工业机器人智能制造生产线 工业机器人智能制造生产线是以小型的柔性制造系统为载体，主要特点是占地空间小、操作安全、师生容易上手； 工业机器人智能制造生产线 可作为大专院校、中高职学生自动化专业、机电一体化专业、机器人专业、企业工程师进行机器人、数控加工、 材料出入仓库进一体化组建工业4.0智能无人工厂培训，提高阶段综合性学习与训练。 采用了模块化的设计，学生可以发挥自己的创新思维，对原有的生产流程进行创新改造。在掌握基础知识的前提下，进一步提高学生的积极性、动手能力和创新思维。 工业机器人智能制造生产线，是对工业现场大型设备进行提炼和浓缩的一款小型智能制造生产线实训设备，专门为职业院校、教育培训机构等而研制的，它适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、控制工程、测控技术、计算机控制、自动化控制等相关专业的教学和培训。融合了数控机床加工、光、电、气，包含了PLC、机器人、传感器、气动、工业控制网络、电机驱动与控制、计算机等诸多技术领域，对柔性制 造技术的工作过程进行研究，监控系统、主控PLC和下位PLC通过网络通讯技术构成一个完整的多级计算机控制系统，通过训练，使学生了解智能制造生产线的基本组成和基本原理，让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术，帮助学生从系统整体角度去认识。为信息学院自动化和电气工程自动化本科及其控制科学与工程研究生均提供了实验和科研的平台。 工业机器人智能制造生产线组成简介 1、立体仓库单元    立体仓库单元的主要功能是为系统提供加工工件原材料和储存成品件两大仓储功能，采用三层货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。 2、环型流水线单元    环型流水线单元主要由铝合金型材基体、环行传输线、自动导向机构、变频调速系统、自动定位机构等组成。可完成对工件在不同速度下的输送，不同工位的自动定位，从而大大提高了自动环形传输线的工作效率。3、数控车床加工中心单元    数控车床加工中心单元采用小型化，占地小，用于整个工件的轴类部份的加工，采用自动门、自动装夹、四工位自动刀架、并有工件冷却加工系统，现实机加工件无人化DNC自动加工，配置伺服电机、工业级数控系统，精度高。 4、立式数控铣床加工单元    立式数控铣床加工单元采用小型化，占地小，用于整个工件三轴联动。可用于雕刻、数控钻、数控铣等加工工艺，采用自动门、自动装夹等，现实机加工件无人化DNC自动加工，工业级数控系统，精度高。 5、六自由度机器人单元    六自由度工业机器人、抓取机构、气爪等组成，主要完成对工件的提取及搬运到各数控加工单元、AGV小车搬运单元及工件视觉检测单元等。包含旋转（S轴），下臂（L轴）、上臂（U轴）、手腕旋转（R轴）、手腕摆动（B轴）和手腕回转（T轴）,6个关节合成实现末端的6自由度动作。 6、四轴坐标机器人    四轴坐标机器人主要负责立体仓库的原材料入库与出库、成品零件的入库。够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机。他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业，具有高速性的最大化吞吐量,超长的工作运行时间,节省地面空间。 7、视觉检测单元单元    检测单元的主要功能是对工件的精度、外观形状品质是否合格，通过摄像头获取工件的图像，由图像处理器完成工件合格与否的判断，将不合格工件剔除，将合格的工件传送至下一单元，而将不合格的工件推送至废料槽。 8、RFID系统单元    RFID系统单元是一种非接触式的自动识别系统，它通过射频无线信号自动识别目标对象，用于对工件材料的信息记录，加工路径记录、产品追溯化管理，由RFID标签和RFID读写器组成，标签安装在工件放置的工装板上-记录该工装板上放置零件信息，RFID读写器安装在工装板经过的每一个工位上，当工件到达该工位时系统可通过读写器，识别到该工件的运输及加工途径。每个传输工装板上都安装有RFID标签，在每个加工工位物料都需要进行识读操作，并将信息通过网络传输给服务器，实时的跟踪物料位置信息和仓储位置信息，做到物料、成品、半成品的可追溯性管理。 9、AGV小车搬运单元    AGV小车无人搬运车由机器人输送加工后的零件或从库房特定库架抓取零件，AGV智能小车并依据方位计划运动途径，运行至装卸站,准停，主动将零件放置到装卸站缓冲区，由四轴坐标机器人卸货至立体仓库成品区或原材料区。实现线边设备和自动仓储的自动上下料功能，采用激光通讯传感器通讯，信号传输快捷方便；行走模组采用PLC控制，AGV的PLC通讯，PLC发送任务码给机器人，实现点位控制；主控通讯，AGV整体与主控PLC通讯。 10、PLC工作站单元    采用工业自动化主流PLC，可随意扩展，配备触摸屏、具备物联网接口，铝合金型材构成，连接牢固。 11、总控台     总控平台主要由单相电网电压指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、10.4英寸工业彩色触摸屏S7-315主机，电脑等组成，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。它带有电源总控制系统、视频监控系统，产线处的有数据均可从总控制台收集获取，可通过总控调度分配各个模块的工作职能。电源系统实施强弱电分开管理，待机休息及检修时要求强电关闭，控制、信号灯弱点部分完全独立运行。 12、零部件周转拖盘     用于原材料及成品件的输送周转用，配合RFID系统及智能仓库、环型流水线中应用。实现送料，取料，输送周转功能；实现智能化工作与管理，并对每个环节的时间点、责任人等关键数据进行实时采集，汇集到统一的信息平台，最大限度的提高存储货物的能力。

项目背景：目前电力机器人在作业过程中，由于环境恶 劣，电磁刚绕强度高，造成控制系统不稳定；同时在巡检过 程中，要对各种线路金具、各种作业仪表进行识别与检测， 通常采用机器视觉技术。但由于机器人作业在野外或阴暗照 明等复杂环境，存在识别率低，不稳定等问题。本项研究针 对特殊应用环境，拟开发一套基于机器视觉的巡检机器人控 制系统。 所需技术需求简要描述：1.基于多传感器信息融合的机 器人越障系统：主要包含视觉、激光雷达、超声、红外等传 感器信息，能够实现对巡检路径上障碍物的实时识别与定 位；2.巡检机器人远程监控平台：用于对巡检机器人采集到 的信息进行远程传输和监控，包含巡检路径上的实时视频传 输、机器人运行状态信息显示、巡检故障诊断与显示等；3. 小样本深度学习算法：针对极端环境下数据采集困难，数量 少等问题，研究基于小样本学习的深度学习算法，提高极端 环境下的障碍物识别精度；4.图像增强算法：针对高空强光、 阴暗、潮湿等极端环境所带来的图像识别困难问题，研究相 应的图像增强算法，提高识别精度。主要技术指标：1.开发 设计一种适合高压线路金具视觉检测与识别技术，对输电线 路各种金具进行动态识别与检测，解决野外环境下识别率低 的问题，形成一套完整的线路金具机器视觉识别与检测方 法。2.开发设计一种适合地下阴暗、潮湿、多尘环境下视觉检测与识别技术，形成一套完整的机器视觉识别与检测方 法。包括线路金具的识别模型和线路金具的定位方法与双目 测距技术。  对技术提供方的要求:拟与高校联合开发，要求团队具 有类似经验，具备电力机器人研究经历，具有电力线路识别 研究基础，最好有研发案例。 

复旦大学工程与应用技术研究院和华山医院联合组成攻关小组，用三天完成方案和图纸设计，不到三周就成功开发出消毒机器人第一代样机。样机“出炉”后，这个“神速”的团队与复旦大学附属中山医院的医务人员一起实验应用，在楼道等敞开式空间和病房等较狭窄区域，自主无障碍行走，自动消毒，效果和应用前景得到了院方护理部的认可，并结合实际应用场景，提出了升级版的建议。就像打枪一样，指哪儿打哪儿。”复旦大学工程与应用技术研究院副院长甘中学解释，在已有移动平台的基础上增加视觉系统、消毒设备及过程控制系统，使机器人隔着几重墙壁也能“听”到指令，自主运动到指示位置，实现人机远程融合控制的自动消毒。“远程”能不能再“远”一些？研究人员采用云服务器作为中间代理，只要有4G信号，就可以控制。攻关小组还增加了判断socket通讯连接机制，如果一方意外断开，则令小车停止；同时又加入心跳机制，控制端每隔一秒给小车发送一个“ok”，五秒没有收到“ok”小车就自动停止。消毒机器人的功能于2月21日在中山医院进行了实地测试。无论是在候诊大厅还是在病房中，消毒机器人都“游刃有余”。

在已有移动平台的基础上增加视觉系统、消毒设备及过程控制系统，使机器人隔着几重墙壁也能“听”到指令，自主运动到指示位置，实现人机远程融合控制的自动消毒。 2020年2月12日，在新金博大厦进行的喷洒测试中，从同楼层到相差十几楼，在不同位置都能够实现对机器人的远程监控。消毒机器人的这些功能均于2月21日在中山医院进行了实地测试。

几何机器人是在具有多边形、多面体、回转体等几何形状结构基础上，通过安 装动力装置和控制系统实现了机器人的缩放变形、运动等功能，主要应用于军用后 勤运输和极端复杂环境的探测。通过把几何机器人与 STEAM 教育、创客教育相结合， 开发了系列教学用几何机器人产品并编制了配套课程。创新性提出 MAEAP 教育理念， 即以几何机器人为载体，融合数学、科学、工程、艺术和哲学，培养青少年数学家 的严谨思维、科学家的创新精神、工程师的实践能力、艺术家的美学情怀和哲学家 的普世情怀。 项目特点： 320 1.完全原创的自主品牌：开发的几何机器人系列产品，具有完全自主知识产权， 已获数十项国家发明专利。 2.紧扣中国基础教育：与中小学数学几何、物理、生物等基础学科知识密切结 合，通过项目实践教学活动，加深学生对知识的理解，完全贴合我国基础教育的国 情。 3.新技术和新概念的应用：把军用机器人技术、人工智能、人机互动多项前沿 技术应用到几何机器人的课堂中，综合培养青少年的科学素养和创新意识。 4.极具数学与艺术内涵：几何机器人将数学原理、知识和概念深度融合到产品 和课程设计中，巧妙的结构体现了艺术美感，让所有学生学习科技同时 感受数学的 美妙。 5.解决了国外教具昂贵、国内教具灵活度差、有知识产权风险等痛点。

采用四驱四轮结构，可以自主移动、自我管理、自动避障和充电，连续不间断对变电站或厂区进行巡视巡检作业。机器人本体搭载高性能红外和可见光摄像机、无线通讯系统、激光雷达，可以实现在场站自主巡逻、观察周围环境、监控设备运行状况、检查设备故障情况、自动识别仪表读数等功能要求。 本产品的使用，实现了变电站全天候、全自主巡检，有效地降低了工人劳动强度和变电站运维成本，提高了巡检作业和管理的自动化、智能化水平。 产品特点 （1）自动导航 利用激光雷达，实现机器人自动导航巡检。 对站内导航部署实施实现无轨化操作，不影响其他设备布局变化。 （2）搭载高清相机/红外相机/全向云台 利用激光雷达，实现机器人自动导航巡检。 对站内导航部署实施实现无轨化操作，不影响其他设备布局变化。 （3）遥控操作/双电池备份 机器人配备有手动遥控器，可以控制机器人的运动和云台的运动，镜头变倍等操作; 系统配备双电池，可以随时更换电池，增加续航能力。 （4）本地报警故障 当机器人本体部件出现故障时，机器人语音报警并形成报文上传到本地监控后台，后台也可进行语音报警。 （5）低电量返航/自动充电 当电池电量低于预设的报警阈值时，机器人自动返回充电点。机器人实现无人管理，可自动回到充电点，自动完成充电。 （6）自动避障 机器人遇到障碍物阻碍通过时，停车避免冲撞，并报警提示。

本技术成果是一种以甘油为主要成分的水溶性 环保型导热油，属于热传导介质领域。导热油中甘 油的质量分数约为95%。新型导热油非常环保，可 与水以任意比例互溶，且不含任何有毒有害物质， 无需特别处理即可排放，具有材料来源广，价格 低，加工工艺简单的优势，同时导热油可在较高温 度下长期运行。

本项目开发的水下作业机器人主要应用于形状不规则的活体海珍品(如海参)的低成本捕捞，其研发难点可归结为水下环境感知、目标生物识别、高效无损抓取。本项目围绕软体机器人水下环境感知与目标抓取关键课题，构建了一个集多软体机械臂/末端抓持器、水下移动于一体的新的实验样机。其特点是可以像生物体一样改变自身形状、刚度与运动从而更加高效、安全地与人类和自然界生物进行交互，避免了传统刚性机器人在设计、加工、控制系统设计等方面的复杂度，因此可在增强作业可靠性的同时降低生产成本。软体机器人具备的以上诸多优势使其在海珍品高效、无损捕捞作业中具有广阔的应用前景

下肢辅助步行康复训练，是针对脊髓损伤患者进行康复治疗的重要手段。团队研究和开发了一种下肢步行训练机器人系统样机及关键技术。它主要是利用安装在患者下肢的外骨骼系统，按照预先设置的行走步态，帮助产生或纠正患者的行走步态，同时通过安装在机器人机构中的传感器和外部传感器，取得患者步行康复训练的进程并安排康复计划的改进。研究团队结合人体工程学、仿生学和机械设计等技术，设计了具有髋、膝和踝关节6自由度的连杆助行腿；构建了由跑步机、减重支撑系统和下肢外骨骼系统的多机平台；针对患者初期、中期和后期，开发了机器人主动（位置控制）、患者半主动（阻抗/导纳控制）和患者主动（步态自适应控制）等训练模式。

一种航空救援机器人，包括无人机飞行平台以及安装在无人机飞行平台上的卷扬装置；卷扬装置包括基座，以及安装在基座上的卷扬器和驱动电机；卷扬器包括壳体以及安装在壳体内可旋转的绳索缠绕盘；绳索缠绕盘的两侧分别为第一盘面和第二盘面，驱动电机驱动绳索缠绕盘旋转，绳索缠绕盘连接有绳索，用以使绳索能够通过缠绕到绳索缠绕盘的第一盘面上进行收放；壳体上设置有绳索穿过的收放口，收放口与第二盘面相对设置，用以使位于绳索缠