学科前沿发展

学科前沿发展与动态结课论文不知不觉，学科前沿与发展动态的课就结束了。这门课大概是这学期以来最轻松的一门课了。老师总是尽量把课讲得通俗生动，让我们能够接受理解。我们也在老师的带领下，了解了我们专业的相互联系却又各不相同的方向。经过了这门课的学习，不仅仅是对我们的专业有了更加清晰的认识，对自己未来的发展也有了更加深刻的思考，同时也认识了很多在专业领域首屈一指的老师，这些对于我们来说无疑都是宝贵的财富。在这学期的学科前沿与发展动态的课程中，我们主要接触了仿生机器人技术、微机电系统技术、电子对抗技术、静电探测技术。仿生机器人技术我们最先接触到的是由罗老师给我们介绍的机器人。同许多改变人类生活的其他科技产品一样，机器人最早也是出现在小说中，1920年，捷克作家卡罗·凯佩克（KarelCapek）:《罗素姆的万能劳工（Rossum’sUniversalRobots)》第一次提出“Robot”。而真正意义上的机器人出现在1959年。从罗老师的课件中我们看到这台机器人外形像一个坦克的炮塔，基座上有一个可转动的大机械臂，大臂上又伸出一个可以伸缩和转动的小机械臂，能进行一些简单的操作，代替人做一些诸如抓放零件的工作。经过了半个多世纪的发展，机器人技术已经逐渐趋于完善，从最初的视教再现机器人发展到智能机器人再到今天的仿人机器人，机器人技术的发展已经形成一种难以抵抗的趋势。随后，我们重点了解了仿生机器人。北京理工大学是“国防七子”之一，而仿生机器人在现代军事中恰恰有着重要的作用。在和仿生机器人有关的例子中，最为人们所熟知的大概是“蝙蝠与雷达”了。然而人类从动物身上学会的远远不止这些。人们向蜜蜂学习了偏振器定向，向响尾蛇学习了热定位，向夜蛾学习了超声波报警，向鸽子学习了预警雷达；在做视觉仿生时我们更是从自然界借鉴了许多，鹰眼，蛙眼，蝇眼都带给了我们诸多思考与启示。而其中，最让我印象深刻的便是BionicOpter，一个由FESTO公司制作的仿生蜻蜓机器人。从罗老师给我们放的视频中，我们可以感受到它与真实蜻蜓差异甚小，轻盈且灵活，小小的一个机器人上就集成了十三个自由度，完美的拟合了蜻蜓飞行的生物特性，不得不说这是一个很成功的放生机器人。而最近在十三五规划中，作为中国经济发展重要组成部分，机器人行业得到中国高层充分肯定，进而强烈促进智能装备在社会生产及服务领域广泛应用，为中国机器人产业带来广阔的发展前景及前所未有的发展机遇。前段时间，世界机器人大会在北京召开，作为北京的学生，很幸运能有机会到现场去观看。在机器人大会的展厅中，各种造型不同，功能不同的机器人另人眼花缭乱，通过这次的参观，我更加深刻的体会到了机器人的魅力所在，也对罗老师给我们做的学科前沿的介绍有了更加深刻的理解。虽然在机器人你方面，中国和一些发达国家仍然有着很大的差距，但是我相信，在老师们的不断开拓下，在学生们的不断努力后，在我们一代一代人不停地知识传递与完善中，机器人在中国会发展的越来越好，中国的机器人也终会拥有属于自己的天地。微机电技术在随后的学习中，我们了解到的是关于微机电系统的知识。微机械电子系统技术，也称MEMS技术，是20世纪80年代以后再国际上兴起的一项高科技技术，以集成电路、表面加工技术和纳米精加工技术为基础，具有极大的学科交叉性。与传统的机械系统相比，除了在尺度上很小以外，它还是一种高度智能化和高度集成化的系统。微机电系统的研究是制造技术上的一场革命，在21世纪的机械发展中占有主导地位。目前，MEMS技术的研究日益成为国际上的一个热点，针对不同的MEMS器件和应用目的，已经研发出了一些很有价值的测试仪器，如美国Sandia国家实验室眼界的MEMS器件可靠性测试系统，麻省理工学院的基于计算机视觉的MEMS测试系统。在国外，尤其是美国这样的军事大国，大量采用MEMS器件改进武器攻击的性能，其已经成为美国发展新型高科技武器装备的方向，主要包括精密制导武器、灵巧武器、侦查通讯、破坏地方指挥系统战斗力等等。在国内，MEMS技术尚不如美、日、德成熟，但对于作为“国防七子”之一的北京理工大学的学生和老师而言，发展MEMS技术不仅仅是科研，也是一种使命与责任。电子对抗技术随后我们还接触了电子对抗技术。电子对抗技术是军用信息对抗的一个分支。在老师的介绍中，我们了解到了隐身技术、防御技术和反辐射摧毁技术。隐身技术包括雷达隐身、红外隐身、可见光隐身和声波隐身技术等，特别是雷达和红外隐身技术迅速发展并获得广泛应用。研制发展了一批隐身作战飞机和隐身巡航导弹，隐身军舰也在研制试验中。雷达隐身技术主要是采用电磁波低散射外形技术和新材料技术，大幅度减小目标的雷达截面积。大多数人对于雷达隐身技术并不陌生，如海湾战争中频繁使用的F-117A隐身战斗机的雷达截面积小于0.1平方米。电子防御技术的各种抗干扰能力强的电子设备已广泛装备部队使用，如频率捷变雷达、脉冲多普勒雷达、战术相控阵雷达、跳频通信电台等。部分地解决了捷变频与动目标显示的兼容问题,多基地雷达的关键技术已经突破,战术导弹广泛采用复合制导技术。未来必将在军事领域起着巨大的作用。静电探测技术最后一次的课程中，来自探测系的老师给我们介绍了静电探测技术。静电在日常生活中往往给我们带来很多麻烦甚至安全隐患。但是从另一方面看，静电也给我们的生活带来了巨大的便利，静电打印、静电喷雾、静电集尘都是人们对静电的巧妙的利用。老师所介绍的静电目标探测是基于目标自身带有大量电荷的特征，通过其周围产生的静电场、利用经典探测板极和探测电路，实现对于目标位置、方向和运动信息的获取。静电探测可以应用于灾后搜寻，可以实现人机交互，在军事上可以用于探测军事目标。可以说静电探测技术是人类对于电的利用的一次创新，未来也必将在我们的生活中起着更加重要的作用。思考与感悟经过了这些课程的学习，我对自己的未来方向也有了更多的理解和感悟。虽然现阶段，中国的工业水平和科研模式都还需要不断地提高与完善，但我相信，随着智能硬件的发展日益受到国家的重视，机器人乃至整个智能硬件的相关学科都会迎来发展的春天。而作为北理工机电专业的学生，我们在这样的机遇面前有着得天独厚的条件，我们有优秀的老师，浓厚的学术氛围，而我们要做的就是把握当下学习的时光，争取机会磨练自己，珍惜这样的学习与发展机会。如果未来有机会，我希望自己能参与到仿生机器人的研究中。仿生机器人技术将生物学科与机电学科的融合，科技与自然的完美交汇给了我巨大的震撼。对于自然界生物的模仿不仅充满着智慧，也充满着创造力。每一个细节都需要你格外注意才能做到惟妙惟肖，从生物体特征到力学原理，从机械设计分析到控制，每一个细节也充满着无限的可能。从读书时起就对生物特别感兴趣，尤其是神经网络。却阴差阳错来到了机电专业。仿生机器人仿佛让我看到了另一条出路，希望有一天我也能将这两门科学结合。而现在，我会好好努力，亦会更加珍惜。