本发明公开了一种解耦型六自由度工业机器人的运动控制方法，该方法包括：（a）根据机器人所需实现的位姿，通过 D-H 模型法获得末端执行机构相对于基坐标系的位姿矩阵；（b）将机器人避开奇异形位时所能实现的正常位姿定义为不同的关节特性属性，并设定机器人实现所需的位姿时的关节特征属性组合；（c）根据位姿矩阵以及设定的关节特征属性组合及其取值条件，通过反变换法分别求得关于机器人各个关节变量的唯一解；（d）根据所求得的解，执行对六自由度工业机器人的关节运动，相应完成整体运动控制过程。通过本发明，具备可预知过奇异点路径、算法简单、反解速度快以及能较好地确定唯一解等优点，并能很好地应用于实际的工业机器人运动控制。

一、产品概述       本设备以工业机器人与机器视觉为核心，将机械、气动、运动控制、变频调速、编码器技术、PLC控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，实现对高速传输线上的不同物料进行快速的检测、组装。为了方便实训教学，系统进行了专门的设计，可以完成各类机器人单项训练和综合性项目训练，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、抓取、装配等训练，        包含六自由度工业机器人、智能视觉检测系统、PLC控制系统及一套供料、输送、装配、仓储机构，可以实现对高速传输的工件进行分拣、检测、搬运、装配、存储等操作。该平台各组件均安装在型材桌面上，机械结构、电气控制回路、执行机构相对独立，采用工业标准件设计。通过此平台可以进行机械组装、电气线路设计与接线、PLC编程与调试、智能视觉流程编辑、工业机器人编程与调试应用等多方面训练，适合职业院校、技工学校自动化类相关专业《工业机器人与控制技术》、《自动化技术》等课程的实训教学，适合自动化技术人员进行工程训练及技能比赛。二、技术性能1、输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz2、工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃）  海拔＜4000m3、装置容量：＜1.5kVA4、实训平台尺寸：2200mm×1200mm×1500mm5、安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准三、设备结构与组成      该实训平台由ABB IRB120-3型六自由度工业机器人系统、海康智能视觉检测系统、可编程控制器（PLC）系统、四工位供料单元、环形输送单元、工件存储盒供料单元、工件组装单元、仓库单元、废品回收桶、各类工件、型材实训桌、型材电脑桌等组成。 1、工业机器人本体： ABB IBR120/3六自由度工业机器人本体；最大负载≥3 kg； 最大臂展半径≥580mm； 轴数：≥6轴；位置重复精度：≦0.01mm； 防护等级： ≥IP30； 轴运动范围： （1）1轴：≥±165°  （2）2轴：≥±110° （3）3轴：≥+70°至 -110° （4）4轴：≥±160° （5）5轴：≥±120° （6）6轴：≥±400° 机器人本体重量：≤25kg； 最大噪音：≤70dB(A)。 2、工业机器人控制器： （1）紧凑型工业机器人控制柜，与配套的工业机器人本体配套； （2）控制硬件：多处理器系统大容量闪存、 UPS 备份电源（≥20S）； （3）控制软件：软件出厂预装； （4）额定功率：≥3KVA(变压器容量)； （5）电源输入：200V/230V 50-60Hz （6）尺寸：710*449*442mm （7）重量：30kg （8）防护等级：IP20 3.FlexPendant示教器 （1）重量：1kg （2）支持：彩色触摸屏、操纵杆，紧急停、支持惯用左/右手切换，支持U盘、热插拔、恢复程序，支持USB储存器，带时间标记登录，支持远程服务。 4、海康智能视觉检测系统   主要是配合工业机器人做智能检测工件角度缺陷及自动对位等以及工业机器人视觉学习开发使用；工业相机，要求如下：像素：≥130W像素； 分辨率：≥1280×960； 像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm； 光谱：彩色； 支持自定义AOI，降低分辨率、f≥16mm F1.4：12毫米工业镜头，百万像素相机； 配套同轴光源，光源大小≥80mm×80mm；准环形光源，直径≥70mm，照射角度≥90度，带模拟控制器；配套同轴光源及光源控制器：发光窗口≥50mm*50mm含调光控制电源；机器视觉兼视觉开发环境。5、西门子可编程控制器单元     配备西门子S7-1200可编程控制器，自带以太网通讯模块、数字量扩展模块控制机器人、电机、气缸等执行机构动作，处理各单元检测信号，管理工作流程、数据传输等任务。   6、四工位供料单元     由移动井式料库、推料气缸、无杆气缸和光电传感器组成，安装在型材实训桌上，用于将工件库中的工件依次推出到环形输送线。提供不同颜色的标准工件，杂色叠加等不合格工件。多工位的供料设计，使得供料方式多样化，可以进行单一的上料，也可以进行不同颜色的组合上料，以及对上料速 度进行控制，实现上料形式的多样化。7、环形柔性输送单元      包含一套交流调速系统，由三菱D720变频器、三相交流电机、环形板链（传送带）、光纤传感器等组成，安装在型材实训桌上，用于传输工件。8、工件存储盒供料单元      包含一套步进电机推杆、DM556步进驱动、料盒存储槽等组成，安装在型材实训桌上，当一个工件存储盒被取走会自动退出下一个工件存储盒，用于工件存储盒自动供料。9、工件组装单元      由工件存储盒托盘及型材立柱组成，安装在型材实训桌上，用于装配工件。工件盒内设有4个工件槽用于放置工件，机器人可以根据不同配方按照上位机设定颜色进行放置工件。10、仓库单元      由工件存储盒托盘及型材立柱组成，安装在型材实训桌上，机器人用于放置装配完的组件进行堆垛，也可以通过机器人对装配完成的组件进行拆垛。11、废品回收桶      安装在型材实训桌左后侧，用于机器人自动放置被检测出来的无用工件或不合格品。 四、实训项目1. 机器视觉系统的原理、使用和调试2. 六轴工业机器人系统的原理、使用和调试3. 六轴工业机器人坐标系统和机器视觉坐标系统标定及相互转换4. 工业机器人与机器视觉系统综合应用的安装与调试5. 机器视觉系统模板设置、编程与调试6. 通过示教单元手动调试工业机器人7. 通过示教单元设置、修改各控制点坐标8. 通过示教单元编写、修改工业机器人程序9. 机器人追踪坐标整定10. 工业机器人系统的软件二次开发编程  11.智能视觉图像输入编辑与调试12.智能视觉结果给出编辑与调试13.智能视觉颜色比对测量14.智能视觉编号比对测量15.智能视觉尺寸比对测量16.智能视觉角度测量17.智能视觉系统与工业机器人综合应用18.PLC程序编程与调试19.智能视觉系统与工业机器人综合应用

高校科技成果尽在科转云

项目获国家“863”计划资助。由上海交通大学附属胸科医院牵头，与中国科学院自动化研究所，燕山大学、中国人民解放军海军总医院、北京航空航天大学、北京理工大学和北京集翔多维信息技术有限公司共同完成。 心脑血管疾病是人类的第一杀手，目前的人工手术治疗存在诸多弊端，手术机器人的研究已逐步展开。本课题基于HAM(Human Adaptive Mechatronics)的概念，从人的因素、人机一体化设计、智能控制三个方面对微创血管介入手术机器人进行研究。研究内容包括定位机器人、介入装置、介入操作装置。建立我国微创血管介入手术机器人示范系统，为手术机器人的推广应用奠定基础。 技术参数： 定位机械臂：5自由度；运动部分重20kg；承重6kg； 介入装置：2自由度；重量小于4kg；轴向进给误差小于1%；定位精度1mm；轴向转动圈数任意； 介入操作装置：2自由度；重量小于4kg。 技术创新性： 定位机器人采用单报闸锁死多个关节的被动操作方式，符合手术现场需要； 介入装置能够检测导管/导丝与血管壁之间的阻力，具有独创性； 介入装置能够完成导管、导丝、球囊、支架的递送，是介入装置研究的一个突破； 介入操作装置能够根据导管介入装置检测到的导管/导丝与血管壁之间的阻力产生力反馈，操作医生具有力场感觉。

本发明涉及波浪滑翔机领域，旨在提供一种利用波浪能驱动的大洋探测机器人。该种利用波浪能驱动的大洋探测机器人包括机械动力部分和探测装置部分，所述机械动力部分包括浮子基体、舵片、翼片、柔性缆索、重块、机器人机架、蓄电池、单片机、舵机，所述探测装置部分采用浮子载体实现，浮子载体与浮子基体连接，用于安装固定太阳能电池板、PH传感器、温度传感器、GPS模块、无线通信模块。本发明完全依靠机械结构将波浪能转换为向前的推力，并利用太阳能电池板为加装的多种传感器供电，不需要提供额外的能量，从而通过简单的改变搭载仪器完成不同的功能需要，实现平台的多功能利用和拓展化利用。

1.开发背景 随着去年新型冠状病毒的爆发，全国各地各个场所的消毒任务显得尤为必要，现在在医院等场所，依旧是采用背负式喷雾机进行喷雾消毒，人力消耗大、效率慢且很辛苦，因此需要解决喷雾的效率问题。 2.开发思路 立式双筒喷雾机器人，包括底座，固定支架，两个喷雾设备，中间装有双目摄像头，底座上分离式安装有立体式水箱，水箱顶部周边的支架上固定安装有水泵，电气箱。应用了5G通信技术进行硬件设计、网络传输，应用QT实现遥控界面的开发，通过机器人上方的高清摄像头采集到的视频，然后转换、压缩反馈到遥控界面，由反馈得到的视频信息，通过遥控远程控制机器人的驱动、喷雾等功能。 3.主要创新点 （1）立式机器人创新结构设计 （2）基于双目测距的智能喷雾设计 （3）基于5G通信模块的远程操控 4.市场应用 （1）江苏淮安宾馆有限公司 （2）江苏臻隆生态农业科技有限公司

成果描述：本实用新型公开了一种基于多段复合导航的机器人自主无线充电系统。其包括机器人端导航子系统、机器人端充电子系统及无线充电桩端子系统,所述机器人端导航子系统包括导航模块及分别与所述导航模块连接的摄像头处理模块、WIFI处理模块,所述机器人端充电子系统包括无线充电接收端,所述无线充电桩端子系统包括微控制模块及分别与所述微控制模块连接的WIFI管理模块、LED信标灯控制模块、无线充电管理模块。本实用新型具有无需额外添加传感器,安装维护简单的优点,极大的提高了室内机器人的充电环境适应能力。市场前景分析：本实用新型具有无需额外添加传感器,安装维护简单的优点,极大的提高了室内机器人的充电环境适应能力。与同类成果相比的优势分析：国内领先

本发明公开了一种多机器人三维几何地图的融合方法,包括:把待融合的三维几何地图投影成二维的栅格地图;采用图像配准算法对栅格地图进行融合,得到栅格地图之间的旋转参数;对三维地图施行旋转变换,采用三维点集配准算法进行三维几何地图的融合。本发明多机器人三维几何地图的融合方法,通过考虑三维地图中的几何特征信息,结合二维地图融合和三维点集配准算法,完成多机器人三维几何地图的融合,明显了改进三维几何地图融合的准确性。本发明多机器人三维几何地图的融合方法主要用于在多机器人同时定位与地图重建应用中,对单个机器人所创建的局部地图进行融合以形成全局地图。

血管介入手术的最大挑战是人手对柔性导管的精确控制以及医生在射线下工作的个人风险。而基于微纳技术发展起来的微纳机器人体积更小，无需导管，可以由外加磁场实现无线控制，便于远程控制，可以到达导管式介入治疗无法到达的部位，而且对血管伤害小。本项目将面向心脑血管介入治疗，开发磁场控制的微小机器人，以进行精准治疗和定向送药。主要内容包括：电磁场控制系统开发，微纳机器人驱动原理研究，微纳机器人设计和制作，血管假体中验证试验等。目前已经开发了磁场激励系统，并与宣武医院神经内科大夫进行交流，制定两种典型心脑血管疾病的治疗策略。

研发阶段/n该成果一方面可以弥补串联机器人的运动精度低、结构刚度低、承载能力小等缺点，另一方面可用于解决传统的由杆支撑并联机器人所存在的诸多缺陷问题，利用绳索代替刚性杆作为并联机器人的驱动元件，可以使驱动模块安装在机器人底座上，因而其结构简单，惯性小，质量轻，运动速度快，运动精度高；具有较高的负重比率；平动工作空间较大，可实现变构型且结构易于重新配置；制造维护费用较低。该成果的各项性能指标均优于目前市场上广泛应用的六自由度液压并联转台，其主要技术指标有工作空间为主体框架空间的45-55%，最大运动速度≥1.5m/s，最大载荷为2kg，平移运动误差≤，角度运动误差≤。该成果可用于空中摄像系统、大型射电望远镜、轮船制造、起重机器人、并联肢体康复机器人、海上精密仪器检测系统等领域。。支持额度：。300。万元。承接单位：。湖北省。项目进展：。该成果一方面可以弥补串联机器人的运动精度低、结构刚度低、承载能力小等缺点，另一方面可用于解决传统的由杆支撑并联机器人所存在的诸多缺陷问题，利用绳索代替刚性杆作为并联机器人的驱动元件，可以使驱动模块安装在机器人底座上，因而其结构简单，惯性小，质量轻，运动速度快，运动精度高；具有较高的负重比率；平动工作空间较大，可实现变构型且结构易于重新配置；制造维护费用较低。该成果的各项性能指标均优于目前市场上广泛应用的六自由度液压并联转台，其主要技术指标有工作空间为主体框架空间的45-55%，最大运动速度≥1.5m/s，最大载荷为2kg，平移运动误差≤，角度运动误差≤。该成果可用于空中摄像系统、大型射电望远镜、轮船制造、起重机器人、并联肢体康复机器人、海上精密仪器检测系统等领域。。项目基本内容：。该成果一方面可以弥补串联机器人的运动精度低、结构刚度低、承载能力小等缺点，另一方面可用于解决传统的由杆支撑并联机器人所存在的诸多缺陷问题，利用绳索代替刚性杆作为并联机器人的驱动元件，可以使驱动模块安装在机器人底座上，因而其结构简单，惯性小，质量轻，运动速度快，运动精度高；具有较高的负重比率；平动工作空间较大，可实现变构型且结构易于重新配置；制造维护费用较低。该成果的各项性能指标均优于目前市场上广泛应用的六自由度液压并联转台，其主要技术指标有工作空间为主体框架空间的45-55%，最大运动速度≥1.5m/s，最大载荷为2kg，平移运动误差≤，角度运动误差≤。该成果可用于空中摄像系统、大型射电望远镜、轮船制造、起重机器人、并联肢体康复机器人、海上精密仪器检测系统等领域。市场预期：八绳六自由度绳驱并联机器人：销售成本：50万元/台；销售价格：300万元/台；年产值：1500万元；年利润：1250万元。