第一篇：廣州七中機器人社團簡介

廣州七中機器人社團簡介

機器人制作是一種新興的青少年科技教育手段，對培養(yǎng)青少年科技創(chuàng)新意識和提高青少年的實踐能力具有極大幫助。廣州七中“機器人社團”成立于2010年暑假，是為培養(yǎng)我校學生創(chuàng)新精神和拓展學生綜合能力而建立的一個學生組織。在機器人社團里，學生能夠主動參與科技學習和鍛煉、體驗實際動手能力的成功與樂趣，形成創(chuàng)新的意識和習慣，同時也為我校學生提供了一個了解最新技術、開拓視野和展示創(chuàng)新成果的一個平臺。

一、口號：

創(chuàng)新實踐

合作共贏

二、宗旨：

1.通過實踐，培養(yǎng)動手能力；

2.形成創(chuàng)新的意識和習慣；

3.體驗成功的樂趣，培養(yǎng)學生自信心； 4.培養(yǎng)團隊合作和競爭意識。

三、社團介紹：

我校機器人社團自從2010年暑假籌備成立以來，已有兩年多的時光。期間在各位領導的指導和支持下獲得良好的發(fā)展。2012年我校機器人隊初中及高中組從市賽、省賽一路過關斬將，均以一等獎的成績進入到下一輪競賽。而且獲得首次突破，以全省第一名的成績進入到全國賽。在2012年暑假我校機器人隊參加中國青少年科技中心在天津舉辦的全國青少年機器人競賽FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽項目（高中組）榮獲全國第二名（一等獎）。

至七中機器人社成立以來，在虛擬機器人及FLL工程挑戰(zhàn)賽項目多次獲得了省一二三等獎的好成績，及全國賽一等獎。

2013年，獲得第十三屆全國青少年機器人競賽FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽（初中組）一等獎第一名。

七中機器人社團以“讓同學們在制作機器人的過程中培養(yǎng)興趣”的宗旨。社團多年一直以樂高機器人為基礎，對機器人的構造、內部程序的設計、算法邏輯等進行學習和研究。在競賽方面也取得過不錯的成績。當新社員入社后，我們會先教給同學們一些基本的機器人的編程知識，然后將新社員分成若干組并出一些相應的課題，由這些組分別完成。如果我們的新社員在此過程中出現(xiàn)了問題，我們

會有老師或是學長幫助指導。此外，我們還會定期地為讓指導老師為有意愿的同學們提供有關機器人的競賽課程，指導社員們參加機器人比賽。

四、獲獎介紹：

2010年

2010年第六屆WRO世界奧林匹克機器人中國區(qū)選拔賽獲三等獎 獲獎學生：溫煒成、鄭澤坤 指導老師：戴毅津

2011年度

2011年廣州市中小學電腦機器人活動虛擬機器人滅火比賽中榮獲市一等獎。獲獎同學：鄭澤坤

2011年廣州市中小學電腦機器人活動FLL機器人挑戰(zhàn)賽項目初中組市一等獎。獲獎同學：鄭澤坤、溫煒成、李燦、戴中源

2011年廣州市中小學電腦機器人虛擬足球比賽獲市三等獎 獲獎同學：李燦、戴中源

廣東省第八屆中小學電腦機器人活動虛擬機器人滅火比賽中榮獲省二等獎。獲獎學生：鄭澤坤 指導老師：戴毅津

廣東省第八屆中小學電腦機器人活動初中FLL工程挑戰(zhàn)賽中榮獲省二等獎。

獲獎學生：溫煒成，鄭澤坤，李燦，戴中源 指導老師：戴毅津

2012年度

2012年廣州市青少年機器人競賽FLL機器人挑戰(zhàn)賽項目高中組一等獎（市科協(xié)）

獲獎同學：溫煒成、郭邦陽、張俊宇、胡俊安

指導老師：戴毅津

2012年廣州市青少年機器人競賽FLL機器人挑戰(zhàn)賽項目初中組一等獎（市科協(xié)）獲獎同學：黃穎薇、吳育霖、鄭澤坤、戴中源

指導老師：戴毅津

2012年廣州市中小學電腦機器人競賽活動初中組FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽項目一等獎（市教育局）

獲獎同學：黃穎薇、吳育霖

指導老師：戴毅津

2012年廣州市中小學電腦機器人競賽活動高中組FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽項目一等獎（市教育局）

獲獎同學：溫煒成、李鉞

指導老師：戴毅津

2012年廣東省中小學電腦機器人競賽活動初中組FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽項目一等獎（省教廳）

獲獎同學：黃穎薇、吳育霖

指導老師：戴毅津

2012年廣東省中小學電腦機器人競賽活動高中組FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽項目一等獎（省教廳）

獲獎同學：溫煒成、郭邦陽

指導老師：戴毅津

第十二屆廣東省青少年機器人競賽FLL工程挑戰(zhàn)賽高中組一等獎（省科協(xié)）獲獎同學：溫煒成、郭邦陽、張俊宇、胡俊安

指導老師：戴毅津、黃澤源

第十二屆廣東省青少年機器人競賽FLL工程挑戰(zhàn)賽初中組二等獎（省科協(xié)）獲獎同學：鄭澤坤、戴中源、黃穎薇、吳育霖

指導老師：戴毅津、黃澤源

2012年7月全國青少年機器人競賽FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽項目（高中組）一等獎（中國科學技術協(xié)會）

獲獎同學：溫煒成、郭邦陽、胡俊安

指導老師：戴毅津、黃澤源

2013年度

第十三屆全國青少年機器人競賽FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽（初中組）一等獎第一名 獲獎同學：黃穎薇、吳毅旸、吳育霖、寧悅锜

指導老師：戴毅津

第二篇：機器人社團工作總結

機器人社團工作總結

本學期機器人社團圍繞打好機器人程序基礎、操作基礎進行教學，經過一學期的社團活動，現(xiàn)將本學期機器人社團總結如下：

一、針對社團成員具體情況調整社團活動內容，方式及訓練模式。本學期主要目的是讓學生了解、掌握樂高機器人、機器人程序編制的基本方法，對機器人程序編制有更為系統(tǒng)、全面的認識。根據社團活動的具體情況及社團成員特點，采取講練結合的方式。加強基礎訓練，環(huán)環(huán)相扣時能順利流暢。對程序編寫的要求規(guī)范、準確，程序編寫的格式、變量設置、函數(shù)要求準確。

在社團活動過程中，我們采用了熟手帶新手、教師帶后進生等辦法讓社團活動按計劃逐步開展。在程序編制過程中讓社團成員逐步體驗，體驗程序的嚴密性，科學性。并且讓成員分析有問題的程序，分析結構差的程序，這樣社團成員就能錯別人的錯誤中學會更多的東西。

二、結合實際，程序和操作相輔相成。

經過一個學期的程序練習，社團成員的程序編制水平明顯提高。紙上談兵假把式，我們立即把真實的機器人配件和原來的一些成品機器人展示給各個成員，激發(fā)社團成員學習的積極性，也使成員們對機器人有了更加直觀的認識。

三、結合各級比賽，提高技戰(zhàn)術水平。

本學期參加了WRO世界奧林匹克機器人競賽華中賽區(qū)的比賽，獲得小學組綠色城市項目兩個二等獎和一個冠軍。社團成員在此次賽中動手能力得到鍛煉，程序編制也提高不少，所有社團成員獲益良多。

四、下學期社團活動應改進的地方

1、由于機器人設備比較昂貴，所以部分成員未能參加比賽，社團決定下學期盡可能利用原有的舊機器人使成員的動手能力有更大的提高。

2、教學過程中，多鼓勵社團成員，循序漸進，讓每個學生都能盡最大可能發(fā)揮出在機器人設計和制作方面的潛質。

3、盡可能詳盡分析社團成員的優(yōu)劣勢，使他們能在以后的社團活動中能夠進一步發(fā)揮自己的能力。

第三篇：機器人社團介紹

FLL-EV3 我校樂高機器人社團是階梯式培養(yǎng)我們模式，分為基礎班（為二、三年級開設）；高級班（為四、五六年級開設），基礎班為高級班輸送精英學員。

由于基礎班的學員年齡小，所以學習樂高9686動力機械課程，主要以小組合作的凡是學習搭建現(xiàn)實的機器與機械模型;探索機器動力來源與原理;使用塑料板研究校準和捕捉風能；研究齒輪機械原理?；A班的學員都是學有余力的我們自愿報名參加而組成的興趣組織。

高級班的學員年齡較大，理解和學習能力較強，所以高級班的學員都以小組為單位一起研究學習樂高EV3機器人（LEGO EV3）知識并參加FLL（FIRST LEGO League）競賽。平時社團活動也會根據每個賽季的主題而設計相應訓練。在社團活動中激發(fā)我們參與科技的興趣;鼓勵我們在玩中學習;提供有趣而富有創(chuàng)造性的動手體驗過程;利用機器人技術解決現(xiàn)實問題;教導我們反復去試驗,培養(yǎng)挫折感建立自尊和自信。

學習EV3機器人是一個打基礎的過程，了解機器人相關知識，對物理、工程，計算機等知識有初步的認識，為后面學習更加復雜的機器人打好基礎。通過學習EV3機器人，我們動手、創(chuàng)新、解決問題的能力會有很大提高，編程開發(fā)我們的大腦，讓我們從小養(yǎng)成嚴密的邏輯思維習慣。

VEX VEX競賽有別于其它科技比賽的一個重要特點：VEX機器人競賽是一場戰(zhàn)爭，它不僅僅是人與物之間的較量，它更是人與人之間的比拼，是一個團隊與另一個團隊之間的斗智斗勇。在VEX競賽中，機器人要接觸，要彼此碰撞，就必然要修理，必然要改進。機器人程序方案的編寫合理還是不合理，也需要不斷思索與實踐驗證。團隊的搭配是否合理可靠，也需要不斷揣摩體會。這一個不斷改進機器人、完善機器人的過程的實質就是創(chuàng)新過程。在整個VEX機器人活動中，我們必然經過希望、失望、挫折、掙扎、進步、成功等一系列的體驗，在不斷的改進完善機器人中創(chuàng)新，在機器人活動中全面提高自己的綜合能力，從而真正的成長起來。

從我校參加VEX機器人競賽以來，許多我們積極向上，一方面在學業(yè)上努力進取名列前茅，另一方面動腦動手形成習慣與動力，積極參與科技方面的創(chuàng)新活動。2014年以來參加機器人競賽的我們隊員中，獲全國亞軍4人次，全國一等獎4人次，二等獎4人次，三等獎4人次。由于我們的全面發(fā)展，綜合素質得到了極大的提高，對此，受到了我們、家長、班主任以及學校、社會等的一致好評與廣泛認可。

活動內容和活動步驟：

首先簡單介紹一下VEX機器人工程挑戰(zhàn)賽這項活動（以下簡稱VEX競賽）

VEX競賽是由美國IFI公司設計的優(yōu)秀青少年教育和競賽的機器人科技平臺。我們一般由4個我們組成一支隊伍，我們一般分成搭建手、操作手（2個）、編程手。隊長由其中一人擔任。4個我們首先需要搭建兩個機器人，然后編寫程序，完善機器人后再將這兩個機器人組成一支隊伍與別的隊伍進行比賽。我們在競賽過程中，需要學習物理、數(shù)學、英文、計算機編程、工程設計等相關知識，需要綜合解決目標問題（按照VEX規(guī)程，每一年的競賽內容會改變，比如2010年“大獲全勝”的目標是投擲橄欖球，2011年“集結號”的目標是取下圓環(huán)、爬上梯子）、需要團隊的密切合作以競爭取勝。同時，我們們還需要開發(fā)許多新技能來應對各種面臨的挑戰(zhàn)。

第二步，我們開始初步搭建機器人。我們在進行VEX機器人設計之初，必然要用到長度的測量。一個VEX競賽機器人的長寬高必須限定在45.7cm以內，那么我們就必然要先學習如何進行長度的特殊測量方法，長寬高的測量必須精確。

在鐵質結構件還是鋁質結構件的選擇上，必然面臨該選擇哪一類零件的問題。我們必然要學習物質的密度、硬度、以及如何使用測量工具來測量物體的質量問題。

在搭建機器人的傳動機構時，必然面臨齒輪配比選擇問題。我們必須學習力臂、力矩、機械的效率等問題，我們必須進行相關數(shù)學計算，多次做對比實驗，才能將傳動部分搭建成功。如果我們不清楚這些，我們就難以完成相關搭建任務。

機器人的電機是一個很重要的部件。我們在電機的安裝中，總會遇到電機齒輪磨損問題（俗稱“打齒輪”），這就要求我們仔細閱讀英文說明書（因為目前沒有中文版的說明資料），弄清楚電機的結構細節(jié)，并能夠及時更換受損電機。

機器人即將搭建成功時，面臨著整機的重心設計等問題。我們需要精心調整機器人的重心，懂得重心與穩(wěn)度的關系。

我們的機器人搭建基本完畢后，必然面臨著機器人的整機調試問題，我們不得不根據整機的特點以及當年的比賽規(guī)則，要求全面均衡考慮各方面的問題，必須要進行取舍、要進行調整，這就使得我們綜合應用物理知識、工程知識解決相關問題的能力得到提升。

這就迫使一個初一我們必須超前學習，必須閱讀初二和初三的物理課本，弄懂相關知識，提高相關能力。同時要求搭建者相互合作，充分交流，發(fā)揮個人特長，才有可能把機器人搭建成功。

我們在整個搭建機器人的過程中，教師需要根據我們的身心特點，適當補充相關知識，讓我們在搭建中思考，在搭建中成長。

搭建機器人過程，我們總會出現(xiàn)一個會讓教師、家長非常樂意見到的明顯改變。那就是過去教師、家長經常指責我們不細心，觀察不仔細，粗枝大葉，丟三落四，然而經常事與愿違，我們的習慣得不到徹底改正。但是當一個我們搭建完成VEX機器人過程中，總會出現(xiàn)我們把螺絲上的不緊造成機器人整體運行不好或者就因為一時的觀察不仔細導致最后總裝出來的機器人不能良好匹配等等類似問題，我們這時必須得花好幾個小時的時間去把機器人拆下來又重新裝配好，這種無言的懲罰對于我們是刻骨銘心的。多次同樣的挫折折磨，迫使我們的觀察能力、分類能力、動手能力，對事情的專注程度得到極大的提高。

第三步，我們的機器人初步搭建好以后，我們總是迫切的希望自己的機器人能夠快速動起來

這時，就是教師進行程序教學的最好時機。首先充分介紹程序C語言（中英版的）的程序設計流程圖，讓我們真正懂得程序設計的意義，再根據我們搭建的機器人設計出手動程序（遙控器使用），再教會我們使用下載器把電腦中編制好的程序下載進入機器人的主控器。

每當我們能夠用遙控器控制機器人，讓機器人動起來時，幾乎每個我們都會高興的跳起來歡呼。我們從此真正開始愛上機器人了。

我們在給機器人編程的過程中，教師需要根據程序設計的特點，最好先使用中文版軟件進行教學，在后期則改用英文版。因為英文版較中文版更穩(wěn)定可靠，還可以使我們的英文知識得到提高。

在編程與搭建過程中，要給我們充分的自主設計和研究性學習的時間，注意課程時間的連續(xù)性。每個組員都有明確的分工，主要就是這兩大塊：結構搭建與程序設計，分工不分家，團結協(xié)作最重要。在實踐中提高我們碰到問題、解決問題的能力。

在編程與搭建過程中，我們還要求每個我們都要寫出機器人的全部零件清單和程序編寫記錄，做好每次進行機器人訓練的工程記錄，每次訓練后都要有小結和反思，要對自己的常規(guī)課程學習情況與機器人訓練情況作出理性的計劃安排。

第四步，操控機器人，進行對抗賽

我們的機器人搭建好了，也能夠動起來了，這時該到了操控手大展身手的時候了。大凡這個年齡段的我們，都非常喜歡玩這種自己搭建的機器人玩具（男女我們都喜歡，男孩子更甚）。試用機器人，發(fā)現(xiàn)問題改進機器人。

我們們往往在練習基本動作的同時，會自行組成機器人隊伍來進行對抗。根據我們自己的選擇，4～5個同學組成一支比賽隊伍。一支機器人隊伍中有兩臺機器人，兩個以上的操控手，其他同學主攻編程，或者主攻搭建，或者主攻后勤保障（比如拍攝對抗賽的科學DV）或者主攻隊長一職（隊長需要最全面的知識與能力，但不一定操控最好）。我們要求，每一個同學都必須懂得VEX機器人的各個方面：搭建、編程、操控、后勤保障。

在對抗比賽中，我們們空前團結，因為我們們都知道：團隊中的任何一個我們的失誤都會造成整個團隊的失敗。為了成功，每一個我們都清楚自己的任務，意識到自己的責任，隊內的每個同學都會真心學習，交流溝通，我們們會彼此提醒，彼此督促，潛心研究規(guī)則，商討戰(zhàn)略戰(zhàn)術，仔細體會操控細節(jié)，反復揣摩機器人操控感與搭建的微妙之處，對薄弱處進行改進。在對抗賽后，總會有更進一步的總結、反思與進一步的演練。

我會根據我們的發(fā)展現(xiàn)狀，適時地給出隊員綜合評價表進行自評、組評和師評，強化目標意識與責任意識，使我校“志存高遠、追求卓越”的教育理念深入我們全身心。

我們非常欣喜的看到，我們在進行機器人完善與比賽的過程中，我們的責任意識與意志力得到極大提高，我們的團隊意識與協(xié)調能力得到極大提高，我們的動手能力與創(chuàng)新能力得到極大提高，我們的競賽水平和心理素質都得到了明顯改善。

第五步，正式比賽

在經過一系列對抗賽后，我們們帶著有些緊張的心情去參加正式比賽。盡管正式比賽的時間很短，只有兩三天。然而，在這個比賽時段，我們還是會有很多收獲。我們首先要熟悉比賽場地，要進行機器人的現(xiàn)場調試，整個團隊沉浸在激烈的比賽前靜悄悄的寂靜中．我們們在教練的帶領下，各司其職，圍繞著共同的目標準備著。編程手在一遍一遍的根據場地環(huán)境調試著程序，操控手默默的在操控機器人，靜靜的體會機器人的動作過程，搭建手在旁邊準備著電池供給和科學DV記錄，隊長也不會閑著，他們會緊張的觀察著對手的表現(xiàn)，根據具體情況，作出相應的程序設計安排與操控手的戰(zhàn)略戰(zhàn)術安排．．．．．．．

期待已久的正式比賽開始了。不管比賽的結果是輸是贏，我們會在賽后在教師的引領下整理分析這個項目開展以來團隊訓練與比賽中所積累的經驗與教訓，寫出相關的體會感受，寫出最終的工程檔案手冊（包括參賽團隊機器人使用的全部零件清單和程序設計清單），準備機器人比賽后的學習生活計劃。有余力者，還可以在教師的指導下，準備制作科學DV、或者是進行科技小發(fā)明，或者是撰寫科技小論文，也有同學開始做查新報告等

第四篇：機器人社團財務制度

機器人社團財務管理制度

第一章：總則

第一條: 本條例的制定詣在規(guī)范我機器人社團的財務管理，協(xié)助社團更好的發(fā)展和完善財務制度。

第二條: 社團的一切財務管理須遵守財務透明的原則，并受社員監(jiān)督。

第二章：經費來源

第三條: 社團的經費主要來源于機電工程學院的資助。如有特殊情況可向社員收取一定會費。

第四條: 社團可以接受贊助或贈送等其他方式獲得經費，經社長等相關負責人員一致同意后方可使用。

第五條: 社團也可以通過舉辦活動、拉贊助等形式籌集經費，一切活動所得贊助必須向學院負責老師以及社長等人如實匯報。

第六條: 社團的日?；顒硬坏孟驎T（包括自愿繳費者）收取任何形式、任何名義的活動費用（門票、車票費等除外）。

第三章：經費使用

第七條: 經費為社團公共財產，任何個人不得侵占、私分、或用于超出本社團章程規(guī)定以外的活動。

第八條: 社團經費的使用堅持先審批、后使用的原則。

第九條: 社團活動經費由財務負責人管理，記賬人和持款人各司其職，互相監(jiān)督。

第十條: 每學期期末，財務負責人有義務在社長以及副社長的監(jiān)督下向全體社員公布財務支出情況，社員有權知道會費的具體用途。

第十一條: 每月月末要求財務負責人上交財務匯報表，同時要附有正規(guī)發(fā)票，發(fā)票后面要附有負責人和使用人的簽字，并在其后面用鉛筆寫明具體用途。經社長審查后，發(fā)票歸還財務負責人。

第十二條: 每一筆費用支出需在社團財務支出明細表登記，所購買物品需在社團財務入庫明細表登記后使用。

第十三條: 任何一項超過50元的支出都要有社長、財務負責人的簽字，否則不予報銷。

第十四條: 經費的管理應做到收支明確，賬目清楚，并保留原始憑證。第十五條: 超過50元的支出需要有正規(guī)發(fā)票，50元以下支出需要有收據。

第四章：經費監(jiān)督

第十六條: 社長為主要監(jiān)督者，各社員共同參與監(jiān)督。第十七條: 經費使用明細每個季度公布給各個社員。

第十八條: 收取費用時，需要有社長以及其他兩名社團部長簽名的證明。第十九條: 第五章：發(fā)票注意

第二十條: 1.單位（發(fā)票抬頭）開：金陵科技學院

2.發(fā)票所開金額須為匯款金額，開于一張發(fā)票上 3.發(fā)票要求內容：比賽器材（或者器件名稱）

4.開票公司名稱必須為匯款到賬公司名稱 第二十一條: 第六章：附則

第二十二條: 本章程由機器人社擬定，自公布之日起施行。第二十三條: 本章程最終解釋權歸機器人社，本章程的其它有關細則，另行規(guī)定。

第五篇：微型機器人簡介

《微機電系統(tǒng)設計學》讀書報告——淺談微型機器人

《微機電系統(tǒng)設計學》讀書報告

——淺談微型機器人

呂玉峰

21225099

摘要：微型機器人是微機電系統(tǒng)的重要分支，是微機電系統(tǒng)發(fā)展的高級形式。本文闡述了微型機器人的概念及關鍵技術；論述了現(xiàn)階段國內外的研究現(xiàn)狀，介紹了它的應用；最后指出了微型機器人的發(fā)展中尚待解決的問題。關鍵詞：微型機器人，微機電系統(tǒng)

前言

機器人技術是一門快速發(fā)展的高新技術，在許多領域得到了日益廣泛的應用，并對人類社會產生著日益重大的影響。微型機器人（Micro-Robotics）是指集成了微型作業(yè)工具、各種微小型傳感器，具有通用編程能力的小型移動機構。

微機電系統(tǒng)（Micro Electromechanical System，MEMS）是指可批量制作的，將微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號處理和控制電路、以及接口通信和電源等集于一體的微型器件或系統(tǒng)。20世紀80年代后期，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，微電子技術與機械、光學等學科的交叉融合促進了MEMS技術的迅速發(fā)展。MEMS是目前正在飛躍發(fā)展的微米/納米技術中的一項十分重要的技術，它的成熟和產業(yè)化，對經濟建設、國防建設乃至社會發(fā)展都將產生深遠影響。

微型機器人是利用IC（集成電路）微細加工技術，將驅動器和傳動裝置、傳感器、控制器、電源等集成在一起的功能完備的MEMS系統(tǒng)。MEMS技術可將機器人系統(tǒng)的尺寸縮小到幾毫米甚至幾百微米，這種微型化的趨勢經逐漸成為機器人發(fā)展領域的一個重要方向。微型機器人的研究方向可以歸納為三個方面：微操作機器人技術，微定位機器人技術和微型機器人技術。

微型機器人結構尺寸微小，器件精密，可進行微細操作，具有小慣性、快速《微機電系統(tǒng)設計學》讀書報告——淺談微型機器人

響應、高諧振頻率、高附加值等特點。然而，微型機器人并不是簡單意義上普通機器人的微小化，微型機器人一般集成有傳感、控制、執(zhí)行和能量單元，是機械、電子、材料、控制、計算機和生物醫(yī)學等多學科技術的交叉融合。微型機器人的研究，是一個新穎又具有重大實際意義和挑戰(zhàn)性的課題。該技術有利于實現(xiàn)真正意義上的微小系統(tǒng)，充分展示了微小系統(tǒng)的巨大魅力；而且建立微型機器人需要更為微小的驅動器、執(zhí)行器、傳感器、處理器等，由此展開的對微型機器人本體加工和微部件的研制，將有利于實現(xiàn)更高意義上的微系統(tǒng)集成，推動MEMS技術繼續(xù)前進。

1.微型機器人的組成、關鍵技術及分類

微型機器人系統(tǒng)一般由四部分組成：微執(zhí)行器，微傳感器，微能源，控制系統(tǒng)。相應的微執(zhí)行器技術、檢測技術、能源供給和控制技術就是微型機器人的關鍵技術。

（1）微執(zhí)行器技術

微執(zhí)行器的研究，一直是微機械發(fā)展的關鍵，并在一定程度上標志著一個國家微機械的發(fā)展水平。

（2）檢測技術

在微型機器人上配備傳感器后可以檢測微型機器人的運動參數(shù)及環(huán)境參數(shù)，并存儲和傳遞檢測到的信號。作為機器人的感覺器官，傳感器須具備拾取信息、傳遞信息的功能，同時還須滿足尺寸小、分辨率高、穩(wěn)定性和可靠性好、時間響應快等特點。微型機器人常用的傳感器有視頻探測器、渦流傳感器、激光干涉儀、加速度傳感器等。

（3）能源供給技術

微型機器人的能量供應方式可分為有線和無線，無線供能是微型機器人發(fā)展的未來趨勢。其中無線又可分為內部供應型和外部供應型兩種。內部供應的能量大多是電能，一般采用電池和電容器供能。電池輸出功率的連續(xù)性好，但是很難小型化。外部供應型大致有以下幾種：光驅動方式、熱轉換方式、壓驅動方式、變位轉換方式、電磁供應方式等?！段C電系統(tǒng)設計學》讀書報告——淺談微型機器人

（4）控制技術

微型機器人控制技術關鍵的是在微小尺寸水平上的集成機載控制器。目前這個技術還沒有很好地解決，有待計算機和部分外設集成技術的突破。

微型機器人種類很多，也有很多分類標準：

1)按所應用的領域，可以分為醫(yī)療用和工業(yè)用兩類；

2)按工作環(huán)境，可分為管道微型機器人、微型飛行器和水下微型機器人三類；

3)按驅動方式，可分為氣動、微電機驅動、智能材料驅動、能量場驅動等； 4)按移動方式，可分為輪式、足式、蠕動式、泳動式等； 5)按能源供給方式，可分為有線和無線兩種形式。

2.微型機器人的國內外研究現(xiàn)狀

目前，微型機器人已經成為了MEMS研究的一個重要的方向和熱點，世界各國正積極地開展微型機器人的研究。美國國家自然科學基金會將MEMS技術列為優(yōu)先支持的項目，美國國防部先進研究計劃署也制定了有關MEMS的研究發(fā)展計劃。在歐洲，尤其是德國和法國，MEMS技術作為前沿高科技，得到歐盟組織的大力支持。在日本，微機械研究始于1991年由通產省資助的“微機械技術十年計劃”，分為基礎研究、中間評價和系統(tǒng)化技術三個階段，并于1992年組建了“微機械研究中心”來負責組織管理和規(guī)劃研究，重點是發(fā)展進入工業(yè)狹窄空間微型機器人、進入人體狹窄空間的醫(yī)療微系統(tǒng)和微型工廠。

我國微型機器人的研究起步較晚，在驅動控制系統(tǒng)的研究方面和國外差距比較明顯。微型機器人的研究己經被列為國家“863”計劃。國內研究人員已經開展了卓有成效的工作，也取得了一系列的研究成果。主要集中在三個領域：

（1）面向煤氣、化工、發(fā)電設備細小管道探測的微型機器人；（2）針對人體、進入腸道的無創(chuàng)診療微型機器人；（3）面向復雜機械系統(tǒng)非拆卸檢修的微型機器人。

下面按照微型機器人不同工作環(huán)境的分類，來看微型機器人的研究成果?！段C電系統(tǒng)設計學》讀書報告——淺談微型機器人

2.1微型管道機器人

微型管道機器人是基于狹小空間內的應用背景提出的，其環(huán)境特點是在狹小的管狀通道或縫隙行走進行檢測，維修等作業(yè)。

在工業(yè)、核工業(yè)、石油天然氣等領域中，管道作為一種有效的物料輸送手段而得到廣泛應用，為了提高這些管道的壽命，防止泄露等事故的發(fā)生，管道機器人作為滿足高效準確的故障診斷、檢測及維修的手段應運而生，其廣泛地應用于管道的探傷、補口、維修、焊接等諸多領域。

醫(yī)療機器人將機器人技術應用到醫(yī)療領域，極大的推動了現(xiàn)代醫(yī)療技術的發(fā)展，近年來隨著MEMS的發(fā)展，大大促進了醫(yī)療機器人的微型化，可用于人體內診斷和治療的微型機器人的研究越來越受到重視，如下圖所示。

2.2微型飛行器

微型飛行器不同于傳統(tǒng)概念上的飛機，它是MEMS集成技術的產物。微型飛行器的姿態(tài)控制系統(tǒng)中的微型地平儀、微型高度計，導航系統(tǒng)中的微型磁場傳感器和微型加速度計、微陀螺儀等，飛行控制系統(tǒng)中的微型空速計、微型舵機等，在微型飛行器上應用的微型攝像機、微型通訊系統(tǒng)等，都需要MEMS技術的支持，以減少體積和重量，改善飛行器的性能。微型飛行器的動力——微型發(fā)動機也需利用MEMS技術制造，所以說，微型飛行器除機身和機翼外，都需依靠MEMS技術，甚至機翼也可以用MEMS技術制造靈巧的蒙皮，以控制飛行器的飛行姿態(tài)。

微型飛行器的一個重要應用是軍事偵察，可進行敵情偵察及監(jiān)視、戰(zhàn)爭危險估計、目標搜索、通信中繼，偵察建筑物內部情況等。適用于城市、叢林等多種《微機電系統(tǒng)設計學》讀書報告——淺談微型機器人

戰(zhàn)爭環(huán)境。因為其便于攜帶，操作簡單，安全性好的優(yōu)點，可以在部隊中大量裝備。而在非軍事領域，配置有相應傳感器的微型飛行器，可以用來搜尋災難幸存者、有毒氣體或化學物質源，消滅農作物害蟲等，如下圖所示。

2.3水下微型機器人

微型水下機器人廣泛應用于大壩監(jiān)測、水下搜救、漁業(yè)生產、港航安防、水下考古和科學考察等水下調查領域，如下圖中，左圖為美國的VideoRay系列水下微型機器人，右圖為仿生龍蝦微型機器人。

3.微型機器人的應用

微型機器人的應用領域正在不斷擴大，無論是在民用如農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學、生物等領域，還是軍用如軍事和航空領域，都有著廣泛的應用。美國國家科學基金委員會1988年的調查報告列舉了MEMS在生物血管、眼科手術中、疾病檢測與治療、高級儀器的超級清潔、微細檢測與修補、工業(yè)、軍事、航空航天、農業(yè)等方面的25個有希望的重大應用領域。《微機電系統(tǒng)設計學》讀書報告——淺談微型機器人

微型機器人在農業(yè)上可以用來殺滅害蟲、定點灑農藥；在工業(yè)和人們日常生活中，微型機器人給埋藏在地下的大量、無數(shù)的小口徑輸液管道的檢測和維護提供了一種很好方式和手段。在核工業(yè)上可以用來處理核電站事故、進行設備維修以及對核燃料進行處理。在醫(yī)學上醫(yī)用微型機器人的研究正在不斷取得進展，微型機器人的使用可以減少對人體其它完好組織的傷害，縮短康復時間，消除手術引起的副作用，降低醫(yī)療費用，減輕患者的生理痛苦和醫(yī)療人員手術操作時的心理壓力。在軍事上可以用于軍事要地的報警、防衛(wèi)戰(zhàn)略要地等，也可以攻擊敵人的重要設施、實現(xiàn)定點爆破，或者深入敵后獲取重要的軍事情報。在航天上發(fā)射微型衛(wèi)星可以大大降低衛(wèi)星的成本和發(fā)射費用。

4.微型機器人研究所面臨的問題

（1）驅動器的微型化問題

微驅動器是MEMS最主要的部件，從微型機器人的發(fā)展來看，微驅動技術起著關鍵作用，并且是彰顯微型機器人水平的標志。開發(fā)耗能低、結構簡單、易于微型化、位移輸出和力輸出大，線性控制性能好，動態(tài)響應快的新型驅動器（高性能壓電元件、大扭矩微馬達）是未來的研究方向。

（2）微型機器人的尺寸效應問題

微型機器人，特別是醫(yī)用微型機器人，設計的最終目標都是將尺寸控制在毫米級以下。由于尺度的微細，使得表面積體積比增大，與尺寸高次方成比例的力，如慣性力、電磁力等的作用相對減弱，而與尺寸低次方成比例的黏性力、表面張力、靜電力、摩擦力等的作用顯著增加，這樣會造成微型機器人在運動時的阻力增大。

（3）能源供給問題

許多執(zhí)行機構都是通過電能驅動的，但是對于微型移動機器人而言，供應電能的導線會嚴重影響微型機器人的運動，特別是在曲率變化比較大的環(huán)境中。微型機器人發(fā)展趨勢應是無線化，能量、控制信號以及檢測信號應可以無線發(fā)送、傳輸。微型機器人要真正實用化，必須解決無線微波能源和無線數(shù)據傳輸技術，同時研究開發(fā)小尺寸的高容量電池。《微機電系統(tǒng)設計學》讀書報告——淺談微型機器人

（4）可靠性和安全性問題

目前許多正在研制和開發(fā)的微型機器人是以醫(yī)療、軍事以及核電站為應用背景，在這些十分重要的應用場合，機器人工作的可靠性和安全性是設計人員必須考慮的一個問題，因此要求機器人能夠適應所處的環(huán)境，并具有故障排除能力。

（5）高度自治系統(tǒng)的控制問題

微型機器人要完成特定的作業(yè)，其自身定位和環(huán)境的識別能力是關鍵，開發(fā)微視覺系統(tǒng)，提高微圖象處理速度，采用神經網絡及人工智能等先進的技術來解決控制系統(tǒng)的高度自治難題是最終實現(xiàn)實用化的關鍵。

5.總結

微型機器人目前大多還處于實驗室或原型開發(fā)階段，存在許多關鍵的技術沒有得到解決，離實用化還有相當?shù)木嚯x。但是，隨著相關技術的不管發(fā)展，這些問題都將得到解決，促進微型機器人技術的不斷進步?？梢灶A見，微型機器人在21世紀必將大量出現(xiàn)。微型機器人又被稱為“明天的機器人”，向微型化和超微型化方向發(fā)展的趨勢，將使得機器人走向更廣闊領域，也會讓我們看到另外一個多姿多彩的世界。

參考文獻

[1]孫立寧,周兆英,龔振邦.MEMS國內外發(fā)展狀況及我國MEMS發(fā)展戰(zhàn)略的思考[J].機器人技術與應用,2002,1.[2]周銀生,李立新,趙東.一種新型的微型機器人[J].機械工程學報,2001,37(1):12-13.[3]胡飛.微型泳動機器人運動特性研究[D].杭州:浙江大學,2006.[4]蔡鶴皋,孫立寧,安輝,張濤.微型機械和微型機器人的發(fā)展狀況[J].儀器儀表學報,1995,16(1):38-41.[5]陳仁.微型機器人的視覺傳輸和識別系統(tǒng)[D].上海:上海交通大學,2008.[6]宋曉峰,談士力.微型機器人的發(fā)展和研究現(xiàn)狀[J].機床與液壓,2004,8:1-2.[7]彭冬亮,吳鐵軍.微型機器人的模型及研究方向[J].科技通報,2003,19(1):6-9.《微機電系統(tǒng)設計學》讀書報告——淺談微型機器人

[8]楊志欣,孫寶元,董維杰,崔玉國.微型機器人關鍵技術及應用[J].機床與液壓,2002,6:3-6.[9]楊杰偉,趙江銘.微型機器人驅動技術發(fā)展及現(xiàn)狀分析[J].鄭州大學學報工學版,2012,33(2):112-116.[10]陳國棟,賈培發(fā),劉艷.微型飛行器的研究與發(fā)展[J].機器人技術與應用.2006(02)[11] 周群,何斌,岳繼光.仿生微型機器人的研究與發(fā)展[J].機床與液壓,2004,35(4):225-228.[12]張揚.微型仿生機器人系統(tǒng)的研究[D].上海:上海交通大學,2009.[13] 孫章軍.管道檢測微型機器人技術研究[D].北京:北京化工大學,2007.[14] 孫立寧,劉品寬,吳善強,劉濤.管內移動微型機器人研究與發(fā)展現(xiàn)狀[J].光學精密工程,2003,11(4):326-331.[15] 張永順.國外微型管內機器人的發(fā)展[J].機器人,2000,22(6):506-513.[16] 朱書峰,艾劍良.微型飛機及其研制的關鍵技術[J].飛機設計.2005(2):1-5.