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面向當前人工焊接效率低下、焊接質量難于保證的缺點，以線結構光傳感器為主要感知工具，構建了一套面向3D空間曲線焊縫的焊接機器人智能導引編程系統，實現了對3D空間曲線焊件的在線感知、焊縫精確提取，以及焊縫軌跡編程軌跡的優化生成等。具體技術指標： （1）焊縫掃描精度在0.2mm以內、掃描速率最高可達1kHz； （2）可面向多種不同類型的焊縫實現自動化作業； （3）無需人工示教編程，可根據掃描模型自動生成機器人的焊接路徑。 創新點： （1）基于3D視覺處理方式，受環境影響小，無需光照條件； （2）可處理的焊縫類型多，適用面廣； （3）去人工示教，智能化編程方式。

本發明公開了一種實時跟蹤運動目標區域的智能監控裝置,包括一視頻輸入設備、一視覺分析系統和一網絡輸入輸出設備。為了高實時高精度地進行運動目標的跟蹤,該系統采用了基于模型動態切換的目標跟蹤算法,通過對遮擋狀態的有效判定,對未遮擋的單運動目標采用基于區域跟蹤的簡單快速模型,對相互遮擋的復合運動目標采用基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型,系統結構簡單、高實時高精度、可擴展性強,具有有線以太網和無線GPRS多重網絡接入功能,有效的實現了運動目標區域實時跟蹤功能。

面向物聯網研制一類適合無線傳感網絡環境下使用的智能家居無線控制系統，該系統基于Zigbee協議，遠程控制家居生活中的各類電器設備，還可對房間中的煙霧進行檢測和報警（自動撥打設定電話）。

含鑭、釔元素的低碳鋼焊條（ZL200810020043.0）和原J422焊條相比，熔敷金屬的沖擊韌性提高了38.8%，延伸率提高了25%，抗拉強度提高了11.9%，屈服強度提高了10.9%，硬度卻不下降，焊條制造成本僅提高8.33%。含氧化鈰的低合金鋼焊條（ZL200710020978.4）和J557焊條相比，熔敷金屬的抗拉強度提高了43.27%，屈服強度提高了52.11%，沖擊韌性提高了26.49%，而硬度卻不下降，焊條制造成本僅提高2.1%。但和相應性能的堿性焊條相比價格卻減少了25%。新型焊條適合與焊接低合金鋼、中碳鋼的焊接。該項目的推廣能夠推動經濟和社會的發展。保守計算每年生產J422和 J557共2萬噸，每1公斤的焊條價格是相應堿性焊條的75%，即最少可節省0.8元，則2萬噸可節省1600萬元。

一種木工支羅鉆組合機床的裝夾分度進給裝置，主軸箱中有主軸夾緊液壓缸和主軸夾緊壓桿，有上下兩個完全相同內有支羅鉆夾緊拉桿的主軸，主軸內還有支羅鉆定位元件，主軸前端有主軸夾緊裝置，中間有支羅鉆夾緊液壓缸，后端有絲杠螺母機構，主軸套上有與齒條液壓缸連接的主動齒輪相嚙合的被動齒輪，有連接主軸的傳動鍵。該裝置能滿足木工支羅鉆直徑和長度尺寸的需要，能自動夾緊支羅鉆和主軸，能實現主軸的分度運動和銑螺旋面回轉加工進給運動，自動化程度高，大大降低了工人的勞動強度，幫助木工支羅鉆組合機床一次裝夾同時完成兩個支羅鉆銑平、斜、螺旋面的加工，節省了加工輔助時間，大幅度地提高了支羅鉆的加工生產效率。

一、項目簡介 自動導航運輸車（Automated Guided Vehicle，AGV）是裝有自動導航裝置，能夠沿規定的路徑行駛，在車體上具有編程和停車選擇裝置、安全保護裝置以及各種物料移載功能的搬運車輛。廣泛應用于汽車制造、電子、紡織、食品、煙草、物流倉儲等行業和領域。 2016年中國AGV市場銷售量7350臺，市場規模達12.08億元，同比增長37.7%。2017年中國市場AGV銷量有望突破10200臺，同比增速超38%。特別是新一代完全柔性的AGV機器人將在各種場景下得到應用，新的AGV增量市場正在醞釀過程中。 當前AGV主要導航方式為有軌導航（固定路徑）和無軌導航（柔性路徑）。傳統有軌導航AGV主要采用有軌導航方式，雖然簡單易行、路徑跟蹤可靠性好，但靈活性和柔性差；新的激光導航方式，在應用時具有更高的柔性，但目前大多數是采用反射板和三角定位原理進行，其靈活性和柔性受到限制。 無軌導航AGV不需要任何場地施工、具備自由路徑導航和智能避讓能力的AGV，越來越受到行業的重視，是重要發展趨勢和研究熱點。這種無軌的自主導航系統（自由路徑規劃和決策）具有更高的引導柔性，能夠更高效、靈活地完成物料的搬運任務。隨著車間物流和生產流程日益復雜多變，對柔性供送、自主規劃決策的新一代AGV需求迫切。 本項目致力于開發面向柔性物料搬運、內部物流的AGV機器人平臺，具有效率高，易于操作、使用靈活且安全等特點。項目研究的這種AGV是第三代柔性移動機器人，綜合了激光、視覺、慣性定位和自主規劃決策技術，是未來的移動解決方案。(智能化工具化)，適應于巡檢和商城、賓館、醫院等場所的內部配送。 項目研究全新一代AGV屬于自主導航機器人，具備全柔性：無軌導航，不需要場地布設，全軟件化，應用更廣（內部物流、人機協作等）。具備自主性：自動路徑規劃、自動避障、自動跟蹤、相互協作、自動充電等智能決策。項目研究具有重要的現實意義和市場前景。 二、前期研究基礎 研究團隊已經開工研究面向柔性物料搬運和物流配送的新一代AGV機器人，服務于需混合導航與自由路徑功能的新興AGV市場，目前研發的這種AGV是第三代高級移動機器人，綜合了激光、視覺、慣性導航和自主規劃決策與人機交互技術，是未來的移動解決方案(智能化工具化)。累計完成投資150萬元，已和廈門萬久公司開展省高校產學項合作目(基于視覺與慣性定位的AGV裝置研發)，設計完成了AGV機器人樣機，正進行驅動系統、導航系統、控制系統可靠性與性能指標的測試。 當前正在的研究工作和目標是，進一步完善AGV基本機型設計，實現激光SLAM、里程/IMU慣性定位、自主路徑規劃與跟蹤；對AGV的RGB-D視覺系統進行開發設計，實現視覺引導與目標識別、跟蹤、避讓；進行終端控制軟件開發，形成產品應用解決方案。 已發表的與項目相關的主要論文SCI論文5篇，EI論文20余篇。主要發明專利有：1. 仲訓昱, 田軍, 龐聰, 彭俠夫, 曾建平. 基于前傾 2D 激光雷達移動掃描的路面與障礙檢測方法. 國家發明專利（受理中）2. 仲訓昱. 基于虛擬掃描與測距匹配的 AGV 激光 SLAM 方法. 國家發明專利（申請號：201710504910.7, 受理中）. 3. 仲訓昱, 李躍亮, 彭俠夫. 面向智能車自主充電的柔性對接裝置. 國家發明專利（申請號： 201710389598.1, 受理中）4. 仲訓昱, 王祥, 陳映冰, 彭俠夫. 基于 A*提取引導點的 AGV 路徑跟蹤與避障協調方法.國家發明專利（申請號： 201710043581.0, 受理中）5. 仲訓昱, 李躍亮, 劉嘉偉, 彭俠夫. 一種面向智能車自主充電的柔性對接裝 置. 國家實用新型專利, 專利號： 201720606992.1 三、應用技術成果 （一）導航控制系統設計 研究團隊開發了一種全柔性自主式AGV機器人, 其導航控制系統如下圖所示，特點有： 1）采用這種模塊化的系統平臺, 搭建激光導航AGV產品, 可實現降低制作成本30%-50%;  2）結合視覺/慣性定位和特殊運動機構, 支持各種場景下的使用、簡易且節省人工成本。 （二）地圖表示和基于A*提取關鍵路徑點的全局路徑規劃方法 以AGV半徑障礙進行膨脹，建立初始柵格地圖；通過風險評估函數對障礙周圍節點的風險等級進行評估，獲得帶有風險區域的安全柵格地圖。在安全地圖上通過A*算法規劃全局路徑，在得到的全局路徑上提取關鍵路徑點。 （三）基于位-姿交替控制的路徑跟蹤與避讓/運動協調方法研究了局部環境建模與自適應窗口的實時避障方法，同時還研究了基于復合速度障礙法的分布式運動規劃算法，在各種移動服務機器人與AGV搬運機器人 相互協調避讓的運動規劃中等具有很好的應用前景。 機器人以關鍵路徑點為引導點并不斷實時切換、更新引導點，進行路徑跟蹤與障礙避讓的協調統一。 （四）基于地圖匹配的AGV激光SLAM方法 虛擬掃描與測距匹配法：增量式創建柵格地圖，采用虛擬激光雷達掃描與基于測距的快速輪廓匹配。 LATTICE SLAM方法：綜合采用了高斯牛頓迭代法、地圖匹配表、概率地圖和高低兩層地圖等策略。 （五）AGV系統特色設計 1)雙層控制器系統結構，提高可靠性、實時性和靈活性。 2)基于ROS的軟件設計，采用NVIDIA 的TK1超級計算平臺作為主控計算機。 3)下位機功能模塊設計：處理實時性較高的任務，如里程計／IMU推算定位、安全速4)度控制、超聲波／防撞條避碰處理等。 5)運動機構及外觀設計：兩輪差動驅動＋兩輪隨動”的四輪運動機構，比六輪機構具有更好的地面適應性；采用橡膠輪，減震和靜音效果好。 6)自動充電對接裝置設計：通過柔性連桿的彎曲形變來實現充電接口和充電接頭的柔順對接。 四、合作企業 廈門萬久科技股份有限公司是一家集銷售、軟件研發、技術服務、加工技術整合為一體的高新技術企業。目前公司的經營范圍涉及CNC軟件開發及數控系統銷售、CNC控制零件銷售及專業維修；工藝優化、機臺升級與技術改造、工程配電與軟件優化、專用機控制系統開發、多軸機的設計與開發、機臺精度檢測與校正優化服務等。公司是國際知名生產制造企業——富士康的產品供應商和技術服務商。  

目前，多媒體視頻領域存在多個編碼標準，包括 mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264，以及我們國家擁有自主知識產權的 AVS 標準。mpeg4 標準之中又包括 xvid、divx 等，而 h.264 可能 93 合作方式 商談。4 所屬行業領域 電子信息領域。也將存在多種編碼標準。其中新的編碼標準，如 h.264、VC-1 等，由于其需要較高的處理能 力，僅僅依靠嵌入式 CPU 或 DSP 的多媒體解決方案是無法獲得滿意的性能指標的，因此必 須采用專用集成電路(ASIC)方法來實現硬件加速功能。但這種 ASIC 設計方法——即通過硬件實現直接提供某種(些)編碼格式的支持缺乏靈 活性，一旦有種新的編碼標準推出，就需要重新設計開發芯片。面對眾多的媒體編碼標準， 這種方式增加了設計以及應用成本。而就目前市場發展來看，多種視頻編解碼技術將長期共 存，迫使芯片業界必須迅速攻克靈活性、兼容性等難題。為解決這一問題，清華大學設計了 一種軟硬件混合的多媒體處理器解決方案，支持 mpeg1/mpeg2/mpeg4 /h.264/AVS 視頻標準 以及相關的音頻編碼標準。其核心是設計一種多媒體處理芯片，該芯片對于通用的多媒體編 碼中的計算密集型的數據處理，如運動補償算法(Motion Compensation)、反離散余弦變化 (iDCT)、色彩空間轉換等，采用 ASIC 實現。在此硬件平臺之上，設計一套與具體標準無 關的多媒體處理通用軟件開發接口，實現軟硬件混合的媒體處理。這樣就能夠增加媒體處理 的靈活性——可以通過修改軟件來支持新的編碼標準或者新的應用。

大健康是未來世界發展的趨勢，在未來10年內將產生10萬億美元的產業。我國在近期提出的健康中國，著眼于擴大在線健康服務，依托大數據提出診斷和治療建議，實現大社區健康管理與大健康服務。實現這一體系的關鍵，在于各種柔性電子、傳感器技術，與物聯網、云通信技術，以及大數據與人工智能相結合。 隨著經濟的發展，人們對于健康的重視程度越來越高，在皮膚表面進行檢測人們身體健康狀況的柔性傳感器，是未來電子科技發展的一個重要方向，將會有巨大的市場前景。在以智能手機為主體的電子元器件的開發日益盛行，開發一種柔性智能傳感器，舒服的貼在皮膚表面，這種傳感器既能夠檢測人們生命體征（如血壓、心跳、體溫、血糖等）的變化，又能夠無線連接手機。醫院的醫生能夠通過互聯網、云通訊、分布式的監測和管理每個病房的病人的身體狀況，既節省大量人力時間成本，又能夠及時的檢測到病人的生命體征變化；結合無線互聯網、云通訊,能實現分布式醫護,虛擬空間管理；與大數據與人工智能結合，進行智能健康管理,實現智慧醫療（圖1）。 圖1 基于柔性傳感器的智慧醫療系統 本項目主要應用生物相容的蠶絲材料作為傳感單元主要組成部分，以無線藍牙模塊與無源RFID標簽作為人機數據交互單元，以大數據為手段對平臺進行管理，瞄準柔性電子與智能大數據前沿領域，具有重要的科學意義。具體如下： （1）柔性電子皮膚等智能傳感新技術與器件開發 近年來，蠶絲等柔性材料作為醫用生物材料漸漸進入人們的視線，具有良好的生物相容性和極佳的力學性能。以此為基礎開發柔性電子制造技術，通過柔性材料的光刻、打印等加工技術，制備傳感單元。 （2）人體傳感信號實時監測的云系統的開發 通過建立皮膚表面傳感器無線信號傳輸技術，實現體溫、心跳等信號的遠程監測，符合國家精準醫療精神。通過云系統可對老年社區、醫院等場所進行智能化、集成化的監控，實現健康的大數據管理。除此以外，也可實現個體的遠程診療體系。向“健康中國2030”靠攏，依托大數據提出診斷和治療建議。 （3）將系列傳感器材料制備技術與無線信號傳輸云平臺結合，實現個人和醫院的對自身和病人的健康指標數據進行檢測和管理。以此無線體征檢測的平臺框架為基礎，后續又可以引入更多傳感與控制體系，適應場景的多樣化。 二、前期研究基礎 （1）模仿神經元突觸的蠶絲憶阻器 在神經系統中，當神經沖動從軸突傳導到末端時，Ca2+離子大量涌入突觸前膜引起遞質的分泌，從而改變突觸后膜的導電性。我們通過仿生該過程，利用Ag+離子在外加電場作用下WK@AuNCs蠶絲蛋白薄膜的遷移行為來模擬阻值漸變和阻值記憶的過程。其電學特性表明其具有獨特的突觸特性，并具有突觸學習能力。 （2）蠶絲基應力傳感器—柔性電子皮膚 人體電子皮膚傳感器是未來傳感器發展的新方向之一，超薄超柔的特性使其可以在人體幾乎難以察覺異狀的情況下，完成多種生理指標的采集。我們通過研制柔性壓力傳感器，已在運動檢測、發聲檢測、脈搏檢測等方面開展了大量研究。 （3）纖維傳感器 可穿戴設備在未來智能裝備領域具有廣泛的應用前景，而我們平時穿戴的衣物均是由纖維編織而成，智能穿戴設備設計的最高境界為對其本身必須的纖維材料的功能化。我們通過對纖維材料進行改造和設計，制備除了纖維狀溫度、壓力傳感器。對纖維傳感器進行編織可實現多維度傳感，并可適應多種場景，這項工作與傳統紡織行業結合開創了尖端智能科技研究新領域。

本發明公開了一種靜脈穿刺針頭位置定位的裝置，其特征在于， 包括紅外光源、主相機、側相機和圖像處理單元；紅外光源用于照射 穿刺區域的皮膚表面和針頭；主相機用于從穿刺區域的皮膚表面的上 方由上而下對針頭進行拍照；側相機的拍照方向與主相機的拍照方向 相互垂直，用于從穿刺區域的皮膚表面的水平方向對針頭進行拍照； 圖像處理單元與主相機和側相機相連，用于比較主相機和側相機拍攝 的照片，從而得出針頭的位置。本發明的針頭位置定位裝置，結構簡 單、定位準確，僅需更換針頭便可重復使用，造價和使用成本低廉， 具有效率高、直觀、準確等特點。 

一種正余弦編碼器的誤差補償裝置，屬于數字信號誤差補償裝置，解決現有誤差補償系統需要專門誤差測試儀器的問題，對正余弦編碼器輸出信號的各種誤差進行補償及糾正。本發明包括差分放大電路、AD 轉換電路，以及依次串聯的直流誤差補償模塊、幅值誤差補償模塊和相位誤差補償模塊。直流誤差、幅值誤差補償模塊先后消除編碼器輸出信號中的直流誤差和幅值誤差，最后將處理結果輸入相位補償模塊；相位誤差補償模塊首先經過移相和乘法器倍頻將相位誤差轉換為直流誤差和幅值誤差，然后進行直流誤差補償和相位誤差補償，得到兩路理想的高質量正余弦信號。本發明實施簡單、方便，使用效果好，為減小細分誤差，提高細分精度和分辨率提供基礎。