机器人无人机六自由度实时位姿采集与定位追踪 NOKOV可实现高精度实时室内定位与运动追踪，对六自由度位姿数据与关节角度等运动学数据进行采集。 得到的数据可以通过VRPN传输，或通过SDK（C++语言）端口广播与ROS、Labview、Matlab（包含Simulink） 等软件通信进行二次开发。 室内定位 • NOKOV（度量）光学三维动作捕捉系统可实时获取机器人和无人机精准位置、姿态和六自由度（6DoF）位姿数据。 • 即使是数百平米的超大实验室环境内，也能完成对单个/多个机器人或无人机的稳定的位姿采集与定位追踪，并实时输出位置与姿态数据。 多刚体结构定位 在机械臂、机械手、仿人机器人、仿生机器人、四足/六足机器人、外骨骼机器人、机器人化动力假肢等多刚体的研究中，NOKOV可实时 获取多刚体结构的关节角度与六自由度数据信息，并支持数据导出。 人体步态动作捕捉 NOKOV（度量）光学三维动作捕捉系统可采集人或其他生物的三维位置数据（三维空间坐标）、六自由度（6DoF） 的运动轨迹和关节角度、旋转、足跟坐标等运动学数据。基于整套系统超高的实时性，NOKOV可支持数据的实时可视化， 并可导出至第三方软件进行进一步的数据处理。 常见关节角度：头和躯干、上肢（肩、肘、腕、手）、下肢（髋、膝、踝、足）。

　　本款套装包含关于运用趣味十足的 LEGO® MINDSTORMS® 概念开始 STEM 和计算机科学教学的所有内容。可以为教师提供全面支持，包括STEM和计算机科学的教学材料，以及1个综合在线学习项目。该系统包含智能EV3程序块，是一种结构紧凑、功能强大的可编程计算机系统。同时，该系统支持使用随套装提供的基于图标的直观编程和数据记录软件，控制电机和收集传感器进行反馈。 　　本款使用坚固的储存箱配送，并配有1个分类托盘、3台伺服电机、5个传感器(1个陀螺仪传感器、1个超声波传感器、1颜色传感器、2个触动传感器)、1个充电电池、连接电缆和搭建指南。其中，电池充电器(45517 变压器 10V DC)单独销售。

本发明涉及一种基于磁流变技术的仿人机器步态切换控制系统及控制方法，所述控制系统包括多个柔顺控制器，所述柔顺控制器包括磁流变单元、长度调节单元和反馈回路单元。所述步态切换方法将事先规划好的走路(跑步)的末状态和跑步(走路)的初状态插值成连续光滑可导的曲线，同时，在线反复优化计算步态切换瞬间关节的运动轨迹，通过控制柔顺控制器活塞的往复运动，改变机器人杆件的质心位置、速度和加速度，当机器人有向前倾倒的趋势时，使前腿伸长，后腿缩短，机器人质心调后；当机器人有向后倾倒的趋势时，使前腿缩短，后腿伸长，机器人质心调前，控制机器人的稳定性，实现机器人走路、跑步间的自由切换。

一、技术参数要求： 1、输入电源：单相三线AC220V ±10%  50Hz 2、工作环境：环境温度范围为-5℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m 3、装置容量：＜1.5kVA 4、设备外型尺寸：376cm×180cm×150cm 5、单站工作台尺寸：860mm×470mm×1500mm 二、系统组成要求： （一）上料检测单元 由料斗、回转台、货台、螺旋导料机构、直流减速电机（10W/24V  5r/m）、光电开关、电气安装板等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到搬运工位。 （二）搬运站 由机械手、横臂、回转台、机械手爪、旋转气缸等组成，主要完成对工件的搬运。 （三）加工单元 由旋转工作台、平面推力轴承、直流减速电机（10W/24V  5r/m）、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、光电传感器、转台到位传感器、步进电机、步进电机驱动器、电气挂板等组成。主要完成物料加工和深度的检测。工件在旋转平台上被检测及加工。旋转平台由直流电机驱动。平台的定位由继电器回路完成，通过电感式传感器检测平台的位置。工件在平台并行完成检测及钻孔的加工。在进行钻孔加工时，夹紧执行件夹紧工件。加工完的工件，通过电气分支送到下一个工作站。 （四）搬运单元 由机械手、直线移动机构、无杆气缸、薄型气缸、单杆气缸、平行气夹、工业导轨、电气安装板等组成，主要完成对工件的提取及搬运。提取装置上的气爪手将工件从前一站提起，并将工件根据前站的工件信息结果传送到下一单元。本工作单元可以与其他工作单元组合并定义其他的分类标准，工件可以被直接传输到下一个工作单元。 （五）传送带站 由输送带、检测机构、推料气缸、分拣料槽、交流电动机、变频器、同步带轮、光电传感器、色标传感器等组成，主要完成对工件的输送及分拣。 （六）安装站 由料筒、换料机构、推料机构、旋转气缸、真空吸盘、摇臂、电气安装板等组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。为系统逐一提供两色小工件。供料过程中，由双作用气缸从料仓中逐一推出小工件，接着，转换模块上的真空吸盘将工件吸起，转换模块的转臂在旋转缸的驱动下将工件移动至下一个工作单元的传输位置。 （七）机器人安装单元 由机器人、控制器、气爪等组成，主要完成对工件的搬运，装配。 （八）分类单元 由步进电机、步进电机驱动器、滚株丝杆、立体库、推料气缸、电感传感器、电磁阀、电气安装板等组成。主要完成对成品工件分类存储。 （九）主控单元： 主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。总线结构采用工业以太网通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。 （十）MCGS工业组态监控软件： 当8个单元全部进入联网状态时，管理员能够通过组态监控机中各种组态按钮方便的控制整个系统的运行、停止等。每个单元的工作状态以及工件的材质、颜色等在监控画面上也能够清楚的看到。  

在各种类型的自动化生产线上，以工业机器人为核心集成适合于不同生产作业的机器人工作站或生产线是目前工业生产自动化的热门发展方向。北京科技大学已经在焊接、涂敷、搬运、装配及特殊作业等方面成功开发出多套工业机器人工作站。用于国内外多家企业，产生了良好的经济和社会效益。下面介绍几种典型的工作站： 用于汽车装配生产线的玻璃涂胶机器人工作站。其组成有机器人及其控制系统、单轴回转变位机、翻转机械手、胶液供给系统、保温室等。这种工作站保证了涂胶的均匀性、一致性、准确的涂敷位置以及优良的生产质量。机器人选用六自由度垂直关节机器人，最大动作半径约R1550mm，重复定位精度±0.08mm。通过在线示教，编制适合不同类型、不同尺寸的工件作业程序，由传感器判别工件型号，调用相应的作业程序，特别适用于多品种工件的混流生产。胶液采用性能优良的单组分湿气固化聚氨脂胶。供给系统由压胶泵、定量泵、胶枪、清枪器、保温室以及控制系统等构成。已在国内若干家汽车生产企业投入5套。 精密钣金焊接机器人工作站：开发出的焊接机器人工作站适用于碳钢、不锈钢和铝材的焊接。工作站由工业机器人、机器人移动滑台、工件位置变换机、夹具体、高品质电焊机、气动系统、电控系统及辅助装置等组成。机器人采用OTC公司的AX–V6L型六自由度垂直关节机器人。焊接电源采用OTC公司DP400型全数字控制脉冲MIG焊机。现已投入生产，提高了工厂的自动化生产水平和产品在国际市场的竞争力，改善了工人的劳动条件，使生产节拍更加稳定、迅速，焊接质量更加可靠，很值得在焊接加工业大力推广。 彩管搬运机器人工作站：大型彩管的特点是体积笨、重量大、温度高。在生产线上的搬运作业必须采用机器人工作站或专用的移载机。机器人工作站主要由机器人、末端执行器、同步装置、气动系统和电控系统等部分组成。开发出的适用于不同作业区的7个机器人搬运工作站投入使用后，运行稳定、可靠，取得了显著的经济和社会效益。这种技术同样适用于其它物品的搬运作业。 轿车挡风玻璃密封胶坝条粘贴机器人工作站：在轿车装配生产线上，使用机器人进行轿车前后挡风玻璃密封胶坝条的粘贴作业，是一项技术难度很大的工作。经过在试验机上的反复试验，现已经成功开发出密封胶坝粘贴末端执行器并用于实际生产。密封胶坝粘贴末端执行器机构简单、可靠，无需独立的驱动装置，适用于粘贴的特殊作业。经过轻量化设计，总重仅有5.8kg,实际生产中选用6自由度,可搬重量为6kg的工业机器人就可满足不同规格的轿车前后挡风玻璃密封胶坝的粘贴。 应用于各种产品的规模化生产，大幅度提高产品的质量和产量。

工业机器人定位精度是机器人技术研究的关键问题，直接影响到机器人的作业精度和应用水平。本项目瞄准机器人动态误差测量中的关键问题，原创性的将级联棱镜多模式跟踪方法引入机器人动态测量中，结合单站双视场三维重建方案，不仅可以实现粗精顺序跟踪、时变跟踪和连续跟踪等动态测量要求，而且能够产生直线形和圆弧形等多种跟踪样式，同时满足大视场、高分辨率成像和大范围、高精度定向的动态多自由度测量要求。研究内容包括：建立级联棱镜粗精耦合跟踪和双视场成像联控的测量方案和数学模型；研究粗精跟踪和双视场成像的参数匹配、模式转换、测量信息提取与图像处理方法；根据测量要求，建立机器人动态误差测量的理论模型、误差模型和实验方案，并实现测量系统的精确标定；通过机器人动态误差的测量实验，为机器人误差测量提供科学依据，同时对测量精度进行评定。本项目提出的单站多模式跟踪测量方法具有独创性和可行性，旨在攻克激光多模式跟踪机器人误差测量系统中的关键问题，开展测量系统的原理样机实验和应用示范研究，有望为机器人动态误差测量提供全新的解决途径，具有重要的应用价值和市场前景。 近二三十年来，激光跟踪技术发展迅速，在机器人测量领域得到广泛应用。据ElectroniCastConsultants发布的市场研究报告，对光电跟踪行业的全球消费量进行了调查分析。2010年，光电跟踪设备的全球消费价值为5.95亿美元，预计未来五年该行业的消费价值将以9.83％的平均年增长率在成长，2016年将达到9.51亿美元，约合人民币58.96亿元。本项目提出的测量系统以其结构紧凑、准确性高、速度快、偏转角度大、动态性能好、环境适应性好等优点，是一种颇具潜力的测量新技术，可以广泛用机器人动态误差测量领域，具有广阔的市场前景。 根据“中国制造2025”规划，我国需要努力提升高端装备的自主创新研发能力，而测量技术是高端装备制造的重要保证。目前，我国高端光学测量设备主要依赖进口，不仅价格昂贵，而且国外对其关键技术严密封锁。国外每台激光跟踪仪的售价高达百万元，严重制约一些我国中小心型企业的购买。因此本项目研发的产品不仅在国内存在巨大的市场空间和发展潜力，而可以推动先进装备制造的产业化进程，对促进我国自主创新具有重要的战略意义。项目研发中的创新技术处于国际先进水平，将极大提升机器人作业的技术含量。合作单位江阴纳尔捷机器人技术有限公司是专业从事机器人技术研发的高新技术企业，是机器人产业联盟第一届理事单位，具有雄厚的科研和技术开发实力。该项目在研究实验阶段，就可以将成果应用到现有产品的开发中；项目完成后除了该公司以外，研究成果还可以应用到其他自动化机器人装备企业的产品开发中。尤其通过产学研结合，将会极大的提升产品的科技含量并缩短产品开发周期，提前实现批量化市场销售，有望为企业带来良好的经济效益。