時間：2023-03-16 16:29:35
序論：在您撰寫機器人技術(shù)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)是將系統(tǒng)進(jìn)行模塊化分解來進(jìn)行設(shè)計，主要包括CC2530芯片模塊，電源模塊，射頻電路模塊，控制芯片與機器人對接模塊。其中CC2530芯片是一款用于嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng)芯片，由TI公司推出，是一種使用了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee和ZigBeeRF4CE解決方案的系統(tǒng)。CC2530內(nèi)部已集成了一個8051微處理器與高性能的RF收發(fā)器。CC2530能夠以非常低的總材料成本建立強大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，擁有較大的Flash，其存儲容量多達(dá)256KB，它是理想的ZigBee專業(yè)應(yīng)用芯片[5]。電源模塊為3.3V與5V供電，控制芯片與機器人對接模塊包括穩(wěn)壓部分，電平轉(zhuǎn)換部分以及串口。各部分原理如圖3。
1.2測試平臺測試平臺以3個輪式智能小車作為智能機器人模型進(jìn)行搭建，智能小車為飛思卡爾車模改裝的，智能小車采用紅外傳感器、攝像頭、超聲波定位儀等設(shè)備進(jìn)行信息的反饋，使每個機器人具有自動避障，實時調(diào)控和定位功能，圖4所示。
2系統(tǒng)軟件設(shè)計
該軟件程序主要包括模塊的定義、參數(shù)類型的初始化以及各個模塊功能的實現(xiàn)方式3個部分。模塊的定義是用來確定節(jié)點的性質(zhì)，如其中的協(xié)調(diào)機器人定義為FFD，向其提供全部的IEEE802.15.4MAC服務(wù)，要求其既可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，還具備路由功能，而其他機器人只需向其提供部分IEEE802.15.4MAC服務(wù)，因此只需將它們定義為RFD設(shè)備，讓它們具備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不充當(dāng)協(xié)調(diào)點和路由節(jié)點。初始化的目的則是配置系統(tǒng)參數(shù)，首先定義系統(tǒng)的時鐘信號，然后定義ZigBee芯片所連接的MCU類型和型號，接著定義通信模塊性質(zhì)即定義通信模塊所在節(jié)點為全功能節(jié)點還是縮減功能節(jié)點及ZigBee網(wǎng)絡(luò)層和MAC層的參數(shù)等[6]，如3個輪式機器人的16位PAN地址，無線發(fā)送信道的選擇，發(fā)送接收頻率，校驗方式等。模塊功能的實現(xiàn)是通過將每個模塊分配一個16位的PAN標(biāo)志符，作為區(qū)分每個終端設(shè)備的唯一標(biāo)志，人所面對的主控模塊終端擁有最高的優(yōu)先級別，并且可以單獨控制每個機器人的行為，也可以向所有機器人發(fā)送協(xié)作控制命令，讓機器人自行協(xié)作運動，當(dāng)協(xié)作命令發(fā)送后，機器人將以協(xié)調(diào)機器人作為核心，按照隊形坐標(biāo)進(jìn)行編隊運行，在此過程中軟件設(shè)定隊形坐標(biāo)檢測時間，當(dāng)實際隊形坐標(biāo)與超聲輔助系統(tǒng)提供的坐標(biāo)信息不符時，協(xié)調(diào)機器人可以通過發(fā)送命令的方式控制其他機器人進(jìn)行相對位置的調(diào)整，從而達(dá)到人機通信與機器人間相互通信的目的。具體流程圖如圖5。
3實驗結(jié)果與問題分析
3.1實驗結(jié)果展示通過實驗情況可以看到：利用ZigBee無線通信技術(shù)設(shè)計的通信系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多機器人間的組網(wǎng)通信，從而實現(xiàn)編隊控制，在此通信系統(tǒng)的控制下，3個輪式機器人不但可以通過人機控制方式進(jìn)行三角形與直線型編隊間的相互變換，還可以在機器人間相互通信的基礎(chǔ)上，自動地達(dá)到編隊的目的。
3.2實驗問題分析1)在實驗過程中，由于實驗測試平臺采用超聲波輔助定位模塊，故實驗場地中設(shè)有超聲定位的固定參考點，因此不同的實驗場地智能機器人的定位需經(jīng)過測試進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)然輔助定位也可以采用其他模塊進(jìn)行，這并不會影響此通信系統(tǒng)的性能，依然可以很好地完成隊形間的變換。2)在實驗過程中，由于超聲定位的坐標(biāo)返回值與系統(tǒng)設(shè)置的相對坐標(biāo)數(shù)值不可能完全吻合，因此在實際應(yīng)用中，將系統(tǒng)坐標(biāo)數(shù)值設(shè)置為區(qū)間值，即當(dāng)超聲定位模塊返回的坐標(biāo)值在系統(tǒng)相對坐標(biāo)值范圍內(nèi)就認(rèn)為已經(jīng)運行到指定位置，便進(jìn)行下一步運行，因此在不同的實驗測試過程中隊形可能會出現(xiàn)一些誤差，但這種誤差經(jīng)過對系統(tǒng)坐標(biāo)區(qū)間值范圍的調(diào)整可以適當(dāng)減小，達(dá)到誤差允許范圍內(nèi)，因而對編隊的美觀性影響不大。
4結(jié)束語
本文作者：工作單位：安徽埃夫特智能裝備有限公司
從控制系統(tǒng)設(shè)計角度來說，可以采用辯證法內(nèi)外因基本原理來分析影響重載機器人控制品質(zhì)的因素，首先，如果系統(tǒng)存在動力學(xué)耦合、柔性等非線性因素，僅僅采用傳統(tǒng)的線性控制很難獲得良好的控制品質(zhì)，底層伺服回路的控制缺陷是影響機器人控制品質(zhì)的內(nèi)因。第二，如果運動規(guī)劃環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，傳輸給底層運動控制回路的運動指令不合理，即存在位置不連續(xù)，速度不連續(xù)，加速度躍變等情況，對系統(tǒng)會產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊，即便底層伺服控制設(shè)計再優(yōu)秀，同樣也會嚴(yán)重影響系統(tǒng)控制品質(zhì)，這就是所謂的外因。下面就從內(nèi)外因角度對目前在機器人運動規(guī)劃和底層伺服控制方面的相關(guān)進(jìn)展進(jìn)行綜述。機器人運動規(guī)劃方法運動規(guī)劃與軌跡規(guī)劃是指根據(jù)一定規(guī)則和邊界條件產(chǎn)生一些離散的運動指令作為機器人伺服回路的輸入指令。運動規(guī)劃的輸入是工作空間中若干預(yù)設(shè)點或其他運動學(xué)和動力學(xué)的約束條件；運動規(guī)劃的輸出為一組離散的位置、速度和加速度序列。運動規(guī)劃算法設(shè)計過程中主要需要考慮以下三個問題：（1）規(guī)劃空間的選取：通常情況下，機器人軌跡規(guī)劃是在全局操作空間內(nèi)進(jìn)行的，因為在全局操作空間內(nèi)，對運動過程的軌跡規(guī)劃、避障及幾何約束描述更為直觀。然而在一些情況下，通過運動學(xué)逆解，運動規(guī)劃會轉(zhuǎn)換到關(guān)節(jié)空間內(nèi)完成。在關(guān)節(jié)空間內(nèi)進(jìn)行運動規(guī)劃優(yōu)點如下：a.關(guān)節(jié)空間內(nèi)規(guī)劃可以避免機構(gòu)運動奇異點及自由度冗余所帶來種種問題[1-4]；b.機器人系統(tǒng)控制量是各軸電機驅(qū)動力矩，用于調(diào)節(jié)各軸驅(qū)動力矩的軸伺服算法設(shè)計通常情況也是在關(guān)節(jié)空間內(nèi)的，因此更容易將兩者結(jié)合起來進(jìn)行統(tǒng)一考慮[5,6]；c.關(guān)節(jié)空間運動規(guī)劃可以避免全局操作空間運動規(guī)劃帶來的每一個指令更新周期內(nèi)進(jìn)行運動規(guī)劃和運動學(xué)正逆計算帶來的計算量，因為如果指令更新周期較短，將會對CPU產(chǎn)生較大的計算負(fù)荷。（2）基礎(chǔ)函數(shù)光滑性保證：至少需要位置指令C2和速度指令C1連續(xù)，從而保證加速度信號連續(xù)。不充分光滑的運動指令會由于機械系統(tǒng)柔性激起諧振，這點對高速重載工業(yè)機器人更為明顯。在產(chǎn)生諧振的同時，軌跡跟蹤誤差會大幅度增加，諧振和沖擊也會加速機器人驅(qū)動部件的磨損甚至損壞[7]。針對這一問題，相關(guān)學(xué)者引入高次多項式或以高次多項式為基礎(chǔ)的樣條函數(shù)進(jìn)行軌跡規(guī)劃，其中Boryga利用多項式多根的特性，分別采用5次、7次和9次多項式對加速度進(jìn)行規(guī)劃，表達(dá)式中僅含有一個獨立參數(shù)，通過運動約束條件，最終確定參數(shù)值，并比較了各自性能[8]。Gasparetto采用五次B樣條作為規(guī)劃基礎(chǔ)函數(shù)，并將整個運動過程中加速度平方的積分作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以確保運動指令足夠光滑[9]。劉松國基于B樣條曲線，在關(guān)節(jié)空間內(nèi)提出了一種考慮運動約束的運動規(guī)劃算法，將運動學(xué)約束轉(zhuǎn)化為樣條曲線控制頂點約束，可保證角度、角速度和角加速度連續(xù)，起始點和終止點角速度和角加速度可以任意配置[10]。陳偉華則在Cartesian空間內(nèi)分別采用三次均勻B樣條，三次非均勻B樣條，三次非均勻有理B樣條進(jìn)行運動規(guī)劃[11]。（3）運動規(guī)劃中最優(yōu)化問題：目前常用的目標(biāo)函數(shù)主要為運行時間、運行能耗和加速度。其中關(guān)于運行時間最優(yōu)的問題，較為經(jīng)典是Kang和Mckay提出的考慮系統(tǒng)動力學(xué)模型以及電機驅(qū)動力矩上限的時間最優(yōu)運動規(guī)劃算法，然而該算法加速度不連續(xù)，因此對于機器人來說力矩指令也是不連續(xù)的，即加速度為無窮大，對于真實的電驅(qū)伺服系統(tǒng)來說，這是無法實現(xiàn)的，會對系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊，大幅度降低系統(tǒng)的跟蹤精度，對機械本體使用壽命也會產(chǎn)生影響[12]。針對上述問題Constantinescu提出了解決方法，在考慮動力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，增加對力矩和加速度的約束，并采用可變?nèi)莶罘▽?yōu)化問題進(jìn)行求解[13]。除了以時間為優(yōu)化目標(biāo)外，其他指標(biāo)同樣被引入最優(yōu)運動規(guī)劃模型中。Martin采用B函數(shù)，以能耗最少為優(yōu)化目標(biāo)，并將該問題轉(zhuǎn)化為離散參數(shù)的優(yōu)化問題，針對數(shù)值病態(tài)問題，提出了具有遞推格式的計算表達(dá)式[14]。Saramago則在考慮能耗最優(yōu)的同時，將執(zhí)行時間作為優(yōu)化目標(biāo)之一，構(gòu)成多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，最終的優(yōu)化結(jié)果取決于兩個目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，且優(yōu)化結(jié)果對于權(quán)重系數(shù)選擇較為敏感[15]。Korayem則在考慮機器人負(fù)載能力，關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩上限和彈性變形基礎(chǔ)上，同時以在整個運行過程中的位置波動，速度波動和能耗為目標(biāo)，給出了一種最優(yōu)運動規(guī)劃方法[6]，然而該方法在求解時，收斂域較小，收斂性較差，計算量較大。
考慮部件柔性的機器人控制算法機器人系統(tǒng)剛度是影響動態(tài)性能指標(biāo)重要因素。一般情況下，電氣部分的系統(tǒng)剛度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機械部分。雖然重載工業(yè)機器人相對于輕型臂來說，其部件剛度已顯著增大，但對整體質(zhì)量的要求不會像輕型臂那么高，而柔性環(huán)節(jié)仍然不可忽略，原因有以下兩點：（1）在重載情況下，如果要確保機器人具有足夠的剛度，必然會增加機器人部件質(zhì)量。同時要達(dá)到高速高加速度要求，對驅(qū)動元件功率就會有很高的要求，實際中往往是不可實現(xiàn)（受電機的功率和成本限制）。（2）即使驅(qū)動元件功率能夠達(dá)到要求，機械本體質(zhì)量加大會導(dǎo)致等效負(fù)載與電機慣量比很大，這樣就對關(guān)節(jié)剛度有較高的要求，而機器人關(guān)節(jié)剛度是有上限的（主要由減速器剛度決定）。因此這種情況下不管是開鏈串聯(lián)機構(gòu)還是閉鏈機構(gòu)都會體現(xiàn)出明顯的關(guān)節(jié)柔性[16,17]，在重載搬運機器人中十分明顯。針對柔性部件帶來的系統(tǒng)控制復(fù)雜性問題，傳統(tǒng)的線性控制將難以滿足控制要求[17-19]，目前主要采用非線性控制方法，可以分成以下幾大類：（1）基于奇異攝動理論的模型降階與復(fù)合控制首先針對于柔性關(guān)節(jié)控制問題，美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校著名控制論學(xué)者M(jìn)arkW.Spong教授于1987年正式提出和建立柔性關(guān)節(jié)的模型和奇異攝動降階方法。對于柔性關(guān)節(jié)的控制策略絕大多數(shù)都是在Spong模型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于模型的階數(shù)高，無法直接用于控制系統(tǒng)設(shè)計，針對這個問題，相關(guān)學(xué)者對系統(tǒng)模型進(jìn)行了降階。Spong首先將奇異攝動理論引入了柔性關(guān)節(jié)控制，將系統(tǒng)分成了慢速系統(tǒng)和邊界層系統(tǒng)[20]，該方法為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。Wilson等人對柔性關(guān)節(jié)降階后所得的慢速系統(tǒng)采用了PD控制律，將快速邊界層系統(tǒng)近似為二階系統(tǒng)，對其阻尼進(jìn)行控制，使其快速穩(wěn)定[21]。針對慢速系統(tǒng)中的未建模非線性誤差，Amjadi采用模糊控制完成了對非線性環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)[22]。彭濟華在對邊界層系統(tǒng)提供足夠阻尼的同時，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入慢速系統(tǒng)控制，有效的克服了參數(shù)未知和不確定性問題。連桿柔性會導(dǎo)致系統(tǒng)動力學(xué)方程階數(shù)較高，Siciliano和Book將奇異攝動方法引入柔性連桿動力學(xué)方程的降階，其基本思想與將奇異攝動引入柔性關(guān)節(jié)系統(tǒng)動力學(xué)方程一致，都將柔性變形產(chǎn)生的振動視為暫態(tài)的快速系統(tǒng)，將名義剛體運動視為準(zhǔn)靜態(tài)的慢速系統(tǒng)，然后分別對兩個系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)合控制，并應(yīng)用于單柔性連桿的控制中[23]。英國Sheffield大學(xué)A.S.Morris教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組在柔性關(guān)節(jié)奇異攝動和復(fù)合控制方面開展了持續(xù)的研究。在2002年利用Lagrange方程和假設(shè)模態(tài)以及Spong關(guān)節(jié)模型建立柔性關(guān)節(jié)和柔性連桿的耦合模型，并對奇異攝動理論降階后的慢速和快速子系統(tǒng)分別采用計算力矩控制和二次型最優(yōu)控制[24]。2003年在解決柔性關(guān)節(jié)機器人軌跡跟蹤控制時，針對慢速系統(tǒng)參數(shù)不確定問題引入RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代替原有的計算力矩控制[25].隨后2006年在文獻(xiàn)[24]所得算法和子系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，針對整個系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性要求，在邊界層采用Hinf控制，在慢速系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，并給出了系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[26]。隨著相關(guān)研究的開展，有些學(xué)者開始在奇異攝動理論與復(fù)合控制的基礎(chǔ)上作出相應(yīng)改進(jìn)。由于奇異攝動的數(shù)學(xué)復(fù)雜性和計算量問題，Spong和Ghorbel提出用積分流形代替奇異攝動[27]。針對奇異攝動模型需要關(guān)節(jié)高剛度假設(shè)，在關(guān)節(jié)柔度較大的情況下，劉業(yè)超等人提出一種剛度補償算法，拓展了奇異攝動理論的適用范圍[28]。（2）狀態(tài)反饋和自適應(yīng)控制在采用奇異攝動理論進(jìn)行分析時，常常要同時引入自適應(yīng)控制律來完成對未知或不精確參數(shù)的處理，而采用積分流形的方式最大的缺點也在于參數(shù)的不確定性，同樣需要結(jié)合自適應(yīng)控制律[29,30]。因此在考慮柔性環(huán)節(jié)的機器人高動態(tài)性能控制要求下，自適應(yīng)控制律的引入具有一定的必要性。目前對于柔性關(guān)節(jié)機器人自適應(yīng)控制主要思路如下：首先根據(jù)Spong模型，機器人系統(tǒng)階數(shù)為4，然后通過相應(yīng)的降階方法獲得一個二階的剛體模型子系統(tǒng)，而目前的大多數(shù)柔性關(guān)節(jié)自適應(yīng)控制律主要針對的便是二階的剛體子系統(tǒng)中參數(shù)不確定性。Spong等人提出了將自適應(yīng)控制律引入柔性關(guān)節(jié)控制，其基于柔性關(guān)節(jié)動力學(xué)奇異攝動方程，對降階剛體模型采用了自適應(yīng)控制律，主要采用的是經(jīng)典的Slotine-Li自適應(yīng)控制律[31]，并通過與Cambridge大學(xué)Daniel之間互相糾正和修改，確立一套較為完善的基于奇異攝動模型的柔性關(guān)節(jié)自適應(yīng)控制方法[32-34]。（3）輸入整形控制輸入整形最原始的思想來自于利用PosicastControl提出的時滯濾波器，其基本思想可以概括為在原有控制系統(tǒng)中引入一個前饋單元,包含一系列不同幅值和時滯的脈沖序列。將期望的系統(tǒng)輸入和脈沖序列進(jìn)行卷積,產(chǎn)生一個整形的輸入來驅(qū)動系統(tǒng)。最原始的輸入整形方法要求系統(tǒng)是線性的，并且方法魯棒性較差，因此其使用受到限制。直到二十世紀(jì)九十年初由MIT的Signer博士大幅度提高該方法魯棒性，并正式將該方法命名為輸入整形法后[35]，才逐漸為人們重視，并在柔性機器人和柔性結(jié)構(gòu)控制方面取得了一系列不錯的控制效果[36-39]。輸入整形技術(shù)在處理柔性機器人控制時，可以統(tǒng)一考慮關(guān)節(jié)柔性和連桿柔性。對于柔性機器人的點對點控制問題，要求快速消除殘余振蕩，使機器人快速精確定位。
這類問題對于輸入整形控制來說是較容易實現(xiàn)的，但由于機器人柔性環(huán)節(jié)較多，呈現(xiàn)出多個系統(tǒng)模態(tài)，因此必須解決多模態(tài)輸入整形問題。相關(guān)學(xué)者對多模態(tài)系統(tǒng)的輸入整形進(jìn)行了深入研究。多模態(tài)系統(tǒng)的輸入整形設(shè)計方法一般有:a)級聯(lián)法：為每個模態(tài)設(shè)計相應(yīng)的濾波器，然后將所有模態(tài)的時滯濾波器進(jìn)行級聯(lián),組合成一個完整的濾波器，以抑制所有模態(tài)的振蕩；b)聯(lián)立方程法:直接根據(jù)系統(tǒng)的靈敏度曲線建立一系列的約束方程，通過求解方程組來得到濾波器。這兩種方法對系統(tǒng)的兩種模態(tài)誤差均有很好的魯棒性。級聯(lián)法設(shè)計簡單，且對高模態(tài)的不敏感性比聯(lián)立方程法要好；聯(lián)立方程法比較直接，濾波器包含的脈沖個數(shù)少,減少了運行時間。對于多模態(tài)輸入整形控制Singer博士提出了一種高效的輸入整形方法，其基本思想為：首先在靈敏度曲線上選擇一些滿足殘留振蕩最大幅值的頻段，在這些特定的頻帶中分別選擇一些采樣頻率，計算其殘留振蕩；然后將各頻率段的殘留振蕩與期望振蕩值的差平方后累加求和，構(gòu)成目標(biāo)函數(shù)，求取保證目標(biāo)函數(shù)最小的輸入整形序列。將頻率選擇轉(zhuǎn)化為優(yōu)化問題，對于多模態(tài)系統(tǒng)，則在每個模態(tài)處分別選擇頻率采樣點和不同的阻尼系數(shù)，再按上述方法求解[40]。SungsooRhim和WayneBook在2004年針對多模態(tài)振動問題提出了一種新的時延整形濾波器，并以控制對象柔性模態(tài)為變量的函數(shù)形式給出了要消除殘余振動所需最基本條件。同時指出當(dāng)濾波器項數(shù)滿足基本條件時，濾波器的時延可以任意設(shè)定，消除任何給定范圍內(nèi)的任意多個柔性振動模態(tài)產(chǎn)生的殘余振動，為輸入整形控制器實現(xiàn)自適應(yīng)提供了理論基礎(chǔ)[41]，同時針對原有輸入整形所通常處理的點對點控制問題進(jìn)行了有益補充，M.C.Reynolds和P.H.Meckl等人將輸入整形應(yīng)用于關(guān)節(jié)空間的軌跡控制，提出了一種時間和輸入能量最優(yōu)的軌跡控制方法[42]。（4）不基于模型的軟計算智能控制針對含有柔性關(guān)節(jié)機器人動力學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜性和無法精確建模，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能計算方法更多地被引入用于對機器人動力學(xué)模型進(jìn)行近似。Ge等人利用高斯徑向函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成柔性關(guān)節(jié)機器人系統(tǒng)的反饋線性化，仿真結(jié)果表明相比于傳統(tǒng)的基于模型的反饋線性化控制，采用該方法系統(tǒng)動態(tài)跟蹤性能較好，對于參數(shù)不確定性和動力學(xué)模型的變化魯棒性較強，但是整個算法所用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于所需節(jié)點較多，計算量較大，并且需要全狀態(tài)反饋，狀態(tài)反饋量獲取存在一定困難[43]。孫富春等人對于只具有關(guān)節(jié)傳感器的機器人系統(tǒng)在輸出反饋控制的基礎(chǔ)上引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于逼近機器人模型，克服無法精確建模的非線性環(huán)節(jié)帶來的影響，從而提高機器人系統(tǒng)的動態(tài)跟蹤性能[44]。A.S.Morris針對整個柔性機器人動力學(xué)模型提出了相應(yīng)的模糊控制器，并用GA算法對控制器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，之后在模糊控制器的基礎(chǔ)上，綜合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近功能對剛?cè)狁詈线\動進(jìn)行了補償[45]。除采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)外，模糊控制也在柔性機器人控制中得以應(yīng)用。具有代表性的研究成果有V.G.Moudgal設(shè)計了一種具有參數(shù)自學(xué)習(xí)能力的柔性連桿模糊控制器，對系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，并與常規(guī)的模糊控制策略進(jìn)行了實驗比較[46]。Lin和F.L.Lewis等人在利用奇異攝動方法基礎(chǔ)上引入模糊控制器，對所得的快速子系統(tǒng)和慢速子系統(tǒng)分別進(jìn)行模糊控制[4748]?？焖僮酉到y(tǒng)的模糊控制器采用最優(yōu)控制方法使柔性系統(tǒng)的振動快速消退，慢速子系統(tǒng)的模糊控制器完成名義軌跡的追蹤，并對單柔性梁進(jìn)行了實驗研究。Trabia和Shi提出將關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角和末端振動變形分別設(shè)計模糊控制器進(jìn)行控制，由于對每個子系統(tǒng)只有一個控制目標(biāo)，所以模糊規(guī)則相對簡單，最后將兩個控制器的輸出進(jìn)行合成，完成復(fù)合控制，其思想與奇異攝動方法下進(jìn)行復(fù)合控制類似[49]。隨后又對該算法進(jìn)行改進(jìn)，同樣采用分布式結(jié)構(gòu)，通過對輸出變量重要性進(jìn)行評估，得出關(guān)節(jié)和末端點的速度量要比位置量更為重要，因此將模糊控制器分成兩部分，分別對速度和位置進(jìn)行控制，并利用NelderandMeadSimplex搜索方法對隸屬度函數(shù)進(jìn)行更新[50]。采用基于軟計算的智能控制方法相對于基于模型的控制方法具有很多優(yōu)勢，特別是可以與傳統(tǒng)控制方法相結(jié)合，完成對傳統(tǒng)方法無法精確建模的非線性環(huán)節(jié)進(jìn)行逼近，但是目前這些方法的研究絕大部分還處于仿真階段，或在較簡單的機器人（如單自由度或兩自由度機器人）進(jìn)行相關(guān)實驗研究。其應(yīng)用和工程實現(xiàn)受限的主要原因在于計算量大，但隨著處理器計算能力的提高，這些方法還有廣泛的應(yīng)用前景。
焊接機器人的優(yōu)點在于:焊接參數(shù)穩(wěn)定，大幅提高了焊接產(chǎn)品的質(zhì)量;使操作工人遠(yuǎn)離焊接弧光、煙霧和焊渣飛濺的侵害，極大地改善了工作條件;可以24h連續(xù)工作，大幅提高了勞動生產(chǎn)率。我國的工業(yè)機器人自上世紀(jì)一七五科技攻關(guān)開始起步，經(jīng)過30多年的發(fā)展，在機器人的設(shè)計、制造、控制系統(tǒng)、傳感器技術(shù)和智能應(yīng)用方面都取得了長足的發(fā)展，弧焊機器人已廣泛應(yīng)用在汽車及裝備制造等領(lǐng)域的焊裝線上?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)不斷向大型復(fù)雜開放的方向發(fā)展，反過來又對焊接機器人等工業(yè)技術(shù)提出了更高的要求，虛擬仿真技術(shù)、人工智能控制和多智能體協(xié)同工作系統(tǒng)等高新技術(shù)正成為焊接機器人技術(shù)研究的熱點，不斷推進(jìn)焊接機器人向著更先進(jìn)的數(shù)字化、信息化、智能化方向發(fā)展。
1虛擬仿真高新技術(shù)
虛擬仿真技術(shù)是在信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，將先進(jìn)的仿真技術(shù)手段與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，對事件的現(xiàn)實性從時間和空間上進(jìn)行分解后重新組合的技術(shù)。這一技術(shù)包括了三維計算機圖形學(xué)技術(shù)、人機交互技術(shù)、多功能傳感技術(shù)、人工智能、高清晰度的顯示技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計算機技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。在機器人研發(fā)設(shè)計階段，由于機器人的機械手是多自由度的空間連桿機構(gòu)，如果采用傳統(tǒng)的力學(xué)和運動學(xué)理論來進(jìn)行計算分析，那么難度非常大。如果利用計算機虛擬仿真技術(shù)，將機械手的幾何參數(shù)及各組成零件的結(jié)構(gòu)和力學(xué)特征與機器人學(xué)理論結(jié)合，運用三維設(shè)計軟件將其模擬出來，再對其進(jìn)行模擬運動和受力分析，就可以得到直觀且可靠的結(jié)果。在機器人試驗過程中，由真實設(shè)備和計算機仿真系統(tǒng)綜合組成虛擬現(xiàn)實環(huán)境，讓機器人在仿真環(huán)境中模擬正常工作狀態(tài)，這樣不僅加快了機器人系統(tǒng)的實際應(yīng)用能力檢測的進(jìn)度，也縮短了其在工作環(huán)境中的安裝和調(diào)整周期，更避免了許多在常規(guī)計算中難以測算的動態(tài)障礙、十涉等問題。
2多智能體協(xié)調(diào)控制高新技術(shù)
多智能體協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是指多個智能體通過系統(tǒng)控制互相協(xié)調(diào)、配合，協(xié)同工作，能夠共同完成一項工作任務(wù)的組合系統(tǒng)，是近年來剛剛興起的一項開放J陛智能新技術(shù)。多智能體協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是在單體智能機器人的基礎(chǔ)上，為了適應(yīng)復(fù)雜工作而將多個機器人的工作組合協(xié)調(diào)，相互關(guān)聯(lián)。在搭建該控制系統(tǒng)時，重點考慮多個智能體的協(xié)調(diào)運作，即每個智能體按控制要求，在規(guī)定時間和空間內(nèi)完成既定任務(wù)，且與相關(guān)聯(lián)的智能體在時間和動作上協(xié)調(diào)一致，相互間有信息交互，具備一定的調(diào)節(jié)反饋能力。多智能控制體系利用一個控制系統(tǒng)，組成一個龐大的復(fù)雜的體系，完成復(fù)雜的工作目標(biāo)，解決了一個全局性問題。其特點在于，將本應(yīng)非常復(fù)雜的硬件和軟件控制系統(tǒng)，分解成了相對簡單的、獨立的、相互間有信息反饋、彼此協(xié)調(diào)的多個單智能體單元。整個系統(tǒng)實現(xiàn)了資源共享、信息互通、互相協(xié)調(diào)、互相控制，通過易于管理、可靈活調(diào)整的多個單體，完成各種復(fù)雜的工作任務(wù)。
3智能傳感器高新技術(shù)
近年來，隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感器技術(shù)也得到了長足進(jìn)步，在傳統(tǒng)傳感器的基礎(chǔ)上，發(fā)展起了多種新型智能傳感器。在焊接機器人領(lǐng)域應(yīng)用的有電弧傳感器、超聲波觸覺傳感器、靜電電容式距離傳感器、基于光纖陀螺慣性測量的三維運動傳感器，以及包括光譜、光纖、紅外等在內(nèi)的光傳感器等。智能傳感器技術(shù)對機器人技術(shù)向高精方向發(fā)展起到了重要的推動作用。電弧傳感器的工作原理是直接從焊接電弧本身獲取焊縫偏差信息，不需要任何附加裝置，具有成本低、實時性強等優(yōu)點。采用了視覺傳感器的機器人，通過視覺控制不需要預(yù)先對工業(yè)機器人的運動軌跡進(jìn)行示教或離線編程，可節(jié)約大量的編程時間，提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。同時，為了使智能機器人系統(tǒng)獲取更加全面、準(zhǔn)確的環(huán)境信息，以滿足其綜合決策的需要，一種以多傳感器聯(lián)合為基礎(chǔ)的信息采集處理系統(tǒng)，即多傳感器智能信息融合技術(shù)也應(yīng)運而生，與傳統(tǒng)只能測量一種信息的智能傳感器相比，其性能大為提高。
4結(jié)語
機器人技術(shù)教育是指圍繞機器人而開展的教與學(xué)活動，幼兒到成人都可以是教育對象，它以多視角、多樣化的教學(xué)模式，達(dá)到寓教于樂的教育目的。機器人技術(shù)教育的內(nèi)容，并不受限于傳統(tǒng)的教學(xué)模式。以機器人作為教學(xué)活動的載體，不僅可以使教學(xué)具有科技含量，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、綜合實踐能力和協(xié)作能力。當(dāng)然，在近年來的各類科技活動項目中，與機器人有關(guān)的項目不算很多，關(guān)于機器人的創(chuàng)新教學(xué)，還處于初級階段。因此，探究怎樣通過機器人教學(xué)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，是現(xiàn)階段最迫切需要解決的問題之一。
1.機器人技術(shù)教育的意義
提升學(xué)生的創(chuàng)新能力創(chuàng)新能力作為一個國家、民族進(jìn)步和繁榮的動力，在當(dāng)今社會，其價值不言而喻。我國的傳統(tǒng)應(yīng)試教育模式已被質(zhì)疑多年，每年培養(yǎng)出的人才雖然在數(shù)量上遠(yuǎn)超西方一些國家，但其質(zhì)量參差不齊，尤其是在創(chuàng)新能力方面不能盡如人意。盡管近幾年一直在提倡素質(zhì)教育，卻仍然無法改變現(xiàn)狀。因此，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。隨著機器人教育活動日益普及，它在培養(yǎng)青少年創(chuàng)造力過程中凸顯的優(yōu)勢已受到各界關(guān)注。機器人教育圍繞學(xué)生因材施教，教師只扮演引導(dǎo)者的作用，傳授最基本的理論知識，剩下的需要學(xué)生通過動手實踐來獲取新的知識和信息。對于一些問題，學(xué)生必須給出自己的創(chuàng)新解決方案，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
2.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和興趣
愛因斯坦說過：“對一切來說，只有熱愛才是最好的老師，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過責(zé)任感。”這表明了興趣的培養(yǎng)對于學(xué)習(xí)的重要性。因為有興趣，所以會專注，學(xué)生學(xué)習(xí)效率的高低在很大程度上取決于是否有學(xué)習(xí)興趣。機器人技術(shù)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并改變傳統(tǒng)的教育模式和理念，以玩帶學(xué)，在娛樂中、在好奇心的驅(qū)使下，讓學(xué)生主動去學(xué)習(xí)。
3.增強團隊合作意識
機器人競賽活動所需要的知識相當(dāng)廣泛，完成這個任務(wù)需要讓學(xué)生分成組，由組內(nèi)成員一同探索學(xué)習(xí)。如果某一成員有了新發(fā)現(xiàn)，大家可以一起分享、討論、協(xié)商，共同進(jìn)步和學(xué)習(xí)，組與組之間進(jìn)行比拼。這其實就是團體之間的競爭。學(xué)生在團隊精神的作用下，能夠?qū)W會相互關(guān)心、相互幫助，并且在此過程中產(chǎn)生關(guān)心團隊的責(zé)任意識，學(xué)會自覺維護團隊的集體榮譽，還學(xué)會了如何與人溝通、相處、包容，以及約束自己的行為。采用這種培養(yǎng)方式，是讓學(xué)生在實踐中去學(xué)習(xí)，用心去感受，這種教育模式相比傳統(tǒng)的口頭說教更具有效果。
二、開展機器人技術(shù)創(chuàng)新教育的有效途徑和方法
1.開設(shè)相關(guān)課程補充專業(yè)知識
可以采取多種形式相互結(jié)合的方式補充相關(guān)專業(yè)知識。并且針對不同基礎(chǔ)的學(xué)生，可以開設(shè)不同的班型，課程包含一些必要的、基礎(chǔ)的專業(yè)知識，從機器人發(fā)展史到專業(yè)術(shù)語，以及機械方面的內(nèi)容，循序漸進(jìn)，由易到難。為了使學(xué)生們便于理解和學(xué)習(xí)，建議理論課學(xué)習(xí)結(jié)束后開始一些簡單的實驗課程來提高孩子們的動手實踐能力。
2.提高授課人的相關(guān)能力
機器人課程的開設(shè)有別于其他課程，因為這門課程涉及的知識面很廣，跨越多個相關(guān)專業(yè)。因此，這門課程的考核評估辦法也要區(qū)別于其他傳統(tǒng)課程。機器人課程的開設(shè)，首先要求教師要明確自己課程的目標(biāo)、內(nèi)容，以及相關(guān)課程的組織實施、課程評估。機器人課程需要學(xué)生學(xué)習(xí)的知識量大且范圍廣，這就需要授課教師時刻追蹤相關(guān)課程內(nèi)容的變化更新，并做好相關(guān)課程規(guī)劃，要了解學(xué)生參與課程的程度，并及時根據(jù)教學(xué)實際調(diào)整傳授方法。因此，課程開設(shè)后，授課人會面臨一些新的教學(xué)觀念、材料和策略的挑戰(zhàn)。這就需要教師的授課能力（包含制訂課程目標(biāo)、明確課程內(nèi)容、課程組織實施、課程評估等4個方面的能力）有全面地提高。
3.開展機器人競賽活動
信息化專業(yè)技術(shù)人員是隨著信息技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而形成的一類特殊的人員群體。從企業(yè)信息化所涉及的內(nèi)容和要解決的問題來看，企業(yè)信息化專業(yè)技術(shù)人員可分為三個層次，一是技術(shù)支持及操作層人員，這是企業(yè)信息化工作的基礎(chǔ)人員，是信息系統(tǒng)的直接使用者；二是信息管理控制層人員，包括信息管理人員與核心技術(shù)人員，這是企業(yè)信息化工作的中堅力量；三是信息化戰(zhàn)略規(guī)劃層人員，這是企業(yè)信息化建設(shè)的關(guān)鍵。一般來說，信息化專業(yè)技術(shù)人員具有以下幾個方面的突出特點：一是成就動機強。與其他員工相比，從事信息化的專業(yè)技術(shù)人員更有一種表現(xiàn)自己的強烈欲望。信息化專業(yè)技術(shù)人員擁有提升企業(yè)生產(chǎn)管理效率的信息管理知識和管理技術(shù)，他們往往有著發(fā)揮自己專業(yè)特長、追求事業(yè)成就，實現(xiàn)自身價值的目的，并強烈期望得到企業(yè)的承認(rèn)和尊重。二是所從事工作的挑戰(zhàn)性。信息化技術(shù)是建立在計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)和生物工程技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，具有虛擬性、全球性、交互性與開放性等特點。因此，與其他員工相比，信息化專業(yè)技術(shù)人員更熱衷于具有挑戰(zhàn)性的工作，把攻克難關(guān)看作一種樂趣，一種體現(xiàn)自我價值的方式。三是工作成果不易量化。信息化建設(shè)工作，技術(shù)含量高，實施難度大，對從事工作的人員素質(zhì)要求較高，極大程度上依賴于專業(yè)技術(shù)人員自身的智力投入。信息化工作成果不易直接測量，而且對于一些科技含量較高的信息產(chǎn)品，往往是眾多實施團隊和技術(shù)人員集體智慧的結(jié)晶，不易分割，這也給衡量個人工作業(yè)績帶來了困難。
2國有企業(yè)信息化專業(yè)技術(shù)人員的激勵機制存在的問題及原因分析
長期以來，國有企業(yè)信息化專業(yè)技術(shù)人員的收入遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于行業(yè)市場勞動力價位，尤其是在以薪酬為核心的激勵體系方面問題突出。由于激勵不足，國有企業(yè)信息化專業(yè)技術(shù)人員人員流失問題又相當(dāng)嚴(yán)重，科研部門流失的情況尤為突出。以筆者所在單位為例，近年來有不少科研開發(fā)和項目實施專業(yè)技術(shù)骨干人才外流。人才流失的原因有諸多因素，但歸納起來，主要有三個方面：一是認(rèn)為工資薪酬待遇偏低，所付出的勞動與所獲得的報酬不相符合，自身價值沒有得到應(yīng)有的體現(xiàn)；二是個別單位對人才的使用不當(dāng)，人才作用難以發(fā)揮，個人成長發(fā)展的空間受限；三是外部公司具備較高的管理水平，提供了較好的福利待遇，更能滿足人才的需求。
3構(gòu)建有效的信息化專業(yè)技術(shù)人員激勵機制
有效的激勵機制對專業(yè)技術(shù)人員隊伍的建設(shè)、企業(yè)目標(biāo)的實現(xiàn)、企業(yè)核心競爭力的提升起著至關(guān)重要的作用。激勵方式多種多樣，各有功能和針對性。企業(yè)只有找到適合信息化專業(yè)技術(shù)人員需求和自身特點的激勵策略，才能夠形成有效激勵。
3.1個人成長激勵
重視信息化專業(yè)技術(shù)人員的職業(yè)生涯規(guī)劃。企業(yè)應(yīng)充分了解員工個體成長和職業(yè)發(fā)展的意愿，依據(jù)專業(yè)技術(shù)人員的潛力對其職業(yè)生涯進(jìn)行設(shè)計，動態(tài)調(diào)整，盡量使他們目前的工作與其自身的職業(yè)生涯規(guī)劃相吻合。加強對員工的培訓(xùn)開發(fā)。企業(yè)應(yīng)為員工提供更多的學(xué)習(xí)培訓(xùn)機會，給予員工獲得成長的機會。
3.2工作環(huán)境激勵
積極營造一種激勵專業(yè)技術(shù)人員的環(huán)境。努力形成一種強烈的輿論導(dǎo)向，激勵專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行自我潛能挖掘，激發(fā)專業(yè)技術(shù)人員的工作積極性、工作熱情和創(chuàng)造性。在人員的使用上，積極引入競爭機制，淘沙取金，存優(yōu)去劣，應(yīng)該加大競爭力度，把素質(zhì)好、能力強的人才優(yōu)先安排到重要崗位，為信息化工作和企業(yè)的總體發(fā)展提供強有力的人才資源保證。
3.3績效薪酬激勵
1.1一般資料
本次采用隨機抽樣的方法，將急診重癥監(jiān)護室(EICU)人工氣道病人分為集束化組和對照組，集束化組選取2013年1月～2013年12月我院EICU收治的人工氣道病人172例，其中男92例，女80例;年齡18～92歲;慢性阻塞性肺疾病病人51例，全身麻醉術(shù)后病人20例，急性呼吸窘迫綜合征病人48例，中毒病人15例，外傷病人19例，其它病人19例。對照組為2012年1月～2012年12月EICU收治的人工氣道病人156例，其中男86例，女70例;年齡18～89歲;慢性阻塞性肺疾病病人45例，全身麻醉術(shù)后病人25例，急性呼吸窘迫綜合征病人41例，中毒病人11例，外傷病人15例，其它病人19例。兩組病人在年齡、急性生理學(xué)與慢性健康狀況評分Ⅱ(APACHEⅡ)評分、原發(fā)疾病構(gòu)成等比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。
1.2方法
對照組采用常規(guī)護理的方法，如妥善固定導(dǎo)管，保持氣道通暢，嚴(yán)格無菌操作等。集束化組在常規(guī)護理的基礎(chǔ)上采用集束化護理管理:成立集束化護理小組，小組人員由EICU主任醫(yī)師，護士長，工作5年以上的護士組成。組員查閱有關(guān)預(yù)防非計劃拔管的文獻(xiàn)，并以指南和循證醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)，設(shè)計出人工氣道病人的治療護理方案，具體方案如下:
1.2.1加強人工氣道管理
合理氣道的濕化，維持呼吸機濕化器溫度50℃，吸入人體的溫度為37℃;使用溫濕交換裝置濕化氣道;采用適時吸痰技術(shù);使用密閉式吸痰管進(jìn)行吸痰;氣囊壓力保持25cmH2O～30cmH2O;妥善固定病人的氣管導(dǎo)管。
1.2.2病人管理
為預(yù)防呼吸機相關(guān)性肺炎(VAP)的發(fā)生，將病人的床頭抬高30°～45°。
1.2.3肢體約束管理
有資料顯示因約束問題導(dǎo)致拔管的患者占總拔管人數(shù)的51.16%。對于昏迷、煩躁、麻醉未清醒的患者，給予及時的約束，約束的肢體應(yīng)處于功能位，約束時應(yīng)松緊適度，以能放入一指為宜。加強巡視，每2h放松約束帶一次，避免局部皮膚磨損、血運不佳等情況。
1.2.4鎮(zhèn)靜管理
對于插管時間長及躁動、有強烈拔管傾向的患者，遵醫(yī)囑使用右旋美托咪啶作為鎮(zhèn)靜劑，應(yīng)用Ramsay鎮(zhèn)靜評分3分～4分為宜;在評分的基礎(chǔ)上調(diào)整鎮(zhèn)靜藥物的劑量。
1.2.5人工氣道的風(fēng)險評估
掌握非計劃拔管的評估技巧。責(zé)任護士應(yīng)有目的、有重點地觀察并評估患者意識狀態(tài)、心理狀況、鎮(zhèn)靜指數(shù)、約束情況，定時觀察插管深度、固定情況、氣管插管的氣囊是否漏氣、約束的可靠性等，以便及時發(fā)現(xiàn)和阻止患者的非計劃性拔管現(xiàn)象，確保患者的安全。
1.2.6有效的溝通
加強護患溝通，減輕病人插管的不耐受，采用非語言交流。護理人員應(yīng)向清醒患者解釋氣管插管的目的、作用及自行拔管的危害性;評估患者的心理狀態(tài)，給予心理疏導(dǎo)。
1.3觀察指標(biāo)
觀察并比較兩組病人意外脫管、肺部感染、醫(yī)療糾紛及機械通氣時間、住院費用、住EICU的時間。
1.4統(tǒng)計學(xué)方法
兩組數(shù)據(jù)均采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，計數(shù)資料以率表示，計量資料以(x±s)表示，分別采用X2檢驗和t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2討論
2.1集束化護理干預(yù)可降低人工氣道病人并發(fā)癥的發(fā)生率及醫(yī)療糾紛發(fā)生率
本研究顯示，實施集束化護理干預(yù)后，集束化組病人的意外拔管率、肺部感染率、醫(yī)療糾紛發(fā)生率低于對照組(P值＜0.05)。說明集束化護理干預(yù)可降低人工氣道病人并發(fā)癥的發(fā)生率及醫(yī)療糾紛發(fā)生率。這可能是集束化護理干預(yù)是一種全面的主動的預(yù)防措施。在集束化護理實施前，集束化護理小組成員查閱了有關(guān)預(yù)防非計劃拔管的大量文獻(xiàn)，制定出護理措施。并集中學(xué)習(xí)集束化護理理念、具體的操作方法及意義等，培訓(xùn)后進(jìn)行考核。在實施過程中，集束化護理小組通過動態(tài)的觀察，掌握本組病人現(xiàn)存或潛在的危險因素，提出以下解決的護理問題:人工氣道管理、病人、肢體約束、病人的鎮(zhèn)靜、人工氣道的風(fēng)險評估及護患有效溝通，然后查找資料，尋找循證依據(jù)制定護理干預(yù)措施，因此，集束化護理干預(yù)與傳統(tǒng)的護理措施比較，更具有目的性。如實施妥善固定、有效的使用約束帶和鎮(zhèn)靜、氣道正確的風(fēng)險評估及護患有效的溝通相結(jié)合，使非計劃拔管率降低。
2.2集束化護理干預(yù)可降低人工氣道病人的機械通氣時間、住院費用及住EICU的時間
【關(guān)鍵詞】 技術(shù)工人;激勵制度
一、中國技術(shù)工人短缺的現(xiàn)狀及問題分析
對于加工制造業(yè)看似十分發(fā)達(dá)的中國來說,實際情況其實是低級技術(shù)工人數(shù)量很大。特別是在沿海的一些加工制造企業(yè)中,從事生產(chǎn)制造的低技能工人有著非常大的比重,很多所謂的沿?！稗r(nóng)民工”就是這部分群體的很大組成部分。雖然企業(yè)對技術(shù)工人需求很大,這些低級技術(shù)工人并不能完全滿足他們的需求,因為企業(yè)的生存與不斷發(fā)展不僅在于產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造,更在于產(chǎn)品的發(fā)明與創(chuàng)新,這就意味著企業(yè)更需要高技能工人。
就連低級技術(shù)工人也出現(xiàn)了“民工荒”的現(xiàn)象,這是因為一些企業(yè)用工不規(guī)范、侵害勞工權(quán)益,給予的工資也非常低廉,使得工人特別是農(nóng)民技術(shù)工人在仔細(xì)權(quán)衡之后,情愿回家種地,也不愿在企業(yè)工作,所以企業(yè)越來越難招到這類技術(shù)工人,出現(xiàn)了低技能技術(shù)工人的相對短缺。
雖然我國一直在強調(diào)科技創(chuàng)新,企業(yè)也逐漸重視引進(jìn)高技能人才,但是一些報道反映的現(xiàn)狀卻是我國高級技工占技工總數(shù)的比例僅為 3.5%,與發(fā)達(dá)國家40%這一比例相差甚遠(yuǎn)。一些從正規(guī)高級職業(yè)技術(shù)學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生,擁有相應(yīng)的學(xué)歷和認(rèn)證證書,按現(xiàn)行的技術(shù)工人評定標(biāo)準(zhǔn),可以稱為高級技術(shù)工人,但現(xiàn)實卻是他們根本不具備相應(yīng)的企業(yè)要求的實際操作技能,造成我國高級技術(shù)工人的“青黃不接”,這樣高級技術(shù)工人的短缺已成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。
二、激勵機制缺失造成中國技術(shù)工人短缺
一些企業(yè)對技能人才,特別是在一線崗位的機器旁從事操作工作的低級技術(shù)工人,別說激勵,連按勞動法正規(guī)用工都做不到。工資缺乏吸引力和勞動條件差是普通工人短缺的主要原因。長期以來,部分沿海地區(qū)主要依靠技術(shù)含量低的勞動密集型產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟高速增長,企業(yè)主要靠壓低工資、減少改善勞動條件的必要投入來實現(xiàn)低成本,在國際上能夠有比較大的成本優(yōu)勢,并以此獲得訂單,賺取利潤。企業(yè)在賺取利潤的同時,低級技工大卻都在環(huán)境惡劣、強度大、加班時間長、不簽勞動合同、不繳社會保險的條件下工作,這使得他們不僅基本的生活難以保障,更面臨人身安全隱患。
中高級技術(shù)工人的薪酬普遍偏低,跟企業(yè)的管理人員的薪酬總體存在差距,而且技術(shù)工人的薪酬結(jié)構(gòu)也不合理。在企業(yè)中,一名高級技術(shù)工人的技術(shù)再好,對企業(yè)的貢獻(xiàn)再大,可能其薪酬收入也不會高過一名中層管理干部。企業(yè)里這種工人與管理人員的差別,必然會造成技術(shù)工人感覺缺乏社會地位,造成心理嚴(yán)重失衡。
中國的企業(yè)對于技術(shù)人才的開發(fā)和培養(yǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。企業(yè)往往忽視技術(shù)人才的引進(jìn),用工注重短期效益,不顧長遠(yuǎn)利益,很多企業(yè)可能寧肯花上萬元甚至幾十萬元的高薪去聘請職業(yè)經(jīng)理人,也不愿花幾百元去培訓(xùn)一名技術(shù)工人。技術(shù)工人的能力是在崗位上不斷實踐與學(xué)習(xí)才能得以提高的,很多數(shù)據(jù)表明,企業(yè)所花費的一定的培訓(xùn)成本通常都會帶來更高的實際收益。企業(yè)輕視對工人的技術(shù)培訓(xùn),讓技術(shù)工人在得不到重視的同時,也看不到自己職業(yè)的發(fā)展前景。實際上,培訓(xùn)對技能人才是一種非常重要的長期激勵手段,像惠普、家樂福這種世界五百強企業(yè),都無一例外地將培訓(xùn)看作是企業(yè)對員工進(jìn)行激勵的有效手段之一。
三、設(shè)計技能人才激勵機制
(一)滿足技能人才的物質(zhì)需求,制定符合技能人才的薪酬制度與考核制度
企業(yè)可以建立寬帶薪酬結(jié)構(gòu),減少工作之間的等級差別,這樣可以提高技術(shù)人才的積極性,同時也有利于提高效率,從而提升企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢和企業(yè)的整體績效。落實學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書并重的原則,以績效和能力作為提升薪酬檔次的依據(jù),使得低于管理人才薪酬等級的有能力、績效高的技能人才也有可能拿到高于管理人才的薪酬,這便可以讓他們看到自己在從事技能工作這方面也是有前景的,而不會一門心思地想跳到管理職位,以便擺脫“藍(lán)領(lǐng)”階級地位低,物質(zhì)報酬低的局面。
企業(yè)中薪酬制度與考核制度是緊密聯(lián)系的,除開薪酬的直接激勵之外,考核制度也能從另一角度對技能工人產(chǎn)生激勵。如企業(yè)可以建立以技能為導(dǎo)向的技能人才評估體系,鼓勵技能人才注重技能的獲得和提高,以及建立企業(yè)技術(shù)等級體系,制作與技能掛鉤的技術(shù)等級證書,建立與能力匹配的職業(yè)發(fā)展通道,為技能人才建立晉升路徑。這樣技能人才就能夠為了得到更好的考核成績而不斷地提高自己的技能水平,也不會為了增加薪酬或晉升不得不轉(zhuǎn)為管理人員。
為了更好地激勵員工,企業(yè)的薪酬設(shè)計還可以逐漸考慮實施長期激勵計劃,把國外企業(yè)中普遍實行的股票期權(quán)這些長期激勵機制引入到技能人才的薪酬設(shè)計中,讓技術(shù)人才擁有一部分的股票期權(quán),這樣可以增加他們?yōu)槠髽I(yè)付出與投入的熱情,也能在一定程度上減少企業(yè)中這部分重要人力資源的流失。
(二)營造尊重技能人才的企業(yè)氛圍,用心留人,提高技能人才的社會地位
企業(yè)可以嘗試取消干部、工人的界限,工人改稱為生產(chǎn)操作人員,營造高級技術(shù)人才和管理人才都是企業(yè)不可缺少的人才的氛圍,將領(lǐng)導(dǎo)對技能人才的關(guān)心和重視傳達(dá)給整個公司的員工,領(lǐng)導(dǎo)的親自獎勵是對技能人才最大的支持。不僅能促使技能人才的不斷提高自己的技能,讓他們?yōu)榱藰s譽而努力,而且也能在一個很好的展示平臺上施展自己的才華。讓他們在獲得一定物質(zhì)激勵的同時,又獲得精神激勵。
企業(yè)還可以制定激勵性的福利制度,完善技能人才的各種工傷、醫(yī)療等社會保險制度。對于特殊崗位和特殊工作環(huán)境下的勞動者給予補償和獎勵津貼,為核心技能人才購買人壽保險,并制定特殊福利。如提供高檔轎車的使用權(quán),出差時允許的高檔住宿和職位消費等,這不僅給技能人才帶來便利的物質(zhì)條件。更加重要的是,這讓他們更有“面子”,使他們得到了自尊上的滿足,這用馬斯洛的需求層次理論解釋就是,在由低到高的生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求、和自我實現(xiàn)需求這五類需求里,他們追求的可能已經(jīng)不是生理需要這種低層次需求了,而在于更高層次的需求,像尊重需要和自我實現(xiàn)需求等。企業(yè)對于技術(shù)工人的激勵制度只有不斷滿足他們這些更高的需求,才會更有效果。
(三)注重技能人才成長與發(fā)展的需要, 開展多種形式的培訓(xùn)
企業(yè)要充分發(fā)揮在高技能人才培養(yǎng)中的主體作用,建立多形式、多渠道的培訓(xùn)方式,盡可能地建立以職業(yè)能力為培訓(xùn)重點,兼顧文化知識和職業(yè)道德培養(yǎng)的培訓(xùn)體系,并加大培訓(xùn)經(jīng)費的投入。在培訓(xùn)形式方面,企業(yè)可以實行學(xué)校教育與企業(yè)生產(chǎn)實際結(jié)合的方式,在生產(chǎn)車間設(shè)立自己的培訓(xùn)基地,現(xiàn)場進(jìn)行操作技能訓(xùn)練,或者學(xué)習(xí)海爾、摩托羅拉這些大企業(yè)的成功經(jīng)驗,建立企業(yè)大學(xué),對自己的員工與潛在人力資源進(jìn)行人才深造,爭取培養(yǎng)出大量復(fù)合型人才,來滿足企業(yè)的人才需求。且企業(yè)需注重年輕人的培養(yǎng),特別是在傳統(tǒng)技藝和技能復(fù)雜的崗位上,可以實行師徒制度,鼓勵擁有技術(shù)絕活的老技工把技能傳給徒弟,再轉(zhuǎn)化成教材、多媒體教學(xué)課件等理論知識,對完成好的師徒給予獎勵,讓傳藝成績顯著的技工或技師將這一成果作為晉升高一級技師的條件之一。
除此之外,在全球化的今天,企業(yè)可以拓展境外培訓(xùn)渠道,把有發(fā)展?jié)摿Φ募寄苋瞬潘偷絿?讓他們學(xué)習(xí)國外優(yōu)秀企業(yè)先進(jìn)技術(shù)之后,再學(xué)以致用,回報企業(yè)。這一方面有助于企業(yè)對于技能人才的培養(yǎng),讓他們的知識將來轉(zhuǎn)化為企業(yè)的財富,另一方面企業(yè)也可以利用這一制度吸引與激勵技術(shù)人才,讓他們在看到未來光明前景之后,樂于進(jìn)入企業(yè),并為企業(yè)的成功不斷努力付出。
參考文獻(xiàn)
