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項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了三維真彩色噴繪機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了全真地形模塊加工 和噴墨全過程的整套核心技術(shù)，為大幅面三維真彩色噴繪系統(tǒng)產(chǎn)品化 提供了有力支撐。

產(chǎn)品服務(wù):靜脈穿刺采血機(jī)器人的創(chuàng)新萌芽在疫情期間誕生。大量的靜脈穿刺操作給一線臨床醫(yī)護(hù)人員帶來了不小的工作負(fù)擔(dān)，甚至可能造成醫(yī)患交叉感染。疫情期間，醫(yī)護(hù)人員都穿著厚厚的防護(hù)服、帶著雙層手套，還有護(hù)目鏡容易起霧，使得扎針難成為一個(gè)棘手而普遍的問題，而且近距離接觸，更會(huì)極大增加扎針過程醫(yī)護(hù)人員感染的可能性。項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì):針對(duì)疫情防控中的實(shí)際需求，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)立足解決科學(xué)問題，迅速開展“基于深度學(xué)習(xí)的多模態(tài)圖像引導(dǎo)靜脈穿刺機(jī)器人系統(tǒng)”的研發(fā)，設(shè)計(jì)出一款自動(dòng)采血機(jī)器人系統(tǒng)。這款穿刺機(jī)器人有著“敏銳的眼睛”，采用了近紅外光和超聲雙模態(tài)成像，在全局位置和局部穿刺點(diǎn)捕捉血管分布和深度信息，其精準(zhǔn)度強(qiáng)于肉眼，可以準(zhǔn)確識(shí)別傳統(tǒng)扎針困難人群的血管，并在機(jī)器學(xué)習(xí)算法的幫助下，選取最優(yōu)的穿刺位置完成采血。市場(chǎng)概況:靜脈穿刺機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，可以應(yīng)用于醫(yī)院和診所，還可以應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室，作為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)穿刺的自動(dòng)化設(shè)備。此外，還可以走進(jìn)家庭和養(yǎng)老院，作為家用便攜式靜脈穿刺采血設(shè)備。

多功能水下機(jī)器人 該系列ROV系統(tǒng)可集成豐富多樣的檢測(cè)傳感器和工具組件，滿足近岸調(diào)查、海事安防、科學(xué)研究、長(zhǎng)距離隧洞檢測(cè)和海洋工程服務(wù)等行業(yè)項(xiàng)目應(yīng)用需要。 水下航行器（AUV） 水下航行器是一種可替代人類在大深度海洋環(huán)境進(jìn)行水下作業(yè)的自主式機(jī)器人，擁有深水工作能力（0m-1500m）以及完全自主航行能力、能夠攜帶多種傳感器高效率完成水下探測(cè)、目標(biāo)搜索、地形地貌勘測(cè)、科研考察、搜救打撈、海洋探測(cè)等任務(wù)，水下多功能AUV多用于水下拍攝、搜索、定位，橋梁檢測(cè)，船損檢測(cè)，輔助蛙人整體性能指標(biāo)已達(dá)到世界一流先進(jìn)水平。    

高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

為應(yīng)對(duì)核生化恐怖威脅以及保障核電站的運(yùn)營(yíng)安全，迫切需要研制一種適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境、高度機(jī)動(dòng)靈活、遠(yuǎn)程控制距離遠(yuǎn)、現(xiàn)場(chǎng)可迅速展開并具有一定應(yīng)急處理能力的小型核化探測(cè)遙操作機(jī)器人。 小型核化探測(cè)遙操作機(jī)器人主要由（1）機(jī)器人本體、（2）小型四自由度機(jī)械臂、 （3）遙操作控制箱三部分組成。機(jī)器人自身配有姿態(tài)傳感器，GPS定位和激光雷達(dá)，結(jié)合攝像頭的圖像信息，可以將機(jī)器人周圍的環(huán)境情況回傳給操作人員，使得操作人員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)機(jī)器人的行動(dòng)進(jìn)行決策，如圖所示。

國(guó)內(nèi)首套基于PC+RTOS+總線架構(gòu)設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)，支持X85/Arm多CPU架構(gòu)，支持VxWorks/Windows RTX/Linunux-Preempt/SylixOS多種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具體技術(shù)指標(biāo)： (1) 支持六關(guān)節(jié)自由度機(jī)器人、SCARA機(jī)器人、五軸機(jī)器人、連桿碼垛機(jī)機(jī)器人、四軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人、DELTA機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、多軸專用機(jī)器人等多種結(jié)構(gòu)機(jī)器人的控制。 (2) 支持多機(jī)協(xié)作、最多可實(shí)現(xiàn)1臺(tái)控制器控制器4臺(tái)機(jī)器人。每一臺(tái)機(jī)器人的參數(shù)、程序相互獨(dú)立，在運(yùn)行及遠(yuǎn)程模式下可以令所有機(jī)器人同步運(yùn)行、停止；在支持一托多的同時(shí)也支持每一臺(tái)機(jī)器人搭配任意種類的外部軸，包括地軌、變位機(jī)、龍門架；同時(shí)支持雙機(jī)協(xié)作模式，可令兩臺(tái)機(jī)器人的啟停完全同步。 (3) 支持二次開發(fā)，提供開放的API接口，支持客戶基于C/C++/Python/Lua進(jìn)行二次開發(fā)集成工藝。 (4) 包含多種工藝算法：上下料、碼垛、焊接、焊縫跟蹤、視覺、激光切割、傳送帶跟蹤、碰撞檢測(cè)、拖拽示教等多種通用工藝，并可根據(jù)用戶需求進(jìn)行定制。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是近年來出現(xiàn)的一種典型人機(jī)合作系統(tǒng)，其主要作用是協(xié)助患者保持平衡能力和幫助患者實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)性訓(xùn)練，由于患者與機(jī)器人在同一物理空間, 因此對(duì)機(jī)器人的柔順性、安全性提出了嚴(yán)格的要求。鑒于繩索牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為一種新型的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、慣性小、柔順性好等優(yōu)點(diǎn)，而且不存在剛性體的碰撞、沖擊等缺點(diǎn)，非常適合于康復(fù)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)控制。 二、前期研究基礎(chǔ) 目前本研究團(tuán)隊(duì)對(duì)繩牽引并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)已有廣泛深入研究，針對(duì)飛行器標(biāo)模所構(gòu)建的原理樣機(jī)，采用八繩牽引的六自由度冗余約束并聯(lián)支撐技術(shù)，該系統(tǒng)具體包括機(jī)械傳動(dòng)子系統(tǒng)（采用八繩布置方式，通過萬向滑輪，分別連接飛行器模型與電機(jī)驅(qū)動(dòng)端）、運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)（采用伺服電機(jī)、多軸運(yùn)動(dòng)控制卡和伺服驅(qū)動(dòng)器，基于并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)的智能魯棒控制方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)期望軌跡的高精度跟蹤）、模型位姿測(cè)量子系統(tǒng)（采用相機(jī)、陀螺儀和加速度計(jì)等多種傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型運(yùn)動(dòng)軌跡的高精度動(dòng)態(tài)測(cè)量）、繩拉力和氣動(dòng)力測(cè)量子系統(tǒng)（在試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)了內(nèi)置式六分量測(cè)力天平，以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣動(dòng)力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)）。 結(jié)合醫(yī)療康復(fù)的實(shí)際需求，將進(jìn)行繩牽引并聯(lián)康復(fù)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)空間與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析等；采用智能傳感器技術(shù)與控制技術(shù)，搭建原理樣機(jī)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終實(shí)現(xiàn)康復(fù)機(jī)構(gòu)的高可靠性與高安全性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。 三、應(yīng)用技術(shù)成果（1）應(yīng)用技術(shù)成果（文字加圖片） 截止目前，本課題團(tuán)隊(duì)研究的繩牽引并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)在四項(xiàng)國(guó)家自然基金的支持下，不僅在實(shí)驗(yàn)室搭建了多功能原理樣機(jī)（圖1），更在實(shí)際風(fēng)洞單位進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證（圖2），表明了相關(guān)科技術(shù)的可行性和有效性。 擬將繩牽引并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)方面，如骨盆運(yùn)動(dòng)、步態(tài)訓(xùn)練以及腕關(guān)節(jié)恢復(fù)等，相關(guān)示意圖如圖3-4所示。 四、合作企業(yè) 擬與校內(nèi)相關(guān)學(xué)院與附屬醫(yī)院合作。

隨著現(xiàn)代生產(chǎn)生活方式的快速發(fā)展，在電子、食品、醫(yī)藥、日化和新能源等行業(yè)中，對(duì)體積小、重量輕的產(chǎn)品進(jìn)行封裝、包裝及分揀等高速無污染作業(yè)的需求日漸旺盛。由于具有一定的通用性和適應(yīng)性，工業(yè)機(jī)器人成為此類作業(yè)中保障質(zhì)量、提高效率和降低成本的核心裝備，尤其是高速并聯(lián)機(jī)器人因速度和動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)勢(shì)而備受青睞。無需高精密減速器的結(jié)構(gòu)特性，也決定了高速并聯(lián)機(jī)器人在中國(guó)有極大的創(chuàng)新和發(fā)展空間，與此同時(shí)，多樣化復(fù)雜生產(chǎn)工況也對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的本體設(shè)計(jì)、視覺感知、運(yùn)動(dòng)控制和多機(jī)協(xié)同等核心技術(shù)及其集成提出新的挑戰(zhàn)。 本項(xiàng)目歷時(shí)多年，攻克高速多并聯(lián)機(jī)器人協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并成功研制了滿足高效生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)化成套裝備，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

該基于矢量推進(jìn)的觀測(cè)型水下機(jī)器人有8個(gè)矢量布置的推進(jìn)器，得益于推進(jìn)器的矢量布置方式，水下機(jī)器人除了完成基本的上浮下潛、平面運(yùn)動(dòng)外還可以完成諸如定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)、縱橫傾運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)。