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智能机

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇智能机范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

智能机

智能机范文第1篇

所谓智能桌面伴侣实际上是一款可放置桌面上的小型智能机器人,采用了时下国际上最为先进的机器人仿生模拟技术,通过体内的芯片控制,不仅能为主人唱歌、跳舞、当导游、为宝宝讲故事、教小朋友学英语、为老人说评书、说相声……可谓“十八般武艺样样精通”!

其在2012年深圳“高交会”上颇受市场好评,为期六天的展会为企业带来了价值近百万元的订单。

产品特点

1.多维交互,全方位服务应用。使用者可以选择语音互动、触控感应、信号发射等方式来召唤机器人,而机器人会十分开心地为使用者效劳。

2.人工智能。本产品是拥有初级AI的人工智能机器人,可以实现与人们经常性互动对话。

3.功能强大。除了在语言的互动性之外,它还能充当人类的迷你的搬运工。

4.适用范围广。不仅仅适用于时尚达人,连老人、宝宝们都适合使用。可以是全家人的好伙伴。

5.造型多样化。可根据顾客的需求对机器人的外表进行个性化定制,可制成可爱的熊猫、超人、艺术家、蝙蝠侠、变形金刚、喵小妹、赵云、科比……

市场分析

机器人智能化已经成为了一个科技发展的大趋势。该机器人自从2012年5月份亮相国内一年一度的“科博会”之后,就受到了市场和媒体的追捧。可以说该机器人参加的所有展会都能成为展会的明星产品。

据北京、天津两地的经销商透露,目前该产品最大的购买群体是儿童,相对市面上现有的儿童玩具而言,售价约400元的智能机器人一点都不贵,而且该产品还具有很强的互动性、能够为儿童提供良好的学习氛围,因此很受家长们的欢迎。

另外,目前企业不仅拿到了国内零售订单,还拿到了一些政府采购订单,诸如北京园博会的吉祥物机器人等。

投资条件及效益估算

最低投资约4.8万元,最低进货量约200只,每只的进货价格240元,市场统一零售价399元/只。每销售一只投资者可获毛利159元。

以天津市的经销商为例,在天津某幼教培训中心租赁了一个5平方米的柜台,平均每天可销售10只机器人,扣除租金,月毛利约2.7万元。

编者手记

智能机范文第2篇

 

一、智能机器人的结构组成

 

自从1959年世界上第1台工业机器人由美国人英格伯格和德沃尔制造成功以后,机器人经历了由完成简单操作功能的机械手到智能机器人的变革。目前的智能机器人已经具有了类似人的思维、判断能力,拥有强大的感知系统,并可以根据外部环境的变化实现自主学习和自我调整,并根据经验的积累进行自我安排,完全独立的工作[4]。

 

智能机器人主要由机械装置、信息采集与智能控制等部分组成[5]。机械结构系统是机器人的主体,由基座、手臂、末端执行器3大件组成。基座一般由金属材料加工制造而成,要求具有一定的强度、刚度及稳定性,研制强度高、质量轻的材料可以既保证其强度、刚度要求,又降低其质量,节约能源消耗,同时新型材料的使用使得智能机器人在较恶劣环境下工作成为可能,拓宽其应用领域,减轻人类负担。

 

信息的采集主要依赖于传感技术,传感器的使用使得智能机器人可以像人类一样拥有“眼睛”、“耳朵”、“鼻子”,对看到的、听到的、感受到的、接触到的环境信息如温度、压力、声音、障碍物等信息进行采集,通过对比行动的目标信息,对采集到的数据进行分析、筛选,获得完成指令所需的信息。而传感器材料的优劣直接影响了传感器性能的好坏,传感器材料是智能机器人智能化的重要支撑。

 

控制部分的功能是实现机器人接收从传感器反馈回来的信息并形成作业指令以及驱动机器人执行相应任务。控制技术是智能机器人将信息采集与分析、形成行动规范的核心,是智能机器人完成各项任务的重要组成部分。而智能控制系统的智能程度与控制器的材料密不可分,也是智能机器人实现灵活行动、复杂动作等的重要支撑。

 

综上,智能机器人的智能化与智能材料的功能化密不可分,智能材料不仅要具备良好的力学性能,同时又需要具备一些特殊功能,即能感知所处的内外部环境变化,并能通过改变自身的物理性能或形状,从而实现自诊断、自适应、自修复等功能。智能材料的快速发展与应用促使智能机器人在实现动作、对外界刺激的快速反应等方面取得了明显的进步,对智能机器人智能化的实现发挥着巨大作用。

 

二、智能材料的发展

 

智能材料是一种可以利用组织变化或形态变化反映对外部环境刺激的感应并汇总成可靠的信息,然后进行自我调整以适应外部环境的刺激的材料。智能材料是高科技材料,代表了材料科学发展的前沿技术,是智能机器人实现智能化的重要手段,是功能材料和结构材料的有机结合[6]。智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命,随着智能材料功能的逐步深入研究,智能材料的应用领域也在逐步扩大。

 

1.智能材料的特征

 

智能材料的开发与研究源于仿生材料,因此智能材料系统具有或部分具有生命运动的一些特征:

 

①传感功能:即对外界环境及其它信息的接受能力,如感知到外界及自身所处的环境条件,如温度、载荷、声音、水压、障碍物等。

 

②反馈功能:如同人体的神经系统,能够对采集到的信息与设定指令进行对比与分析,形成合理的判断并反馈给控制系统。

 

③信息识别与积累功能:主要是对采集信息的分辨能力以及汇总和储存的功能。

 

④响应功能:对接收的信息进行判断与分析后形成初步的行为规范并指导动作过程。

 

⑤自诊断能力:将系统目前状况与常规状态进行对比分析,发现故障并进行校正。

 

⑥自修复能力:对一些系统损伤或破坏能够进行自我修复。

 

2.机器人中智能材料的应用

 

一般来说智能材料在机器人的结构中主要用于基体材料、敏感材料、驱动材料等。

 

(1)基体材料

 

为主要的结构材料,用来承受一定的载荷,一般以轻质材料为主。通常选用高分子材料,不仅密度小、耐腐蚀且具有粘弹性。当然一些轻质的金属材料也可用作基体材料。

 

(2)敏感材料

 

敏感材料主要起传感的作用,采集外界环境的信息如温度、压力、PH值、电磁场等。用得较多的敏感材料有压电材料、形状记忆合金、光纤材料、磁致伸缩材料等[7]。

 

(3)驱动材料

 

驱动材料是机器人能否根据相应指令完成规定任务的重要保障,源于其在一定条件下,可产生一定的应变和应力,常用的有效驱动材料有形状记忆材料、压电材料、电流变体和磁致伸缩材料等[8]。

 

综上,有些材料可以起到多重作用,例如形状记忆材料、压电材料既可以作为驱动材料又可以作为敏感材料使用,这为智能材料的设提供了思路。

 

三、智能材料在智能机器人中的应用

 

1.传感器材料

 

伴随材料科学的发展,传感器技术日益成熟,种类多种多样,早期常选取半导体材料及陶瓷材料,近年来由于光导纤维、超导材料的研究开发,各种传感器也随之更新换代。例如,较先进的红外传感器、激光传感器、光纤传感器等现代传感器,选用以硅为基体的半导体材料,利用其易于微型化、多功能化、智能化的特点,借助于半导体光热探测仪器的灵敏度高、精度高、非接触性好的性能特点。陶瓷材料和有机材料的快速发展带动了敏感材料的发展,不断地优化配方,精密调配原料,经高精度成型烧结,研制成新的敏感材料,用于制成新的传感器。此外,有机高分子敏感材料也是颇具应用潜力的新型敏感材料,可制成湿敏、光敏、气敏、热敏、力敏、生物敏和离子敏等传感器。

 

另外,可从2方面着手研究提高传感器的性能,一是采用敏感度更高的感性元件,二是研究新型的检测方法以及更加精确的信号处理方法。例如,日本基恩士公司采用CMOS感光材料制成数字激光传感器,测量精度可达0.5mm,且表面材质对其基本没有影响,智能机器人对目标物体的定位更加精准[9];导电橡胶的电阻也会随压力的变化而变化,因此也常用来作为触觉传感器的敏感材料[5];拟人化皮肤传感器利用一种具有压电和热释电性的高分子材料研制而成 [5]。利用高分子凝胶、合金材料等制成的力传感器可以很好地模拟生物体的运动功能提高机器人抓取动作的灵活性。

 

2.形状记忆合金

 

形状记忆合金(SMA)通过检测外界环境如温度或位移的变化,从而将热能转换为机械能,如果能够很好地控制加热或冷却,即可获得重复性很好的驱动动作。用形状记忆合金制作的热机械动作元件具有体积小巧、结构简单、控制方便、成本低廉等优点。近年来,随着形状记忆合金的产业化,该材料的优点逐渐凸显出来,越来越多地被应用到智能机器人的某些零部件中。如用形状记忆合金可制作成机器人手足、触觉传感器、机器人元件控制器及筋骨动作控制等。早在 1986年,日本生产的机器人中就采用了形状记忆合金,可见日本很早就开始了这方面的研究。目前日本关于形状记忆合金应用于智能机器人的研究较成功,走在世界的前沿。有报道称日本成功将形状记忆合金应用到海底机器人和微型机器中,所研发的一款深海机器人,可以自动勘探包括钴在内的海底稀有金属资源 [10]。

 

形状记忆材料的一个特点就是动作柔和,被用在某些需要进行力量控制的智能机器人上。例如智能机器人夹持器,它是机器人末端执行器之一,一般由手指、传动机构和驱动装置组成,是机器人结构中的一个重要组成部分。用来直接抓取和握持工件,以达到约束被夹持工件的自由度,而对其进行位置控制的目的。作为电驱动器,可替代电磁螺线管、伺服马达、液压或气动装置,SMA驱动器设计简单、结构紧凑、无噪音、成本低。SMA驱动器往往设计成偏动式和差动式驱动器,这类元件尤其适用于可转动的机器人关节。

 

形状记记合金还可作为驱动元件应用到智能机器人中,如形状记忆合金电机(SMAA)。温度升高时,SMA材料发生形状回复,温度降低时形状保持不变,借助于辅助元件,将电机形状变化转变成位移的变化,可见通过合理控制温度的升高或降低,SMAA可将热能(温度的变化)转变成机械能(位移的变化)。同时若再辅以一定的偏动或差动装置,可实现双向运动。SMAA结构较简单、易于控制;尺寸较小,易于实现智能机器人的微型化;动作连续可控,易于模仿人类的手臂;同时受温度及恶劣环境的影响较小;环保无污染。形状记记合金的主要研究方向着眼于从机械手、机器人关节、手爪的驱动等。

 

3.压电材料

 

当前,智能机器人可以通过“压电效应”把压力转换成电信号,从而让机器人可以产生触觉。目前已经投入应用的新型压电材料主要有压电半导体和有机高分子材料。

 

(1)压电半导体

 

有些晶体既具有半导体特性又具有压电特性,如硫化锌、氧化锌、硫化镐、砷化钙等。利用其压电特性可加工成传感器,半导体特性可加工成电子器件,如果将2者结合,则可以实现组件与线路的一体化,制成新型集成压电传感器。

 

(2)有机高分子压电材料

 

一些有机高分子聚合物,经延展拉伸和电极化后所形成的高分子薄膜具有压电性,如聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯等。独特的优点是质轻柔软、抗扯强度高、耐冲击。另外,在高分子化合物中掺杂压电陶瓷锆钛酸铅或钛酸钡制成的高分子压电薄膜。

 

4.磁致伸缩材料

 

所谓磁致伸缩材料是指材料在交变磁场的作用下,一方面会发生长度的变化,进而产生位移,从而将电能转变成机械能;若产生反复伸长或缩短也即振动,也可将电能转变成机械能。另一方面,该材料若受到拉深、压缩力的作用改变了其长度,则材料内部磁通密度也因此发生相应变化,从而在线圈中产生感应电流,将机械能转换为电能。故此为能量与信息转换的功能材料。可将此特性用于智能机器人进行海洋探测。

 

四、结语

 

智能机器人的时代已经开启,我们梦寐以求的智能时代正一步步向我们走来。我们渴望智能机器人可以拥有比人类更聪明的大脑,更严谨的分析、判断复杂外界环境的能力,拥有更坚实的“身体”,更灵活的步伐。而智能机器人智能的提升离不开机械学、力学、电子学、生物学、控制论、人工智能、系统工程、材料学等多学科的发展,其中智能材料的作用功不可没。如人造皮肤智能材料,不仅可以清晰地分辨出外部环境的细微变化如温度、热流及各种应力大小的变化等,对于表面的一些状况如粗糙度、摩擦力等也能够很好地进行区分。智能材料的设计、制造、加工等均涉及到了材料学的最前沿技术,有待科学工作者的不断深入研究与探索。尽管如此,随着科技发展相信会有越来越多的智能材料应用到智能机器人中,智能机器人的智能化程度越来越高,在各行各业中都可以看到智能机器人的身影,智能机器人得到产业化、批量化的生产。

智能机范文第3篇

(讯)我们经常遇到这样的事,出门忘带钥匙,或者邀请了朋友来家做客自己却还堵在路上,就一把锁把自己和朋友都挡在门外,这并不是什么愉快的经历。最近August第二代智能门锁现已新鲜出炉,我们就不用担心因为没有钥匙就被拒之门外啦。

August第二代智能门锁系统在第一代的基础上加入了对HomeKit的支持,现在我们可以通过简单的命令来开锁,比如说“嗨,打开家里的卧室门”等。这款智能门锁系统通过蓝牙与手机配对,我们可以通过手机App设置客人的访问权限,就是说只有被邀请的客人才能带着他的手机进门,还能通过App在用户不在家的时候,远程开关门欢迎客人来访。

此外,August智能门锁系统还可以订制各种场景,比如在开关门的时候同步开关灯等,十分有趣。又了这款智能门锁系统,不仅不用担心出门忘带钥匙,也不会让朋友站在门口傻等我们回来。新款August智能门锁还推出了配套的App以及一款Apple Watch应用用来进一步提升家庭安全防护水平。(来源:爱活网 编选:中国电子商务研究中心)

智能机范文第4篇

智能产品受年轻消费者青睐

对于大众消费者而言,智能时尚代表了科技化产品,而消费者的态度也正在从好奇、观望转变为接受、使用。其中,年轻的领军型消费群体对智能产品更青睐有加,不失为一个营销时机。

在即将召开的CHIC2015秋季展上,智能零售技术体验区和可穿戴产品服装SHOW将让观众近距离感知智能时尚的奇妙。通过智能时尚生产企业、服务平台和相关院校热力参与,观众将一睹新一批智能产品的真容,动静态结合的形式也将引领智能产品的新风尚。

德国数位公会(Bitkom)的问卷调查结果更让智能服装的开发者信心倍增:12%的德国运动爱好者表示一定要购买智能服装产品,表示可以考虑的达13%。年轻人对智能衣着尤其感兴趣,年龄层介于14~29岁之间的占有比率达30%。

不难看出,目前高调“入场”智能服饰产品的企业大多集中在定位于年轻群体或是运动休闲的品牌。而更多的服装品牌又该如何搭乘智能科技的快车呢?

智能零售为终端智能化加码

越来越多的科技公司将科技因子跨界植入服装零售环节。零售终端的智能化进程不仅增强了实体零售终端的互动性和科技体验感,更为大数据的采集整理提供途径。而试衣体验作为终端体验的重要一环,智能零售中的智能试衣技术应用不得不提。

目前,一部分3D试衣系统其实是二维试衣,无法表现衣服的上身效果。另一部分则是在固定的3D模特身上试衣。和鹰科技三维事业部总监周俐娜打了个比方,“在3D模特上换衣服就像是给玩具娃娃换衣服,消费者无法判断衣服穿在自己身上的效果,因为每件衣服穿在模特身上都很完美。”谈及和鹰与美国三维人体扫描系统公司、比利时在线试衣系统公司合作的3D试衣技术,周俐娜表示,该系统可以真实复制身材曲线,告诉消费者不适合哪些衣服,还可以让消费者在任何一个能上网的地方使用手机或平板电脑试穿服装,并记录每次试穿的效果。

尽管如此,零售终端应用的效果并不完全取决于技术创新的程度,而是技术与前端互动、后台支持密切相关。福建省我答答信息科技有限公司董事葛宏胤认为,“3D试衣等技术应用的背后是终端服务要到位,还需具备利润点的支撑,此外,终端整体环境的打造也是该技术有效应用的前提,这样才能达到提升黏的效果。”

显而易见的是,如何更具效率地“为我所用”需要全方位的系统工程。因而,一个能够纵览全局的系统性平台尤为重要。

CHIC2015秋季展将打造融合智能产品、智能设计、智能制造、智能渠道、智能物流、智能终端、智能平台、产业链要素智能化等方面的全新布局。智能时尚所带来的思潮将在CHIC平台中碰撞、生根,有关技术和模式的落地思考将为智能时尚企业提供新的思路。

智能制造“催化”技术革命

消费变革引发市场变化,小批量、多批次的订单让服装企业不得不进行智能化改造,以进行柔性化生产。而这正是智能制造带来的关键性变革,让柔性化生产成为可能,并在很多前驱型企业中成为现实。

杰克缝纫机股份有限公司启动了缝制设备行业的首条智能化自动生产线。使用该条生产线,精加工车间人员可以从315人减少到10人,生产成品一次性合格率达99%,制造精度提高20%,单台人工成本每年可下降80%。

报喜鸟集团的第一条智能化生产线也已改造完成。浙江报喜鸟副董事长周信忠说,“智能化生产将突破原有个性化生产品质和生产效率降低的瓶颈,实现‘个性化生产不降品质、单件流不降效率’的目标。”

智能机范文第5篇

关键词:智能起重机; 视觉智能;实现原理

Abstract: developing intelligent crane can not only reduce the labor intensity, improve the stability and reliability of the crane and equipment efficiency; And can expand the application range cranes, this paper analyzed the visual intelligence crane.

Keywords: intelligent cranes; Visual intelligence; Implementation principle

中图分类号:TH21文献标识码:A 文章编号:

一、现有起重机在工业领域运用的现状

目前各种类型的自动化数控起重机已经广泛的应用在许多工业领域,但大多数的数控起重机都是需要工作在整齐有序的工业环境中,起重机只是按照固定的程序进行操作,目标的初始位姿和终止位姿都是事先规定的。

二、智能起重机的发展方向

随着起重机应用领域的进一步扩大,人们对起重机提出了更高的要求,希望起重机具有更高的智能和更强的环境适应能力,基于视觉的智能起重机成为起重机发展的重要方向。

对起重机引入视觉装置,一方面使得起重机可以模仿人类的视觉能力来感知外部环境,二是它能够实现对目标的无接触精确测量,第三它提高了起重机的自适应、自学习的能力。基于视觉的目标识别定位是智能起重机的“眼”,主要是对通过工业相机采集到的图像信息进行快速处理和特征提取,对特定目标进行识别,进而分析提供目标的形状、位置、状态等信息。

控制系统是智能起重机的“运动神经”,主要指各种控制器,它们根据视觉传感器提供的目标以及起重机本身的各种状态信息,精确控制起重机的动作,实现智能控制与优化,使得起重机能够快速准确的定位和抓取目标。两个部分的相互影响、协调工作都需要依靠能运行特定功能软件的工控机作为“大脑”进行控制。基于视觉的智能起重机是许多领域的融合,包括高速图像处理、目标识别、动力学,控制理论,机械工程等,是一个十分具有挑战性的课题。近十年来,随着相关技术的发展和成熟,为基于视觉的智能起重机的实现和应用提供了可能。

三、视觉智能起重机的应用原理

在工业控制中,传统的PID控制至今仍处于主导地位,然而常规PID 控制器的控制效果和控制精度时常受到限制。神经网络具有自学习、自组织功能和联想记忆、并行处理等优点,使其在复杂的工业控制中得到了广泛应用。

这里作者具体探讨两种关于视觉智能起重机系统的概念设计,以期参考:

1.基于神经网络的PID系统,系统结构框图它主要由3个部分组成:

(1) 经典PID控制器:直接对被控对象过程进行闭环控制,其三个参数在线确定。采用增量式PID,控制算法为:

(2) RBF辩识网络:用于建立被控系统的辩识模型,以便动态地观测控制对象的输出对控制输入的灵敏度,提供给BP神经网络,其径向基函数为高斯函数。辩识器的性能指标函数为根据梯度下降法,修正网络权系数等参数: 其中为学习率,为惯性系数。

(3) BP神经网络:采用三层BP网络,通过调整自身权系数,对PID控制参数进行调节,以达到控制性能指标的最优。

2.本系统主要由机械系统及电控系统组成

(1)机械系统

机械部分主要由行走小车、主梁、立柱、底座等组成,是实际起重机的等比例缩小模型,用以模拟起重机运行中的各种状态,小车的行走机构采用伺服电机驱动。

小车位移测量采用对伺服电机的码盘信号进行分频与计数,分频可通过在伺服电机驱动器中设置一定的参数来实现,计数可通过电控系统中的数据采集卡来实现。

小车的位置限位保护装置采用反射式光电开关,来实现行走小车的限位报警功能,其检测距离为大约为0~30cm。

(2)电控系统

图像采集

利用工业CCD采集图像,将得到的图像模拟电压信号输入到图像采集卡中,转换为便于计算机处理的数字信号。图像采集卡安装在工业控制计算机的PCI总线插槽中,图像采样速度为25帧/秒,满足系统控制的实时性要求。

交流伺服驱动

本系统选定的交流伺服电机及驱动器具有全闭环控制功能,配有多种精度的编码器可供选用,可以选择脉冲量进行位置控制、模拟量进行速度控制与转矩控制等多种控制方式,具有完善的过压、过载、过电流保护功能,是一个开放式的交流伺服电机系统,可以根据实际需要,调整电机参数,从而达到满意的效果。

基于工业计算机的控制平台

基于视觉的起重机目标定位系统以工业计算机为控制核心,它最突出的特点是具备高性能的运算能力和存储容量,有大量的应用软件可以使用,适用于复杂应用和大量数据处理。通过在工业计算机内安装数据采集卡和图像采集卡等,就可对起重机系统的运动参数进行采集,并且产生伺服电机的各种控制信号。

四、系统的算法

本系统软件采用VC++语言进行设计开发,软件界面主要分为参数设置,状态显示,自动控制,手动控制等页面,其中控制页面中包含视频采集图像及相关参数显示。下面重点介绍本软件的两个核心部分:

1.定态SUSAN算法

SUSAN算法由Smith在1997年提出,是 “Smallest Univalue Segment Assimilating Nucleus” 的缩写,即同化核分割最小值。SUSAN算法的核心思想是假设有一个圆形的区域,称其为掩模,它的中心有一个核,在整个图像区域内移动这个掩模,在掩模区域内,若一些像素点与掩模核的灰度值相近,就称这些点构成的区域是USAN( Univalue Segment Assimilating Nucleus),即同化核分割相同值区域。若掩模核处在图像的一条直线边缘附近时,USAN值接近其最大值的一半;若掩模核处在图像的一个拐角处,则USAN值接近最大值的四分之一。这样就可以根据USAN值在一幅图像中搜索图像的边缘或拐角。

在提取车辆边缘及拐角时,基于一定的先验知识,我们可以构造若干特定的掩模,在最大程度的提取特定方向的边缘和拐角信息的同时还能一定程度上的抑制噪声。

具体定态SUSAN算法如下:

(1)选定掩模,遍历车道中与其相关热点区域中的每个像素,采用以下相似比较函数判断掩模所掩盖的区域内的点与掩模的相似程度:

(1)

其中为掩模核的坐标,为掩模区域其它点的坐标。、分别为点和的灰度值。阈值决定了两个点相似的最大差异。为输出的结果。

(2)掩模区域的USAN值可以由式(2)计算,其中:为USAN中像素个数,它给出了USAN值。将n与某阈值相比较,得到像素响应函数: (3)其中 为该掩模对应的最大值。反映了点及其附近的像素与掩模相似的程度。

2. 矩形目标识别方法

(1)拐角匹配:选定初始拐角,确定对应拐角位置所在的热点区域,在此区域内寻找与其类型匹配的角点。

(2)边缘匹配:若拐角匹配成功,在相应热点区域内寻找与其类型匹配的边缘。

(3)若匹配成功,计算目标大小,位置等信息,得出识别结果。

(4)目标跟踪:对于已识别出矩形目标,通过引入相似度函数和已有的矩形目标模板进行匹配来判断该目标:

(5) 熵值差和平均灰度差是匹配的主要依据,最后更新相关参数和模板。