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绳牵引并联康复机器人技术研究
一、项目简介 康复训练机器人是近年来出现的一种典型人机合作系统，其主要作用是协助患者保持平衡能力和帮助患者实现运动功能的恢复性训练，由于患者与机器人在同一物理空间, 因此对机器人的柔顺性、安全性提出了严格的要求。鉴于绳索牵引并联机构作为一种新型的并联运动机构，具有结构简单、惯性小、柔顺性好等优点，而且不存在刚性体的碰撞、冲击等缺点，非常适合于康复机器人的驱动控制。 二、前期研究基础 目前本研究团队对绳牵引并联机器人技术已有广泛深入研究，针对飞行器标模所构建的原理样机，采用八绳牵引的六自由度冗余约束并联支撑技术，该系统具体包括机械传动子系统（采用八绳布置方式，通过万向滑轮，分别连接飞行器模型与电机驱动端）、运动控制子系统（采用伺服电机、多轴运动控制卡和伺服驱动器，基于并联机器人技术的智能鲁棒控制方法，实现对期望轨迹的高精度跟踪）、模型位姿测量子系统（采用相机、陀螺仪和加速度计等多种传感器，实现对模型运动轨迹的高精度动态测量）、绳拉力和气动力测量子系统（在试验模型设计了内置式六分量测力天平，以实现对气动力的实时监测）。 结合医疗康复的实际需求，将进行绳牵引并联康复机构方案设计，系统运动空间与运动学、动力学分析等；采用智能传感器技术与控制技术，搭建原理样机并进行实验验证，最终实现康复机构的高可靠性与高安全性运动训练。 三、应用技术成果（1）应用技术成果（文字加图片） 截止目前，本课题团队研究的绳牵引并联机器人技术在四项国家自然基金的支持下，不仅在实验室搭建了多功能原理样机（图1），更在实际风洞单位进行了试验验证（图2），表明了相关科技术的可行性和有效性。 拟将绳牵引并联机器人技术应用于医疗康复方面，如骨盆运动、步态训练以及腕关节恢复等，相关示意图如图3-4所示。 四、合作企业 拟与校内相关学院与附属医院合作。
厦门大学
2021-04-11
高压输电线智能巡检排异物机器人
西安交通大学
2021-04-10
一种多足机器人平衡控制方法
本发明公开一种多足机器人平衡控制方法，用于多足机器人在非结构化地形条件下运动时的平衡控制，控制流程简洁明确。本发明是检测到机器人失稳后，快速计算出调整腿末端下一个运动周期的落点位置，执行控制策略后，将使得机器人由失稳状态迅速转换为静态稳定状态。足端落点位置应满足的约束条件和足端落点位置均由解析式给出，计算效率较高，适合于在线实时计算和实时控制。整套控制方法利用机器人各关节角度信息、机身位姿信息和足端脚力信息对机器人各腿的运动进行位置控制，该控制方法适应于多足机器人在非结构化环境下的平衡控制。
华中科技大学
2021-04-11
高速多并联机器人协同作业系统
随着现代生产生活方式的快速发展，在电子、食品、医药、日化和新能源等行业中，对体积小、重量轻的产品进行封装、包装及分拣等高速无污染作业的需求日渐旺盛。由于具有一定的通用性和适应性，工业机器人成为此类作业中保障质量、提高效率和降低成本的核心装备，尤其是高速并联机器人因速度和动态特性的优势而备受青睐。无需高精密减速器的结构特性，也决定了高速并联机器人在中国有极大的创新和发展空间，与此同时，多样化复杂生产工况也对机器人系统的本体设计、视觉感知、运动控制和多机协同等核心技术及其集成提出新的挑战。 本项目历时多年，攻克高速多并联机器人协同作业系统的多项关键技术，并成功研制了满足高效生产的国产化成套装备，达到国际先进水平。
清华大学
2021-02-01
基于矢量推进的观测型水下机器人
该基于矢量推进的观测型水下机器人有8个矢量布置的推进器，得益于推进器的矢量布置方式，水下机器人除了完成基本的上浮下潜、平面运动外还可以完成诸如定点旋转、纵横倾运动等运动。
华中科技大学
2021-04-10
光控软体机器人运动方向便捷调控技术
控软体机器人是智能仿生机器人研究领域的热点方向。然而，如何实现软体机器人运动方向的便捷调控，是该领域目前急需解决的一个关键科学性问题。传统的光刺激调控法，需要将光束集中在软体机器人的某个局部区域，或者沿某个角度或方向去照射软体机器人，使之产生局部的形变差异，进而推动软体机器人沿某个方向前进。例如，在文献中经常看到的场景是，将光束照射在软体机器人的头部，使其后退；照射在尾部，使其前进；从左向右扫描软体机器人，使其右拐；从右向左扫，使其左转。此类光刺激调控法缺乏便捷性，非常不方便。东大科研团队另辟蹊径，构建了多层次结构的液晶弹性体基软体机器人，在不同的结构层次中加入三种分别对520nm、808nm、980nm波段光源响应、且互不干扰的有机光热转换试剂，从而利用可见和红外三个波段光的开/关变化去操控软体机器人的运动方向。和传统的光刺激调控法相比，该方法是通过软体机器人不同区域对光刺激的选择性吸收，来实现整体的形变差异，进而推动软体机器人运动，因此光源的照射位置、方向、角度等因素都不会对运动方向产生根本性影响。该策略为实现软体机器人运动方向的便捷调控提供了新思路。
东南大学
2021-04-11
中国情结（自动折中国结机器人）
Ø 随着科技的日渐发达以及中国结需求量的日益增加，纯手工的制作效率远达不到要求，这就大大增加了中国结的制作成本。同时，其在手工制作中不可避免的差异性更限制了其不能快速发展，由此，一个能完全代替人力或者部分代替人力的机器便应运而生。同时，机器所具有的一致性、无差别性以及其高精度也决定了其更适合在这个传统观念上的纯手工领域发展。因此，研究并实现一个能基本完成中国结编织工作的机器人是十分必要的。也对提高中国传统文化的普及度和增加其科技含量有重要意义，也保证了其可以在当今快速发展的信息化社会不被淘
北京理工大学
2021-01-12
康复机器人及智能辅助控制器具
能轮椅：功能特点：自动避障、话音及身体姿态控制、锂电池组管理。 通过应用个性化压力坐具，实现压力均布和调节，减轻局部软组织发生压疮的风险，并对坐姿进行矫正，降低脊柱侧弯等病人脊柱形态进一步恶化和发生并发症的风险；利用超声和红外传感器，可发现运动路径上是否存在障碍物，并自动绕行。临近沟坎时，可自动刹车。可监测轮椅侧倾程度，防止轮椅侧翻；通过话音控制轮椅运动、通过头部动作控制轮椅运动、通过语音或头部姿态实现手机操作；采用先进的锂电池组管理系统，提高了续航能力，并为车载设备提供更加充沛的能源。
西安交通大学
2021-04-11
基于 ROS 的智能交互轮式移动服务机器人
本项目开发的智能交互服务机器人是基于ROS(Robot Operating system)机器人操作系统开发的，融合室内自主地图创建与导航技术、语音识别技术、人脸识别技术以及机器人系统集成技术。其主要功能有实时的自主导航移动，语音交互，人体跟随，人脸识别，远程通信和动作表演等。本平台结合电网，已开发面向电网行业的迎宾服务机器人，结合医院诊疗，已推出医院远程看护机器人。
西安交通大学
2021-04-11
基于自然路标提取的移动机器人
移动机器人平台上的环境感知在生产和生活中起到越来越重要的作用。美国、日本在该方面发展 都很快，我国近些年也开始开展移动机器人软硬件方面的理论和实体研究。项目“基于自然路标提取 的移动机器人构建环境全局地图的研究”在北京市教委资助下，设计了一台集视觉和激光、红外传感 器于一体的移动机器人，可以初步实现对环境的探测，在此基础上研究了视觉信息的提取。
北京工业大学
2021-04-13