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工業(yè)機(jī)器人定位精度是機(jī)器人技術(shù)研究的關(guān)鍵問題，直接影響到機(jī)器人的作業(yè)精度和應(yīng)用水平。本項(xiàng)目瞄準(zhǔn)機(jī)器人動態(tài)誤差測量中的關(guān)鍵問題，原創(chuàng)性的將級聯(lián)棱鏡多模式跟蹤方法引入機(jī)器人動態(tài)測量中，結(jié)合單站雙視場三維重建方案，不僅可以實(shí)現(xiàn)粗精順序跟蹤、時變跟蹤和連續(xù)跟蹤等動態(tài)測量要求，而且能夠產(chǎn)生直線形和圓弧形等多種跟蹤樣式，同時滿足大視場、高分辨率成像和大范圍、高精度定向的動態(tài)多自由度測量要求。研究內(nèi)容包括：建立級聯(lián)棱鏡粗精耦合跟蹤和雙視場成像聯(lián)控的測量方案和數(shù)學(xué)模型；研究粗精跟蹤和雙視場成像的參數(shù)匹配、模式轉(zhuǎn)換、測量信息提取與圖像處理方法；根據(jù)測量要求，建立機(jī)器人動態(tài)誤差測量的理論模型、誤差模型和實(shí)驗(yàn)方案，并實(shí)現(xiàn)測量系統(tǒng)的精確標(biāo)定；通過機(jī)器人動態(tài)誤差的測量實(shí)驗(yàn)，為機(jī)器人誤差測量提供科學(xué)依據(jù)，同時對測量精度進(jìn)行評定。本項(xiàng)目提出的單站多模式跟蹤測量方法具有獨(dú)創(chuàng)性和可行性，旨在攻克激光多模式跟蹤機(jī)器人誤差測量系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題，開展測量系統(tǒng)的原理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用示范研究，有望為機(jī)器人動態(tài)誤差測量提供全新的解決途徑，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和市場前景。 近二三十年來，激光跟蹤技術(shù)發(fā)展迅速，在機(jī)器人測量領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。據(jù)ElectroniCastConsultants發(fā)布的市場研究報(bào)告，對光電跟蹤行業(yè)的全球消費(fèi)量進(jìn)行了調(diào)查分析。2010年，光電跟蹤設(shè)備的全球消費(fèi)價(jià)值為5.95億美元，預(yù)計(jì)未來五年該行業(yè)的消費(fèi)價(jià)值將以9.83％的平均年增長率在成長，2016年將達(dá)到9.51億美元，約合人民幣58.96億元。本項(xiàng)目提出的測量系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)緊湊、準(zhǔn)確性高、速度快、偏轉(zhuǎn)角度大、動態(tài)性能好、環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種頗具潛力的測量新技術(shù)，可以廣泛用機(jī)器人動態(tài)誤差測量領(lǐng)域，具有廣闊的市場前景。 根據(jù)“中國制造2025”規(guī)劃，我國需要努力提升高端裝備的自主創(chuàng)新研發(fā)能力，而測量技術(shù)是高端裝備制造的重要保證。目前，我國高端光學(xué)測量設(shè)備主要依賴進(jìn)口，不僅價(jià)格昂貴，而且國外對其關(guān)鍵技術(shù)嚴(yán)密封鎖。國外每臺激光跟蹤儀的售價(jià)高達(dá)百萬元，嚴(yán)重制約一些我國中小心型企業(yè)的購買。因此本項(xiàng)目研發(fā)的產(chǎn)品不僅在國內(nèi)存在巨大的市場空間和發(fā)展?jié)摿?，而可以推動先進(jìn)裝備制造的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，對促進(jìn)我國自主創(chuàng)新具有重要的戰(zhàn)略意義。項(xiàng)目研發(fā)中的創(chuàng)新技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，將極大提升機(jī)器人作業(yè)的技術(shù)含量。合作單位江陰納爾捷機(jī)器人技術(shù)有限公司是專業(yè)從事機(jī)器人技術(shù)研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)，是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟第一屆理事單位，具有雄厚的科研和技術(shù)開發(fā)實(shí)力。該項(xiàng)目在研究實(shí)驗(yàn)階段，就可以將成果應(yīng)用到現(xiàn)有產(chǎn)品的開發(fā)中；項(xiàng)目完成后除了該公司以外，研究成果還可以應(yīng)用到其他自動化機(jī)器人裝備企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)中。尤其通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，將會極大的提升產(chǎn)品的科技含量并縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提前實(shí)現(xiàn)批量化市場銷售，有望為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

項(xiàng)目成果/簡介:項(xiàng)目針對術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后全周期的 MIS-TKA 機(jī)器人綜合解決方案，突破柔順 7 自由度機(jī)械臂與精細(xì)操作 2 自由度末端執(zhí)行器，個性化虛擬導(dǎo)板以及安全手術(shù)操控技術(shù)，基于圖像配準(zhǔn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，術(shù)中下肢力線定量檢測與修正、以及個性化術(shù)后評估技術(shù)；研制出具有術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航與機(jī)器人操控、術(shù)后評估、以及安全保障的?？菩?MIS-TKA 機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)，建立 MIS-TKA 機(jī)器人手術(shù)流程規(guī)范與安全、有效性評估體系。項(xiàng)目階段:已成功研制出脊柱微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，并開展臨床試驗(yàn)效益分析:膝關(guān)節(jié)損傷是骨科學(xué)的主要組成部分，且由于其周圍毗鄰重要神經(jīng)、血管，不恰當(dāng)?shù)氖中g(shù)操作往往會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。微創(chuàng)全膝關(guān)節(jié)置換技術(shù)手術(shù)創(chuàng)傷小，術(shù)后恢復(fù)快，深受患者好評。但該技術(shù)嚴(yán)重限制 了手術(shù)切口，手術(shù)視野小、操作空間窄、骨性標(biāo)志顯露差對醫(yī)生提出了更高的要求。本項(xiàng)目從微創(chuàng)全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)外科臨床出發(fā)，針對術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后三個階段提出智能化、機(jī)器人化手術(shù)方案，將微創(chuàng)精準(zhǔn) TKA 手術(shù)提升到智能化水平，推動 TKA 機(jī)器人手術(shù)技術(shù)、TKA導(dǎo)航技術(shù)、TKA 術(shù)前規(guī)劃和術(shù)后評估技術(shù)、以及智能化手術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為后續(xù)臨床驗(yàn)證、產(chǎn)品化奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

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”和輪式智能消殺戰(zhàn)“疫”機(jī)器人——“火神1號”已下線，樣機(jī)已在山東地區(qū)投入使用。

該項(xiàng)目通過產(chǎn)學(xué)研用的創(chuàng)新合作，已研制出水下機(jī)器人焊接與增材制造系統(tǒng)，可應(yīng)用于核乏燃料池、核構(gòu)件池、核島等強(qiáng)輻射環(huán)境水下焊接與增材修復(fù)，也可以應(yīng)用于海洋資源開發(fā)裝備以及海洋維權(quán)裝備的遠(yuǎn)程遙操作水下自動焊接與增材修復(fù)。自動化程度高，水下電弧穩(wěn)定性，在水深壓力作用下仍具備非常優(yōu)異的蓋面搭橋能力，獲得的焊縫成形美觀，接頭力學(xué)性能好。該套技術(shù)裝備已于2016年通過中廣核研究員組織的現(xiàn)場驗(yàn)收。該技術(shù)成果被科技日報(bào)以35項(xiàng)“卡脖子技術(shù)”專題進(jìn)行了深度報(bào)道（第28項(xiàng)），入選劉亞東主編的《是什么卡住了我們的脖子》一書。

項(xiàng)目針對術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后全周期的 MIS-TKA 機(jī)器人綜合解決方案，突破柔順 7 自由度機(jī)械臂與精細(xì)操作 2 自由度末端執(zhí)行器，個性化虛擬導(dǎo)板以及安全手術(shù)操控技術(shù)，基于圖像配準(zhǔn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，術(shù)中下肢力線定量檢測與修正、以及個性化術(shù)后評估技術(shù)；研制出具有術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航與機(jī)器人操控、術(shù)后評估、以及安全保障的?？菩?MIS-TKA 機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)，建立 MIS-TKA 機(jī)器人手術(shù)流程規(guī)范與安全、有效性評估體系。

軍艦、輪船、航母等大型船只由于海水的腐蝕以及海洋微生物的附著，船舶外壁鋼板需要定期除銹，傳統(tǒng)的除銹工藝是由人工手持噴槍進(jìn)行高空作業(yè)，工人勞動強(qiáng)度較大，且產(chǎn)生大量粉塵嚴(yán)重污染周邊環(huán)境。 針對上述問題研制了爬壁式船舶噴砂除銹機(jī)器人，設(shè)備分為爬壁機(jī)器人、噴砂及回收撬裝和空壓機(jī)三部分，爬壁機(jī)器人作為噴槍載體，代替人工到高空進(jìn)行除銹作業(yè)。人工在地面操作遙控器操控爬壁機(jī)器人，也可以提前設(shè)計(jì)好路線全自動除銹。除銹后產(chǎn)生的廢料和粉塵限制在防塵罩內(nèi)，經(jīng)回收管路吸入分離器，分離出的大顆粒砂料落入噴砂罐內(nèi)重新利用；不可利用的小顆粒粉塵經(jīng)管道進(jìn)入濾筒過濾器，灰塵沉入儲塵箱，達(dá)標(biāo)后的空氣排出。 本設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：無粉塵及噪聲污染，綠色環(huán)保；磨料可循環(huán)利用，節(jié)約磨料成本；吸附力強(qiáng)，可進(jìn)行負(fù)角度行走；除銹效率高，是人工除銹的2-3倍；無線遙控，方便安全。

"微創(chuàng)手術(shù)是外科發(fā)展的必然趨勢。微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人可提升醫(yī)生手術(shù)能力，改善工作模式，提高手術(shù)質(zhì)量，對微創(chuàng)手術(shù)發(fā)展具有重大意義。 項(xiàng)目在國家科技支撐計(jì)劃、863計(jì)劃等支持下，圍繞微創(chuàng)手術(shù)需求，從基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、臨床應(yīng)用三個層面開展系統(tǒng)研究，結(jié)合機(jī)器人學(xué)、折展機(jī)構(gòu)理論、可靠性設(shè)計(jì)方法等原理，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、可靠性設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成、檢測方法與安全性評價(jià)、臨床評估與應(yīng)用研究等方面展開工作，研制成功具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人整機(jī)系統(tǒng)，打破了國外的長期技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了高端醫(yī)療裝備自主創(chuàng)新。"

該項(xiàng)目開發(fā)出一種帶有智能助力、可穿戴在行走障礙患者下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練或行走助力的機(jī)器人設(shè)備，主要應(yīng)用于下肢康復(fù)領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)全支撐真實(shí)行走訓(xùn)練方式和在線姿態(tài)反饋實(shí)時智能引導(dǎo)的全閉環(huán)人機(jī)交互訓(xùn)練模式，能為各種狀態(tài)（不同損傷及恢復(fù)體況）的患者進(jìn)行準(zhǔn)確合理助力、提供正確步態(tài)引導(dǎo)的真實(shí)行走式康復(fù)訓(xùn)練，使患者運(yùn)動機(jī)能得到更快更好恢復(fù)，高效提升行走能力。作為國內(nèi)首個治療改善下肢運(yùn)動障礙的特效智能機(jī)器人系統(tǒng)，該產(chǎn)品改變了傳統(tǒng)一對一人工或半機(jī)械康復(fù)訓(xùn)練治療模式，為患者提供一種廣泛適用的下肢康復(fù)訓(xùn)練科學(xué)手段，極大提升了我國康復(fù)學(xué)科的技術(shù)水平和先進(jìn)性.

一種欠驅(qū)動的仿生四足機(jī)器人，屬于仿生機(jī)器人領(lǐng)域，解決現(xiàn) 有仿生四足機(jī)器人腿部的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量過大的問題，同時減小與地 面碰撞產(chǎn)生的能量損失，增加腿的柔順性。本發(fā)明由機(jī)身以及前左腿、 前右腿、后左腿、后右腿組件構(gòu)成，前左腿、前右腿、后左腿和后右 腿組件的結(jié)構(gòu)相同，前左腿、前右腿組件左右對稱、分別連接于機(jī)身 前部的左右兩側(cè)，后左腿、后右腿組件左右對稱、分別連接于機(jī)身后 部的左右兩側(cè)。本發(fā)明驅(qū)動電機(jī)都布置在機(jī)身上，減小了腿部的質(zhì)量 和轉(zhuǎn)動慣量，提高機(jī)器人運(yùn)動速度；通過拉線方式實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān) 節(jié)聯(lián)動，減小了主動電機(jī)的數(shù)量；腿部拉簧順應(yīng)機(jī)構(gòu)和踝關(guān)節(jié)處扭簧， 可以降低與地面碰撞帶來的能量損失，提高能量的利用效率。 

本實(shí)用新型提供一種水下鋼結(jié)構(gòu)表面海生物清理機(jī)器人，包括：轉(zhuǎn)向軸承座、轉(zhuǎn)向軸、支撐架、轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)、第一驅(qū)動輪組、第一支架、空化水射流清洗模塊、連接軸、軸套、第二支架、第二驅(qū)動輪組、第一水下攝像頭及第二水下攝像頭；本實(shí)用新型采用輪式四驅(qū)的方式，運(yùn)動更加靈活；連接軸可以相對軸套自由轉(zhuǎn)動，使得本實(shí)用新型的水下鋼結(jié)構(gòu)表面海生物清理機(jī)器人在不平整表面運(yùn)動時四個磁輪都與鋼結(jié)構(gòu)表面接觸，保證了相對穩(wěn)定的吸附力和一定的越障能力；采用空化水射流清理方式，具有比傳統(tǒng)機(jī)械清理更高的清洗效率，同時比高壓水射流更加節(jié)能；通過第一水下攝像頭和第二水下攝像頭能夠?qū)崟r得到機(jī)器人前方、后方和清理一側(cè)的圖像，控制方式簡單直觀。