机器人技术论文篇（1）

1.2测试平台测试平台以3个轮式智能小车作为智能机器人模型进行搭建，智能小车为飞思卡尔车模改装的，智能小车采用红外传感器、摄像头、超声波定位仪等设备进行信息的反馈，使每个机器人具有自动避障，实时调控和定位功能，图4所示。

2系统软件设计

该软件程序主要包括模块的定义、参数类型的初始化以及各个模块功能的实现方式3个部分。模块的定义是用来确定节点的性质，如其中的协调机器人定义为FFD，向其提供全部的IEEE802.15.4MAC服务，要求其既可以发送和接收数据，还具备路由功能，而其他机器人只需向其提供部分IEEE802.15.4MAC服务，因此只需将它们定义为RFD设备，让它们具备发送和接收数据，而不充当协调点和路由节点。初始化的目的则是配置系统参数，首先定义系统的时钟信号，然后定义ZigBee芯片所连接的MCU类型和型号，接着定义通信模块性质即定义通信模块所在节点为全功能节点还是缩减功能节点及ZigBee网络层和MAC层的参数等[6]，如3个轮式机器人的16位PAN地址，无线发送信道的选择，发送接收频率，校验方式等。模块功能的实现是通过将每个模块分配一个16位的PAN标志符，作为区分每个终端设备的唯一标志，人所面对的主控模块终端拥有最高的优先级别，并且可以单独控制每个机器人的行为，也可以向所有机器人发送协作控制命令，让机器人自行协作运动，当协作命令发送后，机器人将以协调机器人作为核心，按照队形坐标进行编队运行，在此过程中软件设定队形坐标检测时间，当实际队形坐标与超声辅助系统提供的坐标信息不符时，协调机器人可以通过发送命令的方式控制其他机器人进行相对位置的调整，从而达到人机通信与机器人间相互通信的目的。具体流程图如图5。

3实验结果与问题分析

3.1实验结果展示通过实验情况可以看到：利用ZigBee无线通信技术设计的通信系统，可以实现多机器人间的组网通信，从而实现编队控制，在此通信系统的控制下，3个轮式机器人不但可以通过人机控制方式进行三角形与直线型编队间的相互变换，还可以在机器人间相互通信的基础上，自动地达到编队的目的。

3.2实验问题分析1)在实验过程中，由于实验测试平台采用超声波辅助定位模块，故实验场地中设有超声定位的固定参考点，因此不同的实验场地智能机器人的定位需经过测试进行调整，当然辅助定位也可以采用其他模块进行，这并不会影响此通信系统的性能，依然可以很好地完成队形间的变换。2)在实验过程中，由于超声定位的坐标返回值与系统设置的相对坐标数值不可能完全吻合，因此在实际应用中，将系统坐标数值设置为区间值，即当超声定位模块返回的坐标值在系统相对坐标值范围内就认为已经运行到指定位置，便进行下一步运行，因此在不同的实验测试过程中队形可能会出现一些误差，但这种误差经过对系统坐标区间值范围的调整可以适当减小，达到误差允许范围内，因而对编队的美观性影响不大。

机器人技术论文篇（2）

一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程，同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是：保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述，充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容，应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章，并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文，突出的是专业技巧水平；又如新技术应用型课题论文，突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能，应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称，总易误认为技能偏指技术能力，而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论，即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺，可以理解为加工的“艺术”，强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力，可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作，应能体现技术工艺引人入胜的技巧性，工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证，工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一，但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高，但他们的本职工作很出色，工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到，高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力，对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中，用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说，然后绘出基本原理图，最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意，这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数（理论公式受客观实际过程条件的约束），易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多，技巧思维保持，非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力；把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言（术语，编程，工程图，解析图表等）表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步：在产业规范约束下，采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新：在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料：是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术，应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压（电动势能信息）为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”，控制系统传递信息不一定依赖固形材料（例如可通过空间电磁场感应传递）。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制，自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例（信号放大）、微分（信号即时变化率）、积分（信号的时间积累效应），而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路，依赖有形的导电材料，再者就是能量规模（大小）和传输时间可控。因此，控制电路的关键功能是信息“变换（如电压放大器）”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”，而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器（主电路）组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件（CPU）及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术，也离不开磁路分析技术；传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分，其电气特性检定比较困难。但是近些年来，新型合成磁性材料技术迅猛发展，其运用空间（特别是在机电技术领域）急速扩展。

再者，材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎，感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向：以一个四端电路（网络）为例，若以改变激励能够实现相应响应，则控制方式可分为：a.电流控制电流（控制机制参数体现为电流放大系数），b.电压控制电流（控制机制参数体现为转移电导（跨导）），c.电压控制电压（控制机制参数体现为电压放大倍数），d.电流控制电压（控制机制参数体现为转移电阻（跨阻）），实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量，所以上述a，b两种控制方式是驱动器电路，c是信息处理电路，d不是机电设备电路优选形式（能量控制信号）。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路（主电路、驱动器）形式。

a方式中，电流控制电流的中心技术是：实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。

三极管，响应速度高，无动作触点，但控制电路与被控电路有公共支路，控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约，而且可承受功率在瓦特级，一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器（接触器），以电-磁-力形式驱动开关触点动作，实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点，长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。

上世纪后半期，业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT（一种增强型绝缘栅场效应管器件）的商品化普及，机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实，例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有：

电力电子技术：利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料，根据器件的特点和电能转换的要求，开发电能转换电路，包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及电路。

电动机技术：强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术：软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术：机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升，如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术：常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”，即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内，并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术：电场作用下电流变液（ERF，electrorheologicalfluid）可在“固”—“液”两相之间转换，转换过程可控而且可逆，转换时间为ms级，利用其电控力学行为，可以预期得到较之传统力学元件更为理想的（机—电能量转换控制的）响应指标。

磁致流体相变技术：磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术；作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品，用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用，现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中，比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准（国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准）的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等，作了较完善规定，有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明，符合标准的机床，故障率较低，反之故障率则高，可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征，提交改进或改性方案，以期获得结构或功能更优化的产品）、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

维修电工岗位工作的技术工艺核心领域（空间范围，对象）。

维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术（如机器人，城市电动载人设备（电梯，搜索救生设备，无人驾驶运行设备，物流基地自动化设备等），注意：在机电前端技术领域；与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。

机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。

一些控制系统设计方案的实用性（技术改造方案的功能指标的得失）和适用性。

专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。

五、论文正文的编辑策略

通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况，明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容：

1.详尽细致的立论表述：现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式，简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合；证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。

现实性：有重点而且简单的描述工作环境，仪器工具，基础性技术资料等工作先期条件，适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。

可行性：有重点而且简单的描述工作团队情况，已经具备的知识基础和经验，主流技术采用的决定，需要增加的仪器工具，实施方案或技术工艺路线。

绩效预期：有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说，重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。

2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如：可编程序控制器（PLC）技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如：基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制，使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。

工艺方案：展示工作者专业软实力的平台，以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范，要基本完备，要适配。例如：机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。

三项资料：工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计（流程图与功能框图）和主要零部件明细，是工艺方案论证的骨干依据。

对于要遵循物理规律，以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文，建议采用机电工程手册为理论蓝本，引用工程计算方法处理数据。

调试过程：调试工作的工序、工步罗列，调试过程状况和数据的记录。

3.结果与讨论。这是全文的重心，应精心筛选技术工艺成果，把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来，写进去，作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时，应说明数据的处理方法及误差分析，说明现象出现的条件及其可证性。

概括项目工作的总结：所得结果与已有结果的比较；联系实际结果，解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性；在本项目实施过程中尚存在的问题，对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。

参考文献： 

机器人技术论文篇（3）

××此处填写论文题目××

学院（系）：×××

专业班级：×××

学生学号：×××

学生姓名：×××

成绩：×××

目录

摘要................................................................................................................................................................1

Abstract..............................................................................................................................................................2

1绪论................................................................................................................................................................13

1.1×××.........................................................................................................................................................14

2空气燃烧火焰空间的数值模拟....................................................................................................................15

2.1数值模型................................................................................................................................................16

结束语................................................................................................................................................................17

参考文献............................................................................................................................................................18

机器人论文格式范文：

中国机器人的发展与成绩

【摘要】在早期，中国机器人技术发展速度十分缓慢，但随着我国科学技术的不断发展，我国机器人产业得到迅猛的发展，现己在各个方面均取得了骄人的成绩。目前，中国已经具备生产国际先进水平机器人的能力，机器人行业已经成为我国一个十分朝阳的技术发展方向。

【关键词】中国机器人发展成绩

国际机器人联合会（InternationalFederationofRobotics，IFR）将机器人定义如下：机器人是一种半自主或全自主工作的机器，它能完成有益于人类的工作，应用于家庭或直接服务人称为（家政）服务机器人，应用于特殊环境称为专用机器人（特种机器人），应用于生产过程的机器人称为工业机器人[1]。随着国内外经济的发展，国内外均对机器人技术的发展愈发重视。与此同时，机器人技术也被认为是对未来新兴产业发展具有重要意义的高新技术之一[2]。机器人技术的发展对于国民经济和国防建设都起到了十分积极的作用。

一、工业机器人

中国著名科学家钱学森先生曾在1984年指出：机器人就是有特定功能的自动机，是如今新技术革命的重要发展对象之一，是高智商的人工智能机电一体化装备[3]。”据有关部门统计，我国的工业机器人需求量惊人，而且每年的需求量以30%的速度飞速增长。相关专家曾经预测，根据发达国家产业升级与发展的历程，以及工业机器人产业化发展趋势，在2015年，中国工业机器人市场容量预计可达到约十几万台套以上[4]。为了使我国与发达国家的差异迅速缩短，是我国工业机器人的发展站在更高层次的平台上，我们必须虚心学习国外的新技术，新思想，在此同时，国家的支持与重视也是必不可少的。到目前为止，我国拥有专业机器人产业开发的企业超过50家，专门从事机器人研发的单位超过200家上。我国机器人的发展前景十分明朗。

二、移动机器人

我国从八五期间开始研究移动机器人。虽然与世界上的许多强国相比发展比较落后，但是丝毫没有影响到我国移动机器人的发展速度。我国投入大量人员，大力支持此项技术的发展，对于一些室外机器人的某种关键技术，我国已经接近甚至达到国外发达国家的技术水平。目前，国内也出现了许许多多优秀的研究成果，例如：由清华大学研制的的智能移动机器人THMR-Ⅲ，Ⅴ型机器人等。机器人技术从以前的一无所知，到逐渐引进，从初步引进到不断改革，我们对于机器人技术的研究不断深入。我们深信，在不久的未来，会有许许多多高智能，富有情感的机器人出现在我们的生活中，为我们的生活生产更好地服务[5]。

三、仿生机器人

目前，仿生机器人的研究不断深入，已经出现了多种多样的仿生机器人，主要分为3大类：仿生物、仿人和生物机器人。仿生机器人凭借其灵敏的感知系统以及以及灵巧的行为能力对人类的科学研究以及生产劳作起到了十分有利的作用，所以，我国很早就已经开展了对于仿生机器人的研究。国内许多高校以及科研院所都进行了仿生机器人的研究：在国家“863”智能机器人主题大力支持下，北航机器人研究所研制出了能实现简单操作作业和抓持的3指9自由度仿生手。仿生机器人在娱乐、服务，甚至军事上都有很大的发展潜力，目前，已经成为21世纪机器人研究的重点研究对象。

四、医疗与康复机器人

欧美的许多发达国家首先开展了对于康复机器人的研发，而我国在此方面的速度相比起来却发展较晚，目前，主要有一些研究所，高校以及一小部分企业正在开展康复机器人的研究。哈工程机电一体化实验室对康复机器人领域的研究较为深入，其已经研制出十分优秀的下肢康复训练机器人，此机器人可以模拟踝关节的运动姿态等规律、正常人的行走步态.清华大学的康复工程研究中心对下肢训练器研究也比较先进，做了一定的深入探索，开发出肌电反馈控制康复器设备等优秀的康复机器人。我国的一部分公司如浙江金华、北京宝达华等企业也不断致力于我国的康复机器人技术的发展，我国的康复机器人市场前景广阔，就有很好的发展潜力。

五、结语

我国机器人的发展速度不可同日而语，通过查找文献，看到许多前沿的机器人，也看到了发达国家在机器人方面的成绩，认识到机器人行业对各行各业的帮助，深受启发。我相信，在我国的大力支持下，机器人产业一定能给我们的生产生活带来极大的便利。

参考文献

[1]InternationalFederationofRobotics.Servicerobots[EB/OL].[2013-06-09].http：//ifr.org/service-robots/.

[2]徐扬生.智能机器人引领高新技术发展.科学时报，2010-08-12

机器人技术论文篇（4）

 

1、研究内容

残疾人是社会中最主要的弱势群体，他们要面对更多的困难和压力。，激光测距。随着2008年奥运会、残奥会的成功举办，政府越来越关注弱势群体，给予盲人的关怀也越来越多，这也使助盲成为现在社会的一个热点问题。

目前市场上已经出现一些导盲类产品，例如盲杖、导盲犬等，但是因为种种原因，这些产品并不能有效的帮助盲人导盲。比如，导盲犬由于训练困难，价格昂贵，一直不能被推广普及。可见，如何实现更好的导盲依然是一个亟待解决的问题。

由此，我们想要设计出一个“新型智能导盲器”，使之能够有效作为盲人的导盲器材，克服传统导盲器件价格较高，使用不方便，使用范围有限等缺点。

而随着时代的发展，光电技术特别是光电探测技术，光信息处理技术的应用已经遍及现代生活的各个领域。尤其是光机电一体化系统，模块很小，工作性能很高。基于此，我们想设计出“光电智能导盲器”，以便快速，准确，实时的帮助盲人了解周围的实际情况，更好的服务广大盲人群众。

2、研究方案

为了实现准确、快速定位障碍物的目的，我们提出了 “光电智能手持导盲仪”。盲人通过使用此设备可以知道周围物体的分布情况，可以获得一个周围环境的大概的距离远近的轮廓图。我们主要应用以下两种技术：

一、激光测距技术：激光测距技术与一般测距技术相比，具有操作方便、系统简单以及白天和夜晚都可以工作的优点。，激光测距。此外，与雷达测距、微波测距相比，激光测距具有良好的抗干扰性和较高的精度，以及更快的反应速度。

二、单片机控制技术：单片机体积小，重量轻，结构较为简单，成本低廉，可以实现一般的控制功能。而且单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。

三、蜂鸣器语音输出技术：蜂鸣器反应快，声音变频速度快，距离越近频率越高，便于快速给盲人用户提示，同时蜂鸣器声音也给周围行人一定警告。

根据以上三种关键技术，我们提出的主要设计思路如下：

整个导盲仪通过激光测距模块测距，蜂鸣器报警，起到导盲作用。

在导盲仪上，嵌入一个单片机控制模块，作为整个装置的核心。在单片机的旁边固定一个蜂鸣器，蜂鸣器可以发出声音。，激光测距。导盲仪前端安置一个激光探头和一块接收板。在导盲仪上则安装一个开关，控制导盲仪的工作。

根据激光测距仪的原理，激光器发射头发出激光束，遇到障碍物后反射到达导盲仪前端的接收板，接收板上装有光电探测器。障碍物表面漫反射的光信号经过光电探测器转变为电信号，再经过滤波，放大，整合，A/D转换，传送给单片机。经过单片机分析处理后，根据激光往返时间算出的距离输出不同的指令，如果在报警距离以内，单片机便会发出控制信号，即高电平到蜂鸣器，驱动蜂鸣器发出不同频率的提示音，使盲人通过蜂鸣器的声音提示躲避障碍物，方便盲人出行。

导盲仪通过盲人的手动扫描，给盲人提供不同方位的障碍物信息。

3、技术路线及可行性分析

本作品主要包括：激光测距技术，光电检测技术，单片机控制技术，语音输出技术。

技术路线主要从光电技术，控制技术，电路设计技术三方面分析。

光电技术：主要是激光测距技术和光电检测技术。目前，激光测距技术已经十分成熟，独立的激光测距仪已经十分普遍。仿照成型的激光测距仪，设计制作出我们需要的激光测距模块。

针对我们的需要，我们采用短脉冲高频率激光测距技术。脉冲式激光测距是基于对光波在本机与目标间渡越时间的计量来感知目标距离，属于“时基法”测距，其优点是操作方便、系统设计简单，满足设计要求。

单片机下达测距指令后由激光器发出脉冲激光，经扩束准直的光学系统后通过指示与稳定系统导向穿越大气层射向目标。光学系统一般是望远光学系统，为的是减少出射光束的发散角，以提高光能面密度，增大工作距离，还可以减少背景和周围非目标物的干扰。指示与稳定系统，带有瞄准镜和方向机构，用以对准盲人需要探测的方位，提供目标角方位信息。图中的传感器，可提供目标方位和俯仰角。激光束离开本机的同时，从发射光束中取出参考脉冲信号，参考信号通过光电探测器，变成电脉冲，这个电脉冲经滤光、放大、整形后送入单片机，通过单片机控制，启动数字式测距计时器开始计时；到达目标的激光束有一部分被表面漫反射回到测距机；经接收物镜和窄带光学滤波器再次到达探测器，窄带光学滤波器的主要作用是充分利用激光优良的单色性，提高系统的信噪比；光探测器再次将光信号转换为电信号，然后将电信号送往放大器和匹配滤波器，这是因为从光电探测器出来的信号不足以推动电路工作。处理后的信号进入比较器进行比较；比较器的输出信号驱动测距计时器计时停止，单片机接收距离信息。，激光测距。根据距离信息，单片机决定是否驱动蜂鸣器发出声音。

单片机控制：单片机是整个装置的控制核心，所有的控制功能通过写入单片机程序来实现。，激光测距。单片机要能接收两次电信号，根据激光测距的距离信息，进行分析判断。，激光测距。在设定的允许范围以外，不发出控制信号，如果一旦低于预先设定的范围，则发出控制信号，控制信号驱动蜂鸣器发出声音。根据单片机接收到的距离信息，单片机发出不同的电压控制信号，蜂鸣器据此发出不同频率的声音。

电路设计：信号处理电路包括光电信号处理电路和声音输出电路。整个电路中单片机、探头、光电传感器和蜂鸣器是主体，激光探头发射和接收板接收光信号，经过光电转换，滤波，放大，A/D转换之后，反馈到单片机，单片机进行信号处理，最后通过电路控制蜂鸣器输出声音信号。蜂鸣器反应快，声音变频速度快，根据单片机发出不同的电平信号，发出不同频率间隔的提示音。

4、特色与创新点

1、利用激光测距技术，快速，准确的测量障碍物的距离；并根据距离信息，实现单片机的控制；

2、手持导盲仪使用方便，探测灵活，可用于高低地势探测，障碍报警；

3、利用蜂鸣器的声音频率提示障碍物距离远近，便于盲人判断；

4、结构简单实用，方便携带，可扩展性强，可长时间使用。

5、参考资料

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机器人技术论文篇（5）

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机器人技术论文篇（6）

本论文为6腿机器人控制系统研究与设计，采用了1种分层控制系统结构，采用1点对多点的串行通信模式。论文对单关节控制器的数学模型进行了简单研究并采用PID控制算法对关节的位置控制进行控制。完成了基本的硬件设计，包括主从控制器的设计，主从通讯设计，延时及驱动电路的设计，传感器及其信号处理的设计。在软件设计方面，给出了主从通讯，步态算法的软件实现程序框图。

关键词：6腿机器人、Motorola MCU、PID控制、主从通讯、编码器、步态

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

机器人学是迅速发展的交叉性学科，但世界各国对机器人的定义各不相同，联合国标准化组织采纳美国机器人协会给“机器人”下的定义:“1种可以反复编程和多功能的，用来搬运材料、0件、工具的操作机；或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程的动作的专门系统”。

机器人技术成为高科技应用领域中的重要组成部分。可以预言，机器人技术具有广阔的发展前景，它正向着具有行走能力、对环境的自主性强、具有多种感觉能力的智能机器人的方向发展。机器人技术的进展与其在各个领域的广泛应用，引起了各国专家、学者的普遍关注。许多技术先进国家均把机器人技术的开发、研究列入国家高科技发展计划，进行大力研究。机器人学作为1门边缘学科，成为当前高科技发展的前沿学科，它与高等动力学、材料科学、近代电子学、计算机科学、自动控制理论与系统、传感技术、人工智能、仿生学、系统工程等学科关系密切，相互渗透，共同发展。机器人的要害是自动控制，是计算机与人工智能的结合，它解决CAD, CAM, CAE等1系列问题。机器人先进程度和功能的强弱，通常直接受到其控制技术的影响。由于机器人动力学模型具有变参数强耦合、高度非线性的特点，机器人控制要求精度高与速度快;并具有通用性、柔软性与灵活性，它在很大程度上依赖于机构运动学和动力学分析、感知能力与伺服技术。现代控制理论的发展、高级控制策略的探求，新1代计算机的出现与人工智能开发将给机器人技术带来新的生机。

机器人学是迅速发展的交叉性学科，但世界各国对机器人的定义各不相同，联合国标准化组织采纳美国机器人协会给“机器人”下的定义:“1种可以反复编程和多功能的，用来搬运材料、0件、工具的操作机:或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程的动作的专门系统”。

机器人技术论文篇（7）

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机器人技术论文篇（8）

前言

电气技术是无处不在的一种应用技术，重要性不言而喻。但电气技术种类繁多，强电、弱电、微电，高压、中压、低压等，面对这些，学习的人会按部就班地学习基础理论知识，然后学习专业基础知识，学习控制系统知识等。之后毕业工作，又在工作中继续学习岗位中的新知识。反正一直都在忙碌着。许久也没有静下来思索一下，到底一直以来，经历的电气技术知识学习，学了什么东西。在此有必要予以探讨，理顺一下。

一、电气技术的理论知识

首先认识一下，电是什么东西？在学习电气技术知识过程，先要了解电的特性，形成的机理，了解电场，电荷，电子，磁场等相互关系。然后学习电的知识应用，涉及到电路的分析。电路分析理论中设定的元器件为理想元件，将其组合形成电路，主要反映电源与元件相互作用的电流、电压关系。电路分析为专业基础知识，包含基尔霍夫定律，电路变换，交直流电路，电路响应等。在此阶段，各种理论、数学知识交织，复杂抽象。若要今后侧重电气技术的设计工作，此阶段学习必须扎实，因为在将来的实际工作中，可能会碰到教科书外的新东西，或要由自己创新推导出适用新公式来进行计算，才能解决问题，如果没有扎实的基础功底，恐怕是难以实现的。

二、专业知识的学习

专业知识的学习，是应用技术知识的学习，其本质就是元器件的应用知识学习。并都能用实物器件构成基础应用电路。任何一种元器件被制作出来应用，肯定具有一定的功能，有的元器件功能简单，有的则非常复杂。要掌握该专业知识，首要的一点就是要充分了解各类器件的结构，特性以及工作原理。以下是工程技术中常用的一些典型元器件。开关：接通、分断电路的基本设备。接触器：开关电器，运用电磁原理实现小信号控制强电的开关电器。有了它，电气控制工作容易实现。电动机：负载电器，看似简单（电能转化为机械能）实则应用复杂，种类很多，特性也众多，常常作为电气技术服务的终端负载，一般而言电动机都是系统中的重要器件。有直流、交流、步进、伺服、特种等电动机，林林总总。PLC：复杂控制器件，功能强大，应用灵活，逻辑运算功能齐全，软电路，指令多，输入输出信号点多，能实现大部分电气技术中信号处理的功能。鉴于其复杂程度，故独立形成一门课程。其本质仍然是元器件知识的应用。变频器：为电动机直接服务专用器件之一。能很好地开发电动机的性能。能调节的参数数百以上，功能很多，能对电动机进行细微调节，精确控制，并易于智能化控制。对于变频器，若仅看生产厂商的产品说明书，并就疑点问题咨询生产厂商，也能掌握该器件的应用。其本质是元器件的应用，由于复杂，也独立形成一门课程。电子技术：其实也是元件学习，学习电阻、电容、电感、晶体管，集成电路等元器件，根据各器件特性，再组合成具有特定功能的电气系统。电子电路变化万千，常常需要电路分析的基础知识紧密伴随。

广义而言，导体、导线，也是一种能输送电能的元件;还有磁性物体等等，都是我们要学习并掌握其特性的元件。

三、控制系统知识的学习

控制系统是由多个各种元器件构成的集合体，即元器件的综合应用。综合应用就是将具有各种功能的元器件，按规律组合，形成能完成特定功能的应用系统。有的复杂元器件，如对于PLC和变频器等综合功能强的器件来说，是由多种器件组合而成的新功能部件，就本身来说可看成一个系统，若其与其他分立元器件一起应用于大系统中，则可看成是其中的一个元器件。应用中我们要注意分清主次对象。对于实现同样功能的控制系统，可选用的电器元件很多，采用不同的元器件组合，都能实现同一功能。具体而言，最终倾向于用何种元器件的组合，这主要由工程技术人员依据系统的成本，系统的可靠性、先进性、维护性、通用性等方面来统筹考虑;还有一方面，就是由工程技术人员本人的对元器件认知的程度，理论知识水平，甚至个人喜好来决定。要理解系统的工作原理，必须有技术文件的说明。典型的技术文件，就是电气图，是用特定的语言在技术文件上进行的功能表达。为了在电气技术领域之间进行技术交流，国家制定了通用的电气技术标准，规定了各类功能的电器元件的文字符号、图形符号，以用于描述电气控制系统的工作原理。所以，学习电器元件知识的同时，必须掌握用符号表达其工作特性的方式。电器元件的文字符号、图形符号，尤其是图形符号，它是对元器件的抽象表达方式，这一点与机械制造的机械工程图形有很大的区别。如果电气工程图也用机械工程图形的方式来表达，方形、圆形、梯形等按比例展示，则图形庞大、杂乱;并且最重要的是，这样的图形没法反映出系统工作的原理特性，所以电器元件以及电路图，必须要用抽象的符号来描述，才能易于记忆和理解工作过程。因此，学习电气知识的人员，必须习惯抽象思维;经常接触电气技术的人，抽象思维的感觉，一般要略好一些。常用的电路图是用图形符号和文字符号一起来共同描述电气控制系统的专用文件。除某些参数外，电路图是系统设计中的最后决定性文件;今后该电气系统的工作，主要围绕着电路图来进行。

四、应用

掌握了电气系统原理，并形成了可实施的电路图等技术文件后，就可以具体应用元器件来组成实在的电气控制系统。但在实施过程中，还有电气安全，电工工艺等事项要符合规范，否则形成的系统也是没有实用价值的。国家标准中，有这么一类的标准，专门控制电气系统的安全与质量;对应的，也有配套的电气工艺技术文件。所以完整的电气知识的学习，还应该包含安全和工艺这类知识的学习。整个过程形成体系，这样才能正确的应用电器元器件。

五、结束语

分析电气课程的学习内容，了解到学习电气技术其实就是认识元器件，并应用的过程。前述的几个学习过程，容易理解和学习的过程是第二过程，因为此过程面对的都是具体元器件实物，相对直观，即使是理论知识学得不是很深，也容易适应。其实熟悉电气元件，掌握典型应用后，就能比较容易地进入电气知识学习的状态，并融汇理论的知识，从而不断从深度、广度进行拓展学习。

参考文献

机器人技术论文篇（9）

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）22-0049-03

On Collaborative Training of Undergraduate Technology Inno-

vation Ability with Carrier of Robot//LIU Baojun， ZHOU Yanming，

PENG Fang， WANG Fan， NI Liyong

Abstract Taken robot， a typical mechatronical system as the carrier， collaborative training of undergraduate technology innovation ability

is implemented with the idea of CDIO engineering education via mul-

tiple styles and multiple channels such as enhancing teaching reform and creative experiment project， project-based extracurricular tech-nology training activities， participation in teacher’s science research project and university-enterprise cooperation cultivation， and it is obviously proved that the ability is greatly upgraded.

Key words robot； CDIO； technology innovation ability； university-enterprise cooperation

1 引言

创新是民族进步的灵魂。大学生科技创新能力训练是目前我国高校培养大学生创新精神的重要研究课题。本课题以机器人这一典型的机电一体化系统为载体，采用CDIO工程教育理念，通过多环节、多渠道，成功实施大学生科技创新能力的协同培养实践。

2 机器人是大学生科技创新训练的重要载体

机器人是集机械结构、电子技术、计算机软件、自动控制和通信技术等多学科知识和新技术于一体的典型机电一体化系统，形式多样、应用广泛。而对于以应用型技术人才培养为核心任务的应用型大学，其大学生普遍具有思维活跃、喜爱应用实践和动手制作的特点。同时由于机器人自身构造和功能的无限可能性，大学生对机器人充满好奇和喜爱，也都十分渴望拥有自己设计和亲手制作的各类机器人作品。机器人目前已成为机械、自动化、电子、通信、计算机等各学科和专业大学生开展科技创新实践训练的重要载体[1]。

本课题运用由MIT倡导的CDIO工程教育理念，将机器人的理论知识、设计制作和创新构想等众多环节，通过注重实效“以学生为主体”的理论和实验课程教学改革、“教师―科协―学生”合作的大学生课外科技训练实践、学生参与教师科研项目、校企合作共建研究服务平台为工业企业提供应用支持等多渠道来实施协同育人，更好地引导大学生开展广泛而持续性的机器人构思、设计和制作活动，提高广大学生学习兴趣，增强学习动力和信心，助推相关各专业的建设与发展，其目的在于培养出一大批理论扎实、应用实践能力强、拥有创新精神和能力的应用型人才，增强办学特色。

3 基于CDIO理念开展大学生科技创新能力协同培养的实践途径

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operation，即构思―设计―实现―运行）国际工程教育理念由麻省理工学院（MIT）和瑞典皇家理工学院等共同发起和倡导，并认为：应为学生提供基于产品开发全周期的重视工程基础的工程教育环境。学生应该在学校、工业和社会环境下，按照一个产品或系统从基本构想、设计、研制实现直到实际运行的完整开发过程这种情境，学会解决问题，并完成特定的工程或项目[2]。

以机器人这一典型机电一体化系统为载体，将CDIO工程教育理念进一步拓宽，运用到大学生科技创新能力的协同育人实践，构成多环节、多渠道的训练和培养途径。

日常教学注重教学改革，开展CDIO项目式创新实验 在平常的理论和实践课堂教学中，教师坚持“以学生为主体”的原则，重视启发式教学、交互式教学、案例教学法、合作学习、项目教学法等教学方法的运用。例如：通过机械设计、工业机器人、机电一体化系统、液压与气动技术、材料成型等课程的课程设计或实验，强化大学生良好的机械设计和制作能力；通过电子技术、传感器、单片机、计算机控制技术等一系列课程的教学改革实践，奠定大学生良好的电路设计和软件编程能力。提高课程实践教学比重，而且更重视实践的内容，通过机电一体化综合实践、自动化制造系统实践、自动化专业综合实践等，以自动巡线机器人、分拣机器人、搬运机器人、表情C器人、篮球机器人等综合性课题设计，由学生组成项目开发小组，学生因此塑造了基本、稳固而系统性的机器人设计开发思想。

实验实训环节是促进大学生理解和消化吸收理论知识、提高动手实践和应用能力的关键环节。就机电类专业而言，除拥有一系列的基础和专业实验室外，还设置了机电综合创新实训室、柔性制造自动化控制生产线实训室、慧鱼机电一体化创新实训室、机器人综合创新设计实训室等综合创新实训空间，同时添置如工程机器人、水中机器人、空中机器人等各类新型机器人设备。丰富的机器人相关实验设备和开放的实验实训管理机制，为大学生开展创新实验提供了条件。

结合CDIO项目式训练理念，实验实训的课内环节鼓励学生自己构思实验实训课题、设计课题内容、引导开展综合性实验项目，课外环节则大力鼓励学生主动发掘社会生活中的实际需求、构思和设计综合创新性应用实践项目并加以实现，从而很好地激发学生的主动性和创新思维，这已成为训练大学生科技创新能力的基础环节[3]。

基于CDIO理念、以机器人为载体的大学生课外科技训练 机器人课外科技竞赛项目通过吸引机械、自动化、电信、计算机学院等相关学科各专业学生开展协作性的设计和制作，并不断改进和完善，形成功能较为完善的机器人科技作品。通过参加各类机器人学科竞赛，在激烈的比赛过程中发现不足并及时调整，争取最好的表现。在机器人设计、制作和竞赛过程中，学生既能充分利用已学理论知识并转化应用到实际的机器人作品设计和制作中，又会遇到各种未学过的知识和技术需要学习和钻研，而遇到各种困难时则需要发现问题、查找问题的根本原因并努力设法解决。由于机器人的技术综合性，整个过程通常由多人组成的不同功能设计小组合作完成，需要学生间和小组间的互相合作和良好的沟通交流。

因而，机器人作品从构思、设计和制作、调试完成到实际参赛时的作品运行或对抗性比赛的完整过程，完全契合目前CDIO“产品开发全生命周期”的工程教育理念。既可以锻炼大学生将理论知识转化为具体应用设计和实践制作的能力，提高发现问题和解决问题的能力，也可以很好地锻炼其团队合作和沟通交流能力，并能通过参加整个过程拓宽视野，结交不同学科和爱好的朋友，更全面地认识和理解机器人[4]。

日常教学不仅注重培养大学生良好的理论和实践基础，而且在教学中渗透各种以机器人为典型载体的各类机电一体化自动化设备的设计思想。与此同时，以大学生参加机器人科技竞赛的作品作为课堂讲解的典型设计案例，较好地丰富了课堂的教学内容，促使更多的学生在搞好平时学习的基础上，更渴望参加到课外的机器人设计和制作实践活动中来。目前在机器人学科竞赛项目指导教师团队的指导下，自动化科技协会每年招新人数屡创新高，吸引力不断增强，成员不仅来自机电、自动化、计算机、电子技术、通信等工科专业，甚至经管、人文、管理等文管类专业的学生也积极参加。

实践证明，通过机器人的课内外科技实践活动，已经培养了一大批理论基础好、实践应用能力强、工程素养良好、富有创新能力的应用型大学生，并逐渐达到“基础广泛、大量培训、选优参赛、以赛促学、以赛促教、以研带赛、教学研赛共赢”的良性循环。

带领学生参加教师团队科研项目训练，提升科技创新能力 机器人指导教师团队目前由学校多个不同专业的教师团队专项负责，以机器人相关各类科技竞赛项目作品的指导训练为基础，引导学生参加教师科研项目训练，如管线巡检机器人研制、消防救援机器人研制、智能轮椅服务机器人研制、注塑机械手控制系统开发、六轴工业机器人控制系统开发等，加强对学生的科技文献查阅能力、方案构思与知识综合运用能力、问题解决能力、团队协作和合作能力的指导和培养，并突出创新能力、实践应用能力的培养和学生的个性化发展，很好地提高了学生的专业技能和钻研深度，拓宽了学生的科研视野，增强了学生的科研态度和职业道德精神。这正符合CDIO培养能力大纲中关于个人专业能力和职业素养、团队合作与交流能力的要求。

实践证明，由来自多个学科、不同专业方向的教师作为机器人团队指导教师，可以显著提高大学生的科技训练指导水平。多学科不同专业的指导教师团队也可以吸引更多不同专业的学生参加到机器人的科技实践活动和教师的科研项目中，有利于师生之间、学生之间的互相交流和技术提高，不断提高机器人的整体设计水平，更有利于通过不同视角的思想交叉碰撞而激发和形成新的创新思维。

由于机器人技术的交叉性和迅速发展，跨学科不同专业的机器人教师团队指导学生开展科研项目训练，已成为培养优秀大学生科技创新能力的重要途径。

校企合作共建机器人研究和服务平台，协同培养应用型人才 重视校企合作，建设深入合作的大学生实践基地，在通常的参观实习活动时，安排学生开展顶岗实习锻炼，甚至为企业的生产制造过程、产品开发与设计提出合理化建议和可行的设计方案，为学生实践能力的提高做好实践环境保障，成为大学生科技创新能力训练的又一重要渠道。由于大学生在机器人普及教育阶段时已经打下良好基础，在机器人科技竞赛方面取得优异成绩，在科研训练上展现出良好的应用能力和创新能力，从事自动化生产技术和机器人应用推广的某知名企业主动与学校开展合作建设中山市工业机器人技术应用推广服务中心；并共同建设校级机器人技术应用和机电研究平台，进一步推动学校的机器人技术教育和应用服务。这为大学生开展CDIO体系中社会环境下的科研训练提供了新途径。

借助机器人技术研究平台和应用服务中心的设备和资源，更多大学生参与工业机器人项目开发，直接为机器人在工业企业的应用提供技术支持服务，有力助推了校企合作共同培养高素质的应用型技术人才。而该合作项目目前已成为创新强校质量工程项目，正有力地推动机器人相关学科和专业的建设和发展，增强大学生科技创新能力的训练，提高应用型人才的培养质量。

4 结语

多年来，以机器人这一涉及多学科不同专业知识和技能的典型产品为载体，运用国际先进的CDIO工程教育理念，通过日常教学改革与创新实验实训环节、大学生课外科技竞赛训练、参加教师科研项目训练、校企合作平台共同培养锻炼等多环节、多途径，开展大学生科技创新能力的协同培养实践，取得良好的成效。

在科技训练实践过程中，逐步探索形成一套行之有效的“基础工程、专项强化、综合训练、自主创新”四阶段、阶梯式的大学生科技创新能力训练体系，对大学生的科技创新能力培养起到良好的保障和推动作用。大学生在校期间以机器人为主要设计和研究载体，获得众多全国性学生科技竞赛一等奖，开展国家和省级大学生创新创业项目，毕业后进入国际知名企业和大型高新技术企业从事相关关键技术开发岗位，在机器人行业成功创业并获得省创新创业资金扶持等，正是本课题成果的有力佐证。参考文I

[1]张云洲，吴成东，崔建江，等.基于机器人竞赛的大学生创新素质培养与实践[J].电气电子教学学报，2007，29（1）：

116-119.

机器人技术论文篇（10）

abstract: two of mumford’s most important contributions to the philosophy of technology are the suggestions of a new understanding of technics with a novel recognition of human nature, and a theory of the nature of modern technology as megamachine with a historical interpretation of its origination.

key words: lewis mumford; philosophy of technology

美国城市理论家、社会哲学家、技术思想家刘易斯•芒福德（lewis mumford, 1895-1990）是一位全才作家，毕生出版了30多部著作，涉及城市建筑、城市规划、城市历史、生态学、社会学、文学评论、艺术批评、技术史与技术哲学等多个领域。他的视野宽阔、思想独到、文笔生动，有深刻的人文关切，被认为是当时最伟大的人文主义者，生态运动的重要思想家。他的技术史与技术哲学研究别具一格，是20世纪后期兴起的技术哲学的重要先驱之一。

早期的芒福德是一个技术乐观主义者、温和的技术决定论者，认为技术可以不断创造新文化，可以给人类带来光明的未来。30年代美国经济大消条时期写作的《技术与文明》（technics and civilization, 1934）一书是一个转折，对从前技术乐观主义有所反思，其所持的技术乐观主义更加谨慎，温和的技术决定论转变为价值决定论。第二次世界大战使芒福德丧失了唯一的儿子，原子弹的使用、战后的核军备竞赛使他开始进一步反省技术的本质。60年作并陆续出版的两卷本《机器的神话》（the myth of the machine, vol.1, technics and human development, 1967; vol.2, the pentagon of power, 1970）对30多年前写作的《技术与文明》进行再诠释，表达了对现代技术的失望和担忧、对科学技术的严厉批判态度。主要在这三本书中，芒福德展开了一个技术哲学思想体系。我认为，对人性的独到理解以及与之相关的对技术的广义理解，以“巨机器”概念为标志的对现代技术之本质的揭示以及对现代技术之起源的独特历史阐释，是芒福德对当代技术哲学最重要的两大贡献。本文依次予以评述。

一、人性与技术

自始至终，芒福德把技术的问题与人的问题结合在一起进行思考，是人文主义的技术史与技术哲学的典范。不同的人文理念导致不同的技术哲学。“没有对人性的深刻洞察，我们就不能理解技术在人类发展中所扮演的角色。”（［1］p.77）在芒福德的人性理解之中，重视心灵胜过工具，重视有机体胜过机械。

芒福德所面临的是一个技术越来越占据支配地位的世界，而这个世界所包含着的对人性的理解就是：人是工具的制造者和使用者（homo faber, a tool maker and user）。这一人之本性的定义由弗兰克林提出，受到19世纪学者的高度认同。托马斯•卡莱尔（thomas carlyle）也把人描述成“使用工具的动物”（tool-using animal）。一般历史学家都或多或少地认同这一规定，并以此编写人类的文明进化史特别是史前文明史。我们非常熟悉的史前分期，遵循的就是工具标准：旧石器时代、新石器时代、青铜时代、铁器时代等。人类的历史被认为是一部金属工具的历史。

芒福德对这一人性标准进行了革新，提出了“心灵首位论”(the primacy of mind)，认为minding比making更重要、更基本。因此，在他看来，人不能首先被规定为homo faber，而应该规定成homo symblicus（man the signifying and self-creating symbol），即人是符号的创造和使用者。把工具制造作为人的基本规定性，这只是我们机器时代和功利主义时代对工具普遍认同的产物，是对这个时代无批判性的、无意识的认同。而且，带着这种时代性的无意识，我们对史前时期的人类进化做了非常不恰当的叙述，漏掉了许多至关重要的东西，反而把不太重要的东西作为进化史的主角。“对工具、武器、物理器械和机器的高估已经模糊了人类发展的真正道路。”［3，p.5］

1，心智技术、身体技术和社会技术先于自然技术而不是相反

在我们时代的一般意识中，人作为生物学意义上的存在，被认为首先需要满足的是衣食居住等物质的方面。在马斯洛所给出的分层次的人类动机理论中，低层次的是生理需要，再往上才是安全、爱与归属、尊重与自我实现的需要。芒福德认为，无论就人性的结构而言，还是就人类的史前进化历程而言，最基本的需求都不是物质上的生理上的需求，而首先是精神上的、心理上的需求，即使最简单的认知过程，都渗透着心理上的预期；物质的、生理的需求的背后是精神和心理的需求做支撑。心灵不是进化后期的产物，而是最先出现的东西。

芒福德构造了一个人类史前进化的诠释方案，即人类的进化动力不是外在的生存竞争，而是内在的心理调适与意义创造。原始人类是一个心理能量和性能量都十分充沛，大脑活动过度，无时无刻不在受着梦魇和内在欲望的折磨，无意识的冲动是人类进化的主要动力，而控制这些无意识冲动的种种措施便是人类的文化。自由充沛的心理能量是人类进化之源，同时也规定了人的本性：好奇心、探险的欲望、无功利的制作、游戏的心态，符号和意义的创造，是人之为人的根本特征。

最基本的文化形式是“仪式”。仪式基于重复、秩序和可预见性，是秩序和意义的创造者，是开启我们人性的关键步骤。在我们的孩提时代，我们都喜欢重复的讲同一个故事，不厌其烦；在艺术作品里，比如音乐作品里，重复是一个重要的表现手法；重复也是机械化的基本特征。因此，芒福德认为，艺术与技术具有共同的起源。即使是现代工业机械技术，它令人讨厌的单调重复的特征，根本上也是来自原始仪式的范导作用。使人类成为人类的早期文化包括跳舞、表演、歌唱、模仿、仪式、典礼、巫术、图腾，显然先于工具的制造和劳动分工，并赋予之后出现的工具和劳动以意义。对于人类的起源而言，游戏比劳动更重要、更基本。人们很容易厌恶单调劳动，却对重复的礼仪活动不厌其烦，就证明了这一点。通过仪式的规范作用，人类得以引导内在的心理能量和性能量，避免单纯冲动的毁灭性后果。人类既是非理性的，又是理性的。非理性是动力，理性是自我控制的文化机制。

除了仪式之外，语言的进化也比工具的进化更重要。仪式和交往共同构成了人类社会的基础，而工具是第二位的。芒福德解释说，考古发掘发现，墓葬里置于人身边的是装饰品而不是工具，表明“装饰”这种文化活动对人来讲比工具这种物质活动更重要。矿石在早期的炉膛中被首先熔炼成指环而不是武器，珠宝对早期的人类而言比机械和军事器具更重要。人类在驯化动物、栽培植物之前，需要将自己驯化和安置好。轮车最早是灵车而不是马车或战车。大规模的杀人最早不是因为战争而是为了献祭。自原始人类以来，心灵技术、身体技术和社会技术总是先于自然技术，为后者准备条件。人类在制造第一个工具之前已经必定已经制造出了他自己，因此，对于理解史前人类文明而言，最重要的不是单纯的寻找物理遗迹，而是发掘心灵的历程。

芒福德自己承认，他所构建的这个史前进化的“心灵优先”方案，只是一个新的“神话”，并没有充分的考古证据。但是，一切关于人类起源的理论都是神话，都不可能最终找到排它的、物质的硬证据，因此，让我们选择这套“神话”而不是别的“神话”的理由只能来自我们对人性的认同。基于这个新的人性认同，芒福德把技术置于文化的制约之下而不是相反。对于历史来说，制造和使用工具这种狭义的技术并不是人类发展中占据首位的因素，通过语言发展精致的文化，是更重要的。“如果将过去5000年的技术发明一下子都消除的话，对生活而言当然是一个灾难性的损失，但人还是人，但如果将人的解释能力消除的话，那么人就将沉沦于比任何动物都更加孤立无助和更加野蛮的境地。”（[5],pp.8-9）工具技术并不是人特有的，许多动物有技术发明。如果人只有他的工具技术，那是不值得一提的。在语言符号、社会组织和审美设计出现之前，人类的技术并不比任何动物高明。恰恰是符号－价值体系的出现，为人类特有的技术能力提供了条件。“人的发明和转化，较少是出自增加食物供应或控制自然的目的，更多的是为了利用其自身巨大的有机资源、展现其潜在的潜能以更充分的实现其超有机的要求和渴望。”（［3］,p.8）

在芒福德的著作中，“技术”一词始终用的是technics而不是technology，这里包含着他对技术的素朴和广义的理解。在英语语境中，technology容易指向大工业的机器系统、基于现代科学之应用的技术成就。芒福德关注的更多是历史的人类在不同时期所使用的不同水平的工具，现代技术只是这些工具的一种极端的使用和极端的版本。每一种技术，都根源于人类心灵的某种模式，现代技术也不例外。“工具和我们引伸出来的机械技术，都不过是生活技术的特定化的碎片。”（［1］）正因为不是技术决定心灵，而是心灵决定技术，芒福德才会在充分意识到现代技术的严重困境时，也不对未来感到绝望，因为通过心灵能力的重新激活，人类有能力走出现代技术为之设置的绝境。

2，技术多样性：好的技术与坏的技术；有机技术与机械技术

由于心灵决定技术，健康的好的心灵形态就导致健康的好的技术，恶劣的心灵形态就导致恶劣的技术。芒福德经常据此对技术进行区分。早先，他区分了“machine”与“the machine”，前者指的是具体的机械工具，如印刷机、动力织机等，后者则是指一种以某种特定的方式将机械工具加以组织和运用的观念体系和制度体系，特别是，他指的是与近代的资本主义制度、大工业体系与近代科学的运用相关联的机械技术系统，以及由此派生或隐含着的知识、技能、工艺和器械。他认为，后者只有近代的欧洲才有，而前者，则各个文明都有。像中国、印度这些东方国家之所以没有工业革命，不是因为缺乏前者——相反，东方古老的文明国家有比欧洲丰富得多的机械发明，许多关键技术发明都来自东方——而是因为缺乏后者，即缺乏一个特定形态的“机械观念和机械制度”。这个“the machine”后来被芒福德命名为“巨机器”（megamachine）。很显然，对他而言，前者是较好的，而后者是较坏的。

构成芒福德人性规定的另一个方面是有机论思想。价值与有机论内在相关，而机械论中没有价值的地位。基于有机论的立场，芒福德把技术分成两类。一类他所赞赏的技术是简单的、家庭作业的、民主的（democratic）、多元的（polytechnics）、生活化的、综合的，一句话，“有机技术”；后一类他不喜欢的技术是大工业的、专制的（authoritarian）、巨大的、复杂的、一元的（monotechnics）、权力指向的，一句话，“非有机技术”。

按照这种分类和分级的标准，很自然就可以分出多种类别的技术，分出好的技术和坏的技术来。比如：生活技术优先于权力技术，身体技术优先于制造技术，内在技术优先于外在技术。手的有意义的动作优先于手的工具性运作：它打手势，抱孩子，抚摸爱人的身体，在舞蹈中分享仪式，表达感情。原始技术主要不表现在工具方面，而在身体技术方面，因而不能因为原始工具的原始简陋而认为原始技术就很简陋。由于原始技术的目的不在于对外部环境进行控制，而是对身体进行规训和装饰，以达到性别强调、自我表现或群体识别等更高级的目的，因此原始的身体技术丰富而复杂。正是通过原始的身体技术这个至关重要的环节，我们的身体才成为真正人类的身体：它本身就是表达心灵的语言和符号。

在史前制造技术中，芒福德推崇器具（utensil）甚于工具，认为容器（container）优先于工具，重视器具制造(utensil-making)、编织篮子(basket-weaving)、染色(dyeing)、制革(tanning)、酿酒(brewing)、制罐(potting)、蒸馏(distilling)等活动。他认为，过去的人类学家过分关注进攻性的武器和掠取性的工具，而忽视了容器在文明史上的地位。像炉膛、贮藏地窖、棚屋、罐壶、圈套、篮子、箱柜、牛栏，以及后来的沟渠、水库、运河、城市，都是文明的盛载者。语言，这个文明最大的容器，同样被芒福德高度赞扬。“语言的出现，是人类表达和传达意义的基本形式，与手斧相比，对人类的发展具有无可比拟的重要性。只有当知识和实践能够被以符号形式存贮起来，通过语词传递，一代又一代，才可能有新鲜的文化成就。驯养动植物才成为可能。这一工艺成就并不需要挖掘的棍子和锄头。犁和车轮是在大规模的收获谷物之后才出现的。”（［1］）由于容器技术多为女性所发展，芒福德可谓女性主义技术史的先驱。

将工具独立出来予以格外重视是巨机器时代的一种现象，而在巨机器统治人类之前，工具的角色既不独立也不突出。希腊文里的techne既指技术也指艺术，审美表达与技术发明并不是两个完全不同的东西。“甚至在最早的时期，诱捕和喂草所要求的更多的是对动物习性和动物栖息地的敏锐观察而不是工具，所依靠的是广泛的植物试验，以及对种种食物、药物和有毒物对于人类机体的诸种影响的精明解释。在那些园艺发现——如果奥克斯•阿姆斯（oakes ames）是对的话，一定比植物的驯化要早数千年——中，气味和形式美与其食用价值同样重要。最早的栽培物，除了谷物外，人们经常关注的是它们花朵的颜色和形态，以及它们的香味、质地、香型，而不只是营养。埃德加•安德森（edgar anderson）提出，新石器时代的花圃像今天许多简单文化的花圃一样，可能是食用植物、染料植物、药用植物和观赏植物的组合，它们对生命同样必要。”（［1］,pp.80-81）新石器时代的驯养得益于主体方面对性的关注，通过宗教神话和仪式强化了这种关注。育种、杂交、施肥、播种、阉割，都是富于想象的性之教养的产物。（[1], p.81）

原始技术优于现代技术，因为原始技术是生活中心的（life-centered），而不是狭隘的工作中心（work-centered），更不是生产中心（production-centered）或能量中心（power-centered）。生活的技术适应环境的有机性质，限制任何个体的过度增长。它是均衡的、有限的、和谐的。

二、现代技术的本质：巨机器

作为有机论者和生态主义者的芒福德始终信奉“小的是美好的”，对巨大工程、巨型建筑、巨型城市有本能的恐惧和反感。对他来说，现代技术的主要问题是对于有机世界的系统性背离，其标志就是“巨机器”（megamachine）成为时代的主角，而现代技术的本质也被芒福德称为 “巨技术”（megatechnics）。

所谓巨机器或巨技术，就是与生活技术、适用性技术、多元技术相反的一元化专制技术，其目标是权力和控制，其表现是制造整齐划一的秩序。芒福德认为，现代巨机器主要体现在极权主义政治结构、官僚管理体制和军事工业体系之中。美国国防部所在的五角大楼（pentagon）、几层楼高的巨大的登月火箭、核武器，都是芒福德所谓巨机器的典型。

1， 巨机器的起源

在反思现代性的起源方面，不同的思想家有不同的做法。胡塞尔把欧洲科学的危机的根源追溯到伽利略的数学化思想，海德格尔把现代性归于由柏拉图发起的西方形而上学传统。芒福德则把巨机器的起源追溯到了古埃及。

埃及是人类历史上最早的专制王朝国家，而这个国家本身就被芒福德看成一部最早的巨机器，也是之后一切巨机器的原型。这部巨机器的基本特征就是令人惊叹的组织秩序，它的主要物质成果是金字塔。在那个物质工具水平并不十分发达的年代，制造金字塔这样庞大的工程之所以可能，完全靠的是对人力的高度组织。近十万的劳工以一种钟表般的精确性被组织起来从事劳动，只使用石头、木头和青铜工具，就造出了吉萨金字塔这样巨无霸的建筑。没有一个巨机器是造不出这样的“巨无霸”的，而这个巨机器恰恰不是由机械零件组成，而是由高度组织化了的人所组成。因此，这个一切巨机器的原型消失在历史之中，未留下任何考古证据。

这个原型巨机器是如何可能的呢？芒福德从文字、宗教、天文学等几个方面揭示了埃及巨机器的起源。通过祭司阶层的坚持不懈地努力，埃及人的宗教和宇宙论被融合在一起，共同铸造了绝对的宇宙规则和绝对权威的概念：法老是太阳神阿蒙－拉在人间的代表（[4],p.28）。由于文字的发明，文书书写者和传抄者组成了最早期的官僚阶层，通过他们，这种普遍的宇宙秩序得以在人间实现，那就是一个在政治威权统治下的严格的社会秩序。这种社会秩序由军事强制和神性力量相结合组成的国家机器来维持，百姓则从事重复的单调劳动。在这种单调重复的规则和秩序中，个人达到自我控制的心理均衡。

巨机器在历史上的存在有它的合理之处。某种意义上讲，正是巨机器创造和维系了埃及3千年的文明历程。正是巨机器使得洪水控制、粮食生产和城市建设等我们称之为文明的东西成为可能：埃及文明恰恰是我们今天能够追溯得到的最古老的“文明原型”。但在芒福德看来，这个事实只能解释为我们今天恰恰又生活在一个巨机器的时代，我们的文明或多或少与埃及文明同类。他认为，金字塔与登月火箭相类似，差别只在于前者静态，后者动态，但它们都崇拜死亡：一个是存放木乃伊的坟墓，一个指向无生命的月球。埃及巨机器与现代技术相类似，今天的科学家和技术专家就是那时的祭司和僧侣，他们一样的维持着他们时代的社会基本秩序，同样的垄断他们时代最神圣最神秘的知识，同样是最高统治力量的大脑和神经系统。

自轴心时代以来，埃及巨机器被人们抛弃了，只在军队里保存着其原始范型。直到中世纪，一个新的巨机器时代开始孕育，它首先表现在“求序意志”（will to order）的出现。这种求序意志最先出现在修道院、军队、账房里，最后在现代科学和现代资本主义经济制度中得到确立和保障。

修道院为近代世界奉献了一样最重要的机械：钟表。教士们为了有更多的时间沉思和祈祷，发明了不少机械以代替劳动。教士们规则而又刻板的生活节奏，为机械钟的发明提供了温床。这个精确的时间机器规定了现代人整齐划一的生活节奏（[7]，第100页），使得“效率”的概念成为可能，为大工业标准化、流水线生产提供了先天的时间方案。钟表的出现以及流行，创造了一个客观的、数学的、纯粹量的世界概念，一个科学的世界概念。从前的时间经验与生活经验紧密相关，牧民和农民依据自己的劳作对象和劳作方式来确定自己的生活节奏。如今，时间与有机的生活经验相分离，受制于机械的节奏。节省时间成为新的时代性要求，守时成为美德。所以芒福德说：“钟表而非蒸汽引擎，是现代工业时代的关键机器。”（[2],p.14）

修道院不仅奉献了机械钟表，而且也培育了宇宙秩序的观念。怀特海在《科学与近代世界》里说：“中古世纪在规律的见解方面为西欧的知识形成了一个很长的训练时间。当时也许缺乏一些实践。但这观念在任何时候都没有被冲淡。这个时期十分明显地是一个有秩序的思想的时期，完全是理性主义的时期。”（［8］，第12页）经院哲学所培育起来的宇宙秩序的概念成为现代物理学的基本哲学前提。

除修道院之外，资本主义商业的兴起对现代巨机器的形成也是必不可少的。由实物经济到货币经济，由有形财产到无形财产，由实体经济到抽象的虚拟经济的转变，慢慢培养了人们抽象和计算的习惯。金钱价值越来越取代了生活价值的位置，而追求金钱理论上是永无止境的。于是，通过抽象、通过计算来无休止的追求权力，成了新时代的资本主义精神。对芒福德来说，欧洲资本主义最后通过技术革新实现了自己的辉煌成就，但资本主义先于现代技术，而且并不必然依赖现代技术，因为资本主义本身才是现代技术得以可能的巨机器。芒福德不无嘲讽的说：“机器承担了资本主义的罪恶，而资本主义取走了机器的美德。”（[2], p.27）他认为，现代技术的问题并不在于机器，而在于机器背后的巨机器。

2， 巨机器的克服

芒福德提出巨机器的概念，其目的就是为了揭示巨机器的反有机的本性，从而引导人们克服巨机器。他强调要区别“机器”与“巨机器”。东方文明有着欧洲文明难以企及的“技术”和“机器”，但他们因为没有“巨技术”和“巨机器”，因此不能够与现代西方的技术文明相抗争。同样道理，现代技术文明导致的种种问题，不能够单纯从技术的角度来处理。“在技术的领域里来寻求由技术所引起的所有问题的答案，这将是一个十足的错误。”（[2], p.434）。对他来说，克服巨机器的主要路线还是回归人性的正确规定，回归生活世界和生活技术。

如果把我们的人性就规定成工具制造者和使用者，那么我们就完全无法逃离巨机器的阴影，因为这两者享有共同的逻辑。唯有我们意识到心灵的优先性，我们才能真正克服巨机器。“从工作中解放出来”（free from work）是机械化和自动化的能够做的事情，但事情的要害在于“为了工作而解放”（free for work），而这只有以人的心灵为本，充分开发人的潜能才有可能，机械化并不能真的使人获得自由。彻底的机械化将会使人类彻底的失去自由。只有把目光转向人性的全面发展，而不是围着机器的革新和使用打圈圈，才有可能真正摆脱巨机器的控制。

由于始终强调心灵优先性，技术服务于心灵的需要，甚至巨技术也是服务于某种不健康的心灵需要，因此，芒福德始终对技术时代抱有乐观主义的态度。他没有技术自主论者通常会有的悲观主义。但是，对现实生活中每每占据支配地位的巨机器，芒福德自感并没有行之有效的办法来对付。他用他的笔反复歌颂生命的多样性、丰富性和创造性，强调生命是意义世界的不竭源泉。通过对有机生活的一再回溯，他指出了逃离巨机器的基本方向。

参考文献

1， lewis mumford, “technics and the nature of man”, in carl mitcham et al ed., philosophy and technology, the free press, 1983

2， lewis mumford, technics and civilization, harcourt, brace and company, inc., 1934.

3， lewis mumford, technics and human development, a harvest/hbj book, 1967

4， lewis mumford, the pentagon of power, a harvest/hbj book, 1970

5， lewis mumford, man as interpreter, harcourt brace, 1950