发布时间:2023-10-03 12:00来源:www.51edu.com作者:畅畅
我国机器人研究雀闹取得重大突破
国家“十五”重大科技成就展在京开幕,会上多种机器人产品纷纷亮相,据科学技术部向媒体提供信息称,第十个五年计划期间,中国科技在先进制造与自动化领域取得多项重大成果,各种特殊应用领域的机器人取得重大进展。
会上,一个真人大小的仿人机器人出尽风头,它做的太极拳、刀术等表演吸引了众多观众,这是我国自主研制的仿人机器人在国际上首次成功模仿人类的复杂动作。 这个仿人机器人名叫“汇童”,高1.6m,重63kg,外形酷似美国影片《机器战警》中由真人扮演的机器人警察。
这项研究是由科技部“十五”“863”计划“仿人形机器人技术与系统”项目参与者、北京理工大学首席教授李科杰主持完成的。“汇童”是具有视觉、语音对话、力觉、平衡觉等功能的仿人机器人,它的成功研顷漏罩制标志着我国继日本之后成为第二个掌握集机构、控制、传感器、电源于一体的高度集成技术的国家。
“汇童”突破了仿人机器人的复杂动作设计技术,在国际上率先实现了模仿人类复杂动作的突破。此外,“汇童”还能够感知自身的平衡状态及地面高度变化,实现了前进、后退、侧行、转弯、上下台阶及未知地面情况下的稳定行走。
据介绍,仿人机器人具有人类的外形特征,更容易适应人类的生活环境及运载工具,应用前景广阔。开展仿人机器人研究,不仅可促进机械电子、传感控制、人工智能等多学科的发展,而且将开辟未来家庭服务、社会娱乐、危险作业及军事方面的应用新领域。 另外,由广州卫富机器人有限公司研制的反恐排爆作业机器人也受到了与会者的重视,这种机器人具有探测及多种作业功能搜竖,通过有线或无线控制,能自由上下楼梯、爬坡、钻洞,手臂灵活地抓取和搬运超过15公斤的危险品模拟物,该产品的问世标志着国产危险作业机器人已进入反恐、防暴等应用领域
具体分以下步骤:
选题定题
建立假说
科研设计
实验观察
数据处理
论文形成
成果应用
一项科研工作,经过选题和定题两个阶段之后,便会形成一套比较成熟的全面设想。将这一设想加以条理化,系统的说明研究者对此问题的认识,拟进行何种实验或观察,具体做法如何,预期的目标是什么,用多长时间来完成,需要给予哪些帮助和支持等,按照一定的格式编写成的文字资料,即为科研设计。在科研课题的公开招标中,科研设计书实际上也就是投标的标书。
科研设计的主要内容
一、立题
亦称命题,即为一研究课题拟定一最适当之题目,做为该项研究的课题名称。这个题目是科研设计的总纲或其指导中心,也可以说设计中的全部内容皆由此而发,假说、实验、措施等皆为此而设,因此它必须是整个科设想与过程的高度浓缩物。一个好的课题名称,能使人对该项研究工作一目了然、不仅可知其目的、内容和主要方法,甚至透过题目还能看出其假说的科学性。欲达此目的,立题必须力争做到鲜明、具体、确切,若能同时反映出“立意新颖”则属更佳。
目前,有些科研设计的立题尚不够理想,其中最常见的毛病,不是题目过大就是笼统模糊,有的甚至使人观后不解其意或者文题不尽符合。
在拟定某些(而不是全部)研究课题的名称时,可适当考虑采用下列形式:
立题 = 处理因素(具体而不含糊)
+受试对象(明确而不省略)
+预期效应(限定而不笼统)
+工作定性(适当表达留有余地)
当然,大的研究题目亦并非绝对不能成立,如果确是从宏观出发制定一项大的科研计划,其题目必然也会很大;但此类题目毕竟是属于战略性的,其下一系列分题仍需各有一战术性的题目名称。战略性题目是总的探索方向,战友渣述性的题目则是一个个具体的进攻目标。
二、前言
有的科研设计书专门设有这一项,并明确规定应该填写的内游察容;有的则以“简要说明”代之,其性质与前者基本相同。许多科研设计书内虽无此项要求,设计者也常主动加上一段,称为前言、引言、序言或绪言。这一小段文字主要是引导文章开端,起“破题”作用,在一段文章中往往是不可好磨悄少的,但在科研设计书中(特别是填写式的)若无此项目则完全可以不要,可直接入手一开头就写“立题依据”。
三、立题依据
此项内容要求回答“为什么要研究这个课题”,应该着重说明选定此一课题的出发点以及主观与客观的条件是什么,选题的独创性、完成的可能性及其实际意义(实用性)如何。有些科研设计在填写本项时,不是内容过多而是文字太少,叙述往往过于简单或较为抽象。应该认识到,三言两语、轻描淡写、一带而过的办法,对于争取课题的批准是不利的,选题依据若不充分,课题的成立就很困难。在陈述客观对解决这一问题的需要情况时,应该实事求是,而不要用主观臆断来代替客观事实。几乎任何人都不会说自己研究的课题客观上不需要,但也不要动辄就把“迫切需要”或“急待解决”之类的词汇拿来作为“依据”。人们常常会对这些空洞的说法提出疑问,其可信程度究竟有多大?因此,最好的办法就是具体而不抽象,摆出事实,言之有据,令人信服。
二、前言
有的科研设计书专门设有这一项,并明确规定应该填写的内容;有的则以“简要说明”代之,其性质与前者基本相同。许多科研设计书内虽无此项要求,设计者也常主动加上一段,称为前言、引言、序言或绪言。这一小段文字主要是引导文章开端,起“破题”作用,在一段文章中往往是不可少的,但在科研设计书中(特别是填写式的)若无此项目则完全可以不要,可直接入手一开头就写“立题依据”。
三、立题依据
此项内容要求回答“为什么要研究这个课题”,应该着重说明选定此一课题的出发点以及主观与客观的条件是什么,选题的独创性、完成的可能性及其实际意义(实用性)如何。有些科研设计在填写本项时,不是内容过多而是文字太少,叙述往往过于简单或较为抽象。应该认识到,三言两语、轻描淡写、一带而过的办法,对于争取课题的批准是不利的,选题依据若不充分,课题的成立就很困难。在陈述客观对解决这一问题的需要情况时,应该实事求是,而不要用主观臆断来代替客观事实。几乎任何人都不会说自己研究的课题客观上不需要,但也不要动辄就把“迫切需要”或“急待解决”之类的词汇拿来作为“依据”。人们常常会对这些空洞的说法提出疑问,其可信程度究竟有多大?因此,最好的办法就是具体而不抽象,摆出事实,言之有据,令人信服。
四、国内外现状
国外现状与国内现状应分别叙述,不要忽外忽内搅在一起。先以数语简要交代一下有关该问题的历史沿革并非不可,但没有必要作过多的久远追溯。文字不宜过长,亦无须把外国人的话都重复一遍,重点是介绍有关这一问题最近几年的研究进展和目前状况。
把握好本项内容的关键在于“全”和“新”两个字。即全面掌握情况,除日常所见到的一些资料之外,更重要的是在定题之前要进行一次系统的文献查阅并广泛收集信息;在拥有大量资料的基础上,通过时间上的和认识深度上的比较,自然可以了解到哪些成果或结论是新的和最新的,这就是现状。
然而,有些设计者未能很好地做到这一点,常常是随便找几篇近期文献,便以此为据作为“国内外”现状加以介绍。由于文献的查阅面和收集范围很窄,所了解到的情况必然具有一定的局限性,比较的余地也不会太多,自己选定的课题是在创新还是在重复他人早已做过的工作,实无把握。一旦有人指出:“该问题早已有了结论,请阅某年某期某刊某文”,这样一来不仅现状“失真”,整个课题设计就等于一张废纸。
五、目前水平与发展趋势
前一项是要求摆出已有的客观事实,这一项则要求陈述自己的主观见解。因此,重点是对最近的一些同类研究成果进行综合性评价,并在此基础上推测将要出现的势头和指出未来的方向。例如,有关这一课题的研究已经达到了什么样的地步,当前在同类研究中有何不足之处,有无相互矛盾的研究结果或结论,有待进一步阐明或解决的问题是什么,知识的空白点在哪里,推进或发展此一问题的关键何在,等等。在推测未来时还应指出,最近有关本课题的动向是什么,都有些什么新的苗头,正在朝哪方面前进,发展速度如何;有时还需要对当前的某些发展趋势做出估价和判断,是应该努力追赶或超过,还是应该改变研究方向。这些都需要以高度的洞察力进行观察,并用冷静的头脑进行深入分析,提出自己的独立见解。当然,所有这些认识和见解,均应与本课题的研究内容呼应起来。
遗憾的是,在某些科研设计中常将本项内容与前述国内外现状合二而一,也有的是将前一项中的部分内容在本项中加以重复,或者是“你中有我,我中有你”,把客观事实与主观见解搅在一起,很难使人看出研究者的认识与判断究竟如何。这些不足之处,往往可以反映出设计者在思路上不够清晰,或者是思维上的懒惰,应该注意克服。
六、研究目标与内容
包括阶段的和最终目标,即该项研究工作的段落和终点。因此,在此项中应着重说明这一研究课题最后要解决一个什么样的问题。为了解决这个问题,在研究中将分作几个步骤,都需要做些什么,拟从何处入手,重点研究哪个侧面,主攻方向是什么,到达哪一步或什么程度算是完成,将出现什么样的预期效果等。总之,要目标明确,内容具体,十分清楚地规定出自己的研究任务。
七、研究方法
这是科研设计中一个重要的核心部分,全部内容都旨在说明“如何具体地进行研究”,因此这一项实际上就是通常所说的实验设计。
实验设计是指导整个实验过程的重要依据,是达到研究目的的一项重要保证。实验设计要为验证假说选择一种最佳方案;以较少的人力、物力和时间,换取最大的科学研究成果。在正确的实验设计指导下,可使实验误差减少到最低限度,取得更多的数据资料,保证实验结果的可靠性。
实验设计方案的类型有多种,采用哪一种最合适,主要取决于研究的内容与目的。不论采用哪一种方案,均应重点说明受试对象的种类、选用标准、抽样方法、样本含量、对照分组,处理因素的性质、质量、强度、施加方法,效应观察的项目或指标、检测方法、判断标准,以及数据资料的收集方法和统计学处理方法等。为实验所制定的操作规程和记录表格,亦应在本项内容中加以说明,具体的条文和格式可附于科研设计书之后。
总之,研究方法或其实验设计,就是针对题意并遵循科研三原则(重复、对照,随机化),对科研三要素(对象、因素、效应)进行合理安排的一个过程。有关科研三原则和三要素的一些具体问题,将在后面另设一章进行专门讨论。
八、现有研究条件
研究条件主要指人员条件和物质条件两个方面。人员条件包括研究组成员的数量与质量,特别是科研工作经验、现有技术水平和能投入该项研究的时间,本项只要求重点介绍课题负责人的主要情况,例如在医学科研方面曾做过哪些工作,在与本课有关的方面都做过些什么等;其他一般情况以及研究组的其他成员,可在另一项“组织与人员”中介绍。物质条件包括仪器、设备、材料、经济力量以及研究对象(包括实验动物)等;其中最主要的是本项研究所需之仪器和设备是否齐全或基本具备,其性能如何,精确度有多高、可供使用的程度有多大等亦需作一说明。一些较大的研究课题,还要说明有无专门的实验室或其他实验措施。若为大样本的临床研究,必须清楚交代本单位现有床位数、年均住院病人数以及病种构成指标概况等。如果是一项跨单位的协作研究,则协作单位的现有研究条件亦应一并提供。
研究条件是保证完成课题的重要基础,因而在课题审批的过程中对于此项内容亦颇重视。有些设计者在陈述现有研究条件时,总是想把情况说得好一些,旨在表明完成设计中所列各项内容问题不大,目标可望实现;但在仪器设备方面有时也会产生一种矛盾心理,因为此项内容与请求资助的经费金额有一定的制约关系。若仪器设备完全齐备则申请经费过多缺乏理由,若仪器设备不足又唯恐因现有研究条件不够而课题难获批准。科研人员想通过课题研究为自己的实验室建设多增加一些仪器设备,这种心情和愿望是可以理解的,但在科研经费并不富裕的情况下,最好的办法还是实事求是。
九、计划进度指标
本项内容要求说明两个问题:①完成整个研究课题所需要的时间,②几项主要工作的具体进度计划(各研究阶段所要达到的目标和时间)。制定出这种指标,既便于有关方面随时进行检查,又有利于研究组各成员按部就班地进行工作。对于督促课题的如期完成很有好处。
较大的研究课题,则应以分题或阶段为单位制定出明确的进度计划,包括试验准备、人员培训、实验观察、整理资料、阶段流、年度小结、成果报告等,均应一一作出具体安排。交叉项目较多的进度计划,用文字叙述往往不便,可采用简单而又清楚的“进度显示表”加以表示。显示表左侧纵列为“工作项目”,顶端横栏为科研周期的几个年度,每一年度下再分为12个月或者4个季度,表体中则用一条条起止符号标明各项工作的开始与完成时间,如此可以大大减轻文字叙述的繁乱之感。
十、研究经费预算
过去,我国的科学研究经费,一直是由政府有关单位以无偿科研拨款形式支付之;近年随着改革的不断深入发展,这种形式正在发生着改变,在某些经济效益较为明显的科研合同中,已经出现了关于如何偿还科研经费的条文,以社会效益为主的医学科研所需经费,究竟应该采取何种形式为最佳,人们也正在积极研究和探索之中。
编制研究经费概算时,大底可以从以下几个方面加以考虑:
(一)仪器设备费
按照规定科研经费不得用于购置大型精密仪器设备,只能用于该项课题所不可缺少的某些中、小型仪器设备的补充。就是说课题所需之主要设备原已具有,只需添置个别的一两件仪器、便可保证课题的顺利完成,或者是可以明显提高研究工作的质量。不属于此类性质者不得编入研究经费概算。
拟购置的仪器设备,必须写明理由和用途,以及仪器的名称、型号、厂家、性能、金额等;同时要对供货渠道加以落实,以保证在科研经费下达后可以立即购得。通常有一些科研设计,只简单写一仪器名称与金额,不注明型号、性能等。当今的仪器设备更新换代很快,不同型号者不仅性能不同,价格差异亦颇悬殊。科研管理部门一要考虑所购仪器是否已经过时或属淘汰之列,二要考察申请仪器名称与金额是否相符,故填写时需详加注明。亦有些较为粗心的设计者,仅根据商业广告甚至道听途说便提出申请,而科研经费下达后却购置不到,有钱无物仍难开题。尤其是向国外订货时,往往需要很长时间仪器才能到手,再经过安装调试甚至索赔等,科研进度计划常会因此而受到严重影响,对于这类情况亦应加以注意。
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