發(fā)布時間：2023-03-08 15:28:04
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機器人技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
（一）學(xué)校與企業(yè)的“微”距離學(xué)校與企業(yè)間的“微”距離可通過遠程技術(shù)來實現(xiàn)。現(xiàn)代遠程教學(xué)是基于計算機網(wǎng)絡(luò)而展開的，主要采用多種媒體技術(shù)進行集成交互和通信聯(lián)系的教學(xué)方式。企業(yè)與學(xué)校要充分發(fā)揮遠程教育師生分離、非面對面組織教學(xué)的特點，突破空間與時間的界限，使學(xué)生可以隨時隨地學(xué)習(xí)，使教師可以隨時隨地傳授知識?？梢哉f，適時地運用現(xiàn)代遠程教學(xué)可以更為便捷地完成校企間的聯(lián)合教學(xué)，也節(jié)約學(xué)校和企業(yè)的人力、物力資源。
（二）企業(yè)的“新”活力多媒體技術(shù)的交互性特點可以激發(fā)設(shè)計人才的創(chuàng)新思維，為企業(yè)輸入“新血液”?，F(xiàn)代的人機交互界面已經(jīng)從傳統(tǒng)的命令行式的交互向多通道、多感官式交互方向發(fā)展。交互式的教學(xué)方式在信息傳播者和受眾間能實時交換信息，從而激起設(shè)計人才學(xué)習(xí)的主動性，提高設(shè)計人才的想象力、創(chuàng)造力，激發(fā)他們的創(chuàng)新設(shè)計思維。創(chuàng)新設(shè)計思維正是推動企業(yè)發(fā)展的不竭動力。
（三）人才“真”體驗設(shè)計人才利用模擬教學(xué)方式實現(xiàn)教學(xué)過程的“真”體驗。模擬教學(xué)創(chuàng)造出貼近學(xué)習(xí)內(nèi)容的實踐環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者在有情境、情緒的具象背景下學(xué)習(xí)。藝術(shù)設(shè)計教學(xué)具有抽象性特征，模擬教學(xué)法能化抽象為具象，更好地表達教學(xué)內(nèi)容。利用模擬教學(xué)的方法可以實現(xiàn)設(shè)計人才從學(xué)校到企業(yè)的自然過渡，解決學(xué)校藝術(shù)設(shè)計教學(xué)日益脫離實踐的問題。
（四）校企間實時交流校企間通過視頻會議進行“實時”交流。視頻會議系統(tǒng)是通過視、音頻和多媒體通信技術(shù)實現(xiàn)的、支持人們遠距離進行實時信息交流與共享、開展協(xié)同工作的應(yīng)用系統(tǒng)。視頻會議能讓信息交流、思想表達更直觀。通過視頻會議系統(tǒng)可以實現(xiàn)校企間設(shè)計人才與專業(yè)老師、企業(yè)技術(shù)人員之間的實時互動，讓校企雙方有溝通信息、協(xié)調(diào)關(guān)系、保持平衡的橋梁和紐帶。
二、在校企合作基地中，推動多媒體技術(shù)創(chuàng)新
在校企合作基地場所，校企雙方為實現(xiàn)在校所學(xué)與企業(yè)實踐的有機結(jié)合，學(xué)校實驗室研究成果和企業(yè)的設(shè)備、技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)勢互補，共同發(fā)展。如何在校企合作培養(yǎng)設(shè)計人才的同時，推動多媒體技術(shù)創(chuàng)新成為一個值得深思的問題。
（一）基地建設(shè)中人才的多重定位在實行校企合作中，設(shè)計人才的多元化培養(yǎng)是基地建設(shè)的主要方向。設(shè)計人才在校所學(xué)的理論知識在企業(yè)中得到實踐，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)結(jié)合，提高設(shè)計人才的就業(yè)競爭力。設(shè)計人才使用媒體技術(shù)可提升設(shè)計工作效率，新媒體技術(shù)的強大功能，更為設(shè)計提供便捷的手段。設(shè)計人才在媒體技術(shù)的幫助下不斷進步的同時，也推動基地建設(shè)中媒體技術(shù)的創(chuàng)新：一方面，隨著媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，它的產(chǎn)生已經(jīng)不再只屬于編程人員的工作了，要建立一個符合受眾心理審美需求、符合人機工學(xué)、便于操作的媒體界面，需要基地在媒體建設(shè)上培養(yǎng)掌握設(shè)計理論、動畫流程的設(shè)計人才。另一方面，設(shè)計人才本身就是媒體技術(shù)的受眾，通過使用才知道媒體技術(shù)的優(yōu)缺點，同時也知道自己真正需要怎樣的媒體技術(shù)來為自己更好地服務(wù)，從而在多元化人才定位培養(yǎng)中促進基地多媒體技術(shù)創(chuàng)新。
（二）多媒體技術(shù)完善產(chǎn)學(xué)研基地的建立通過校企合作建立產(chǎn)學(xué)研基地，不僅加強科研技術(shù)交流，也為學(xué)院的設(shè)計人才提供專業(yè)的實驗基地。在基地里，雙方可以就能夠提高學(xué)院科研水平和企業(yè)自身的硬件、軟件進行建設(shè)，而媒體技術(shù)就是其中之一。如2010年，中國科技大學(xué)與中科院聲學(xué)研究所聯(lián)合共建的“新媒體技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地”，旨在合作培養(yǎng)交叉學(xué)科的本科生、研究生，并為本科生、研究生和科研人員提供網(wǎng)絡(luò)新媒體技術(shù)與業(yè)務(wù)試驗、測試環(huán)境，培養(yǎng)具備產(chǎn)學(xué)研用綜合創(chuàng)新能力的復(fù)合型科技人才。
三、結(jié)語
(一)增加企業(yè)經(jīng)營成本的風(fēng)險
技術(shù)創(chuàng)新人才的離職會加大中小企業(yè)的經(jīng)營成本。技術(shù)創(chuàng)新人才離職后使企業(yè)關(guān)鍵崗位工作停滯，為維持正常的生產(chǎn)經(jīng)營活動企業(yè)需招聘新員工來填補因老員工的離職而產(chǎn)生的職位空缺。企業(yè)要重新招聘、培訓(xùn)員工，在新員工的招聘過程中會產(chǎn)生一定的招聘成本;新員工從被錄用到正式上崗工作，這期間企業(yè)還要花費相應(yīng)的培訓(xùn)費用。當(dāng)員工在中小企業(yè)工作一定年限、在本企業(yè)能夠獨當(dāng)一面、為本企業(yè)創(chuàng)造新價值，從而真正成為本企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新人才時，其離職又會增加企業(yè)的離職成本。
(二)泄露企業(yè)核心技術(shù)、經(jīng)驗和商業(yè)機密的風(fēng)險
技術(shù)創(chuàng)新人才通常都掌握著企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)、工作過程中形成的經(jīng)驗或商業(yè)機密，這些都是企業(yè)核心競爭力的構(gòu)成部分，是企業(yè)在競爭中獲得優(yōu)勢的保證，也是企業(yè)長期積累的結(jié)果。技術(shù)創(chuàng)新人才的流失會隨之帶走企業(yè)的核心競爭力，這對中小企業(yè)的危害是極大的。因為技術(shù)創(chuàng)新人才的流失基本上都是發(fā)生在同行業(yè)的，他們或者自己創(chuàng)業(yè)，或者流向同行業(yè)競爭對手，這將增強競爭對手的實力，影響原企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，減弱其核心競爭力，甚至致使企業(yè)走向衰亡。
(三)影響團隊向心力、凝聚力的風(fēng)險
中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新工作一般都是通過團隊協(xié)作的方式進行的，只有團隊中的每個人都充分發(fā)揮其聰明才干，企業(yè)的目標(biāo)才能得以實現(xiàn)。因此，團隊中技術(shù)創(chuàng)新人才的流失，一方面會影響團隊的向心力、凝聚力，使團隊的工作進程減慢，工作效率下降;另一方面還會影響在職員工的情緒，使得在職員工人心渙散，工作積極性下降，甚至引發(fā)整個企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才的流失。
(四)引發(fā)企業(yè)信任危機的風(fēng)險
員工不僅代表自身形象，在某種意義上說也代表企業(yè)形象，技術(shù)創(chuàng)新人才的流失會使企業(yè)的外部形象受損。因為技術(shù)創(chuàng)新人才的流失會引發(fā)外界對該企業(yè)的種種猜想，他們會認(rèn)為員工在企業(yè)不能得到良好的發(fā)展、企業(yè)的經(jīng)營狀況較差或是管理水平不高，等等;同時，技術(shù)創(chuàng)新人才的流失還會使投資商、客戶對中小企業(yè)產(chǎn)生不良印象，進而流失一部分投資商和客戶。
二、中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才管理風(fēng)險的成因
(一)社會層面
1．地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平。
目前，我國地區(qū)間經(jīng)濟發(fā)展不平衡的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，東南沿海和一些大中城市經(jīng)濟發(fā)展較快，而西部地區(qū)和一些小城市經(jīng)濟發(fā)展相對較慢。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)能提供較多的發(fā)展機會、較高的薪酬待遇且用人機制比較靈活，引發(fā)一些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新人才為了獲得更多的發(fā)展機會以及更好的薪酬待遇向經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)流動。
2．技術(shù)創(chuàng)新人才的供需。
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，中小企業(yè)數(shù)量逐年增加，規(guī)模不斷壯大，每年中小企業(yè)數(shù)量都保持7%～8%的增長率。截至2013年，我國中小企業(yè)總數(shù)已超過5651萬家，占全部企業(yè)數(shù)量的99．8%，①這必然會加大對技術(shù)創(chuàng)新人才的需求數(shù)量。目前，技術(shù)創(chuàng)新人才處于“賣方”市場，許多中小企業(yè)人才短缺現(xiàn)象比較嚴(yán)重，無形中增加了他們的市場要價能力，使得他們在企業(yè)間有很大的選擇空間。一些人為了獲得更好的發(fā)展，可能會從中小企業(yè)流向大型企業(yè)或者外資企業(yè)。
3．相關(guān)的政策及法律制度。
“雙向選擇”的就業(yè)觀念，即用人單位自主選擇所用員工、員工自主選擇就業(yè)單位，為技術(shù)創(chuàng)新人才的流動提供了客觀條件。有些在發(fā)展機會、薪酬待遇等方面處于相對劣勢的創(chuàng)新人才為了使個人利益最大化往往會另謀高就，但目前國家對技術(shù)創(chuàng)新人才的流失以及流失對中小企業(yè)造成的利益損失并沒有一套健全的政策、法律制度來約束。
(二)企業(yè)層面
1．技術(shù)創(chuàng)新人才管理制度。
與大企業(yè)相比較，中小企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，員工人數(shù)少，資金擁有量小，組織結(jié)構(gòu)簡單，一般沒有專門的機構(gòu)或主管領(lǐng)導(dǎo)進行人才管理。即使有相關(guān)的人才管理部門，也多對技術(shù)創(chuàng)新人才管理風(fēng)險沒有引起足夠的重視，管理水平低，暫未形成一套科學(xué)合理的管理制度，人才管理工作在組織、人力、制度上得不到有效的支撐和保障。許多中小企業(yè)在管理上還存在著權(quán)責(zé)不清、決策專斷、管理者身兼數(shù)職的現(xiàn)象;有的甚至還是家族式管理模式，不重視人才管理體制建設(shè)，對人才的使用不能做到人盡其用。
2．企業(yè)文化建設(shè)。
企業(yè)文化是中小企業(yè)吸引、留住技術(shù)創(chuàng)新人才的內(nèi)在因素，然而很多中小企業(yè)在發(fā)展過程中由于各種條件的限制，往往忽視或不重視自身文化建設(shè)，員工對企業(yè)缺乏認(rèn)同感，導(dǎo)致員工個人價值觀念和企業(yè)經(jīng)營理念不相匹配。還有些中小企業(yè)的企業(yè)文化定位不清，層次結(jié)構(gòu)不合理，內(nèi)容過于簡單，這種舊的企業(yè)文化未能與技術(shù)創(chuàng)新人才所需的以人為本、尊重人、關(guān)心人的良好文化氛圍相協(xié)調(diào)，這也是導(dǎo)致人才流失的一個原因。
3．薪酬和福利水平。
薪酬、福利能滿足人們的物質(zhì)需求，且從某種意義上說也是個人價值和經(jīng)濟地位的一種體現(xiàn)。中小企業(yè)資金實力較弱，很難為技術(shù)創(chuàng)新人才提供豐厚的薪資，當(dāng)與同行業(yè)的其他人相比會存在收入差距較大的現(xiàn)象時，就會導(dǎo)致中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才心理失衡。同時，中小企業(yè)福利制度不完善，福利水平低，在失業(yè)、醫(yī)療、養(yǎng)老、公積金等勞動保障方面投入較少，這就加大了技術(shù)創(chuàng)新人才的不平衡感，因而一旦有企業(yè)愿意提供更高的工資、更好的福利待遇，他們就會另謀高就。
4．管理者的管理風(fēng)險意識。
首先，很多中小企業(yè)人才風(fēng)險管理體制不健全，管理者人才管理風(fēng)險意識淡薄，沒有人才管理風(fēng)險的經(jīng)驗，缺乏人才流失的危機感。其次，一些中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才儲備量少。管理者不注重對技術(shù)創(chuàng)新人才“接班人”的培養(yǎng)，當(dāng)技術(shù)創(chuàng)新人才外流時企業(yè)的關(guān)鍵人才便會銜接不上。
5．企業(yè)發(fā)展前景。
相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，技術(shù)創(chuàng)新人才在選擇就業(yè)單位時所考慮的因素中企業(yè)的發(fā)展前景最為重要，占樣本總量的38%，說明員工是愿意與企業(yè)共同發(fā)展的。如果企業(yè)具有良好的發(fā)展前景，發(fā)展目標(biāo)明確，企業(yè)發(fā)展壯大會給員工提供更廣闊的發(fā)展空間，并且企業(yè)注重將這些信息傳遞給員工，便可起到激勵、穩(wěn)定員工的作用。與大型企業(yè)相比，中小企業(yè)在技術(shù)、資金擁有量、人才質(zhì)量、市場環(huán)境等方面處于劣勢。一些中小企業(yè)在面對激烈的市場競爭或經(jīng)營困難、決策失誤時，會使員工對企業(yè)的發(fā)展前景感到一片渺茫，進而產(chǎn)生離職的想法。
(三)個人層面
1．工作現(xiàn)狀滿意度。
技術(shù)創(chuàng)新人才對目前工作狀況的滿意度主要包括:對工作環(huán)境的滿意度、對工資水平的滿意度、對期望與能力是否匹配的滿意度、對工作挑戰(zhàn)性的滿意度、對工作與生活是否平衡的滿意度、對個人發(fā)展的滿意度、對工作中人際關(guān)系的滿意度等，這些都是可能導(dǎo)致技術(shù)創(chuàng)新人才管理風(fēng)險發(fā)生的因素。當(dāng)技術(shù)創(chuàng)新人才對當(dāng)前工作現(xiàn)狀有較高滿意度時，能提高團隊成員的協(xié)同合作能力，調(diào)動員工工作積極性，他們將會以飽滿的熱情、積極的態(tài)度完成本職工作，并為企業(yè)創(chuàng)造更多的價值;反之，當(dāng)他們對目前工作狀況有較低滿意度時，工作起來就會消極怠工，缺乏積極性和主動性。
2．職業(yè)發(fā)展。
一般情況下，每個員工都會為自己設(shè)計職業(yè)生涯規(guī)劃。員工在企業(yè)工作一段時間后，如果企業(yè)能夠提供良好的發(fā)展空間和就業(yè)機會，員工的個人目標(biāo)能夠得以實現(xiàn)，他們就會愿意在本企業(yè)中繼續(xù)努力工作;反之則會離職。一些技術(shù)創(chuàng)新人才認(rèn)為在中小企業(yè)中很難實現(xiàn)他們的職業(yè)生涯規(guī)劃，因為中小企業(yè)對自身的發(fā)展計劃沒有明確的定位，同時不注重技術(shù)創(chuàng)新人才的職業(yè)發(fā)展，因此他們就會把流動看成是實現(xiàn)自我職業(yè)發(fā)展的一條途徑。
3．忠誠度。
相關(guān)調(diào)查顯示，企業(yè)發(fā)展前景是影響員工忠誠度的最重要因素之一，回收的有效問卷中有76%的被調(diào)查者認(rèn)為影響員工忠誠度的因素是企業(yè)的發(fā)展前景。由此可見，員工比較看重企業(yè)的發(fā)展前景，并希望自己能與企業(yè)共同發(fā)展，實現(xiàn)共贏。一旦中小企業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)問題，技術(shù)創(chuàng)新人才對企業(yè)的認(rèn)同感便會下降，認(rèn)為在企業(yè)中得不到盡可能多的支持和更好的自我實現(xiàn)的機會，這時他們會選擇離開原來工作的企業(yè)。
4．家庭因素。
家庭因素也是影響技術(shù)創(chuàng)新人才流動的原因之一。如果家庭對技術(shù)創(chuàng)新人才工作的依賴度較高，說明其是家庭的主要經(jīng)濟來源，所承擔(dān)的家庭責(zé)任也較大。技術(shù)創(chuàng)新人才的人生目標(biāo)應(yīng)包括家庭目標(biāo)、生活目標(biāo)和財務(wù)目標(biāo)，不要一味地把財務(wù)目標(biāo)定得很大而忽視了家庭與生活。另外，家庭因素還包括親人不支持、子女上學(xué)或兩地分居等。在這種情況下，他們會傾向于選擇穩(wěn)定的工作，不會輕易離開就職單位，因為離職時他們要考慮家庭因素。
5．個人結(jié)構(gòu)因素。
有研究表明，年齡與人員流動呈反方向變化的關(guān)系，年齡越小流動率越大。這是因為年輕員工家庭負(fù)擔(dān)小，跳槽時考慮的機會成本小，所以流動率高。隨著年齡的增長，他們更愿意從事穩(wěn)定的工作，而很多中小企業(yè)很難為其提供穩(wěn)定的工作和相應(yīng)的福利待遇，這也是技術(shù)創(chuàng)新人才流動的原因之一。中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新人才多是具有高學(xué)歷、高智商，接受過良好的系統(tǒng)教育，在某一方面擁有企業(yè)所需技能的人，當(dāng)企業(yè)所提供的工作崗位、待遇、工作環(huán)境等與自己的期望相差甚遠時，他們很容易離開企業(yè)。
三、技術(shù)創(chuàng)新人才管理風(fēng)險的規(guī)避
(一)加大政府政策支持
法國對增聘科技人員的中小企業(yè)給予一定的資金補助;德國對中小企業(yè)新聘科技人員的工資給予50%的支持，且在國家預(yù)算中撥出一定費用用于科技人員的培訓(xùn);日本在京都及其他市區(qū)建立中小企業(yè)大學(xué)，專門為中小企業(yè)培訓(xùn)技術(shù)人員;美國在500多所高校為中小企業(yè)設(shè)立培訓(xùn)班。可見國外規(guī)避中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才管理風(fēng)險的主要做法是鼓勵技術(shù)創(chuàng)新人才向中小企業(yè)流動和幫助中小企業(yè)培養(yǎng)所需的技術(shù)創(chuàng)新人才。我們應(yīng)借鑒國外成功經(jīng)驗，政府應(yīng)從本國實情出發(fā)，制定相應(yīng)的政策幫助中小企業(yè)解決人才困境。首先，可對聘用技術(shù)創(chuàng)新人才的中小企業(yè)和到中小企業(yè)就職的技術(shù)創(chuàng)新人才給予一定的補助金;其次，建立健全人才流動的法律法規(guī)，完善人才市場、人事制度、保障制度，改變傳統(tǒng)的就業(yè)觀念;再次，鼓勵相應(yīng)的科研機構(gòu)、高校與中小企業(yè)建立“雙聯(lián)”，科研機構(gòu)定期派技術(shù)創(chuàng)新人才到中小企業(yè)指導(dǎo)工作，高校為中小企業(yè)委培其所需的技術(shù)創(chuàng)新人才;最后，設(shè)置專門的機構(gòu)為中小企業(yè)培養(yǎng)、培訓(xùn)技術(shù)創(chuàng)新人才。
(二)努力實現(xiàn)柔性管理和剛性管理的匹配
柔性管理和剛性管理是兩種相對的管理方式。剛性管理是以工作為核心，根據(jù)企業(yè)的工作需要，用規(guī)章制度強制要求員工必須以某種固定的形式去履行并完成自己的任務(wù)，而較少考慮員工個人的主觀需要。柔性管理是從心理學(xué)和行為學(xué)的角度進行研究，以人為中心，采取自愿的方式，在員工心理產(chǎn)生潛在的說服力，使其自覺按照企業(yè)意志行動的管理模式，從而起到挖掘人的潛能、調(diào)動人的主動性和創(chuàng)造性的作用。根據(jù)馬斯洛的需求層次理論，技術(shù)創(chuàng)新人才的需要應(yīng)該是尊重的需要、自我實現(xiàn)的需要這類高層次的需要，柔性管理恰好能滿足技術(shù)創(chuàng)新人才的高層次需要，更好地激發(fā)其工作動力，充分發(fā)揮其潛能，增強員工的責(zé)任感。技術(shù)創(chuàng)新人才通常自尊心、工作獨立性都很強，不喜歡被剛性的、靈活性較差的管理體制所約束。相對而言，他們更喜歡在以人為本、能展現(xiàn)自己個性并發(fā)揮自己潛能的寬松環(huán)境中工作。“剛?cè)嵯酀?rdquo;是現(xiàn)代管理方式發(fā)展的新趨勢，剛性管理是管理的前提和基礎(chǔ)，柔性管理是管理的“劑”。沒有體制機制的約束，柔性管理也難以執(zhí)行，二者的有機結(jié)合才是提高管理效率之道。對于中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才的管理而言，應(yīng)以剛性管理為基礎(chǔ)和前提，加大柔性管理的力度，努力實現(xiàn)柔性管理和剛性管理的匹配。
(三)實行全面薪酬管理
中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才現(xiàn)行的薪酬模式包括工資、獎金和福利。中小企業(yè)為了吸引、留住和激勵技術(shù)創(chuàng)新人才，在薪酬管理上投入了大量資金也采取了一定措施，但效果并不明顯，仍然存在薪酬激勵不足的問題。這說明現(xiàn)行薪酬模式對技術(shù)創(chuàng)新人才的激勵存在局限性，有必要對其進行改革。筆者建議實行全面薪酬管理。全面薪酬模式是在合理可行的運作成本下，在保持總體薪酬水平基本不變的情況下，技術(shù)創(chuàng)新人才可自行選擇薪酬要素組合，并隨個人偏好和需求的變化周期性地給予重新選擇的機會，由此構(gòu)成一個不斷循環(huán)的過程，最大限度地滿足技術(shù)創(chuàng)新人才的個性化需求，達到薪酬水平與技術(shù)創(chuàng)新人才需求的最佳匹配。本文所指的全面薪酬是從滿足技術(shù)創(chuàng)新人才需要的角度出發(fā)，其構(gòu)成要素分為內(nèi)在薪酬和外在薪酬兩部分。外在薪酬的構(gòu)成主要分為固定薪酬、福利及其他以貨幣形式表現(xiàn)的浮動薪酬方式三部分，這些構(gòu)成要素能滿足技術(shù)創(chuàng)新人才的低層次需要。內(nèi)在薪酬的構(gòu)成主要包括工作成就薪酬、個人發(fā)展薪酬和生活質(zhì)量報酬三部分，這些構(gòu)成要素能滿足技術(shù)創(chuàng)新人才的高層次需要。全面薪酬管理是以員工為中心、以人為本、滿足員工個性化需要為目的。在全面薪酬模式下，技術(shù)創(chuàng)新人才可在中小企業(yè)允許的范圍內(nèi)，根據(jù)自身興趣愛好及需要自主選擇薪酬要素組合，從而設(shè)計出令自己滿意的薪酬方案。中小企業(yè)對技術(shù)創(chuàng)新人才實行全面薪酬管理能使企業(yè)在保持薪酬支付成本不變的同時提高對技術(shù)創(chuàng)新人才的激勵，進而提高技術(shù)創(chuàng)新人才的企業(yè)認(rèn)同感和凝聚力，最終增強企業(yè)的核心競爭力。
(四)建立創(chuàng)新型企業(yè)文化
目前，很多中小企業(yè)并沒有真正建立自己的企業(yè)文化，更談不上依據(jù)良好的企業(yè)文化來增強員工的向心力，從而實現(xiàn)用文化留人。由此看見，中小企業(yè)有必要依據(jù)自身特點從自身實際情況出發(fā)建立起適合自己的企業(yè)文化。中小企業(yè)建立的創(chuàng)新型企業(yè)文化應(yīng)是一種以人為本的文化，以實現(xiàn)員工高層次需求為目的，培育技術(shù)創(chuàng)新人才的創(chuàng)新思想，并將創(chuàng)新思想轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新行動，樹立在創(chuàng)新過程中允許失敗、在失敗中求創(chuàng)新的價值理念，企業(yè)內(nèi)部努力營造良好的創(chuàng)新文化環(huán)境。創(chuàng)新型企業(yè)文化包括創(chuàng)新導(dǎo)向的企業(yè)價值觀、創(chuàng)新導(dǎo)向的制度文化和創(chuàng)新導(dǎo)向的組織氛圍等。技術(shù)創(chuàng)新人才有技術(shù)創(chuàng)新的欲望和能力，他們通過不斷創(chuàng)造新價值的方式來獲得企業(yè)認(rèn)可，實現(xiàn)自我價值。中小企業(yè)應(yīng)建立有利于調(diào)動、培養(yǎng)和支持技術(shù)創(chuàng)新的文化氛圍或組織環(huán)境，為技術(shù)創(chuàng)新人才提供技術(shù)創(chuàng)新的機會，從而激發(fā)其從事技術(shù)創(chuàng)新活動的積極性、主動性，使他們能夠快速開展技術(shù)創(chuàng)新活動。
(五)建立人才流失防范系統(tǒng)
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關(guān)鍵詞：上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人 青島大學(xué)碩士開題報告范文 青島論文 開題報告
一、 選題的目的和意義
據(jù)統(tǒng)計,我國60 歲以上的老年人已有1.12 億。伴隨老齡化過程中明顯的生理衰退就是老年人四肢的靈活性不斷下降，進而對日常的生活產(chǎn)生了種種不利的影響。此外，由于各種疾病而引起的肢體運動性障礙的病人也在顯著增加，與之相對的是通過人工或簡單的醫(yī)療設(shè)備進行的康復(fù)理療已經(jīng)遠不能滿足患者的要求。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，這個特殊群體已得到更多人的關(guān)注，治療康復(fù)和服務(wù)于他們的產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量也在相應(yīng)地提高，因此服務(wù)于四肢的康復(fù)機器人的研究和應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景。
目前世界上手功能康復(fù)機器人的研究出于剛起步狀態(tài)，各種機器人產(chǎn)品更是少之又少，在國內(nèi)該領(lǐng)域中尚處于空白狀態(tài)，臨床應(yīng)用任重而道遠，因此對手功能康復(fù)機器人的研究有廣闊的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)意義。
目前大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備存在以下一些問題：康復(fù)訓(xùn)練過程中，缺乏對關(guān)節(jié)位置、關(guān)節(jié)速度的觀測和康復(fù)力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復(fù)治療過程的力位信息和康復(fù)效果不能建立起有效地評價。本課題針對以上問題，采用氣動人工肌肉驅(qū)動的手指康復(fù)訓(xùn)練機器人實現(xiàn)手指康復(fù)訓(xùn)練的多自由度運動，不僅降低了設(shè)備成本，更重要的是提高了系統(tǒng)對人類自身的安全性和柔順性，且具有體積小，運動的強度和速度易調(diào)整等特點。
課題的研究思想符合實際國情和康復(fù)機器人對系統(tǒng)柔順性、安全性、輕巧性的高要求 。它將機器人技術(shù)應(yīng)用于患者的手部運動功能康復(fù)，研究一種柔順舒適、可穿戴的手功能康復(fù)機器人，輔助患者完成手部運動功能的重復(fù)訓(xùn)練，其輕便經(jīng)濟、穿卸方便，尤其適于家庭使用，既可為患者提供有效的康復(fù)訓(xùn)練，又不增加臨床醫(yī)療人員的負(fù)擔(dān)和衛(wèi)生保健。
綜上所述，氣動人工肌肉驅(qū)動手指康復(fù)訓(xùn)練機器人的設(shè)計是氣壓驅(qū)動與機器人技術(shù)相結(jié)合在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的新應(yīng)用，具有重要的科學(xué)意義。
二、 國內(nèi)外研究動態(tài)
2.1 國外研究動態(tài)
美國是研究氣動肌肉機構(gòu)最多的國家，主要集中在大學(xué)。
華盛頓大學(xué)的生物機器人實驗室從生物學(xué)角度對氣動肌肉的特性作了深入研究，從等效做功角度建模，并進行失效機理分析，制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射運動控制研究。
vanderbilt 大學(xué)認(rèn)知機器人實驗室(cognitive robotics lab, crl)研制了首個采用氣動肌肉驅(qū)動的爬墻機器人，并應(yīng)用于驅(qū)動智能機器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。
伊利諾伊大學(xué)香檳分校的貝克曼研究所對圖像定位的5自由度soft arm 機械手采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行高精度位置控制和軌跡規(guī)劃。亞利桑那州立大學(xué)設(shè)計了并聯(lián)彈簧的新結(jié)構(gòu)氣動肌肉驅(qū)動器，可以同時得到收縮力和推力，并與工業(yè)界合作開發(fā)了多種用于不同部位肌肉康復(fù)訓(xùn)練的小型醫(yī)療設(shè)備。
英國salford 大學(xué)高級機器人研究中心對氣動肌肉的應(yīng)用作了長期的系統(tǒng)研究，開發(fā)了用于核工業(yè)的操作手、靈巧手、仿人手臂以及便攜式氣源和集成化氣動肌肉，目前正在研究10 自由度的下肢外骨骼以及仿人手的遠程控制。
法國國立應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了氣動肌肉的動靜態(tài)性能和多種控制策略，目前正在研制新型驅(qū)動源的人工肌肉以及在遠程醫(yī)療上的應(yīng)用。
比利時布魯塞爾自由大學(xué)制作了新型的折疊式氣動肌肉用于驅(qū)動兩足步行機器人，實現(xiàn)了運動控制。
日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又發(fā)明了多種不同結(jié)構(gòu)的氣動肌肉。德國festoon 公司發(fā)明了適合工業(yè)應(yīng)用的氣動肌腱fluidic muscle，壽命可達1000萬次以上，同時還對氣動肌肉的應(yīng)用作了許多令人耳目一新的工作。英國shadow 公司研制了目前世界上最先進的仿人手。美國的kinetic muscles 公司與亞利桑那州立大學(xué)合作開發(fā)了多種用于肌肉康復(fù)訓(xùn)練的小型醫(yī)療設(shè)備。
lilly采用基于滑動模的參數(shù)自適應(yīng)控制策略，實現(xiàn)了單氣動肌肉驅(qū)動的關(guān)節(jié)位置控制。
2.2 國內(nèi)研究動態(tài)
自20 世紀(jì)90 年代以來，我國陸續(xù)開始了氣動肌肉的研究。
北京航空航天大學(xué)的宗光華較早開始?xì)鈩蛹∪獾难芯?，分析了其非線性特性、橡膠管彈性及其自身摩擦對驅(qū)動模型的影響，并應(yīng)用于五連桿并聯(lián)機構(gòu)，通過剛度調(diào)節(jié)實現(xiàn)柔順控制。
上海交通大學(xué)的田社平等運用零極點配置自適應(yīng)預(yù)測控制、非線性逆系統(tǒng)控制以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，實現(xiàn)單自由度關(guān)節(jié)的快速、高精度位置控制。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)的王祖溫等分析了氣動肌肉結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能的影響、氣動肌肉的靜動態(tài)剛度特性以及與生物肌肉的比較，提出將氣動肌肉等效為變剛度彈簧，設(shè)計了氣動肌肉驅(qū)動的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反饋數(shù)據(jù)手套和6 足機器人，采用輸入整形法解決關(guān)節(jié)階躍響應(yīng)殘余震蕩問題。
北京理工大學(xué)的彭光正等先后進行了單根人工肌肉、單個運動關(guān)節(jié)以及3 自由度球面并聯(lián)機器人的位置及力控制，采用了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種智能控制算法，并設(shè)計了6 足爬行機器人和17 自由度仿人五指靈巧手。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)氣動中心的隋立明博士也通過實驗得到了氣動人工肌肉的一個更簡潔的修正模型和經(jīng)驗公式并對兩根氣動人工肌肉組成的一個簡單關(guān)節(jié)系統(tǒng)進行實驗建模和采用位置閉環(huán)的控制方法進一步驗證氣動人工肌肉的模型。
上海交通大學(xué)的林良明也對氣動人工肌肉的軌跡學(xué)習(xí)控制進行了仿真研究給出了學(xué)習(xí)的收斂性的初步結(jié)論為下一步的學(xué)習(xí)控制奠定了基礎(chǔ)。其中田社平通過對氣動人工肌肉收縮在頻率域上的數(shù)學(xué)模型并對它的結(jié)構(gòu)及其靜動態(tài)特性進行了理論分析建立了相應(yīng)的靜態(tài)力學(xué)方程。
2003年付大鵬等，以機械手抓取物體為分析對象，采用矩陣法來描述機械手的運動學(xué)和動力學(xué)問題，以四階方陣變換三維空間點的齊次坐標(biāo)為基礎(chǔ)，將運動、變換和映射與矩陣計算聯(lián)系起來建立了機械手的運動數(shù)學(xué)模型，并提出了機械手運動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的新方法，這種方法對機械手的精密設(shè)計和計算具有普遍適用意義。
2005年車仁煒，呂廣明，陸念力對5自由度的康復(fù)機械手進行了動力學(xué)分析，將等效有限元的方法應(yīng)用到開式的5自由度的康復(fù)機械手的動力分析中，這種方法比傳統(tǒng)的分析方法建模效率高、簡單快捷，極其適合現(xiàn)代計算機的發(fā)展，的除了機械臂的動力響應(yīng)曲線，為機械手的優(yōu)化設(shè)計及控制提供理論依據(jù)。
2008年北京聯(lián)合大學(xué)張麗霞，楊成志根據(jù)拿取非規(guī)則物品的任務(wù)要求，采用轉(zhuǎn)動機構(gòu)和連桿機構(gòu)相結(jié)合，設(shè)計了五指型機器手，手指彎曲電機與指間平衡電機耦合驅(qū)動，實現(xiàn)了機器手的多角度張開、抓握運動方式,對實用型仿人機器手的機構(gòu)設(shè)計有參考意義。
2009年楊玉維等人對輪式懸架移動2連桿柔性機械手進行了動力學(xué)研究與仿真，。采用經(jīng)典瑞利.里茲法和浮動坐標(biāo)法描述機械手彈性變形與參考運動間的動力學(xué)耦合問題， 綜合利用拉格朗日原理和牛頓.歐拉方程并在笛卡爾坐標(biāo)系下，以矩陣、矢量簡潔的形式構(gòu)建了該移動柔性機械手系統(tǒng)的完整動力學(xué)模型并進行仿真。
2009年羅志增，顧培民研究設(shè)計了一種單電機驅(qū)動多指多關(guān)節(jié)機械手，能夠很好的實現(xiàn)靈巧、穩(wěn)妥的抓取物體，這個機械手共有4指12個關(guān)節(jié)。每個手指有3個指節(jié)，由兩個平行四邊形的指節(jié)結(jié)構(gòu)確保手指末端做平移運動，這種設(shè)計方案很好的實現(xiàn)了控制簡單、抓握可靠的目的。
從目前來看，國內(nèi)對氣動人工肌肉的研究仍處于剛起步的階段。有關(guān)氣動人工肌肉的研究與國外還有相當(dāng)?shù)牟罹鄬鈩尤斯ぜ∪庵械脑S多問題，還沒有進行深入的研究。此外，采用氣動人工肌肉作為機器人驅(qū)動器的研究還不成熟。
三、 主要研究內(nèi)容和解決的主要問題
目前大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備存在以下一些問題:康復(fù)訓(xùn)練過程中，缺乏對關(guān)節(jié)位置、關(guān)節(jié)速度的觀測和康復(fù)力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復(fù)治療過程的力位信息和康復(fù)效果不能建立起有效地評價。為此，課題主要研究內(nèi)容：設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，易于穿戴，并且安全、柔順、低成本，使用方便的氣動手功能康復(fù)設(shè)備。對氣動手指康復(fù)系統(tǒng)進行機構(gòu)運動學(xué)分析、用mat lab軟件對康復(fù)訓(xùn)練機器人的康復(fù)治療過程的力位信息進行仿真分析。
要實現(xiàn)上述的目標(biāo)，系統(tǒng)中需要著重解決的關(guān)鍵技術(shù)有：
(1)基于已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人外骨骼機械手機械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計，對手指康復(fù)訓(xùn)練方法分析和提煉。 主要包括：人手部的手指彎曲抓握動作分析，氣壓驅(qū)動關(guān)節(jié)機構(gòu)自由度的優(yōu)化配置。使機械手能夠?qū)崿F(xiàn)手指的彎曲、物體的抓握等手部癱瘓患者不能實現(xiàn)的動作。
(2)對機器人機械機構(gòu)的運動學(xué)分析。主要包括：氣壓驅(qū)動的手指關(guān)節(jié)外骨骼機械機構(gòu)的運動學(xué)分析。
(3)機器人機構(gòu)的力位信息仿真。主要包括：用mat lab軟件進行機器人氣壓驅(qū)動終端的力位信息 仿真。
根據(jù)總體方案設(shè)計以及工作量的要求，外附骨骼機械手系統(tǒng)是上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的一部分，本文主要是研究手指康復(fù)機械系統(tǒng)運動學(xué)、動力學(xué)分析工作。
四、論文工作計劃與方案
論文工作計劃安排：
2010年9月——2011年6月準(zhǔn)備課題階段：
主要工作：學(xué)習(xí)當(dāng)今最先進的機器人設(shè)計技術(shù);學(xué)習(xí)用matlab軟件進行計算仿真及優(yōu)化，查閱國內(nèi)外的資料，對康復(fù)機械手作初步了解。
2011年7月——2011年9月課題前期階段
主要工作：課題方案設(shè)計，擬寫開題報告，開題。
2011年10月——2012年7月課題中期階段
主要工作：開始具體課題研究工作，根據(jù)已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人外骨骼機械手機械結(jié)構(gòu)部分設(shè)計，對手指康復(fù)訓(xùn)練方法分析和提煉。研究手指康復(fù)機械系統(tǒng)運動學(xué)、動力學(xué)分析工作。
2012年8月——2012年12月課題后期階段
主要工作：對手指康復(fù)機器人進行模擬仿真，對設(shè)計進行優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上進一步完善課題。
2013年1月——2013年4月結(jié)束課題階段
主要工作：整理相關(guān)資料，撰寫論文，準(zhǔn)備進行畢業(yè)論文答辯。
2013年5月——2013年6月論文答辯階段
主要工作方案：
1. 完成學(xué)位課與非學(xué)位課學(xué)習(xí)的同時，進行市場調(diào)研，對手指康復(fù)機械手作初步了解。
2. 查閱資料，了解氣動手指康復(fù)機器人的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。
3. 分析已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人外骨骼機械手機械結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計。
4. 對現(xiàn)有手指康復(fù)訓(xùn)練方法設(shè)計進行分析和提煉，分析其優(yōu)缺點。
5. 開始具體設(shè)計工作。
【關(guān)鍵詞】水下機器人；視景仿真；運動模型；OGRE0.引言
發(fā)展海洋是新時代的必然趨勢，水下機器人對海洋開發(fā)、海洋調(diào)查測繪及相當(dāng)多水下作業(yè)都有舉足輕重的作用。水下機器人系統(tǒng)的研究和開發(fā)中，仿真技術(shù)可以縮短其研制周期、提高研發(fā)質(zhì)量和減少經(jīng)費，避免因系統(tǒng)故障時導(dǎo)致其丟失的嚴(yán)重后果。三維視景仿真技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍事、航海、航空航天、游戲及醫(yī)療等領(lǐng)域，是集圖形學(xué)、圖像處理、模式識別、網(wǎng)絡(luò)等計算機技術(shù)高度發(fā)展的一門綜合性技術(shù)。
3Dmax與OGRE（Open-source Graphics Rendering Engine）是近年來得到迅速發(fā)展的嵌入Windows三維模型仿真技術(shù)。它性能卓越，API具有良好的可移植性。本文通過3Dmax建模和OGRE 3D引擎作為仿真平臺，及Qt設(shè)計窗口，在Visual Studio2008環(huán)境下完成仿真。
首先配置好VS2008和OGRE開發(fā)環(huán)境，主要是一些插件和動態(tài)鏈接庫，定義OGRE將要使用的資源，選擇并設(shè)置渲染系統(tǒng)。通過初始化使用一些資源，并用這些建立一個場景，啟動渲染循環(huán)。
1.仿真的一般流程
通常我們先用軟件Creator、3Dmax、Photoshop和Auto CAD等畫出一維、二維及三維的仿真圖形庫。一些特殊的如仿生魚水下機器人建立時圖形仿真時用到了自由變形計軸變形及其他樣條曲線理論的支持完成。到最后顯示的視景仿真一般都是通過Vega或者OpenGL再通過Visual studio編譯執(zhí)行寫好的虛擬現(xiàn)實代碼等來實現(xiàn)仿真，而且3D仿真大都需要進行碰撞檢測。為了設(shè)計窗口的方便可能運用MFC或其它工具來設(shè)計人機交互窗口，最終形成一個完整的仿真系統(tǒng)。
2.模型的建立
通過3Dmax所得到的水下機器人三維模型。
根據(jù)國際水池會議推薦，建立固定坐標(biāo)系（慣性坐標(biāo)系）和運動坐標(biāo)系（附體坐標(biāo)系）上圖的水下機器人也將按此坐標(biāo)系[1]。
由于完整的六自由度運動方程具有極強的非線性和耦合性，所以需要我們進行解耦進而進行求解。對于方程的簡化與求解大多數(shù)專家并沒有給出，不過我們通常根據(jù)不同的水下機器人的形狀等特點來適當(dāng)減少式中的未知量及個數(shù)，一般將各方向的運動都簡化為平面運動。簡化得到的方程式不但有的時候能讓我們更容易的得到未知量來實現(xiàn)仿真，而且對于水動力系數(shù)等得求解也簡單的多。三自由度、五自由度及六自由度的操縱性方程是最常見的，有的為了方便甚至直接簡化為一維的線性方程，再通過一些其他的算法來趨緊真實的結(jié)果。
水動力模型相對復(fù)雜，最簡單就是力、力矩對速度、加速度、舵角等的一階偏導(dǎo)數(shù)即線性流體水動力導(dǎo)數(shù)。這里就不諸一列舉各項研究所用的水動力方程，水動力系數(shù)的選取與獲得現(xiàn)在一般是通過經(jīng)驗公式、拖曳實驗及CFD技術(shù)。其中拖曳實驗應(yīng)該是最準(zhǔn)確的，但是它也受到實驗環(huán)境及未知因素的影響。CFD技術(shù)已經(jīng)被張赫等人驗證了其具有一定的準(zhǔn)確性[2]。
其中附加質(zhì)量及附加質(zhì)量所形成的力及力矩經(jīng)常被放到質(zhì)量矩陣?yán)锩妗埡找蔡徇^用面緣法來對慣性水動力系數(shù)進行估算。張曉頻采用現(xiàn)有的比較成熟的商業(yè)流體力學(xué)軟件FLUENT模擬潛水器的粘性繞流流場，模擬阻力試驗、斜航試驗和平面運動機構(gòu)（PMM）試驗，求解操縱性水動力系數(shù)。建立多功能潛水器六自由度運動的數(shù)學(xué)模型，編寫仿真程序，預(yù)報其操縱性能[3]。
帶有均衡潛伏系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立，推進器的推力模型，舵的水動力系數(shù)模型及升降系數(shù)模型，海流模型、海浪模型及帶纜的數(shù)學(xué)模型等。這些模型有的時候?qū)Ψ抡嫦到y(tǒng)的仿真結(jié)果影響不大，有的時候卻是起到主要影響作用，因此我們要視情況而定以達到仿真的最佳效果。梁宵構(gòu)建了舵、翼、槳聯(lián)合操縱的微小型水下機器人運動仿真系統(tǒng)，討論PDCE運動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要組成部分并通過外場試驗來驗證其可行性及可靠性[4]。
3.視景仿真的應(yīng)用
不論我們研究什么理論到最后都要進行試驗的驗證，仿真就是為了使得試驗更簡單，更直觀，風(fēng)方便，甚至可以做到一些現(xiàn)實中無法做到的假設(shè)試驗。
張赫過定常流動和非定常流動這兩種情況進行不同試驗形式的模擬計算，在得到模擬結(jié)果的同時，給出相應(yīng)循環(huán)水槽試驗結(jié)果，最后做出對比結(jié)果的分析。其中定常運動包括模擬直航試驗和模擬斜航試驗，非定常試驗包括模擬平面運動機構(gòu)進行的五種操縱性試驗。最后在結(jié)論分析中對上述三種數(shù)值計算方法進行了總體的比較和分析，并由試驗結(jié)果給出了用于建立潛水器空間運動方程的各個系數(shù)。為了我們的研究需要，可以發(fā)揮我們自己的想象合理的去做仿真試驗，會得到意想不到的好處與突破創(chuàng)新。
4.結(jié)論
建立了動力學(xué)模型，研究了對象的水動力性能，得到運動方程所需的水動力、重力、浮力、推進器作用力等，并在此基礎(chǔ)上建立了以推進器為主要操縱方式的運動仿真系統(tǒng)，對水下機器人的運動完成視景仿真，得到視景仿真的效果圖。我們不但可以做不同的試驗來獲得水下機器人的操縱性能、適航性及受力變化情況，還可以此來對其進行結(jié)構(gòu)上分析與設(shè)計。之后我們還可以將水下機器人的高度智能化進行視景仿真來驗證與設(shè)計。還可以對某些重要的系數(shù)進行參數(shù)識別的仿真實驗，還要繼續(xù)加強視景仿真的真實性，來適應(yīng)需求更高的仿真。 [科]
【參考文獻】
[1]賈欣樂，楊延生.船舶運動數(shù)學(xué)模型.大連海事大學(xué)出版社，1999.
[2]張曉頻.多功能潛水其操縱性能與運動仿真研究.哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.
建立“創(chuàng)新型國家”是我們的國策;“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”是多年前已經(jīng)形成的共同認(rèn)識;培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是素質(zhì)教育改革的一個重要方面。很多理由讓我們了解到,為中小學(xué)生提供豐富的動手實踐、科技創(chuàng)新的現(xiàn)代化技術(shù)裝備也應(yīng)是提高中小學(xué)裝備的重點。
實際上,經(jīng)過近幾年努力,普通中小學(xué)在這方面也有飛速發(fā)展。以本人所在的北京市昌平區(qū)前鋒學(xué)校為例。服務(wù)于“動手實踐、科技創(chuàng)新”的教育裝備每年都在增加。現(xiàn)在,這些技術(shù)裝備已經(jīng)初步形成系列,可以很好地為學(xué)生提供動手實踐、科技創(chuàng)新方面提供硬件支撐。
以“機器人”為例。2003年,前鋒學(xué)校自己用6萬元購置了紫光機器人套裝。此后,每年都投入一部分財力,補充器材。2009年更是利用市教委的?？钯徶昧藘煞N共計25套現(xiàn)在主流的機器人教育套裝。有了這些硬件的支撐,前鋒學(xué)校從2003年開始,就在本校的小學(xué)、初中、高中分別成立興趣小組,開展了機器人活動。也就是從2003年開始,前鋒學(xué)校機器人興趣小組的學(xué)生一次獲得全國二等獎,三次獲北京市一等獎,多人次獲市、區(qū)級其它獎項。隨著在最近幾年機器人硬件數(shù)量、質(zhì)量的增加以及活動經(jīng)驗的積累,前鋒學(xué)校將機器人開設(shè)成科技類校本課程,使更多的學(xué)生有機會體會現(xiàn)代技術(shù)魅力,有機會動手搭建機器人、體驗程序控制機器人、進行機器人創(chuàng)新設(shè)計。
以輔導(dǎo)學(xué)生“科技創(chuàng)新”為例。我們知道創(chuàng)造潛能越早越容易激發(fā),在學(xué)生時代進行小發(fā)明、小制作、小研究有助于將來他們成為科技方面的專家、學(xué)者,成為有突出貢獻的創(chuàng)新型人才。前鋒學(xué)校很早就認(rèn)識到這一點。從2000年購置模型制作工具、海模、航模模型開始,每年都有計劃地添置工具、設(shè)備、儀表提高設(shè)計、制作、加工方面的水平。2005年北京市科協(xié)、教委在前鋒學(xué)校設(shè)立了“動手做俱樂部”;2008年,上級在前鋒學(xué)校建設(shè)了“數(shù)字化實驗室”;2009年,前鋒學(xué)校利用市教委的專項資金購置了太陽能電池板80塊、遙控與接收機10套、曲線鋸10套、風(fēng)速計等多種用于學(xué)生創(chuàng)新與實踐的裝備。在這此硬件的支持下,很多學(xué)生都在教師的輔導(dǎo)下利用學(xué)校的工具、設(shè)備、專用實驗室進行科技創(chuàng)新,每年都產(chǎn)生多項科技小論文、科技小發(fā)明。在北京市青少年科技創(chuàng)新大賽中,前鋒學(xué)校的學(xué)生有多次獲得二等獎、三等獎。在活動中也有很多學(xué)生動手制作的東西;實驗的研究結(jié)論并不先進不能獲獎,有的甚至是幼稚的、錯誤的。但這些小發(fā)明、小論文對于他們的成長、成材是一個重要的開端。所以鋒學(xué)校提供這么多的人力、裝備用于學(xué)生的科技創(chuàng)新,目的不是一定要獲獎,而是要使更多的孩子,更早的接觸創(chuàng)新、更早的激發(fā)創(chuàng)造潛能。
關(guān)鍵詞：機器人 奇異點 奇異路徑
中圖分類號：TP242 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0038-02
風(fēng)洞是在符合一定設(shè)計要求的管道系統(tǒng)內(nèi)用動力裝置控制管道內(nèi)的氣流，采用風(fēng)洞模型支撐系統(tǒng)[1]。風(fēng)洞并聯(lián)模型支撐系統(tǒng)具有剛度大、承載能力強、誤差小、精度高、自重負(fù)荷比小、動力性能好、控制容易等優(yōu)點，正引起世界各國研究人員的濃厚興趣[2]。要使得并聯(lián)支撐在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，需要對機構(gòu)進一步的研究，其中包括奇異性分析[3]。目前，一般的并聯(lián)機構(gòu)的奇異位形的研究，到目前為止仍沒有一個非常通用的方法。黃真[4]等學(xué)者采用的速度雅克比矩陣與力雅克比矩陣互為轉(zhuǎn)置的關(guān)系，對奇異位形進行研究。本文也采用此種方法研究奇異位置處的運動可控性，從而提高并聯(lián)機構(gòu)的性能。
1 風(fēng)洞4_PUS并聯(lián)機器人機構(gòu)簡化模型
風(fēng)洞4_PUS并聯(lián)機器人機構(gòu)簡化模型如圖（1）所示，該機構(gòu)由直線導(dǎo)軌、四個帶有直線電機的滑塊、四個拉桿、動平臺組成。四個拉桿的上端通過虎克鉸與滑塊相聯(lián)；下端通過球鉸與位于動平臺對稱的四個端點、、、相聯(lián)。直線導(dǎo)軌位于、所在的直線上，四個滑塊由直線電機驅(qū)動沿著直線導(dǎo)軌運動，從而實現(xiàn)模型的位姿變換。
由空間機構(gòu)學(xué)理論可知，運動機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)，所有運動構(gòu)件數(shù)之間的運動副總數(shù)，由球鉸數(shù)為4，虎克鉸數(shù)為4，移動副數(shù)為4，轉(zhuǎn)動副數(shù)為4，故運動副的相對自由度，則：
即本機構(gòu)的自由度數(shù)為4個。這四個自由度分別為繞X軸的轉(zhuǎn)動、繞Y軸的轉(zhuǎn)動、沿X軸的移動、沿Z軸的移動。
2 奇異位置分析
2.1 四自由度并聯(lián)機器人力雅克比矩陣
本文所研究的四自由度并聯(lián)機器人的機構(gòu)的桿的兩端的運動副均為球面副，機構(gòu)動平臺的驅(qū)動力矢經(jīng)過上下球面副的中心，因此可以運用螺旋理論建立機構(gòu)平衡方程。采用速度投影法求雅克比矩陣，忽略滑塊與上頂板之間的摩擦力，分析動平臺的受力情況，4個拉桿上的力螺旋之和應(yīng)與動平臺的四維廣義力平衡，故可以建立以下螺旋方程：
（1）
其中，為第桿受到的軸力，為第桿軸線的單位線矢量，為動平臺上作用力的主矢，為動平臺上的主矩。式（1）所建立的螺旋方程可改寫為矩陣形式：
（2）
其中，
，
，為一階靜力影響系數(shù)。
（3）
依據(jù)受力平衡可求得：
（4）
單位矢量的偶部可表示為： （5）
由（2）～（5）可得4_PUS并聯(lián)支撐機器人的力雅可比矩陣為：
（6）
2.2 奇異位置分析
依據(jù)機構(gòu)學(xué)中的重要定律：速度雅克比矩陣與力雅克比矩陣互為轉(zhuǎn)置。當(dāng)秩小于4時，機構(gòu)發(fā)生奇異，式（6）的某幾行或某幾列完全相等。顯然拉桿所在的直線的向量在軸上的分量值為零時，機構(gòu)發(fā)生奇異。動平臺的尺寸可以得到動平臺與拉桿連接點在靜坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值如下：
（7）
（8）
（9）
由拉桿的長度約束方程可得：
（10）
其中i=2，取正值，i=1，3，4時取負(fù)值。因此發(fā)生此種奇異時必有，，或。故這三個條件是判斷該類奇異是否發(fā)生的充分條件。
3 路徑優(yōu)化
以支鏈1為例進行路徑優(yōu)化，動平臺鉸點在全局坐標(biāo)系中的位置可表示為：
（11）
由充分條件可以得出，點在動平臺運動的過程中經(jīng)過或者接近點時，隨著工作空間的變化，導(dǎo)致位姿軌跡變化呈現(xiàn)間斷式跳躍。要滿足點的位姿軌跡經(jīng)過或者接近，且位姿軌跡能夠連續(xù)運動，故引入優(yōu)化方程：
設(shè)為所引起的奇異點，設(shè)為以為中心、半徑為R的微小體積域，當(dāng)R很小且對位姿路徑精度影響不大能夠連續(xù)的運動，，建立的優(yōu)化方程如下：
（12）
顯然當(dāng)R越小時，位姿路徑精度越高，若要滿足最小位姿路徑，則應(yīng)該從方程（12）中選取球面的其中一條軌跡。球面上，球心對稱的兩點最短軌跡為半圓。過點作法向量的方程，則：
，
（13）
過點法平面向量為的空間平面方程為（動點為）：
（14）
將（12）式和（14）式聯(lián)立可得到最優(yōu)路徑軌跡。
4 結(jié)語
該文提出了一種新型的風(fēng)洞4_PUS并聯(lián)機器人機構(gòu)簡化模型，并在此基礎(chǔ)上對其奇異位置進行了分析，然后對風(fēng)洞四自由度并聯(lián)機器人奇異位形進行了研究，對四自由度并聯(lián)機器人的路徑優(yōu)化，使得可以按照指定的位姿路徑運動，并建立相關(guān)的優(yōu)化方程，用MATLAB仿真出優(yōu)化路徑的軌跡（圖2）。
參考文獻
[1] 張浩.六自由度并聯(lián)風(fēng)洞模型支撐系統(tǒng)機構(gòu)優(yōu)化[D].清華大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.
[2] 戰(zhàn)培國.國外風(fēng)洞試驗的新機制、新概念、新技術(shù)[J].流體力學(xué)實驗與測量，2004，18（4）：2-6.
【關(guān)鍵詞】三輪全向機器人 運動控制 軌跡跟蹤 無刷直流電機
一、背景
三輪全向移動機器人以其全方位的移動方式在工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用，其運動的相關(guān)特性和控制技術(shù)也日臻完善。本文從削減硬件電路的角度出發(fā)，僅靠簡單的比例控制使其運動特性及軌跡跟蹤獲得良好效果。
二、原理介紹
（一）三輪全向移動機器人模型
三輪全向移動機器人其驅(qū)動輪由三個全向輪組成，徑向?qū)ΨQ安裝，各輪互成120°角，滾柱垂直于各主輪。三個全向輪的大小和質(zhì)量完全相同，而且由性能相同的電機驅(qū)動。
（二）三輪全向移動機器人運動學(xué)模型
（三）三輪全向移動機器人運動系統(tǒng)控制：
圖 2基于運動學(xué)模型的分層控制框圖
圖2所示的是機器人運動學(xué)模型的分層控制系統(tǒng)框架，主要是分為上下兩層分別是機器人運動學(xué)模型的運動控制以及驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速控制。上層主要是對機器人運動學(xué)控制器轉(zhuǎn)達機器人相關(guān)的速度、基本信息的考慮，所以一般而言它是不需要考慮動力學(xué)特征的，下層的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速控制相對上層控制器是透明的。在模塊開發(fā)上面這兩層是可以區(qū)別開來的，可以分別進行開發(fā)，這樣就可以運用模塊的形式進行開發(fā)，有利于節(jié)省時間提高效率，同時一定程度上也提高機器的整體的狀態(tài)，減輕設(shè)計難度，有利于控制算法的更新。
三、模型建立
（一）電機轉(zhuǎn)速模型和輸入曲線生成模型的建立
在進行控制器設(shè)計之前，首先要對電機建模，這里選用的是瑞士的MAXON公司的無刷直流電機EC-4pole 30（ order number 305014）。
1.無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型，其等效電路如圖3所示：
圖3 無刷直流電機等效電路圖
三相（無中線）無刷直流電機的瞬態(tài)電壓方程：
然后根據(jù)無刷直流電機的特性可以得出以下三個方程：
電壓方程：
轉(zhuǎn)矩方程：
運動方程：
2.Matlab的建模實現(xiàn)
Matlab的建模實際上就是以上公式得仿真實現(xiàn)，根據(jù)模塊化建模思想，將控制系統(tǒng)分割為各個功能獨立的子模塊，主要包括：電機本體模塊、反電動勢構(gòu)造模塊、邏輯換相模塊。
3.無刷直流電機仿真模型的驗證
（二）運動學(xué)模塊的建立
（三）機器人運動圖像的輸出
（四）控制器的設(shè)計
在設(shè)計控制器時我們沒有考慮底層控制器，直接由控制器產(chǎn)生電壓的信號輸出。在實際應(yīng)用中由于底層控制器與驅(qū)動電機的電路相連，底層控制器往往會因為電機的過載等情況而燒毀。本文模型跳過底層控制器，直接采用比例控制的方法對電機進行控制。
以下是完整的simulink控制框圖：
參考文獻：
