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科技造福民生
【摘要】解决民生问题成为政府制定科技政策的重要导向。发展“民生科技”是支撑社会经济发展的要求。科技发展对经济社会的发展和进步起到了巨大的促进作用。科技改变着人们的生产和生活。本文从机械臂的应用对民众生活的影响出发，提出要将科技与民众的需求联系起来，让科技实实在在地为民生造福。
【关键词】民生科技;机械臂;刀削面机器人;采摘机器人
1.科学技术发展的新趋势
人类正处在向知识经济时代大步迈进的时代，科学技术成为推动社会发展的首要力量。近年来对人类生活影响巨大的科技成果主要有：互联网络、数字影像技术、卫星技术、机电一体化技术、即时通信技术等。当代科技的发展中，特别值得引起注意的是其与经济、社会的关系日益紧密，即通常所说的科技走进生活，惠及民生这一点。现代科技发展理念正在从“工业科技”走向“民生科技”。载人航天、月球探测、超导研究等高精尖技术是中国屹立于世界强国之林的标志性项目，是科技“顶天”的一面;从“庙堂之高”走向“江湖之远”，直接造福于民，是科技“立地”的一面。解决民生问题作为政府制定科技政策的重要导向，已成为一种新的趋势。
科技产品的使用的社会化成为现代社会生活的一道风景线，民众的衣食住行无不与科技密切相关，科技产品已经逐渐运用到社会生活的方方面面，成为现代日常生活不可缺少的重要组成部分。在本篇论文中，将从机器臂的应用出发谈科技对改善民生的重要作用。
2.机械臂在社会生产生活中的应用
机械臂是目前在技术领域得到最广泛应用的自动化机械装置。在工业制造、医学治疗、军事以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们各自有着不同的形态以及不同的特点并且发挥这各自不同的作用，但它们都有一个相同点，就是能够接受指令，精确地定位到三维或者二维空间上的某一点进行作业。
随着现代工业生产的迅速发展，机械手得以广泛应用，它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。在我们的身边有很多应用机器臂改善我们生活的产品。比如最常见的当属果蔬采摘机器人。现在常用的主要有黄瓜采摘机、苹果采摘机器人和茄子采摘机器人。这些机器人都是一类工作于非结构环境中的复杂机电一体化产品。
果蔬采摘机器人是实现农业自动化的一项重要技术，对农业的发展起着巨大的作用。随着电子计算机和自动控制技术的迅速发展、农业高新科技的应用和推广，农业机器人已逐步进入到农业生产领域中，并将促进现代农业向着装备机械化、生产智能化的方向发展。果蔬采摘是农业生产中季节性强、劳动强度大、作业要求高的一个重要环节，研究和开发果蔬采摘的智能机器人技术对于解放劳动力、提高劳动生产效率、降低生产成本等方面都有着重要的意义。
目前的果蔬采摘机器人一般可分为移动机构、机械手、识别和定位系统和末端执行器四大部分。而其中我们最容易观察到的就是机械手。机械手又称操作机，是指具有和人手臂相似的动作功能，并使工作对象能在空间内移动的机械装置，是机器人赖以完成工作任务的实体。在收获机器人中，机械手的主要任务就是将末端执行器移动到可以采摘的目标果实所处的位置，其工作空间要求机器人能够达到任何一个目标果实。机械手一般可分为直角坐标、圆柱坐标和多关节等多种类型。多关节机械手又称为拟人机器人，相比其它结构比较起来，要求更加灵活和方便。机械手的自由度是衡量机器人性能的重要指标之一，它直接决定了机器人的运动灵活性和控制的复杂性。
2011年10月15日，第七届南京农业“嘉年华”在南京绿博园开幕，现代农业馆内展示的摘黄瓜机器人、施药机器人吸引了大量民众观看。摘黄瓜机器人有一双“眼睛”(机器视觉系统)和一支灵活的机械手臂，它不仅能在15秒内完成黄瓜的采摘工作，还能自己辨别黄瓜的成熟度，只采摘那些个大饱满的黄瓜。这种果蔬采摘机器人是中国农业大学农业机器人实验室研发的，据其研究员张春龙介绍，果蔬采摘机器人现在已经在北京、新疆的农业示范区得到了推广应用。
另外一个贴近我们生活的机械臂的应用是山西省阳原县崔润全先生发明的“刀削面机器人”。现在我市的部分面馆可以吃到这种机器人削的面条。
刀削面机器人具有这样两个特点：一是用机械模拟人工削面过程。根据汽车雨刷器原理，这个机器人的右臂(削面手)由电机带动，通过曲轴连杆实现不断往复的削面动作;左臂(扶面手)则负责托住面团，随着右臂的削面动作不断左右摆动，以便使整个面团能够被均匀地削下。二是它的刀片有两个凹槽，且来回均可削出面条。人工削面的刀片只有一个凹槽，而崔润全自制的削刀有两个凹槽，相当于两个师傅在同时削面。另外，这种锋利且有一定弧度的刀片，来回都可削出面条，工作效率大大提高。
这个机器人右臂由电机带动，通过曲轴连杆机构实现循环往复的削面动作;左臂(扶面手) 负责托住面团，随着削面动作的不断进行，左臂可以配合右臂的削面动作而左右摆动，自动完成整个削面过程。与目前市面上销售的削面机相比较，崔润全的设计模拟了真人削面的姿势和手法，削出的面条中厚边薄、有棱有角、口感爽滑有劲。经过测试，这种“刀削面机器人”的工作效率是人工的三倍以上，而且节能省电。
从以上两个有关机械臂的例子给我们不少启示。就采摘机器人来说，采摘机器人可以适应不同形状个体和状况的作用对象。采摘机器人的末端执行器具有柔顺性和灵巧性，可以达到对果实无损伤。此外，果蔬采摘机器人的操作者是农民，因此果蔬采摘机器人有高可靠性和操作简单、界面友好的特点。其应用真正地贴近了农业生产，实实在在地发挥了科技的作用，拉近了科技与我们之间的距离。
关于刀削面机器人的发明就更加证明了科技与人类生活紧密联系的重要性，这样一个发明，尽管简单，却真正解决了刀削面制作时间长，过程复杂，效率不高的问题，并且还有节能省电的长处。同时，机器人外观的设计更是引起大家的眼球，有助于带动大众消费。可以说这项机器臂的应用真正地贴近了人们的生活，从人们的需要出发，我认为这就是科技的重要意义所在。只有真正为人们考虑，为群众解决问题的科技才是真正有用的科技。
科技改变着人们的生产和生活，对经济社会的发展和进步起到了巨大的促进作用。总的来说，当代世界科技发展呈现出全面推进的态势。科技的发展应当加大科技与人们生活的联系，让机械电子产品更多地应用与民生领域，让先进的科技实实在在地造福人民、改善民生。
【参考文献】
[1]周元.中国应加强发展民生科技.中国科技论坛，2010.12.
[2]王志学.民生科技是和谐社会的重要支撑.民生科技，2008.2.
[3]陈玉.浅谈当代科技发展的新趋势及其影响.社科论坛，2011.7.
[4]张磊等.果蔬采摘机器人的研究.农业科技信息，2011.9.
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