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山西大同大學(xué)AI+同大創(chuàng)客中心參與研制的履帶式智能消殺戰(zhàn)“疫”機(jī)器人——“雷神1號(hào)”和輪式智能消殺戰(zhàn)“疫”機(jī)器人——“火神1號(hào)”已下線，樣機(jī)已在山東地區(qū)投入使用。

本實(shí)用新型涉及機(jī)器人無(wú)線充電技術(shù)，具體涉及巡檢機(jī)器人智能續(xù)航無(wú)線充電裝置，包括巡檢線路， 巡檢機(jī)器人，以及巡檢線路上設(shè)置至少一個(gè)充電站；充電站上設(shè)置有充電發(fā)射單元，巡檢機(jī)器人上設(shè)置 有機(jī)器人接收單元；發(fā)射端通信線圈與接收端通信線圈無(wú)線通信連接，功率發(fā)射線圈與功率接收線圈之 間進(jìn)行能量傳遞；功率發(fā)射線圈兩端分別連接有霍爾器件檢測(cè)電路，霍爾器件檢測(cè)電路分別功率控制電 路和發(fā)射端通信線圈相連。該無(wú)線充電系統(tǒng)不僅解決了傳統(tǒng)巡檢機(jī)器人充電時(shí)無(wú)法智能續(xù)航的

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在過(guò)去十年中得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，有效提高機(jī)器人的智能感知能力，是未來(lái)數(shù)年內(nèi)進(jìn)一步推動(dòng)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。機(jī)器人的智能認(rèn)知能力，是指通過(guò)人工智能理論和技術(shù)，賦予機(jī)器人一種類(lèi)似人類(lèi)的高層認(rèn)知能力，從而使得機(jī)器人可以自己適應(yīng)復(fù)雜多變、具有較強(qiáng)不確定性的自然場(chǎng)景。本項(xiàng)目擬在前期計(jì)算機(jī)視、聽(tīng)覺(jué)認(rèn)知算法研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索機(jī)器多模態(tài)認(rèn)知關(guān)鍵技術(shù)在機(jī)器人環(huán)境感知問(wèn)題中的具體應(yīng)用。1.&n

項(xiàng)目概況 目前，國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用弧焊機(jī)器人系統(tǒng)從整體上看基本都屬第一代或準(zhǔn)二代焊接機(jī)器人 系統(tǒng)。由于焊接路徑和焊接參數(shù)是根據(jù)實(shí)際作業(yè)條件預(yù)先設(shè)置的，在焊接時(shí)缺少外部信息傳 感和實(shí)時(shí)調(diào)整控制功能，這類(lèi)弧焊機(jī)器人一般不能應(yīng)對(duì)焊接作業(yè)條件嚴(yán)格的穩(wěn)定性要求，焊 接時(shí)缺乏“柔性”，表現(xiàn)出明顯的缺點(diǎn)。在實(shí)際弧焊過(guò)程中，焊接條件是經(jīng)常變化的，如加 工和裝配等誤差會(huì)造成焊縫位置和尺寸的變化，焊接過(guò)程中工件受熱及散熱條件改變會(huì)造成 焊道變形和熔透不均。 為克服機(jī)器人焊接過(guò)程中各種不確定性因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，提高機(jī)器人作業(yè)智能化 水平和工作的可靠性，要求弧焊機(jī)器人系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整，且能實(shí)現(xiàn)焊縫 的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤。已完成鋁鎂硅合金框架弧焊機(jī)器人柔性工作站焊縫智能跟蹤與圖象處理技 術(shù)，使企業(yè)塞拉門(mén)設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。 本項(xiàng)目具有國(guó)際先進(jìn)水平，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 主要特點(diǎn) 已完成的項(xiàng)目，塞拉門(mén)框架的材料為鋁鎂硅合金，材料特殊、框架尺寸較大，焊點(diǎn)多 而短、焊接質(zhì)量要求高，故解決柔性?shī)A具設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)兩面焊接、滿足多系列多規(guī)格門(mén)框尺 寸的要求是體現(xiàn)了成果的先進(jìn)性； 鋁鎂硅合金框架弧焊機(jī)器人柔性工作站所包括的柔性?shī)A具、焊縫智能跟蹤與圖象處理 技術(shù)，使企業(yè)塞拉門(mén)設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，體現(xiàn)了成果的創(chuàng)造性。 技術(shù)指標(biāo) 國(guó)內(nèi)城市軌道車(chē)輛、高速列車(chē)的迅猛發(fā)展使得城軌門(mén)生產(chǎn)逐年猛增，品種不斷翻新，但 鋁鎂硅合金框架等主要零部件仍為手工焊接。由于手工焊接依賴于工人的技術(shù)水平，效率低， 焊接質(zhì)量欠佳，優(yōu)質(zhì)品率低，是制約我國(guó)城軌門(mén)產(chǎn)品升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)。 首選企業(yè)的高精度焊件達(dá)到：焊縫識(shí)別誤差 600×600 像素， ±0.25mm，±0.20mm；焊 槍姿態(tài)誤差，±0.045mm，±0.040mm；其它誤差（包括焊絲變形誤差、工件熱變形誤差、焊 接電流誤差等），±0.030mm，±0.020mm；視覺(jué)跟蹤綜合誤差，±0.5mm，±0.35mm。 市場(chǎng)前景 成果實(shí)施后使用單位使用前手工焊接的 1.2 萬(wàn)件/年，達(dá)到 4 萬(wàn)件。按人工焊接生產(chǎn)水 平，支出費(fèi)用為 72 萬(wàn)×3.5=252 萬(wàn)，機(jī)器人的投入成本 1 年半內(nèi)可收回，且可滿足使用單位 近 3-5 年的發(fā)展需求。 按近幾年使用單位產(chǎn)品產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度，2009-2010 年產(chǎn)量可達(dá) 5.5 萬(wàn)件，2 臺(tái)機(jī)器人 工作站每年可生產(chǎn) 5.68 萬(wàn)件，完全滿足生產(chǎn)要求。若仍用人工焊接則成本支出為 72 萬(wàn) ×4.6=331.2 萬(wàn)元，而機(jī)器人工作臺(tái)投入費(fèi)用為零。企業(yè)每年可新增產(chǎn)值 4-5 億元，利稅 1.2-1.5 億元。 市場(chǎng)應(yīng)用方面已具備推廣應(yīng)用的基本條件，該成果的完成，不僅可以提升企業(yè)高精度特 材焊件設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平，提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和提升產(chǎn)業(yè)集聚度，使產(chǎn)品達(dá)同行業(yè)國(guó)8 內(nèi)領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平，且可成為企業(yè)現(xiàn)代先進(jìn)制造工藝與裝備工程應(yīng)用的一個(gè)亮點(diǎn)。通過(guò) 開(kāi)發(fā)研制，真正體現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研合作的現(xiàn)代高等教育理念，在高校和企業(yè)中鍛煉出一批機(jī)器人 研制方面、具有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的科技人才。

山西大同大學(xué)AI+同大創(chuàng)客中心參與研制的履帶式智能消殺戰(zhàn)“疫”機(jī)器人——“雷神1號(hào)”和輪式智能消殺戰(zhàn)“疫”機(jī)器人——“火神1號(hào)”已下線，樣機(jī)已在山東地區(qū)投入使用。 此次設(shè)計(jì)的兩款智能消殺戰(zhàn)“疫”機(jī)器人底盤(pán)源自光伏發(fā)電廠使用的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人。山西大同大學(xué)與山東國(guó)興智能科技股份有限公司重新設(shè)計(jì)生產(chǎn)了新一代的機(jī)器人，并將履帶式和輪式新品分別命名為“雷神1號(hào)”和“火神1號(hào)”，以紀(jì)念這一場(chǎng)人與病毒之間的戰(zhàn)爭(zhēng)。

Yanshee 機(jī)器人采用Raspberry Pi + STM32 開(kāi)放式的硬件平臺(tái)架構(gòu)，有豐富的開(kāi)源資源持。具有17 個(gè)自由度的高度擬人設(shè)計(jì)，并支持模塊化拆裝；支持AI 語(yǔ)音/ 視覺(jué)技術(shù)；支持多傳感器及通信模塊，并兼容多種開(kāi)源傳感器包；提供自研工具軟件并適配專業(yè)開(kāi)源軟件，支持Python、Java、C/C++、BLockly 等多種編程語(yǔ)言及多種AI 應(yīng)用的學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)。

XM-H128高智能數(shù)字化綜合護(hù)理人（高級(jí)成人護(hù)理模型） ? XM-H128高智能數(shù)字化綜合護(hù)理人是一款整體仿真護(hù)理模型，她適用于從基礎(chǔ)護(hù)理到專科護(hù)理技能的培訓(xùn)教學(xué),可根據(jù)需要擺放多種操作體位。除能完成規(guī)定護(hù)理操作外，本品還配有無(wú)創(chuàng)血壓手臂、生命體征模擬器和創(chuàng)傷救護(hù)評(píng)估組件，本品功能全面、形象逼真、操作真實(shí)，是教師示教、學(xué)生訓(xùn)練的得力助手。 ? 功能特點(diǎn)： ■ 模擬人可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨(dú)立支撐，左右上臂、小腿可靈活旋轉(zhuǎn)。 ■ 瞳孔觀察示教（瞳孔正常和瞳孔散大）。 ■ 面部清潔、口腔護(hù)理操作訓(xùn)練、假牙清潔護(hù)理訓(xùn)練、可人工產(chǎn)生勁動(dòng)脈搏動(dòng)。 ■ 氣管插管操作訓(xùn)練：鼻胃管插管可用于洗胃、鼻飼操作訓(xùn)練。 ■ 吸氧操作訓(xùn)練、氣管切開(kāi)術(shù)后護(hù)理訓(xùn)練。 ■ 經(jīng)口、鼻、氣管套管進(jìn)行模擬吸痰操作訓(xùn)練。 ■ 心音、呼吸音、腸鳴音的聽(tīng)診訓(xùn)練。 ■ 血壓測(cè)量操作訓(xùn)練。 ■ 靜脈穿刺操作訓(xùn)練、三角肌肌肉注射操作作訓(xùn)練、臀部肌肉注射操作訓(xùn)練、股外側(cè)肌注射操作訓(xùn)練。 ■ 回腸造口術(shù)與結(jié)腸造口術(shù)術(shù)后護(hù)理操作訓(xùn)練、引流術(shù)后護(hù)理、胸腔閉式引流術(shù)后護(hù)理、心包腔引流術(shù)后護(hù)理、T管引流術(shù)后護(hù)理、腹腔引流術(shù)后護(hù)理、氣胸穿刺術(shù)后護(hù)理訓(xùn)練。 ■ 可互換男女外生殖器，進(jìn)行導(dǎo)尿和灌腸操作訓(xùn)練。 ■ 創(chuàng)傷的評(píng)估和護(hù)理：消毒、換藥、包扎、止血等，具有可更換的創(chuàng)傷模塊。 ■ 更換臥位、搬運(yùn)、整體護(hù)理、穿換衣物、冷熱療法等。 ■ AUDSim模塊： · 共54種聲音，語(yǔ)音21種（如：咳嗽、嘔吐、噴嚏等）、心音14種（如：正常心音、竇性心動(dòng)過(guò)緩、收縮期雜音等）、呼吸音13種（如：正常肺泡呼吸音、中水泡音、粗濕啰音等）、腹音6種（如：正常腸鳴音、腸鳴音減弱、胎心音等）。 · 圖形化的操作界面形象直觀，操作簡(jiǎn)便。 · 五路聲音可同時(shí)播放，也可任意組合播放并有相應(yīng)狀態(tài)提示，音量大小分為八檔，每路可單獨(dú)調(diào)節(jié)。 · 中英文雙語(yǔ)界面，大屏幕液晶顯示。 · 可以外接音箱進(jìn)行全體教學(xué)，也可以連接耳機(jī)自學(xué)，還可以通過(guò)人體模型外放。 ■ BPSim模塊： · 在血壓測(cè)量手臂上可以用真實(shí)血壓計(jì)及聽(tīng)診器進(jìn)行無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量。 · 具有korotkoff Gap音。 · 壓力值采用動(dòng)態(tài)毫米汞柱顯示，血壓設(shè)定值可以精確到1mmHg。 · 可設(shè)定收縮壓、舒張壓和脈搏頻率，收縮壓和舒張壓在0-300mmHg之間連續(xù)可調(diào)。 · 音量大小可根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)。 · 收縮壓、舒張壓、音量和心率在液晶屏上同時(shí)顯示，模擬汞柱動(dòng)態(tài)顯示、可直觀地表現(xiàn)袖帶壓力的變化過(guò)程。 · 自動(dòng)校準(zhǔn)，低功耗，待機(jī)10分鐘后系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)，普通市售堿性電池可以連續(xù)使用一學(xué)期以上。 ■ 子宮底檢查訓(xùn)練評(píng)定（選配），可以安裝在模型上使用，真實(shí)的恥骨聯(lián)合解剖標(biāo)志、可互換的子宮，包括硬的收縮良好的子宮、軟的收縮不良的子宮。 ■ 控制出血大腿\控制出血手臂（選配），可以安裝在模型上使用，可進(jìn)行出血后的止血、包扎操作和斷肢的止血和包扎。 ■ 著裝式壓瘡護(hù)理模塊（選配）：可進(jìn)行傷口清洗、分類(lèi)、評(píng)估、長(zhǎng)度測(cè)量。

本項(xiàng)目涉及的是一種與大線能量焊接用鋼相配套的專用藥芯焊絲。近年，隨著構(gòu)件的大型化和大跨度化，為提高焊接施工效率和降低生產(chǎn)成本，諸如自動(dòng)氣電立焊、埋弧焊、電渣焊等大線能量焊接方法已相繼在造船、建筑、橋梁、石油化工、海洋結(jié)構(gòu)等制造領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。 例如，在船舶制造中，焊接工時(shí)約占總工時(shí)的40%，焊接成本約占船舶制造成本的17%，日本造船行業(yè)從90年代初開(kāi)始應(yīng)用大線能量焊接技術(shù)后，焊接效率較傳統(tǒng)的多道次焊接提高近10倍，但是在大線能量焊接條件下，焊接接頭處的溫度升高、受熱時(shí)間增長(zhǎng)，導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)(HAZ) 晶粒組織粗化，會(huì)使力學(xué)性能尤其是沖擊韌性變差，為解決此問(wèn)題，日本在20年前就已采用氧化物冶金新技術(shù)研究開(kāi)發(fā)成功能夠承受400kJ/cm以上熱輸入的大線能量焊接造船鋼板，40至100mm厚度的鋼板可實(shí)現(xiàn)一道次焊接成形，使造船成本顯著降低、船舶建造周期大幅度縮短，但日本各鋼鐵公司對(duì)這項(xiàng)技術(shù)嚴(yán)格保密從不披露其工藝細(xì)節(jié)。在此背景下，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)和科研院校相繼開(kāi)展了大線能量焊接專用鋼的研究開(kāi)發(fā)，其中，東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室同國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)合作已經(jīng)工業(yè)試制成功線能量大于400kJ/cm的 戰(zhàn)略石油儲(chǔ)罐用鋼（該項(xiàng)成果2013年獲冶金科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)）和EH40、EH36級(jí)船板用鋼，但是與這些大線能量焊接用鋼相配套的國(guó)產(chǎn)焊接材料此前鮮有研究開(kāi)發(fā)和實(shí)際應(yīng)用業(yè)績(jī)報(bào)道，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所需的100-300kJ/cm 大線能量焊接專用藥芯焊絲幾乎全部從日本高價(jià)進(jìn)口，而能夠承受400kJ/cm以上線能量的高端藥芯焊絲日方處于某種戰(zhàn)略考量至今拒絕出口中國(guó)市場(chǎng)，為了改變這種長(zhǎng)期受制于人的被動(dòng)局面，東北大學(xué)RAL國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基于前期大線能量焊接用鋼研發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)，近期已試制成功直徑1.0-1.6mm、焊接線能量100-500kJ/cm、適于氣電立焊的大線能量焊接專用藥芯焊絲，藥芯焊絲在線能量200～425kJ/cm的較大范圍內(nèi)，各項(xiàng)力學(xué)性能均能滿足目前國(guó)內(nèi)常用船板的大線能量焊接要求，同樣有望滿足儲(chǔ)油罐鋼板的大線能量焊接要求。該焊絲除有望替代進(jìn)口、滿足國(guó)內(nèi)造船企業(yè)和國(guó)家戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備庫(kù)建設(shè)的大量需求外，還有望在海洋工程、石油化工、高層建筑和橋梁建造等眾多領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。

通過(guò)無(wú)損探傷、拉伸試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)和水壓爆破試驗(yàn)對(duì)采用該技術(shù)制備的接 頭進(jìn)行了完整性和力學(xué)性能檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果合格。