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機器人計劃，綜合實踐活動計劃機器人

來源：整理 時間：2024-12-29 08:46:51 編輯：智能門戶 手機版

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1，綜合實踐活動計劃機器人

http://www.baidu.com/s?wd=%BB%FA%C6%F7%C8%CBPPT。你下一下看和不合適

綜合實踐活動計劃機器人

2，機器人產(chǎn)業(yè)十三五規(guī)劃是什么意思

11月5日，第三屆中國機器人高峰論壇在上海舉行，工信部人士在會上透露，工信部將從多個方面加強行業(yè)管理，進一步推進機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其中包括組織制定我國機器人路線圖以及機器人產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃。是工信部組織制定的
第一產(chǎn)業(yè)：農(nóng)業(yè)（包括種植業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、副業(yè)和漁業(yè)） 第二產(chǎn)業(yè)：工業(yè)（包括采掘工業(yè)、制造業(yè)、自來水、電力、蒸汽、熱水、煤氣）和建筑業(yè)。 第三產(chǎn)業(yè)：除第一、第二產(chǎn)業(yè)以外的其他各業(yè)。由于第三產(chǎn)業(yè)包括的行業(yè)多、范圍廣，根據(jù)我國的實際情況，第三產(chǎn)業(yè)可分為兩部分；一是流通部門，二是服務部門。具體又可分為四個層次： 、、從這些來看的話，機器人產(chǎn)業(yè)應該屬于第二產(chǎn)業(yè)。

機器人產(chǎn)業(yè)十三五規(guī)劃是什么意思

3，智能機器人的發(fā)展方向

不過，盡管機器人人工智能取得了顯著的成績，控制論專家們認為它可以具備的智能水平的極限并未達到。問題不光在于計算機的運算速度不夠和感覺傳感器種類少，而且在于其他方面，如缺乏編制機器人理智行為程序的設計思想。你想，現(xiàn)在甚至連人在解決最普通的問題時的思維過程都沒有破譯，人類的智能會如何呢——這種認識過程進展十分緩慢，又怎能掌握規(guī)律讓計算機“思維”速度快點呢？因此，沒有認識人類自己這個問題成了機器人發(fā)展道路上的絆腳石。制造“生活”在具有不固定性環(huán)境中的智能機器人這一課題，近年來使人們對發(fā)生在生物系統(tǒng)、動物和人類大腦中的認識和自我認識過程進行了深刻研究。結(jié)果就出現(xiàn)了等級自適應系統(tǒng)說，這種學說正在有效地發(fā)展著。作為組織智能機器人進行符合目的的行為的理論基礎，我們的大腦是怎樣控制我們的身體呢？純粹從機械學觀點來粗略估算，我們的身體也具有兩百多個自由度。當我們在進行寫字、走路、跑步、游泳、彈鋼琴這些復雜動作的時候，大腦究竟是怎樣對每一塊肌肉發(fā)號施令的呢？大腦怎么能在最短的時間內(nèi)處理完這么多的信息呢？我們的大腦根本沒有參與這些活動。大腦——我們的中心信息處理機“不屑于”去管這個。它根本不去監(jiān)督我們身體的各個運動部位，動作的詳細設計是在比大腦皮層低得多的水平上進行的。這很像用高級語言進行程序設計一樣，只要指出“間隔為一的從1～20的一組數(shù)字”，機器人自己會將這組指令輸入詳細規(guī)定的操作系統(tǒng)。最明顯的就是，“一接觸到熱的物體就把手縮回來”這類最明顯的指令甚至在大腦還沒有意識到的時候就已經(jīng)發(fā)出了。把一個大任務在幾個皮層之間進行分配，這比控制器官給構(gòu)成系統(tǒng)的每個要素規(guī)定必要動作的嚴格集中的分配合算、經(jīng)濟、有效。在解決重大問題的時候，這樣集中化的大腦就會顯得過于復雜，不僅腦顱，甚至連人的整個身體都容納不下。在完成這樣或那樣的一些復雜動作時，我們通常將其分解成一系列的普遍的小動作 （如起來、坐下、邁右腳、邁左腳）。教給小孩各種各樣的動作可歸結(jié)為在小孩的“存儲器”中形成并鞏固相應的小動作。同樣的道理，知覺過程也是如此組織起來的。感性形象——這是聽覺、視覺或觸覺脈沖的固定序列或組合 （馬、人），或者是序列和組合二者兼而有之。學習能力是復雜生物系統(tǒng)中組織控制的另一個普遍原則，是對先前并不知道、在相當廣泛范圍內(nèi)發(fā)生變化的生活環(huán)境的適應能力。這種適應能力不僅是整個機體所固有的，而且是機體的單個器官、甚至功能所固有的，這種能力在同一個問題應該解決多次的情況下是不可替代的?？梢姡m應能力這種現(xiàn)象，在整個生物界的合乎目的的行為中起著極其重要的作用。本世紀初，動物學家桑戴克進行了下面的動物試驗。先設計一個帶有三個小平臺的T形迷宮，試驗動物位于字母T底點上的小平臺上，誘餌位于字母T橫梁兩頭的小平臺上。這個動物只可能做出以下兩種選擇，即跑到岔口后，它可以轉(zhuǎn)向左邊或右邊的小平臺。但是，在通向誘餌的路上埋伏著使它不愉快的東西：走廊兩側(cè)裝著電極，電壓以某種固定頻率輸進這些電極之中，于是跑著經(jīng)過這些電極的動物便受到疼痛的刺激——外界發(fā)出懲罰信號。而另一邊平臺上等著動物的誘餌則是外界獎勵的信號。實驗中，如果一邊走廊的刺激概率大大超過另一走廊中的刺激概率，那么，動物自然會適應外界情況：反復跑幾次以后，動物朝刺激概率低、痛苦少的那邊走廊跑去。桑戴克作試驗最多的是老鼠。如老鼠就更快地選擇比較安全的路線，并且在懲罰相差不大的情況下自信地選擇一條比較安全的路線，其它作試驗的動物是帶著不同程度的自適應性來體現(xiàn)這一點的，不過，這種能力是參加試驗的各種動物都具有的?？刂茩C器人的問題在于模擬動物運動和人的適應能力。建立機器人控制的等級——首先是在機器人的各個等級水平上和子系統(tǒng)之間實行知覺功能、信息處理功能和控制功能的分配。第三代機器人具有大規(guī)模處理能力，在這種情況下信息的處理和控制的完全統(tǒng)一算法，實際上是低效的，甚至是不中用的。所以，等級自適應結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)首先是為了提高機器人控制的質(zhì)量，也就是降低不定性水平，增加動作的快速性。為了發(fā)揮各個等級和子系統(tǒng)的作用，必須使信息量大大減少。因此算法的各司其職使人們可以在不定性大大減少的情況下來完成任務?？傊?，智能的發(fā)達是第三代機器人的一個重要特征。人們根據(jù)機器人的智力水平?jīng)Q定其所屬的機器人代別。有的人甚至依此將機器人分為以下幾類：受控機器人——“零代”機器人，不具備任何智力性能，是由人來掌握操縱的機械手；可以訓練的機器人——第一代機器人，擁有存儲器，由人操作，動作的計劃和程序由人指定，它只是記住 （接受訓練的能力）和再現(xiàn)出來；感覺機器人——機器人記住人安排的計劃后，再依據(jù)外界這樣或那樣的數(shù)據(jù) （反饋）算出動作的具體程序；智能機器人——人指定目標后，機器人獨自編制操作計劃，依據(jù)實際情況確定動作程序，然后把動作變?yōu)椴僮鳈C構(gòu)的運動。因此，它有廣泛的感覺系統(tǒng)、智能、模擬裝置（周圍情況及自身——機器人的意識和自我意識）

智能機器人的發(fā)展方向

4，21世紀機器人的發(fā)展趨勢

工業(yè)機器人應用的重點部門是汽車制造、工程機械以及電機、電子等行業(yè)的企業(yè)。反映到飛機制造工業(yè)中，生產(chǎn)工藝必須滿足使用壽命長、結(jié)構(gòu)重量輕、研制周期短和生產(chǎn)成本低等高效益的先進制造技術，使用工業(yè)機器人的作用更顯突出。 例如采用數(shù)控機加切削的大型整體結(jié)構(gòu)件。為了盡量避免使用緊固件及機械連接頭，如整體壁板、翼梁、機身隔框、翼肋、側(cè)壁和連接接頭等，廣泛采用數(shù)控加工技術，配備大型多坐標、多主軸、高轉(zhuǎn)速、多工位數(shù)控機床和加工中心等計算機集成柔性化工藝。 精密鈑金成形技術利用了大噸位數(shù)控蒙皮攔伸機，使大型復雜蒙皮在鈑金拉伸成過程中實現(xiàn)數(shù)值模擬和動態(tài)仿真，實時跟蹤三維外形檢測和變形量控制。 飛機壁板的鉚接工藝采用了機器人和包含機器人視覺系統(tǒng)、大型龍門式機器人、專用柔性工藝裝備、全自動鉆鉚機和坐標測量機組成的柔性自動化裝配系統(tǒng)。 在飛機設計和制造中，為了縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本、加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，在計算機聯(lián)網(wǎng)的基礎上，采用cad/cam一體化技術，向無紙設計、數(shù)字化預裝配、虛擬制造和并行工程等最新技術發(fā)展。 伴隨我國制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)迫切需要通過技術進步來提升產(chǎn)品質(zhì)量，增加生產(chǎn)工藝的自動化水平，是增強企業(yè)國際競爭實力的有效途徑。這次與國家863計劃機器人項目負責人的交流，使商會更加明確要在機電產(chǎn)品進出口行業(yè)中，加強對機器人產(chǎn)品國內(nèi)國際兩個市場的研究，既要宏觀把握進口關鍵設備的總體趨勢，又要不失時機地推動國產(chǎn)機器人大踏步地走向世界。
你有郵箱嗎？我這有一篇PDF格式的文章《機器人技術發(fā)展的特點與趨勢》，我發(fā)給你
需要的話請發(fā)郵件我，我把文獻給你，為節(jié)省大家時間，請看一下本人個人說明，謝謝?！酒? 來自國際機器人聯(lián)合會的報告——機器人的發(fā)展趨勢 CAJ原文下載 PDF原文下載 【刊名】 機器人技術與應用 1997年04期 編輯部Email CJFD收錄期刊 【聚類檢索】 同類文獻 引用文獻 被引用文獻 【摘要】 <正>國際機器人聯(lián)合會擁有一個有關世界機器人專家和機器人商人的信息網(wǎng)絡,利用這一網(wǎng)絡,國際機器人聯(lián)合會得出了一個季度發(fā)展趨勢報告,指出了哪些地區(qū)在機器人和自動化貿(mào)易方面有增長的趨勢。這一報告是根據(jù)26個成員國提供的數(shù)據(jù)直接得出的。 【光盤號】 INFO97S7 5 【篇名】 機器人技術的發(fā)展趨勢 CAJ原文下載 PDF原文下載 【作者】 王坤興. 【刊名】 機器人技術與應用 1999年06期 編輯部Email CJFD收錄期刊 【聚類檢索】 同類文獻 引用文獻 被引用文獻 【摘要】 目前,機器人技術出現(xiàn)如下三個重大變化:開放型體系結(jié)構(gòu)的PC控制器;與先進的CAD/CAM相結(jié)合;仿真. 【光盤號】 INFO99S4 【篇名】 新千年的機器人發(fā)展趨勢 CAJ原文下載 PDF原文下載 【刊名】 機器人技術與應用 2000年04期 編輯部Email CJFD收錄期刊 【聚類檢索】 同類文獻 引用文獻 被引用文獻 【摘要】 2000年被認為是主要汽車項目不多的一年，但汽車供應商與一般工業(yè)的新增項目將超過這一負面趨勢。據(jù)發(fā)言人透露，歐洲和美國市場進展情況良好，到去年為止，歐洲市場增長極好，美國市場保持與去年大致相同的水平，亞洲市場也正在擴大。就一般工業(yè)而論，很難得到市場增... 【光盤號】 INFO0012S2 【篇名】 機器人技術的發(fā)展趨勢與最新發(fā)展 CAJ原文下載 PDF原文下載 【作者】 陳博. 【刊名】 西安教育學院學報 2004年03期 編輯部Email CJFD收錄期刊 【機構(gòu)】 北京郵電大學自動化學院 100876. 【關鍵詞】 機器人技術. 發(fā)展趨勢. 自動化. 【聚類檢索】 同類文獻 引用文獻 被引用文獻 【摘要】 機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學、信息傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術,是當代研究十分活躍,應用日益廣泛的領域,也是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。 【光盤號】 SOCI0411 【篇名】 機器人的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 CAJ原文下載 PDF原文下載 【作者】 王亞輝. 何耀民. 【刊名】 經(jīng)濟師 2005年08期 編輯部Email 《中文核心期刊要目總覽》來源期刊 ASPT來源刊 CJFD收錄期刊 【機構(gòu)】 濮陽職業(yè)技術學院. 濮陽職業(yè)技術學院 河南濮陽457000 . 【關鍵詞】 機器人. 工業(yè)機器人. 先進機器人. 新進展. 現(xiàn)狀. 【聚類檢索】 同類文獻 引用文獻 被引用文獻 【摘要】 機器人是當今世界備受關注的前沿課題。文章闡述了機器人在國內(nèi)外的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,并提出了目前機器人研究的熱點問題。 【光盤號】 ELAW0509

5，教育機器人的發(fā)展歷史

在國外，機器人教育一直是個熱點：早在1994年麻省理工學院（MIT）就設立了 “設計和建造LEGO機器人”課程(Martin)，目的是提高工程設計專業(yè)學生的設計和創(chuàng)造能力，嘗試機器人教育與理科實驗的整合；麻省理工學院媒體實驗室“終身幼兒園”項目小組開發(fā)了各種教學工具，通過與著名積木玩具商樂高公司的緊密合作，該項目組開發(fā)出可編程的樂高玩具，幫孩子們學會在數(shù)字時代怎樣進行設計活動。同時，國外的一些智能機器人實驗室也有相應的機器人教育研究的內(nèi)容。日本,美國等一些發(fā)達國家高度重視機器人學科教育對高科技社會的作用和影響,已在信息技術課與課外科技活動開設了有關機器人的課程內(nèi)容。自1992年開始,美國政府有關部門在全國高中生中推行“感知和認知移動機器人”計劃,高中生可免費獲得70公斤重的一套零件,自行組裝成遙控機器人,然后可參加有關的比賽。日本發(fā)展機器人起步比號稱“現(xiàn)代機器人故鄉(xiāng)”的美國晚了十年,但是在機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路上,已經(jīng)走在了歐美國家的前面。這跟日本高度重視機器人教育和機器人文化的普及是分不開的。在日本,每所大學都有高水平的機器人研究和教學內(nèi)容,每年定期舉行各種不同層次的機器人設計和制作大賽,既有國際性高水平比賽,也有社區(qū)性中小學生參加的比賽。新加坡國立教育學院(NIE)和樂高教育部于2006年6月在新加坡舉辦了第一屆亞太ROBOLAB國際教育研討會，通過專題報告、論文交流和動手制作等方式，就機器人教育及其在科技、數(shù)學課程里的應用進行交流，以提高教師們開展機器人教育的科技水平與應用能力。
個人機器人——pr(personal robot)現(xiàn)在還是一個夢想。機器人研究涉及的學科涵蓋機械、電子、傳感器、驅(qū)動與控制等多個領域，過去，對機器人行業(yè)有過重大貢獻的人數(shù)不勝數(shù)。不過，從簡單的時間線已經(jīng)能夠看出，從第一代工業(yè)機器人、第二代帶有“感覺”的機器人到第三代智能機器人，機器人的體積越來越小，與pc結(jié)合得越來越緊密。說不定，pr就快成為現(xiàn)實了。 以下為1920年至今機器人發(fā)展簡史： 1920年捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中，根據(jù)robota(捷克文，原意為“勞役、苦工”)和robotnik(波蘭文，原意為“工人”)，創(chuàng)造出“機器人”這個詞。 1939年美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司制造的家用機器人elektro。它由電纜控制，可以行走，會說77個字，甚至可以抽煙，不過離真正干家務活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。 1942年美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機器人三定律”。雖然這只是科幻小說里的創(chuàng)造，但后來成為學術界默認的研發(fā)原則。 1948年諾伯特·維納出版《控制論》，闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經(jīng)、感覺機能的共同規(guī)律，率先提出以計算機為核心的自動化工廠。 1954年美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機器人，并注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作，因此具有通用性和靈活性。 1956年在達特茅斯會議上，馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法：智能機器“能夠創(chuàng)建周圍環(huán)境的抽象模型，如果遇到問題，能夠從抽象模型中尋找解決方法”。這個定義影響到以后30年智能機器人的研究方向。 1959年德沃爾與美國發(fā)明家約瑟夫·英格伯格聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機器人。隨后，成立了世界上第一家機器人制造工廠——unimation公司。由于英格伯格對工業(yè)機器人的研發(fā)和宣傳，他也被稱為“工業(yè)機器人之父”。 1962年美國amf公司生產(chǎn)出“verstran”(意思是萬能搬運),與unimation公司生產(chǎn)的unimate一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。 1962年-1963年傳感器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器，而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺傳感系統(tǒng)，并在1965年，幫助mit推出了世界上第一個帶有視覺傳感器，能識別并定位積木的機器人系統(tǒng)。 1965年約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研制出beast機器人。beast已經(jīng)能通過聲納系統(tǒng)、光電管等裝置，根據(jù)環(huán)境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續(xù)成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶傳感器、“有感覺”的機器人，并向人工智能進發(fā)。 1968年美國斯坦福研究所公布他們研發(fā)成功的機器人shakey。它帶有視覺傳感器，能根據(jù)人的指令發(fā)現(xiàn)并抓取積木,不過控制它的計算機有一個房間那么大。shakey可以算是世界第一臺智能機器人，拉開了第三代機器人研發(fā)的序幕。 1969年日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。日本專家一向以研發(fā)仿人機器人和娛樂機器人的技術見長，后來更進一步，催生出本田公司的asimo和索尼公司的qrio。 1973年世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作，就誕生了美國cincinnati milacron公司的機器人t3。 1978年美國unimation公司推出通用工業(yè)機器人puma，這標志著工業(yè)機器人技術已經(jīng)完全成熟。puma至今仍然工作在工廠第一線。 1984年英格伯格再推機器人helpmate，這種機器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預言：“我要讓機器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。 1998年丹麥樂高公司推出機器人(mind-storms)套件，讓機器人制造變得跟搭積木一樣，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。 1999年日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(aibo)，當即銷售一空，從此娛樂機器人成為目前機器人邁進普通家庭的途徑之一。 2002年丹麥irobot公司推出了吸塵器機器人roomba，它能避開障礙，自動設計行進路線，還能在電量不足時，自動駛向充電座。roomba是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機器人。 2006年 6月，微軟公司推出microsoft robotics studio，機器人模塊化、平臺統(tǒng)一化的趨勢越來越明顯，比爾·蓋茨預言，家用機器人很快將席卷全球。

6，工業(yè)機器人設計步驟

去百度文庫，查看完整內(nèi)容>內(nèi)容來自用戶:梅香自來首先是根據(jù)基本要求確定機器人的種類，是行走的提升（舉升）機械臂、還是三軸的坐標機器人、還是六軸的機器人等。選定了機器人的種類也就確定了控制方式，也就有了在有限的空間內(nèi)進行設計的指導方向。 接下來的要做的就是設計任務的確定。這是一個相對復雜的過程，在實現(xiàn)這一復雜過程的第一步是將設計要求明確的規(guī)定下來；第二步是按照設計要求制作機械傳動簡圖，分析簡圖，制定動作流程表（圖），初步確定傳動功率、控制流程和方式；第三步是明確設計內(nèi)容，設計步驟、攻克點、設計計算書、草圖繪制，材料、加工工藝、控制程序、電路圖繪制；第四步是綜合審核各方面的內(nèi)容，確認生產(chǎn)。 下面我將以六軸工業(yè)機器人作為設計對象來闡明這一設計過程。在介紹機器人設計之前我先說一下機器人的應用領域。機器人的應用領域可以說是非常廣泛的，在自動化生產(chǎn)線上的就有很多例子，如垛碼機器人、包裝機器人、轉(zhuǎn)線機器人；在即然是要說設計，那我就從頭一點一點的說起。力求講的通俗簡明一些，講得不對的地方機械結(jié)構(gòu)與驅(qū)動、信號反饋方式，設計機器人運動程序；程序要具有自適應功能，自動定應
像鄭州藍天開設的工業(yè)機器人四個專業(yè)1、工業(yè)機器人與自動化技術機械基礎、機械制圖與CAD繪圖、公差配合、電工電子基礎、鉗工工藝、電路原理、電氣控制技術與plc、單片機應用技術、電機與電氣控制技術、夾具設計、機器人編程與操作、機器人工作站系統(tǒng)集成，機器人工作站維護與保養(yǎng)。2、工業(yè)機器人與數(shù)控加工中心機械基礎、機械制圖與CAD繪圖、CAM、公差配合、金屬材料、電機與電氣控制技術、銑工工藝、工業(yè)機器人編程與操作、加工中心編程與操作、夾具設計、機器人工作站系統(tǒng)集成，機器人工作站維護與保養(yǎng)。3、工業(yè)機器人與數(shù)控車床技術機械基礎、機械制圖與CAD繪圖、公差配合、金屬材料、車工工藝、電氣控制技術、數(shù)控車床編程與操作、工業(yè)機器人編程與操作、機器人工作站基礎、夾具設計。4、工業(yè)機器人與智能焊接技術機械基礎、機械制圖與CAD繪圖、金屬材料、焊接工藝、 焊條電弧焊技術 、埋弧焊技術、電工知識氣體保護焊技術、智能焊接機器人技術、焊接機器人編程與操作、焊接機器人工作站基礎。
這個開發(fā)流程單拉哪個環(huán)節(jié)出來都夠?qū)懸粋€長文，這里只能簡單說一下我自己的認識。按照時間順序，一個批量機器人產(chǎn)品的開發(fā)由以下幾個流程組成：1. 需求分析和產(chǎn)品定義。產(chǎn)品管理人員在這個階段搜集市場信息，走訪客戶，了解競爭對手，最終總結(jié)出一種產(chǎn)品需求，以及需求所針對的典型行業(yè)和典型工藝。根據(jù)市場提出市場預期，一年能賣多少臺，目標價格區(qū)間，目標行業(yè)應用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等。根據(jù)需求，提出一份產(chǎn)品性能指標，定量的具體的對預期產(chǎn)品進行產(chǎn)品功能層面的描述，例如使用環(huán)境，工作范圍，最高速度，額定負載，實現(xiàn)某典型工藝軌跡的時間，ip等級，電源類型，重量限制，使用壽命，需要遵循哪些認證和標準等等。這里需要的技能是對行業(yè)，對市場，對成本，對公司戰(zhàn)略，對其他開發(fā)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)制造過程的綜合認識以及商業(yè)敏感。這是在長期工作中慢慢建立起來的。2. 前期研究和可行性分析針對前一步提出的產(chǎn)品性能指標，機械，仿真，驅(qū)動，電氣，軟件領域的工程師開始從各自的技術角度對指標進行評估。主要從技術可行性和成本兩個方向切入，期間還需要采購和生產(chǎn)人員的協(xié)助。目標是確定在技術和成本間是否存在一個可盈利的平衡點。在這個階段另一個重要內(nèi)容是對競爭對手相似產(chǎn)品進行詳盡的分析和測試，盡可能把對手的經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為自己產(chǎn)品的優(yōu)勢。本階段結(jié)束后會得到一個概念方案，并且對開發(fā)周期和成本有了估計。這些內(nèi)容會以可行性分析報告，項目計劃，成本分析，風險評估等形式成為輸出文檔供管理層決策是否正式開始開發(fā)項目。在這個階段各個領域都會有資深的工程師參加。各個領域涉及的知識和技術會在后面其他開發(fā)階段介紹。3. 計算與仿真前面的概念方案雖然缺乏大部分細節(jié)，但依靠大致的尺寸，負載，速度，典型工藝軌跡等信息已經(jīng)可以對產(chǎn)品進行粗略的建模和仿真計算。依照概念方案中的幾何尺寸信息可以建立機器人的運動學模型。在這樣的基礎上，外部負載是已經(jīng)定義，自然質(zhì)量負載和摩擦力根據(jù)經(jīng)驗估計，這樣可以進一步獲得動力學模型。以目標速度和軌跡作為輸入進行動力學仿真就獲得了兩項重要的數(shù)據(jù)：a. 各驅(qū)動軸扭矩；b. 各關節(jié)受力情況；其中前者作為驅(qū)動系統(tǒng)開發(fā)和選型的依據(jù)，而后者是機械結(jié)構(gòu)設計的依據(jù)。仿真計算工作是機器人開發(fā)過程中系統(tǒng)層和元件層的接口，面向產(chǎn)品功能的性能指標在這里被轉(zhuǎn)化為面向技術實現(xiàn)的各元件性能參數(shù)。在這個階段格外需要經(jīng)典力學，多體動力學仿真，對機械系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)以及控制理論的綜合知識要有深刻的理解。需要熟練使用仿真計算工具，matlab/simulink, modelica, adams, 或各種機器人領域內(nèi)的軟件。當然工具的使用并不是最重要的，對知識的理解永遠是第一位。4. 驅(qū)動系統(tǒng)選型開發(fā)驅(qū)動系統(tǒng)包括從電源，伺服驅(qū)動器，電機，到減速機的一系列元件，更多被叫做powertrain。因為不同元件涉及的領域差別較大，通常由電力電子(power electronic)，伺服電機，減速機三個領域的工程師合作完成。根據(jù)經(jīng)仿真計算得出的轉(zhuǎn)速扭矩需求，在上述三個領域內(nèi)的產(chǎn)品內(nèi)選擇已有的標準型號，在標準型號的基礎上進行優(yōu)化，或開發(fā)新型號。這里設計的三個元件驅(qū)動器，伺服電機，減速機是工業(yè)機器人最核心的三個零部件，承載了物理層的大部分關鍵技術，也是元件成本的大頭。三個元件都是工業(yè)系統(tǒng)中的常用元件，但對性能要求與其他應用（除了精密加工和航空航天）比要高一些。因為安裝空間有限且封閉，在緊湊型和熱量管理上的要求尤其高。在這個階段，工程師需要對相關領域的知識有深入理解，例如電力電子，電機驅(qū)動與控制 （基于空間向量），電機（主要是無刷永磁電機）設計，電機相關的電磁學，各種減速機設計和應用，軸承與潤滑等。如果不涉及元件開發(fā)只是選型則需要對各種元件的性能參數(shù)有深入的理解，且有大量應用經(jīng)驗。5. 機械設計常規(guī)的運動系統(tǒng)機械設計。設計輸入有以下幾方面，一是經(jīng)過仿真計算的機械部分子系統(tǒng)性能指標（長度，空間運動范圍，重量），二是各節(jié)點受力分析，三是驅(qū)動系統(tǒng)的安裝要求，四是功能性能指標中對安裝方式和應用環(huán)境的要求。綜合這些輸入，機械工程師需要選擇適當?shù)牟牧希O計合理的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)以上要求。其中力學分析結(jié)果作為有限元分析的輸入，由機械工程師對設計進行有限元計算，驗證結(jié)構(gòu)的強度。知識結(jié)構(gòu)上：機械設計，材料，有限元，熟悉相關標準，了解各種加工工藝（鑄造，壓鑄，塑料成型，鈑金，焊接），熟練使用cad軟件（proe, ug, catia, inventor），有限元計算，還有更重要的，經(jīng)驗，經(jīng)驗，經(jīng)驗。6. 控制柜設計典型的工業(yè)驅(qū)動控制系統(tǒng)電氣柜設計。柜體為驅(qū)動系統(tǒng)中的電源和啟動器，控制系統(tǒng)中的工控計算機（大多廠商選擇工控計算機而不是plc加運動控制器方案），以及通信總線系統(tǒng)提供安裝，操作，維護的環(huán)境。布局，熱量管理，以及相關設計標準（iec, ul, gb, ce）的執(zhí)行是關鍵。知識體系：低壓電氣系統(tǒng)設計，伺服驅(qū)動系統(tǒng)應用，電氣柜風道和散熱設計，本質(zhì)安全，現(xiàn)場總線的連接，各種設計標準。熟練使用cad軟件（eplan, autodesk）
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