立面三维可越障清洁机器人系统

针对目前立面清洁机器人壁面吸附能力与越障能力不足的缺点，课题组设计了一种基于4旋翼无人机技术的立面三维可越障清洁机器人机械系统。针对外墙清洁机器人的运动策略及越障策略，采用旋翼吸附的原理，设计了机器人系统结构及机器人本体结构组成；采用无人机技术和升降系统的设计，实现了机器人本体6自由度方向的运动能力；采用无人机技术和履带式行星轮，实现了机器人的越障功能。进行了样机实验，结果表明该机器人具备运动与越障的可行性和平稳性。     

一种新型服务机器人的设计与分析

随着老龄化社会的到来和机器人技术的发展，服务机器人成为了机器人领域的研究热点之一。以提高服务的舒适性为切入点，设了一款新型服务机器人并对其机械臂轨迹规划进行了研究。首先，结合轮式与足式的优点，设计了一种新型轮足式的服务机器人底盘，并且采用麦克纳姆轮进一步提高服务机器人的运动性能；其次，以人臂为参考对象，确定了服务机器人机械臂的自由度，并建立了服务机器人整体三维模型；最后，在MATLAB中建立机械臂模型，分析了其直线插补运动与曲线插补运动。仿真实验表明，机械臂运动时各关节的角位移、角速度和角加速度都是光滑、无跳变现象，即所设计的机械臂无论是做直线运动还是曲线运动都能够平稳的工作。     

可怕的“杀人机器人”

在大量科幻作品如《终结者》《机械战警》《机械公敌》中，都有恐怖的杀人机器人向人类展开战争的剧情。近日，联合国人权机构的特别报告员克里斯托夫·海因斯提交了一份报告，呼吁各国冻结“杀人机器人”的试验、生产和使用。否则，未来将可能出现“全自动杀人机器人”上战场并自主决定人类生死。那么，现实中的“杀人机器人”，是否真的这样凶残？各国对它的研制又到了哪一步？     

“终结者机器人”将于20年内出现

目前，人权观测组织一份警告性研究报告声称，未来20-30年内，完全自治化终结者类型的“杀手机器人”将面世，虽然能够代替军事人员执行危险任务，但是潜在着巨大的安全隐患。据英国每日邮报报道，目前，最新一份研究报告显示，完全自治的“杀手机器人”将于未来20-30年内出现，甚至会更快。军事人员对此将非常高兴，这些杀手机器人将部署在战场，使军事人员脱离危险处境。目前，美国在研制杀手机器人方面处于技术领先地位，尤其是无人机经常用于攻击巴基斯坦、也门等地可疑的好战分子。     

连续型内窥镜机器人弯曲模型

为了求解内窥镜连续型机器人在驱动下的理论弯曲曲线，课题组建立了以机器人变形单元为对象的弯曲模型。该模型将连续型机器人的整体弯曲问题分解成各段固定丝的变形问题，并以此进行了机器人的正/逆运动学建模；然后依次对驱动丝、固定丝和单节蛇骨之间进行了力学分析，并基于Cosserat杆理论推导出固定丝的弯曲模型，求解出相邻蛇骨间的弯曲角度，得到了机器人的整体弯曲；最后通过MATLAB定点迭代的方式求解了机器人在不同驱动力下的弯曲状态，与16关节样机试验进行了对比。结果表明：误差率最大为6.7%，最小为2.9%，说明了该理论模型的有效性。此模型为内窥镜连续型机器人弯曲求解提供了一种有效的方法。     

机器人技术在经济周期变革中的作用

技术创新理论为经济发展提供了一个新的解释因素，特别是在现当代，技术创新在经济中的刺激作用日益重要。而机器人技术是一项高精尖的高技术群，涉及机械制造，计算机，通信等众多学科领域。本文应用技术创新理论界定机器人技术在创新分类中的位置，分析机器人技术在康德拉季耶夫周期变革中的作用。     

薄片式软体爬行机器人

为了提高软体爬行机器人狭缝通过能力，课题组设计了一种薄片式软体爬行机器人。利用介电弹性体材料较高的能量密度、极快的响应速度、较低的制作成本及良好的变形能力使其作为驱动器，安装在驱动器两侧的压缩弹簧作为储能器，使驱动器能够输出推力的同时保持其轻薄的特性；并采用单向摩擦片作为机器人足部来推动机器人前进。实验测试的机器人长为100 mm，宽为65 mm，高为15 mm，质量为34.7 g，通过控制变量法分析了不同电压幅值、不同频率和不同剪切条数量对机器人爬行速度的影响，选取合适的信号输入。结果表明：试验机器人的最快爬行速度达到46.6 mm/s，最大载质量为60 g，最大爬行坡度为15°；该机器人能够在高度仅为17 mm的缝隙内爬行，运动性能良好。     

基于驱动轮同步转向机构的全向移动机器人

针对现有轮式全向移动机器人在工程实际应用中存在的同步转向能力差的问题，基于全向移动的轮式机构，设计了一种全向轮同步转向机构，以实现一个步进电机控制4个驱动轮同步转向。分析该转向机构的工作机理，并将该转向机构应用于全向移动机器人，在此基础上研制出一款主要应用于食品厂材料搬运工作的产品样机。通过对机器人进行运动学分析，得到了输入转速与机器人运动速度之间的关系，验证了该机器人的全向移动功能，降低了轮式全向移动机器人控制难度。研究实现了机器人高速度、高精度、高稳定性全向移动。     

基于2UU UPU并联机构的4足机器人设计

针对串联4足机器人负载能力低及由误差累积导致的控制精度低的问题，课题组采用2UU UPU并联机构作为4足机器人大腿基本构型，并在动平台上添加一长杆作为小腿结构设计了新型4足机器人。首先基于修正的Kutabach Grübler公式计算单腿机构的自由度并进行验证；其次利用几何关系求解该结构的逆解表达式；然后基于结构的约束条件，借助MATLAB软件求得该并联机构的工作空间；接着在SolidWorks中建立4足机器人的三维模型；最后进行4足机器人的步态规划和仿真分析。结果表明：该机构工作空间大，运动平稳，控制方便，适合作为4足机器人腿部结构。该研究在工程上有一定的实用性。     

机器人的崛起与就业变动：2009—2017

本文基于不同城市受机器人影响前的行业结构差异，结合各行业在应用机器人上技术可行性的不同，联合使用城市层面与个体微观数据，考察了机器人对当地劳动者就业的影响。研究发现：2009—2017年间机器人对就业总体呈促进作用，但机器人的替代效应随技术进步逐年增强，2013年后机器人已对劳动者呈现净替代效应；在此期间，机器人对制造业就业呈现逐渐增强的替代趋势，但对生产性服务业就业则存在显著的拉动作用；机器人对不同劳动者群体的影响也存在差异，男性和低学历劳动者承受了更大的就业冲击。     

一百年后的学校

“快醒醒!快醒醒!该上学了。”在机器人佣佣娇美的声音中，我起身穿好衣服，洗脸刷牙。我屹过营养早餐，机器人佣佣一按、电钮就用他的自动手臂把我安全地送到了学校。     

多移动机器人3阶段解耦路径规划

针对多移动机器人集群在路径决策时任务执行时间过长、容易陷入死锁等问题，课题组提出了一种3阶段解耦路径规划方法。利用栅格法建立二维环境模型，首先以传统蚁群算法为基础，引入参数自适应机制和路径指引函数，提高算法的收敛速度；其次将多机器人集群路径规划分为3个阶段，提前预判出冲突路段，减少机器人的等待时间和绕行距离；最后利用MATLAB软件进行仿真实验。仿真结果表明：使用改进后的蚁群算法进行路径规划最优路径长度减少了5.5%，算法的收敛速度提升了近50%；在不同的栅格环境下，可以有效地预测和消解多机器人间的冲突。该研究为多机器人的路径规划提供了一种新的方法。     

单腿三维跳跃机器人动力学建模及控制

在三维环境中实现连续、稳定和准确地跳跃是单腿跳跃机器人的研究难点，课题组设计了一种质心可准确抵达三维空间中目标位置点的单腿跳跃机器人。基于弹簧加载倒立摆(SLIP)动力学模型，实现了对机器人起跳速度的控制，使可控连续跳跃成为可能；基于反作用轮倒立摆(RWP)动力学模型和角动量守恒定律，实现了在3个惯性尾辅助下的三维姿态实时控制；集成SLIP模型，RWP模型和课题组提出的落地后转向策略，设计了机器人质心可精确到达预期三维目标点的连续跳跃算法。仿真结果表明：该单腿跳跃机器人可实现在三维环境中的连续、稳定和准确跳跃，从而验证了课题组提出的三维跳跃动力学模型及其控制算法的可行性。     

工业机器人应用、上下游产业关联与中国企业出口产品质量

基于2006—2015年中国沪深A股制造业上市公司数据、海关数据和国际机器人联盟数据，从上下游产业关联视角探究工业机器人应用对中国企业出口产品质量的影响。研究发现：行业内和行业间前向关联渠道机器人应用显著促进了企业出口产品质量升级，行业间后向关联渠道机器人应用对企业产品质量变动不存在显著影响；各渠道工业机器人应用对中国企业出口产品质量的影响与企业所有制类型和行业要素密集度密切相关，其中同行业机器人应用对劳动密集型行业产品质量的促进作用仅体现在食品和饮料业以及木材和家具业，对纺织和服装业的产品质量升级具有负向抑制作用，但不显著；工业机器人应用存在资源再配置效应，行业内和行业间前向关联渠道机器人应用对核心产品的促进作用更为明显。     

多功能模块化居家整理机器人的结构设计

为了实现日常居住环境的智能化，课题组设计了一款基于语音识别和移动端APP控制的多功能模块化居家整理机器人。采用树莓派处理信息、下达指令，利用单片机控制的摄像头对物品进行识别，通过超声波和红外线2种测距模块实现机器人整体避障和循迹，由搭载的6轴机械臂及配套机械爪对物品进行抓取与整理。设计了该机器人的机械爪模块、升降转台、清洁模块、万向移动底盘和摩天轮置物台等结构。实物样机运行结果表明：该机器人能够有效抓取不同形状的物品，使用过程自动化程度高，环境适应性强，整理与搬运效率高。     

海外

丹麦发明可以品红酒的机器人 近期，ACS Nano上发表了一篇研究，丹麦的研究人员也研发出了一款新的传感器，可以用来品红酒。研究人员发明了一个基于表面等离子共振（SPR）的纳米传感器，可以识别出红酒的干度。红酒中的单宁酸会刺激到味蕾，所以用机器人来品酒会比红酒品酒师要更高效。     

新！社区来了“机器人大厨”

机器人烧出的饭菜是什么味道？日前，上海市杨浦区控江路街道社区生活服务中心推出由机器人掌勺烧菜的社区食堂。“机器人大厨”曾在2010年上海世博会亮相，但真正进入社区还是首次。     

数字经济时代工业智能化如何影响服务出口

将工业机器人安装数量作为反映工业智能化程度的指标，从理论和实证两个层面分析了工业智能化对服务出口的影响。理论方面，将工业机器人安装纳入Melitz异质性企业贸易模型，证明了工业机器人可以直接影响制造业出口规模，并在产业关联的角度下分析了制造业出口规模扩大对促进服务出口的重要性，这为人工智能影响服务贸易领域的研究提供了新的理论链条。实证方面，使用2009—2019年52个国家的工业机器人数据以及宏观贸易数据，实证研究发现工业智能化确实对服务出口有促进作用，对发展中国家与生产性服务业效果更加显著，在检验稳健性与处理内生性问题后结果依然稳健。机制检验表明，制造业出口规模在工业机器人影响服务出口这一机制中起正向促进中介作用。这为我国在数字经济时代推动人工智能更好地提升服务出口水平提供了重要参考。     

4足机器人多步态规划与仿真

为了实现一种前膝后肘式4足机器人多步态稳定行走，课题组采用D H法对机器人进行运动学建模，求解了其运动学正解和逆解。规划了不同步态的足端轨迹和质心位置，分析了静步态和动步态下支撑相和摆动相切换序列，通过平滑关节角过渡的方法使机器人从静步态过渡到动步态。将MATLAB中规划好的关节轨迹作为ADAMS驱动输入，实现了3种步态下的连续仿真。分析了平地行走步态、越障步态和对角小跑步态下机器人运动特性。结果表明规划的3种步态有效可行，静步态和动步态衔接平滑，为驱动元件选型和步态参数优化提供了参考。     

社交机器人对政治传播的影响与纠偏

社交机器人在社交媒体中具有重要的地位和作用。社交机器人具有自动性、社交性、功能性和中介性等特点，可通过干预政治事件对政治传播产生影响，既服务于政治传播速度和广度也破坏了政治传播环境。社交机器人具有激发民众参与政治事件，加快政治传播的互动和加速信息传播速度等正面影响，也具有监视规训民众、塑造个体威权人格、滋生民粹主义、破坏政治认同等负面影响。但对技术进行管控能够加强对社交机器人行为的治理，机器人自身对信息的筛查作用可以应用到敏感信息的智能把关，预防信息二次传播造成影响的不断扩大。平台对算法技术的管控能预防机器人抓取用户态度和意见，国家自身的意识形态和文化底蕴能够加强制度自信和政治自信，从技术上切断外部的舆论侵略、从意识形态上加强巩固，能够从根源防止机器人煽动民众极化。未来可通过强化算法管制、升级政治传播把关、加强意识形态治理、提升全球治理水平等规避社交机器人风险。