安装在微型机器人的端部, 通过开在患者腹部的小口, 伸入腹腔进行手术。其特 点是响应速度快, 运动精度高, 作用力与动作范围 大, 每一节可实现两个自由度方向上±60°范围内迅 捷而灵活的动作, 图2 所示的是利用腹腔手术机器人 进行手术的场景[5] 。浙江大学也研制出了无损伤医用 微型机器人的原理样机, 该微型机器人以悬浮方式进 入人体内腔(如肠道, 食道) , 可避免对人体内腔有 机组织造成损伤, 运行速度快, 速度控制方便。 113 特殊作业微型机器人的发展 除了上述提到的微型管道机器人和无创伤微型 医疗机器人以外, 国内外一些科研工作者广泛开展了 进行特殊作业微型机器人的研究。这种微型机器人配 备相应的传感器和作业装置, 在军事和民用方面具有 非常好的发展前景。 美国国家安全实验室制造出了有史以来世界上 最小的机器人, 这部机器人重量不到28g , 体积为 411cm3 , 腿机构为皮带传送装置, 该机器人可以代替 人去完成许多危险的工作。美国海军发明了一种微型 城市搜救机器人, 该机器人曾在2001 年“9111”事 件发生后的世贸废墟搜救现场大显身手。日本三菱电 子公司、松下东京研究所和Sumitomo 电子公司联合研 制出只有蚂蚁大小的微型机器人, 该机器人可以进入 空间非常狭小的环境从事修理工作, 身体两侧有两个 圆形的连接器可以与其他机器人相连接完成一些特殊 的任务。 由于自然界中的生物具有人类无法比拟的某些机 能, 因此近年来利用自然界生物的运动行为和某些机 能进行机器人设计、实现其灵活控制、受到了机器人 学者的广泛重视。国内已有多所高校和科研院所在开 展微型仿生机器人方面的研究。上海交通大学基于仿 生学原理, 利用六套并联平面四连杆机构、微型直流 电动机及相应的减速增扭机构研制出了微型六足仿生 机器人, 体积微小, 具有良好的机动性。该机器人长 30mm, 宽40mm, 高20mm, 重613 克, 其步行速度达 到3mm/ s[2] 。上海大学也进行了一些微型仿生机器人 的研究工作。 2 微型机器人发展中面临的问题 (1) 驱动器的微型化 微驱动器是MEMS 最主要的部件, 从微型机器人 的发展来看, 微驱动技术起着关键作用, 并且是微机 器人水平的标志, 开发耗能低、结构简单、易于微型 化、位移输出和力输出大, 线性控制性能好, 动态响 应快的新型驱动器(高性能压电元件、大扭矩微马 达) 是未来的研究方向。 (2) 能源供给问题 许多执行机构都是通过电能驱动的, 但是对于微 型移动机器人而言, 供应电能的导线会严重影响微型 机器人的运动, 特别是在曲率变化比较大的环境中。 微型机器人发展趋势应是无缆化, 能量、控制信号以 及检测信号应可以无缆发送、传输。微型机器人要真 正实用化, 必须解决无缆微波能源和无缆数据传输技 术, 同时研究开发小尺寸的高容量电池。 (3) 可靠性和安全性 目前许多正在研制和开发的微型机器人是以医 疗、军事以及核电站为应用背景, 在这些十分重要的 应用场合, 机器人工作的可靠性和安全性是设计人员 必须考虑的一个问题, 因此要求机器人能够适应所处 的环境, 并具有故障排除能力[4] 。 (4) 新型的微机构设计理论及精加工技术 微型机器人和常规机器人相比并不是简单的结 构上比例缩小, 其发展在一定程度上和微驱动器和精 加工技术的发展是密切相关的。同时要求设计者在机 构设计理论上进行创新, 研究出适合微型机器人的移 动机构和移动方式。 (5) 高度自治控制系统 微机器人要完成特定的作业, 其自身定位和环境 的识别能力是关键, 开发微视觉系统, 提高微图象处 理速度, 采用神经网络及人工智能等先进的技术来解 决控制系统的高度自治难题是最终实现实用化的关 键。 3 结论 微机器人还处于实验室理论探索时期, 离实用化 还有相当的距离。存在许多关键的技术没有得到解 决, 这些问题的解决过程中同时会带动许多相关学科 的发展。只有当这些问题解决以后, 微型机器人的实 用化才会成为可能。我们要勇于创新, 抓住这个前沿 课题, 将微型机器人技术应用到国民经济建设发展影 响较大的领域。
288 评论(9)

相关问答