智能科学技术概论__机器人篇XXXX09121219

1机器人与信息自动化研究所InstituteofRobotics&AutomaticInformationSystem天津市智能机器人技术重点实验室TianjinKeyLaboratoryofIntelligentRobotics刘景泰教授南开大学机器人与信息自动化研究所所长天津市智能机器人技术重点实验室主任2013年9月12日、2013年12月19日二主楼A107欢迎同学们加盟南开大学智能科学技术概论——机器人篇（1）ChangingYourIdeaofWhatRobotsCanDoInstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystem2013级智能概论考试要求•写一个正式的与智能科学与技术相关的学术报告–题目–摘要、关键词–正文–参考文献•报告主题：紧密围绕各老师的授课内容展开分析、思考、考证、评论、批评、建议等；与自己的学业规划相结合为佳；•具体要求–字数：4000字–不接收打印稿，用南开大学作业纸书写；打印稿评分×0.7，非作业纸评分×0.9–Deadline：下学期开学的周一17:00之前，由班长统一提交；每晚一天评分×0.92InstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystem主要内容南开大学机器人所的研究方向2000年之后让世界震惊的3个机器人什么叫机器人——机器人的基本概念机器人的发展历史国内几大机器人研发基地我国机器人发展的历程机器人技术发展的未来智能系统的相关知识神七与太空行走InstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystem“概论”不可能系统讲授相关科学技术的知识点;鼓励大家随时提问，展开讨论；工程的例子，如神七上天带来的思考；创新与创新性学习，为大学生活做铺垫；穿插的内容3刘景泰机器人与信息自动化研究所5一味用学科竞赛来提升中学生的创新能力，是痴人说梦，奥赛不是万能的。中小学教育的困境刘景泰机器人与信息自动化研究所6科技进步对于中小学教育的影响•学生对于科技进步的淡漠•应试教育与好奇心的灭失•科技创新与素质教育•清醒的头脑需要健康的体魄4刘景泰机器人与信息自动化研究所7大的背景和形势：“欢乐”的校园2013年6月21日，《南都周刊》与百度知道联合刊发了关于《中国式教育：改变或被改变》的调查报告。90%以上的大学生都有过逃课经历。28.7%的学生认为教学效果差，没有学到东西；27.8%的学生认为课程乏味，脱离实际；20.5%的学生认为教学内容陈旧，信息量太少；7.4%的学生认为教学内容太容易，自学也可以掌握。一个个不在课堂待着，大学生又去着急忙什么了？百度知道相关问答数排行显示，谈恋爱、看韩剧、玩游戏、网购、做生意、打扮、寻找直男等几乎成为在校大学生的全部生活。28%以上的人群认为大学校园就是婚姻、家庭的练兵场，12%以上的大学生正忙于挣钱，1%的大学生在为考研努力读书。刘景泰机器人与信息自动化研究所9科技进步给我们的启示•科技进步史——了解历史才能展望未来WHATWERETHEGREATESTINVENTIONSOFALLTIME?人类历史上昀伟大的发明和发明人HereistheEncyclopædiaBritannica'slistfor--TheGreatestInventionsofAllTimes5刘景泰机器人与信息自动化研究所10人类历史上最伟大的321项发明分布201110001003113026815100158发明数量刘景泰机器人与信息自动化研究所11人类历史上最伟大的321项发明分布1574542242098664发明数量发明数量6刘景泰机器人与信息自动化研究所12人类历史上最伟大的321项发明分布49%14%13%7%6%3%3%2%2%1%发明数量US美国others其他国家UK不列颠王国France法国Germany德国china中国Italy意大利Netherlands荷兰Russia俄罗斯Japan日本刘景泰机器人与信息自动化研究所13中国近代史给我们的启示——处变不惊•公元1600年以来中国的变化是迅猛的•现在是史上最好的时期，没有之一•中国梦vs世界潮流7刘景泰机器人与信息自动化研究所14科技进步对于“学习方式”的影响•互联网是最好的老师•多读名著名作是请教“老师”的基础•查字典►►查网络你读过几本书？刘景泰机器人与信息自动化研究所15学习革命：循序渐进→网格化学习传统学习模式先现代学习模式的转变随时提问，随时解答，随时讨论Gridlearning8刘景泰机器人与信息自动化研究所16子曰：「學而時習之，不亦說乎？」子曰：「敏於事而慎於言，就有道而正焉，可谓好学也已。」批注:不能太慎於言子曰：「学而不思则罔，思而不学则殆。」子曰：「学如不及，犹恐失之。」子曰：「吾尝终日不食，终夜不寝，以思；无益，不如学也。」子曰：「不怨天，不尤人；下学而上达。知我者，其天乎！」子夏曰：「博学而笃志，切问而近思；仁在其中矣。」如何学习呢？机器人与信息自动化研究所18机器人所主要研究方向－控制与仿真1.微纳操作与系统2.网络与遥操作机器人技术3.机器人学与先进控制方法4.医疗与服务机器人技术5.机器人仿真与虚拟现实技术6.移动与飞行机器人技术7.先进机构学8.信息自动化9机器人与信息自动化研究所InstituteofRobotics&AutomaticInformationSystemx卢桂章刘景泰方勇纯赵新张建勋陈增强陈秋双陈万义孙青林刘忠信教育是神圣的事业，教师是教育之本，学生是教育之体。刘景泰机器人与信息自动化研究所20网络机器人典型作业—遥装配10刘景泰机器人与信息自动化研究所21网络机器人典型作业TeleDart演示南开大学现场美国遥操作清华大学遥操作刘景泰机器人与信息自动化研究所22网络机器人TeleLightSaber演示11刘景泰机器人与信息自动化研究所23面向大型吊车的负载起降实验刘景泰机器人与信息自动化研究所24微创手术机器人腔镜微创手术虚拟训练系统12刘景泰机器人与信息自动化研究所25微创手术机器人腔镜微创手术机器人脊柱微创手术机器人刘景泰机器人与信息自动化研究所26功能性电刺激在天津市残联康复中心的临床试验临床功能电刺激FES实验WithoutFESWithFES13刘景泰机器人与信息自动化研究所27辅助性机器人技术exoskeletonwalkingassistantrobotEEGbaseddialingsystem刘景泰机器人与信息自动化研究所28细胞模式形成机理研究14刘景泰机器人与信息自动化研究所293D全彩色雕刻喷绘机器人大幅面3D雕刻刘景泰机器人与信息自动化研究所303D全彩色雕刻喷绘机器人3D彩色喷绘机器人钓鱼岛15刘景泰机器人与信息自动化研究所31三维立体喷绘刘景泰机器人与信息自动化研究所32仿人机器人移动作业协调关键技术和系统集成乒乓球作业机器人主要工作:•乒乓球动力学建模•3D仿真•轨迹规划与优化•不确定性引入仿真系统16刘景泰机器人与信息自动化研究所33高速移动机器人NK-Rover的特技作业•追求结构简单；•迎接全电动车时代•四轮独立驱动•性能全靠控制•关键技术控制、传感、建模刘景泰机器人与信息自动化研究所34缩微智能车自主驾驶比赛•双摄像头•四轮驱动•舵机转向•嵌入式上下位机车道保持交通标志识别自动避障越道超车17InstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystemMicro-manipulationExperimentMicro-manipulationPlatformDepthExtraction,Z:2μmX,YResolution1μmTimeforobtainingadepthdata:0.2sTimeforaautomaticoperation:30sgenemanipulationInstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystemMicro-manipulationPlatform1.Thedemonstrationandreappearanceinunstructuredenvironment2.Thelocationbasedonmicroscopicimageprocessing3.Themulti-targetquicklocationbasedonoperationregionmapMicro-manipulationPlatform18InstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystemMEMSVoxel-BasedProcessSimulationVirtualMEMSFabricationProcessVirtualOperationVoxelApproachforBoschprocessSimulationInstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystemTTRP仿真软件界面19InstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystemDDK系统——虚拟运行www.dadakan.cnInstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystemDDK系统支持的——空间站机器人工程20机器人与信息自动化研究所InstituteofRobotics&AutomaticInformationSystem天津市智能机器人技术重点实验室TianjinKeyLaboratoryofIntelligentRobotics刘景泰教授南开大学机器人与信息自动化研究所所长天津市智能机器人技术重点实验室主任2013年9月12日、2013年12月19日二主楼A107欢迎同学们加盟南开大学智能科学技术概论——机器人篇（2）ChangingYourIdeaofWhatRobotsCanDoInstituteofRoboticsandAutomaticInformationSystem2013级智能概论考试要求•写一个正式的与智能科学与技术相关的学术报告–题目–摘要、关键词–正文–参考文献•报告主题：紧密围绕各老师的授课内容展开分析、思考、考证、评论、批评、建议等；与自己的学业规划相结合为佳；•具体要求–字数：4000字–不接收打印稿，用南开大学作业纸书写；打印稿评分×0.7，非作业纸评分×0.9–Deadline：下学期开学的周一17:00之前，由班长统一提交；每晚一天评分×0.921机器人与信息自动化研究所462000年之后让世界震惊的3个机器人日本HONDA的ASIMO美国BostonDynamics的BigDog德国FESTO的SmartBirdOuraim:maximisedproductivityandcompetitivenessforourcustomers.机器人与信息自动化研究所47为什么这3个机器人让世界震惊?!日本HONDA的ASIMOBeganin1986withE0AdvancedStepinInnovativeMobility日本HONDA的ASIMOBeganin1986withE0AdvancedStepinInnovativeMobility乒乓球作业机器人:•3D仿真•轨迹规划与优化•不确定性引入仿真系统22机器人与信息自动化研究所48为什么这3个机器人让世界震惊?!美国BostonDynamics的BigDogBeganin1974ledbyMarcRaibertOnMarch18,2008,BostonDynamicsreleasedvideofootageofanewgenerationofBigDog.美国BostonDynamics的BigDogBeganin1974ledbyMarcRaibertOnMarch18,2008,BostonDyna