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助老助残高端服务机器人关键技术开发及应用
助老助残高端服务机器人，是为了满足老年人和残障人士的生活需求、医疗护理需求而研制的高科技产品，是在第一代智能护理床的基础上开发的第二代产品，主要包括智能轮椅、智能护理床、可穿戴设备、陪护机器人、康复训练设备、慧明PAD等产品。这些产品能有效解决随着人口老龄化严重、年轻群体迫于社会压力无法全职照看老人以及社会护理人员短缺等问题。
南京理工大学
2021-04-14
一种可穿戴式上肢康复训练机器人装置
本发明公开了一种可穿戴式上肢康复训练机器人装置，包括肩关节、上臂、肘关节、前臂、腕关节和手掌。本发明机器人装置有 8个自由度，用来模拟人的上肢关节自由度，康复训练中能够提供较多的活动度，使人体上肢的主要关节都能得到辅助训练；采用可穿戴式结构，结构简单，重量轻，能穿着于患者身上，舒适性好，并且直接作用于患肢，因此训练的针对性强，效果好。多自由度的结构设计，可以满足多种控制方式，可以辅助患肢进行单关节运动和多关节复合运动的康复训练，达到辅助完成患者的日常生活需要的目的。
华中科技大学
2021-04-14
大型水动力装备在位机器人加工关键技术及其应用
重大装备是制造强国战略的重点，水轮机、舰船推进器等大型水动力装备是重中之重。随着对单机容量和能量转换效率需求持续增长，大型水动力装备重量尺寸大、加工空间受限、精度一致性要求高等特征的出现，给加工方式带来了新的要求与挑战。“数控加工”存在结构与位置形式固定、加工覆盖区域有限、可达性低等问题；“人工加工”虽具备灵活性，但存在劳动强度大、工作环境恶劣、加工精度一致性差等问题。
机器人在位加工具有大行程、高柔性和快响应等优点，可有效解决现有大型水动力装备“数控加工”和“人工加工”存在的受限空间复杂曲面加工区域小、柔性差、响应慢和精度一致性差等问题。但亟待突破受限空间加工轨迹规划、多阶模态加工过程控制、敏捷加工可重构装备等关键难题，以实现大型水动力装备在位高精高效敏捷加工。
本成果从受限空间高精加工轨迹规划、多阶模态高效加工过程控制、人机协同敏捷加工工艺装备三个方面开展研究，提出了机器人“加工刚度-力致误差”评价指标，发明了基于排斥势场的轨迹规划方法，研发了机器人加工多约束规划、视觉跟踪测量与误差在线补偿等软硬件模块，提出了“颤振稳定性-切触面积”高效加工优化新方法，研发了加工余量、切削负载自适应调控系统，提出了“操作经验知识迁移-知识驱动可制造性分析”工艺规划新技术，发明了国际首台（套）大型水动力装备在位机器人加工可重构装备，研发了大型水动力装备机器人化全流程加工产线，实现多种水轮机转轮和推进器叶片加工效率提升30%以上，水轮机局部加工精度最高可达±0.1mm。
图1 机器人加工软件
图2 大型水轮机转轮的机器人在位修复加工系统
图3 大型舰船用螺旋桨机器人在位加工系统
华中科技大学
2023-04-19
一种具有储能效应的仿生四足机器人
一种具有储能效应的仿生四足机器人，属于仿生机器人领域，对现有仿生四足机器人的刚性脊柱进行改进。本发明由前躯干、后躯干、脊柱以及前左腿、前右腿、后左腿、后右腿组件构成，前后躯干分别与脊柱前后两端连接，脊柱能够带动前躯干相对后躯干转动；前左腿、前右腿、后左腿、后右腿组件的结构相同，分别连接于前、后躯干的左右两侧。本发明在前后躯干之间增加了脊柱，整体外形与实际的四足生物更接近，行走时前后躯干通过脊柱的上仰或下俯摆动，能使前后步距更大，提高了机器人行走速度；还可以减小机器人与地面碰撞时的能量损失，提高运动稳
华中科技大学
2021-04-14
一种具有储能效应的仿生四足机器人
一种具有储能效应的仿生四足机器人，属于仿生机器人领域，对现有仿生四足机器人的刚性脊柱进行改进。本实用新型由前躯干、后躯干、脊柱以及前左腿、前右腿、后左腿、后右腿组件构成，前后躯干分别与脊柱前后两端连接，脊柱能够带动前躯干相对后躯干转动；前左腿、前右腿、后左腿、后右腿组件的结构相同，分别连接于前、后躯干的左右两侧。本实用新型在前后躯干之间增加了脊柱，整体外形与实际的四足生物更接近，行走时前后躯干通过脊柱的上仰或下俯摆动，能使前后步距更大，提高了机器人行走速度；还可以减小机器人与地面碰撞时的能量损失，提
华中科技大学
2021-04-14
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
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
一种具有储能效应的仿生四足机器人
一种具有储能效应的仿生四足机器人，属于仿生机器人领域， 对现有仿生四足机器人的刚性脊柱进行改进。本发明由前躯干、后躯 干、脊柱以及前左腿、前右腿、后左腿、后右腿组件构成，前后躯干 分别与脊柱前后两端连接，脊柱能够带动前躯干相对后躯干转动；前 左腿、前右腿、后左腿、后右腿组件的结构相同，分别连接于前、后 躯干的左右两侧。本发明在前后躯干之间增加了脊柱，整体外形与实 际的四足生物更接近，行走时前后躯干通过脊柱的上仰或下俯摆动， 能使前后步距更大，提高了机器人行走速度；还可以减小机器人与地 面碰撞时的能量
华中科技大学
2021-04-14
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