|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
一种新型人形机器人及其腿部结构设计
1.痛点问题
智能机器人能够代替人类执行各类任务，有潜力成为最为重要的一股社会生产力。近年来，以人形机器人为载体的通用智能机器人成为了全球机器人行业所关注的热点，由于其具有人形的躯体，使得它有潜力代替所有人类工种。然而大多数目前的人形机器人产业化方案存在一定的问题，大部分现有人形机器人采用传统的驱动与关节完全对应的排布方式以及位置控制模式，这种方案使得机器人结构转动惯量大且依赖高精度传感器，导致其动态性能差且成本高昂。
2.解决方案
本成果提出了一种新型人形机器人及其腿部结构设计。其一，提出独特创新的跨级连杆腿部结构，将所有腿部关节驱动集中到机器人质心附近，极大地降低了转动惯量，提高了机器人的性能；其二，选用新型轻质材料如高强度轻质铝合金、高强度碳纤维等，并重新设计机械结构，减轻了机器人重量，而不影响整体结构的强度；其三，该设计基于力控高扭矩低减速比本体驱动器，具备极高的动态性能并降低成本。
3.合作需求
1）办公及生产场地；
2）合作伙伴：包括工厂、物流中心、住宅、酒店行业在内的应用合作伙伴。
清华大学
2023-01-03
核电机器人关键技术与智能装备研发及应用
本成果针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
为保证核电站正常、安全地运作，可利用机器人取代操作人员定期对核设施内部的设备进行检查、维修，以避免设备故障、老化等现象出现。针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
成果一：整体螺栓拉伸机拉伸量自动测量装置实现了对反应堆压力容器顶盖主螺栓拉伸量及残余拉伸量的远程自动测量，降低了人员所受辐射剂量，提高了系统整体工作效率。
成果二：蒸汽发生器一次侧堵板操作机器人完成核电站蒸汽发生器一次侧堵板的安装、紧固、自动充气密封和拆除，利用定位装置可360°旋转的螺栓紧固机械手、力矩反馈传感系统和视频监控系统实现智能定位、自动路径规划、螺栓拧紧力矩的自判断、气压密封和过程监控。
成果三：建立了首套核反应堆探测器组件自主回收作业机器人系统，并进行了误差建模、系统标定、精度测试与实验验证，验证了系统的可靠性和有效性。
主要性能指标包括重复定位精度、视觉定位精度、具备轨迹跟踪、视觉伺服控制、力感知、目标精确测量功能。
北京理工大学
2022-08-17
弧焊机器人结构光三维视觉传感器
研究内容及用途 ：焊接机器人是焊接自动化发展的主要方向，在汽车 制造、工程机械等产业已有广泛的应用。本项目用半导体激光器作为主动 光源，柱面透镜组产生结构光片， ICCD 摄取光纹图样送计算机、经高速 数据采集、数值滤波等运算，给出焊缝位置信息，送运行机构实现智能控 制．《弧焊机器人结构光三维视觉传感器》外型尺寸 40x 70xll0mm ，距焊 件 80mm 处产生线长 30-40mm，线宽 1mm
南昌大学
2021-04-14
一种行星轮式越障机器人爬楼梯控制方法
本发明公开了一种行星轮式越障机器人爬楼梯控制方法，包括 如下步骤:1)保持越障机器人匀速直线前进，测量其同一驱动组中两 行星轮组与前方台阶的距离及行星轮组的转速，并计算偏转角;2)计算各行星轮组的理论转速，并使行星轮组以计算得出的转速进行运动; 3)检测当前的 L1 和 L2，并计算当前的偏转角θ;4)判断当前偏转角θ 是否超过预设值:若是，则转入步骤 2)，若否，则控制机器人继续等 速直线前进;5)判断两行星轮组是否到达阶梯:若否，则继续等速直 线
华中科技大学
2021-04-14
一种机器人砂轮位置标定装置及标定方法
本发明公开了一种机器人砂轮位置标定装置及标定方法，属于 机器人智能加工技术领域。标定装置包括装置主体和两个圆柱体。装 置主体的 A 平面与砂轮侧面贴合，两个圆柱体的圆柱面与砂轮外圆柱 面相切。依据标定方法要求，机器人夹持标定装置移动，使标定装置 接触砂轮，获得装置主体上标定点坐标并进行分析运算，确定砂轮轴 线与砂轮侧面的交点的坐标和砂轮半径，确定砂轮位置。本发明可以 实现对砂轮空间位置的精确标定，能够大幅提升砂轮位置标定的效率 和精度。
华中科技大学
2021-04-14
六轴驱控一体工业机器人控制系统
本成果六轴驱控一体系统内部集成了基于相邻交叉耦合的六轴同步控制算法。在驱动模块内部会对每轴反馈信号进行同步控制策略处理，并引入一种基于电流动态调整的补偿系数，解决传统相邻交叉耦合结构补偿响应慢、同步精度不高的缺点，同步误差补偿周期短，具有更快的同步控制响应和更高的灵活性。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
传统的工业机器人控制和驱动分离，即采用一个独立运动控制器控制多个独立伺服驱动器的形式，存在集成度低、体积大、成本高等问题。本成果开发的六轴驱控一体工业机器人控制系统由工业机器人控制软件和伺服驱动系统组成，主要特点有：
（1）基于多核的SoC芯片，通过片内总线实现控制系统和驱动系统的高速互联通信，保证信息传输的高效性和稳定性。机器人控制算法和六轴驱动系统共用一个芯片中不同的内核完成，实现高度集成。
（2）针对传统机器人六轴无法高精度同步问题，本成果六轴驱控一体系统内部集成了基于相邻交叉耦合的六轴同步控制算法。在驱动模块内部会对每轴反馈信号进行同步控制策略处理，并引入一种基于电流动态调整的补偿系数，解决传统相邻交叉耦合结构补偿响应慢、同步精度不高的缺点，同步误差补偿周期短，具有更快的同步控制响应和更高的灵活性。
华中科技大学
2022-07-27
大型风电叶片磨抛移动式加工机器人系统
本成果提出了一种新型的移动式磨抛加工机器人方案，实现了具有高转动输出特性的并联机构构型创新设计与尺寸参数优化，建立了机器人整机高刚度高能效设计方法，开发了高能量密度关键驱动单元，搭建了开放式机器人控制系统并研制了移动式混联磨抛机器人系统样机，攻克了机器人精度保证难题并实现了末端执行器的准确定位。
项目研究了曲面自适应的主被动耦合柔性磨抛法兰，建立材料去除模型以研究进给速度与接触力同步耦合规划方法、开发了面向大型风电叶片磨抛加工余量检测的原位视觉测量系统，进行了面向大型风电叶片磨抛的原位视觉测量-余量补偿-力控加工的自适应打磨与验证，为大型风电叶片力控磨抛工艺系统设计提供了理论基础和实现手段。
并且项目研制基于玻璃钢叶片高光反射表面三维激光扫描测头，构建了面向超大叶片的多移动机器人协作型激光三维测量系统，并完成了大型风电叶片测量软件的开发，实现风电叶片高精度定位以及健壮、高效高精的多机器人协作测量与叶型分析。
【技术指标】
【市场前景】
目前机器人打磨技术在汽车零部件、五金卫浴、3C电子、工业零件、医疗器械、航空航天和轨道交通等行业已经有较为成熟的应用。但相对焊接、喷涂、搬运码垛等机器人应用来说，打磨应用规模还比较小，随着人口红利的消失、产品成本降低和产品质量提高的要求，这一细分领域也蕴涵着巨大的发展潜力。近几年，我国打磨机器人行业市场规模快速增长，从2012年的15.58亿元增长到了2022年的96.1亿元，年均复合增长率达到18%，未来随着劳动力结构的改变及智能制造的发展仍有开拓增长空间。
华中科技大学
2023-07-19
用于大容积平底容器底板缺陷全方位检测的机器人
本实用新型公开了一种用于大容积平底容器底板缺陷全方位检测的机器人，包括机身，安装在机身下方的行走装置以及安装在机身一端部的检测装置；行走装置由安装在机身上的四个独立运动的麦克纳姆轮机构构成；检测装置主要由与超声波发生器连接的超声波探头和超声波探头调节机构组成；超声波探头调节机构包括带动超声波探头沿水平方向左右移动的第一调节机构和调节超声波探头高度使超声波探头与被检测容器底板表面贴合进行检测的第二调节机构。该机器人不仅能够实现对被检测容器的全方位缺陷位置检测，而且能够避免因超声波方向与缺陷方向不垂直导致的反馈信号强度低造成的漏检，提高检测准确度。
四川大学
2017-12-28
一种多自由度可拆卸轻型分拣机器人
（专利号：ZL 201510030595.X） 简介：本发明公开一种多自由度可拆卸轻型分拣机器人，属于工业机器人技术领域。该机器人机构包括机架、末端执行器、第一支链、第二支链和第三支链，第一支链包括第一主动臂、第一从动臂、第二主动臂以及连接杆，第二支链包括第三主动臂、第三从动臂和第三次级从动臂，第三支链包括第四主动臂和齿条；第一支链、第二支链以及第三支链分别由主动臂与驱动装置连接，第一支链、第二支链和第三支链均与末端执行器连接。本发明采用
安徽工业大学
2021-01-12
一种类人形的柔性带网格试衣机器人
本实用新型公开了一种类人形的柔性带网格试衣机器人。所述的总支撑架为一侧面带有齿条的竖直杆，肩部、胸部、腰部和臀部模拟机构依次水平地套装在总支撑架上，四个模拟机构均安装有与总支撑架的齿条啮合的平台升降机构，使得模拟机构沿总支撑架上下移动调整安装位置；胸部、腰部和臀部模拟机构设置有横向柔性带，类人形框架间隔设有沿纬线方向的多条纵向柔性带，纵向柔性带交叉地覆盖与横向柔性带外表面。
浙江大学
2021-04-13