项目简介 采用纹杆（小麦）/刀形齿(水稻)切流与钉齿-梯形板齿纵轴流滚筒构成的组合式脱 粒分离装置，通过控制滚筒转速、凹板间隙等参数，形成先易后难的顺序脱粒，实现了 高脱净率和低破碎率、脱出物杂余少，作业顺畅、无堵塞；通过对气固两相流场颗粒群 筛分理论研究，优化了气流场的空间分布，完善了高效清选装置，提高了清选性能。集 成了喂入量监测、夹带清选损失监测、谷物流量监测、切流脱粒间隙监测、轮式静液压 无级变速底盘、作业流程故障诊断和联合收割机作业参数自动调

成果与项目的背景及主要用途： 近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。但我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距,因此研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是很有现实意义的。在工业机器人的实际应用中,串联机器人应用最为普遍,已经广泛的应用于生产中的机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配等作业。 技术原理与工艺流程简介： 一种完全重力平衡的 6 自由度串联式主手机器人：分别固定在基座上的第一关节驱动电机和第一关节轴；第一关节丝盘，通过回转副可旋转的连接在第一关节轴的下端，所述的第一关节驱动电机的输出轴通过传动丝连接第一关节丝盘；两个吊架，分别固定连接在第一关节丝盘底部端面上的两侧；大臂关节轴，该大臂关节轴的两端部分别对称的固定在所述的两个吊架下端部；第二、三关节丝盘，该第二、三关节丝盘的回转中心固定连接在大臂关节轴上；平行四边形驱动机构，该平行四边形驱动机构可旋转的连接在大臂关节轴上，且底部连接腕部机构。本项目能够实现 6 自由度力感机器人的完全重力平衡，满足力雅克比方程成立条件，使主手机器人具有良好的静态透明性，提高力感精度。 应用前景分析及效益预测： 全球工业机器人需求量保持在一个很高的水平，主要应用在汽车整车、汽车零部件、电子电气和化工、橡胶和塑料等领域，占比高达 60%。根据国际机器人联合会（IFR）统计，国际机器人市场于 2010 年开始恢复性增长，其中工业机器人在 2011 年的全球市场销量为 16.6 万台，销售额 255 亿美元。2011 年中国工业机器人销量达 22600 万台，位居世界工业机器人销量排名第三位，仅次于日本、韩国。据 IFR 估计，中国未来的工业机器人市场年需求量约为 100 万台，将成为世界最大的工业机器人市场。该六自由度串联机器人，可应用在焊接、搬运与装卸、涂漆、表面处理、切割等多个领域，应用前景巨大。 应用领域：焊接、搬运与装卸、涂漆、表面处理、切割等行业 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 按需要可购置国产设备或国外设备、厂房面积 1500~5000m2、具体厂房面积和投资规模可视企业的情况和产品的批量规模而定。 合作方式及条件：合作方式可采取技术转让或协商。 

产品详细介绍

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本发明公开了一种环形索承网格结构的无支架施工方法，即上部网格分单元吊装至先施工的索网上拼装。环形索承网格结构主要包括柱子、外环梁、上部网格、径向索、环向索和支撑杆。先采用斜向牵引的方法提升结构的径向索和环向索至高空，然后在结构索网下方安装工装配重索和反力架装置并张拉工装配重索，形成支撑索网；再分单元吊装上部网格至支撑索网上，同时通过反力架装置调节工装配重索使控制节点处于设计标高；最后卸除工装配重索和反力架装置，结构成型。该施工方法省去了支架的施工费用，可双向、实时、精确调整施工过程中控制节点的标高，无需主动张拉拉索，有利于看台保护，实现索承网格结构的绿色装配化施工。

一、项目简介 随着科技进步和社会需求的发展，机器人手/臂除了工业生产，也越来越多用于服务人类的其它各个领域，这必然会使机器人承担比工业中更加多样的操作任务，面临更加多变的工作环境。因此，国内外对非结构自然环境下、具备自主操作能力的机器人的研究十分重视。当前，具备视觉感知能力的机器人已被公认为机器人发展的主流趋势，将视觉与机器人操作相融合，是对人类行为的模拟，由此产生的视觉伺服控制方法为机器人自主操作能力的实现带来了新的思路，代表了机器人的先进控制技术，也是促进机器人智能化发展的一个重要驱动。可以预见，未来的视觉系统将会成为机器人名副其实的眼睛，视觉伺服技术在机器人自主操作中将具有不可替代的作用。 视觉伺服利用视觉传感器提供的环境信息对机器人运动进行实时反馈控制，涉及机器人机械几何设计、运动学和动力学、自动控制理论、计算机视觉图像处理和摄像机标定等,是智能机器人领域中具有重要理论意义的研究课题之一。迄今为止，机器人手/臂的视觉伺服方法在太空遥操作、机器人手术、水果采摘、工业装配、焊接、抓取以及微操作等方面得到越来越多的应用。然而，现阶段可实际应用的方案主要面向特定的标定环境、模型参数已知，机器人操作是编码定式的，不具备模型未知条件下的自主操作能力，特别是当面向未来的刚-柔-软体共融机器人时，其柔型结构造成的运动模型及参数的变化与不确定性，必然使现有确定模型的研究方法失效。因此，无模型（目标几何模型，手眼标定模型，机器人运动模型）、非结构环境下的自适应操作对机器人提出了新挑战，是机器人手臂(尤其柔型手臂)视觉伺服控制研究的难点与前沿问题，不断深入对非结构环境下、无模型的机器人手/臂视觉伺服控制的研究具有重要的理论和现实意义。 在非结构自然环境下使机器人像人一样协调自适应操作是当今机器人研究领域的一项尚未实现但又令人感兴趣的研究工作。从理论上看，非结构自然环境下实现机器人柔性操作，就当前研究依靠单一的控制器设计是困难的。因此，本项目借鉴人的手眼协调操作是自适应学习过程，涉及智能进化和行为优化，将随机动态规划理论，结合约束规则与最优化控制，探索一种变参手眼关系，实现机器人在非结构自然环境下的自适应操作。 二、前期研究基础 研究团队一直致力于机器人视觉反馈控制的研究。在基础理论研究上，针对无标定视觉伺服控制方案与设计，均提出了一些新型方法，有扎实的理论基础和知识积累，并不断跟踪和深入在无模型视觉伺服控制的方面研究和前沿问题。目前，已经着手在无模型视觉伺服的可靠性、稳定性控制方面做了充分的探索工作：针对机器人无标定全局稳定操作问题，研究了一种鲁棒卡尔曼滤波(RKF)合作Elman神经网络(ENN)的全局稳定视觉伺服控制方法；提出了一种基于网络辅助尔曼滤波状态估计的无标定视觉伺服方法，提高伺服系统的鲁棒性。同时，立足机器人发展前沿，建立了多模特征深度学习抓取系统，在无结构环境下实现了机器人智能抓取与定位。 已发表的与项目相关的主要论文有： [1] 仲训杲,徐敏,仲训昱,彭侠夫.基于多模特征深度学习的机器人抓取判别方法.自动化学报,2016,7(42), pp:1022-1029. (EI) [2] Xungao Zhong, Xunyu Zhong and Xiafu Peng. Robots Visual Servo Control with Features Constraint Employing Kalman-Neural-Network Filtering Scheme. Neurocomputing, 2015, 151(3), pp:268-277 (SCI)  [3] Xungao Zhong, Xunyu Zhong and Xiafu Peng. Robust Kalman FilteringCooperated Elman Neural Network Learning forVision-Sensing-Based RoboticManipulation with Global Stability. Sensors, 2013, 10(13), pp:13464-13486. (SCI) [4] Xungao Zhong, Xiafu Peng, Xunyu Zhongand Lixiong Lin. Dynamic Jacobian Identification Based on State-Space for Robot Manipulation. Applied Mechanics andMaterials, vols. 475-476 (2014)pp: 675-679.(EI) [5] Xungao Zhong, Xiafu Peng, Xunyu Zhong and Xueren Dong. Multi-Channel with RBF Neural Network Aggregation Based on Disparity Space for Color Image Stereo Matching. IEEE 5th International Conference on Advanced Computational Intelligence (ICACI), 10(2012) PP:620-625. (EI) [6]XUNGAO ZHONG, XIAFU PENG, XUNYU ZHONG. NEURAL-BAYESIAN FILTERING BASED ON MONTE CARLO RESAMPLING FOR VISUAL ROBUST TRACKING. Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 2013, 2(50), pp: 490-496. [7] Xungao Zhong, Xiafu Peng and Xunyu Zhong. Severe-Dynamic Tracking Problems Based on Lower Particles Resampling. TELKOMNIKA Indonesian Journal of Electrical Engineering. 2014, 12(6), pp:4731-4739. [8] Xunyu Zhong, Xungao Zhong and Xiafu Peng. Velocity-Change-Space-based Dynamic Motion Planning for Mobile Robots Navigation. Neurocomputing. 2014, 143(11), pp:153-163. (SCI) [9] Xunyu Zhong, Xungao Zhong, Xiafu Peng. VCS-based motion planning for distributed mobile robots: collision avoidance and formation. Soft Computing,2016,5(20), pp: 1897-1908. (SCI) [10] 仲训杲,徐敏, 仲训昱, 彭侠夫. 基于雅可比预测的机器人无模型视觉伺服定位控制, 控制与决策, 已在线发表, 2018. [11] 仲训杲,徐敏, 仲训昱, 彭侠夫. 基于图像的机器人非标定视觉反馈控制全局定位方法, 厦门大学学报(自然科学版), 已录用, 2018. 三、应用技术成果 （一）基于多模特征深度学习的机器人抓取判别 研究了多模特征深度学习及其在机器人智能抓取判别中的应用，该方法针对智能机器人抓取判别问题, 研究多模特征深度学习与融合方法. 该方法将测试特征分布偏离训练特征视为一类噪化, 引入带稀疏约束的降噪自动编码 (Denoising auto-encoding, DAE), 实现网络权值学习; 并以叠层融合策略, 获取初始多模特征的深层抽象表达, 两种手段相结合旨在提高深度网络的鲁棒性和抓取判别精确性. 实验采用深度摄像机与 6 自由度工业机器人组建测试平台, 对不同类别目标进行在线对比实验. 结果表明, 设计的多模特征深度学习依据人的抓取习惯, 实现最优抓取判别, 并且机器人成功实施抓取定位, 研究方法对新目标具备良好的抓取判别能力. （二）无标定视觉伺服解决方案及其机器人操作应用 研究了无标定视觉伺服方法及其在机械臂任务操作中的应用。首先提出视觉伺服目标：假设机器人或者摄像节的模型参数未知或者部分未知，视觉伺服的目标是使用摄像节作为传感器，引导机械臂运动，使当前图像特征收敛到期望图像特征，从而完成定位或者跟踪的任务。 手眼协调关系描述。关节图像雅克比矩阵定量描述了机械臂关节变化引起图像特征变化，它是关节-图像映射的局部线性化矩阵。 建立图像雅克比的在线估计器。将关节图像雅克比矩阵的每一个元素作为辅助系统的状态，建立辅助系统的状态方程；摄像机提取到的图像特征作为测量值，建立辅助系统的观测方程。根据Kalman滤波器理论，我们设计了对关节图像雅克比的在线实时估计算法。 构建基于图像矩的目标函数。为了避免传统的基于点特征的缺陷，例如点特征的标记、提取与匹配过程复杂且通用性较差问题。构建基于图像矩的图像特征向量完成视觉伺服任务，来提高视觉伺服系统的稳定性和可靠性。 四、合作企业 厦门万久科技股份有限公司是一家集销售、软件研发、技术服务、加工技术整合为一体的高新技术企业。目前公司的经营范围涉及CNC软件开发及数控系统销售、CNC控制零件销售及专业维修；工艺优化、机台升级与技术改造、工程配电与软件优化、专用机控制系统开发、多轴机的设计与开发、机台精度检测与校正优化服务等。公司是国际知名生产制造企业——富士康的产品供应商和技术服务商。    

开关磁阻电机驱动系统（ Switched Reluctance Driver ，简称 SRD ）是一种新型交流驱动系统，具有结构简单、坚固，易于调速，控制灵活，可靠性高、容错性强等特点，兼有异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统的优点。位置闭环控制是开关磁阻电机的基本特征之一，但位置传感器的存在使结构简单的优点逊色不少，同时也增加了成本、降低了系统可靠性，探索实用的无位置检测器方案，成为众多科研人员十分关注的课题。本课题组以此为出发点，通过对 SRM 的结构、运行原理、以及数学模型的研究分析得出可以在转子凸极与定子凸极相对区域、转子凸极与定子槽相对区域提高检测精度满足检测要求的匀速检测方法。结合 ANFIS （自适应模糊神经网络）智能检测方法和匀速检测方法，可为电机控制提供实时可靠的角度位置信号，实现 SRD 开关磁阻电机调速系统的正常运行。该研究成果已获得中国发明专利 1 项（已授权）， EI 收录文章 1 篇。

生物瓣膜应用于临床已经有数十年，但同种瓣膜来源有限。异种瓣膜是理想的代替 品，但多年临床应用暴露了其在体内的易衰退性，从而限制了它的广泛应用。 本研究采用自行研制的异种（猪）无支架主动脉瓣作为骨架，应用组织工程学方法 将动物内皮细胞种植其上，形成具有细胞活性的异种生物瓣膜。进而进行动物体内植入 实验，实验组和对照组各六只绵羊，六月龄，分别植入组织工程异种无支架生物瓣膜和 非组织工程瓣膜，于术后 1、2、3 月超声观测植入瓣膜的功能情况，三个月后将瓣膜取 下，进行扫描电镜、同位素 H-腺嘧啶脱氧核苷吸收率、病理、功能检测，比较两种方法 处理的瓣膜在结构、机械特性及细胞存活情况的差异。 研究结果表明：猪的主动脉瓣膜作为心脏瓣膜支架来源是一种可靠的，结构合理的 替代品。戊二醛处理的异种瓣膜经左旋谷氨酸处理后，能成功的减除戊二醛的细胞毒性， 并能成功种植内皮细胞。种植在瓣膜上的内皮细胞能减轻免疫反应，防止在瓣膜上的血 栓形成，减少钙盐在瓣膜上的沉积，减少瓣膜的钙化，从而可延缓瓣膜衰退。组织工程 瓣膜具有非组织瓣膜不可比拟的耐久性。该研究制作了一种新型的抗衰退的组织工程异 种无支架生物瓣膜，并通过动物实验为进一步研究及临床应用奠定基础，具有重要的应 用价值。经专家讨论认为该研究达到国内领先水平。