随着机器人技术的逐步完善,适于特殊作业的机器人种类也日益增多,其应用领域不断拓展到微电子制造,MEMS封装与组装,高精密机械加工与装配,生物芯片制备,大范围高速扫描检测装备等行业.随之而来的,各行业对机器人的性能指标提出了越来越高的要求,追求机器人的高定位精度,高重复精度,高分辨力,同时还要求其工作范围大,质量轻,能耗低等,从而对机器人结构的设计提出了更高的要求.在这样的前提之下,为满足人类向微小世界探寻的需要,作为机器人技术发展的一个重要分支,微操作机器人成为机器人学中十分活跃的研究领域. 本文结合国家"863"计划项目"6自由度纳米级宏微操作机器人的研究(项目编号2002AA422260)"和"原型装置靶瞄准定位系统工程预先研究项目(项目编号863-804-5)",共搭建了3套实验系统,其中采用了单一驱动以及双重驱动两条技术方案.在广泛的分析了目前已有的柔性精密定位系统,并联精密定位系统和宏/微双重驱动系统的基础之上,针对目前大范围运动定位与高精度定位的应用实际需要,提出了大行程柔性铰链的概念设计,并以此构建六支链大行程柔性并联结构定位系统,为满足超高精度的定位需要,在并联支链中集成了压电陶瓷驱动,构成了宏/微双重驱动并联结构系统,充分体现了驱动,结构,检测一体化的设计思想. 在结构单元的设计方面,针对当前柔性铰链运动范围小等问题,在通用的球副柔性铰链的基础之上,提出了大行程柔性铰链的概念设计;在柔性并联结构的设计方面,提出了在通用的并联结构系统中,采用大行程柔性铰链代替传统运动副的设想,建立基于大行程柔性铰链的并联结构系统. 在大行程柔性并联结构的运动学建模方面,利用材料力学的基本原理和小变形假设,推导了大行程柔性铰链的数学模型,并给出了在全局坐标系下的显式表达;在此基础之上,通过刚度组集的办法建立了大行程柔性铰链并联结构柔性支链的运动表达式,通过联立运动位移协调方程和力约束协调方程,建立了并联结构的位置解模型. 由于并联结构系统中的各部件,特别是柔性铰链结构在自身变形提供整体结构的运动输出的同时,还经历了大范围的刚体运动,导致大行程柔性并联结构的位置解模型成为典型的几何非线性问题.鉴于此,本文首先推导了空间柔性结构的几何非线性的刚度递推模型,并利用牛顿-莱弗森方法对该模型进行了求解.由于几何非线性模型的迭代求解方式,导致该模型的实时性很差,不易移植至控制系统进行实时控制求解,故在大量的试验尝试的基础之上,选择了BP神经网络方法,建立了3层六输入-六输出的位置解神经网络结构,从而在方便了实时控制编程的同时,还大大提高了系统的位置解的求解速度. 由于柔性并联结构的位置解模型中不仅仅包括结构中的位置信息,还提供了结构中相关的力信息以及刚度信息,本文在上述位置解模型的基础之上,给出了该类系统的刚度模型,并建立了并联结构中的结构参数和尺度参数对系统刚度的影响图谱,对这类系统的结构综合以及优化设计提供了有力的工具. 在大行程柔性并联结构的动力学建模方面,采用了欧拉梁理论和有限元方法,由拉格朗日方程建立了基于实际位移的大行程柔性铰链并联机器人各支链的动力学模型,并通过位移协调方程和动力协调方程,最终得到并联系统的动力学模型.综合采用了纽马克方法和牛顿-莱弗森方法解决了系统动力学求解问题,并通过一个算例进行了基于逆动力学的求解仿真. 在大行程柔性并联结构的样机实验方面,我们提出了采用大行程柔性铰链作为被动关节的6-PSS并联机器人系统,该系统采用压电马达作为驱动器,精密光栅尺作为位置反馈元件,其可在立方厘米级的工作空间内实现微米级精度的运动;在此基础之上,我们在并联机器人的支杆中嵌入压电陶瓷,在压电马达的宏运动结束之后,压电陶瓷可以驱动并联机器人进一步的微调,从而得到一个6-PSS和6-SPS结合宏微双重驱动并联机器人系统,其中,微动系统可在微米级运动空间内实现纳米级的运动精度.基于大行程柔性铰链的宏微双重驱动并联机器人系统,可以同时满足大工作空间和高精度的工程需要.此外,我们将大行程柔性铰链并联机器人系统,成功的应用到激光瞄准靶支撑装置中,其厘米级的运动范围和纳米级的运动分辨力,使其在神光III系统中发挥了十分重要的作用.

项目成果/简介:随着机器人技术的逐步完善,适于特殊作业的机器人种类也日益增多,其应用领域不断拓展到微电子制造,MEMS封装与组装,高精密机械加工与装配,生物芯片制备,大范围高速扫描检测装备等行业.随之而来的,各行业对机器人的性能指标提出了越来越高的要求,追求机器人的高定位精度,高重复精度,高分辨力,同时还要求其工作范围大,质量轻,能耗低等,从而对机器人结构的设计提出了更高的要求.在这样的前提之下,为满足

成果与项目的背景及主要用途： 对于机械手臂的机械结构尽量做到易于维护、容易扩展到更多的自由度,并 且希望其动作具有较高的灵活性。在对机械手臂的控制上,要求使用合适的控制 算法使机械手臂实现更高的定位精度。并希望其控制拥有较好的系统稳定性并易 于修改控制程序,在机械手臂增加更多的自由度或者其他设备时控制系统具有良 好的扩展性。混联拓扑结构继承了串联和并联拓扑结构的优点，具有结构紧凑工 作空间占地面积比大刚度高可重构能力强等特点，可广泛应用于大型结构件高速 高精度数控加工单元中。 技术原理与工艺流程简介： 五自由度机器人，包括固定架、第一长度调节装置、第二长度调节装置、第 三长度调节装置、动平台和定位头，固定架的中间部位设置有第一铰链，该铰链 由内、外同心环构成，第一长度调节装置的上部通过所述第一铰链和其与第一铰 链构成的滑移副设置在固定架上，动平台固定安装在第一长度调节装置的末端， 可提供两转动自由度的定位头安装在所述动平台的底部，其特征在于：所述固定 架两侧对称地连接有第二、第三铰链，所述第二、第三长度调节装置一端分别与 所述第二、第三铰链相连，其另一端分别通过具有三转动自由度的铰链与构成第 一铰链的内环连接。 由 2 自由度球面并联机构和 1 条末端装有 2 自由度砖头并通过移动副与之串 接的主动支链构成的 5 自由度混联高刚度机器人，可做成即插即用的可重构模块 54天津大学科技成果选编 55 用于搭建不同形式和用途的自动化装备。Trivariant 系列机器人为三维空间内的 高精度复杂曲线切割作业、焊接作业和装配作业提供了完美的解决方案，拥有精 度佳、可靠性高、易用性强、维护成本低等优势。 技术水平及专利与获奖情况： 五自由度机器人 CN200510014459 应用前景分析及效益预测： 提出实现节点 5 坐标快速、低成本加工的创新构思，进而形成基于 CAD/CAPP/CAM 和新型工业机器人的“制模—组模—铸造—加工”数字化成套解 决方案，并成功应用于 2010 年上海世博轴阳光谷大型复杂网壳结构工程，有效 地解决节点制造成本高、工效低、周期长的技术问题，确保每个节点尺寸和角度 毫厘不差。 应用领域：装配、焊接、搬运、加工、复杂相贯线切割 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 可依据客户需求，选择指定厂家的伺服电机，定制开发控制系统，并可开放 后台接口，方便用户进行二次开发和升级。 合作方式及条件：面议

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。

本发明公开了一种三自由度空间并联机器人机构。该机构由运动平台、固定平台和 联接上述两平台的三条支链组成，其中两条支链结构相同，自上而下分别由两个转动副和一 个移动副以及它们之间的连杆组成，另一条支链自上而下分别由两个转动副和两个移动副以 及它们之间的连杆组成。本发明的机构其运动平台可实现三个移动的运动输出。该机构关节 少，运动副自由度总数只有 10 个，使得它可以有效地改善并联机构因为运动副自由度过度 而导致的容易发生挠曲和扭转变形的问题。另外通过在运动平台上串接一个两自由度的旋转 头，由此可设计出五自由度的混联机器人，可用于高速加工机床、激光冲击成形设备等场合。 

产品详细介绍珠海市华普自动化科技有限公司网址 http://huapu.114ct.com/ 视频www.tudou.com/home/_75709667http://u.youku.com/user_show/id_UMjY2NTE3NTY4.htmlhttp://you.video.sina.com.cn/pnpnpnpnhttp://pnpnpnpnpn.51sole.com/ 视觉教育机器人   视觉教学机器人（机器人含视觉系统5.8万）珠海市华普自动化科技有限公司视觉教育机器人用视觉来做测量和判断，机器人视觉（即图像摄取装置，分 CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素位置、分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，输出位置或判别信号来控制现场教学机器人的动作。我公司视觉教育机器人人有以下两款：1|、2-6轴轨道机器人2-6轴轨道机器人由X,Y,Z,R，L等6关节/旋转轴6轴组成。机身整体高強度铝合金材，坚固耐用，惯量小，动态性能稳定,长时间使用不变形，精度稳定，使定位精度更加精确。主电机采用100-1000W伊莱斯伺服电机，重复定位精度±0.05mm。配电气控制箱。供电电源：220V、50Hz；电源容量：52KVA。机械臂粗壮牢固，转动灵活。工作范围500*500mm。 2、3-6自由度通用机器人3-6自由度通用机器人，采用垂直多关节串连结构，步进和伺服电机驱动，最大工作负载2.5kg ，重复定位精度±0.05mm。    产品特点：1、6轴联动，采用5.6寸液晶屏执行ISO国际标准G代码；2、采用多层线路板，32位高性能的CPU和超大规模可编程器件FPGA，系统的整个工艺采用表贴元器件，从而使整套系统更为紧凑；3、采用多达20级的运动指令缓冲区运动控制芯片，特别适合高速多线段或圆弧连续插补的运动控制；4、20路输入，20路输出接口；5、全光耦隔离，抗干扰性强，运行稳定；6、有手动，自动，归零，编辑，录入操作； 视觉系统配件选配说明（也可根据需要选择） 序号  名称  规格型号 1  工业数字相机  高分辨率工业相机  MV-1300UC  高速工业相机  MV-VD040C 2  工业镜头  百万像素工业镜头  2514MP  工业缩放镜头  ZL0920 3  LED光源  环形光源  AFT-RL100  平行光面光源  AFT-BL100  条形光源  AFT-WL100 4  软件  机器视觉图像处理软件  MV-MVIPS 5  光源控制器  模拟光源控制器  AFT-ALP2415  数字光源控制器  AFT-DLP2430  另外，机器人视觉细分应用： 模具残留物自动检测（模具保护）， 标准件筛选 适用于螺丝、螺母、垫片、螺母夹、轴套等标准件；检测类型：表面缺陷、尺寸测量、螺纹检测、特征检查等。 非标件检测 适用于汽车零配件、电子零配件、机械零配件、医疗器械；检测类型：表面缺陷、尺寸测量、特征检查、装配检查等。 印刷字符检测（RVT-KBI） 适用对象：手机按键、计算机键盘、仪器仪表等； 检测内容：印刷字符印刷质量、按键错误、字符错误、字符偏移等。一维码、二维码识别，数字、字符识别，颜色识别等； 检测内容：数据读取，字符识别，颜色判断等。珠海市华普自动化科技有限公司  网址 http://huapu.114ct.com/      http://pnpnpnpnpn.51sole.com/联系电话：13417736537   0756-7796528  13267957849 联系人：吴先生   电子邮件： 1113789835@qq.com  QQ：1113789835    http://pnpnpnpnpn.51sole.com/ http://pnpnpnpnpn.tgshebei.cn/usercplist.aspx视频：www.tudou.com/home/_75709667 http://u.youku.com/user_show/id_UMjY2NTE3NTY4.htmlhttp://you.video.sina.com.cn/hpzdhkj

控制精度高：采用姿态与伸缩杆双闭环控制方法，进行高精度的位置/力控制，可满足试验数据高精度采集的要求。实时性强：采用快速参数计算方法来实时计算运动学正解，可实现全闭环的控制；通用性好：可进行汽车悬架的动态、静态测试，集动静二者于一体,属国内首创，国际领先

Ai视觉检测机器人是一款搭载了六轴工业机械臂、视觉人工智能和工业大模型的高科技设备，充分利用机械臂的多轴灵活运动、重复定位精度高等优势，主要用于复杂外形工业产品的缺陷检测，特别是汽车零配件、新能源、核电领域等高端制造、品控要求高的产品外观检测。

串联机器人基础实训工作站由六自由度串联关节式工业机器人，智能视觉检测系统，编程学习板，PLC控制系统以及一套供料，输送、装配、仓储机构，可实现对工件进行分拣、检测、搬运、装配、存储等操作。实训站配套机器人编程软件、PLC编程软件、教学仿真软件可进行仿真学习与程序编写。 实训台采用工业标准件设计，各组件均安装在高强度铝合金刑材桌面上，机械结构，电气控制，执行机构相对独立，通过此平台可进行串联关节机器人结构，运动轨迹，算法分析与设计，控制原理，机器人视觉原理，PLC控制原理与编程，以及系统之间的通讯、检测、交互控制理论、机器人编程与调试、1/O通讯、程序数据、PLC程序编写、硬件连接、视觉系统调试、通讯方式设定等多方面操作学习，适合职业院校、本科院校相关专业等课程的实训教学，适合自动化技术人员进行工程训练及技能比赛。

主要技术要点（创新点） ： 该机属教室用设备，能替代人力完成考场中的各项考务工作。 考生入场时进行身份识别、金属探测、实现智能门禁。 考试过程中走位分发试卷、信号屏蔽、视频监控、音响播放、时间显示。 考试结束时准时回收试卷。 日常可变形为讲桌并用于考勤和收纳作业。利用电气控制实现了智能化、自动化。该成果来源于大学生机械创新设计大赛项目，荣获第六届全国大学生机械创新设计大赛国家一等奖，获权国家实用新型专利 1 项。其新颖创意引发社会强烈热议，中央、省、市电视台分别来校拍摄采访，中新社、新华社播发通稿宣传报道，中央电视台、广播电台、多省电视台、央视微博、新华日报、新西兰报等数百家国内外主流媒体纷纷报道宣传。尤其是得到了国务院副总理及教育部部长的关注和批示，并委派国家教育部考试中心领导来校考察指导，给我校师生带来极大鼓舞和支持。