科技造福民生

【摘要】解決民生問題成為政府制定科技政策的重要導向。發展“民生科技”是支撐社會經濟發展的要求。科技發展對經濟社會的發展和進步起到了巨大的促進作用。科技改變著人們的生產和生活。本文從機械臂的應用對民眾生活的影響出發，提出要將科技與民眾的需求聯系起來，讓科技實實在在地為民生造福。

【關鍵詞】民生科技；機械臂；刀削面機器人；采摘機器人

1.科學技術發展的新趨勢

人類正處在向知識經濟時代大步邁進的時代，科學技術成為推動社會發展的首要力量。近年來對人類生活影響巨大的科技成果主要有：互聯網絡、數字影像技術、衛星技術、機電一體化技術、即時通信技術等。當代科技的發展中，特別值得引起注意的是其與經濟、社會的關系日益緊密，即通常所說的科技走進生活，惠及民生這一點。現代科技發展理念正在從“工業科技”走向“民生科技”。載人航天、月球探測、超導研究等高精尖技術是中國屹立于世界強國之林的標志性項目，是科技“頂天”的一面；從“廟堂之高”走向“江湖之遠”，直接造福于民，是科技“立地”的一面。解決民生問題作為政府制定科技政策的重要導向，已成為一種新的趨勢。

科技產品的使用的社會化成為現代社會生活的一道風景線，民眾的衣食住行無不與科技密切相關，科技產品已經逐漸運用到社會生活的方方面面，成為現代日常生活不可缺少的重要組成部分。在本篇論文中，將從機器臂的應用出發談科技對改善民生的重要作用。

2.機械臂在社會生產生活中的應用

機械臂是目前在技術領域得到最廣泛應用的自動化機械裝置。在工業制造、醫學治療、軍事以及太空探索等領域都能見到它的身影。盡管它們各自有著不同的形態以及不同的特點并且發揮這各自不同的作用，但它們都有一個相同點，就是能夠接受指令，精確地定位到三維或者二維空間上的某一點進行作業。

隨著現代工業生產的迅速發展，機械手得以廣泛應用，它對穩定、提高產品質量，提高生產效率，改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用。在我們的身邊有很多應用機器臂改善我們生活的產品。比如最常見的當屬果蔬采摘機器人。現在常用的主要有黃瓜采摘機、蘋果采摘機器人和茄子采摘機器人。這些機器人都是一類工作于非結構環境中的復雜機電一體化產品。

果蔬采摘機器人是實現農業自動化的一項重要技術，對農業的發展起著巨大的作用。隨著電子計算機和自動控制技術的迅速發展、農業高新科技的應用和推廣，農業機器人已逐步進入到農業生產領域中，并將促進現代農業向著裝備機械化、生產智能化的方向發展。果蔬采摘是農業生產中季節性強、勞動強度大、作業要求高的一個重要環節，研究和開發果蔬采摘的智能機器人技術對于解放勞動力、提高勞動生產效率、降低生產成本等方面都有著重要的意義。

目前的果蔬采摘機器人一般可分為移動機構、機械手、識別和定位系統和末端執行器四大部分。而其中我們最容易觀察到的就是機械手。機械手又稱操作機，是指具有和人手臂相似的動作功能，并使工作對象能在空間內移動的機械裝置，是機器人賴以完成工作任務的實體。在收獲機器人中，機械手的主要任務就是將末端執行器移動到可以采摘的目標果實所處的位置，其工作空間要求機器人能夠達到任何一個目標果實。機械手一般可分為直角坐標、圓柱坐標和多關節等多種類型。多關節機械手又稱為擬人機器人，相比其它結構比較起來，要求更加靈活和方便。機械手的自由度是衡量機器人性能的重要指標之一，它直接決定了機器人的運動靈活性和控制的復雜性。

2011年10月15日，第七屆南京農業“嘉年華”在南京綠博園開幕，現代農業館內展示的摘黃瓜機器人、施藥機器人吸引了大量民眾觀看。摘黃瓜機器人有一雙“眼睛”（機器視覺系統）和一支靈活的機械手臂，它不僅能在15秒內完成黃瓜的采摘工作，還能自己辨別黃瓜的成熟度，只采摘那些個大飽滿的黃瓜。這種果蔬采摘機器人是中國農業大學農業機器人實驗室研發的，據其研究員張春龍介紹，果蔬采摘機器人現在已經在北京、新疆的農業示范區得到了推廣應用。

另外一個貼近我們生活的機械臂的應用是山西省陽原縣崔潤全先生發明的“刀削面機器人”。現在我市的部分面館可以吃到這種機器人削的面條。

刀削面機器人具有這樣兩個特點：一是用機械模擬人工削面過程。根據汽車雨刷器原理，這個機器人的右臂（削面手）由電機帶動，通過曲軸連桿實現不斷往復的削面動作；左臂（扶面手）則負責托住面團，隨著右臂的削面動作不斷左右擺動，以便使整個面團能夠被均勻地削下。二是它的刀片有兩個凹槽，且來回均可削出面條。人工削面的刀片只有一個凹槽，而崔潤全自制的削刀有兩個凹槽，相當于兩個師傅在同時削面。另外，這種鋒利且有一定弧度的刀片，來回都可削出面條，工作效率大大提高。

這個機器人右臂由電機帶動，通過曲軸連桿機構實現循環往復的削面動作；左臂（扶面手） 負責托住面團，隨著削面動作的不斷進行，左臂可以配合右臂的削面動作而左右擺動，自動完成整個削面過程。與目前市面上銷售的削面機相比較，崔潤全的設計模擬了真人削面的姿勢和手法，削出的面條中厚邊薄、有棱有角、口感爽滑有勁。經過測試，這種“刀削面機器人”的工作效率是人工的三倍以上，而且節能省電。

從以上兩個有關機械臂的例子給我們不少啟示。就采摘機器人來說，采摘機器人可以適應不同形狀個體和狀況的作用對象。采摘機器人的末端執行器具有柔順性和靈巧性，可以達到對果實無損傷。此外，果蔬采摘機器人的操作者是農民，因此果蔬采摘機器人有高可靠性和操作簡單、界面友好的特點。其應用真正地貼近了農業生產，實實在在地發揮了科技的作用，拉近了科技與我們之間的距離。

關于刀削面機器人的發明就更加證明了科技與人類生活緊密聯系的重要性，這樣一個發明，盡管簡單，卻真正解決了刀削面制作時間長，過程復雜，效率不高的問題，并且還有節能省電的長處。同時，機器人外觀的設計更是引起大家的眼球，有助于帶動大眾消費。可以說這項機器臂的應用真正地貼近了人們的生活，從人們的需要出發，我認為這就是科技的重要意義所在。只有真正為人們考慮，為群眾解決問題的科技才是真正有用的科技。

科技改變著人們的生產和生活，對經濟社會的發展和進步起到了巨大的促進作用。總的來說，當代世界科技發展呈現出全面推進的態勢。科技的發展應當加大科技與人們生活的聯系，讓機械電子產品更多地應用與民生領域，讓先進的科技實實在在地造福人民、改善民生。

【參考文獻】

[1]周元.中國應加強發展民生科技.中國科技論壇，2010.12.

[2]王志學.民生科技是和諧社會的重要支撐.民生科技，2008.2.

[3]陳玉.淺談當代科技發展的新趨勢及其影響.社科論壇，2011.7.

[4]張磊等.果蔬采摘機器人的研究.農業科技信息，2011.9.