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核电机器人关键技术与智能装备研发及应用
本成果针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
为保证核电站正常、安全地运作，可利用机器人取代操作人员定期对核设施内部的设备进行检查、维修，以避免设备故障、老化等现象出现。针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
成果一：整体螺栓拉伸机拉伸量自动测量装置实现了对反应堆压力容器顶盖主螺栓拉伸量及残余拉伸量的远程自动测量，降低了人员所受辐射剂量，提高了系统整体工作效率。
成果二：蒸汽发生器一次侧堵板操作机器人完成核电站蒸汽发生器一次侧堵板的安装、紧固、自动充气密封和拆除，利用定位装置可360°旋转的螺栓紧固机械手、力矩反馈传感系统和视频监控系统实现智能定位、自动路径规划、螺栓拧紧力矩的自判断、气压密封和过程监控。
成果三：建立了首套核反应堆探测器组件自主回收作业机器人系统，并进行了误差建模、系统标定、精度测试与实验验证，验证了系统的可靠性和有效性。
主要性能指标包括重复定位精度、视觉定位精度、具备轨迹跟踪、视觉伺服控制、力感知、目标精确测量功能。
北京理工大学
2022-08-17
江苏汇博机器人技术股份有限公司
江苏汇博机器人技术股份有限公司
2022-05-24
多关节教学工业两用型机器人及控制系统
项目概况 NGR01 型多关节教学工业两用型机器人由五个自由度(腰、肩、肘、摆腕、旋腕)和一 个电动手指组成。每个关节均采用步进电动机(教学型)或交流伺服电动机(工业型)通过谐波 齿轮减速器和齿形带驱动，整个机构采用铝材加工而成。电气控制系统采用三级计算机结构 的多 CPU 并行工作方式，既可以通过控制器上的薄膜按键现场手动示教独立运行，也能通过 上位机虚拟现实仿真软件运行于自动方式，还设计有智能型遥控器接口。该产品是江苏省高 校自然科学研究基金项目成果，已经通过省级鉴定和验收，现制造出样机，拥有自主知识产 权(实用新型专利“ZL200620125163.3：五自由度多关节机器人智能遥控器”和软件著作权 “2008SR03425：NGR01 型多关节工业机器人控制与虚拟仿真软件”)。
南京工程学院
2021-04-13
基于交互力识别运动意图的欠驱动康复机器人的控制方法
本发明属于外骨骼机器人控制相关技术领域，其公开了一种基 于交互力识别运动意图的欠驱动康复机器人的控制方法，其包括以下 步骤:(1)确定欠驱动康复机器人的驱动电机数量及驱动角度矢量;(2)确定运动关节角度矢量;(3)确定初始关节角度矢量。(4)计算出传动矩 阵;(5)求得驱动电机与关节转角之间的关系式;(6)确定欠驱动康复机 器人的刚体雅可比矩阵;(7)确定欠驱动康复机器人末端的速度映射矩 阵;(8)构建出驱动电机的驱动空间到欠驱动康复机器人操作空间的投 影矩阵;(9)根据测量数据计算出患者的手施加在
华中科技大学
2021-04-14
一种基于CAD导入的工业机器人图形化控制系统
本发明涉及工业机器人领域，旨在提供一种基于CAD导入的工业机器人图形化控制系统。该种基于CAD导入的工业机器人图形化控制系统包括工控机控制器、运动控制卡和机器人本体；工控机控制器能将图形化任务转化成运动控制指令，并发送到运动控制卡；运动控制卡能接收运动控制指令，控制机器人本体进行运动；机器人本体包括伺服驱动器、伺服电机和机械关节结构，用于完成具体工作动作。本发明结合了CAD图纸导入和PC机操作的优势，能将加工工件的CAD图纸自动编译为运动控制卡可以执行的机器人指令语句，不需要用户直接输入具体的控制指令代码和参数，提高了参数输入的精度、速度以及编程的速度。
浙江大学
2021-04-13
生物融合式踝关节康复机器人
随着社会老龄化、疾病、事故造成的人体肢体运动功能障碍的增加以及人们对身体健康、康复质量的重视，可以有效提高患者康复效果和效率的康复机器人成为康复工程领域的重要研究内容。踝关节是人体负重最大的屈戊关节，也是下肢运动损伤的高发部位，开展能够实现人机交互、协调的踝关节康复机器人的设计研究具有重要现实意义。
结构特点：
机构的运动由机械与人体共同确定；
（2） 人体处于机械内部，动平台可实现绕踝关节中心转动；
（3） 机构具有远程运动中心， 动平台可实现绕踝关节中心转动；
机构可实现对踝关节的牵引治疗；
（5）驱动轴上增加弹性储能运动副，以 提高机构的安全、可靠性；
（6） 康复过程中，机械和人体可以进行 协调和交互
性能指标：
（1）运动范围: 背曲 25°-30°，跖曲 35°-40°，内收 25°-30°，外展 25°-30°，内翻 25°-30°，外翻 15°；
（2）运动速度: 3-50°/min;
重量：20 kg；
I型尺寸：60×42×62 cm；
（5）II型尺寸：50×85×65 cm。
燕山大学
2021-05-04
坐卧式多关节康复机器人研发
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上，由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。
根据流行病学数据统计，在中国脑卒中发病率达120/10万，颅脑损伤发病率达783.3/10万，脊髓损伤发病率达20/100万，其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响，同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人，主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。
结构特点：
（1）驱动部置于大腿转动关节后端，作为配重来平衡运动部分重量；
（2）腿部杆长自动调节和设定；
（3）左右机械臂之间的宽度自动调节；
（4）关节扭矩测量不通过中间传动环节；
（5）驱动部分和导线完全封装。
性能指标：
（1）单腿自由度：3；
（2）适应患者：155-190cm；
（3）腿部杆长调节范围：90mm；
（4）转动范围：髋关节0～80°，膝关节0～120°，踝关节－20～30°；
（5）关节速度：髋膝踝关节（11.7r/min，16.5/min，19.9r/min）；
（6）关节力矩：髋膝踝关节（17.1kg·m，12kg·m，2.1kg·m）。
创新点：
（1）机械臂自平衡的轻量化设计；髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计；可搬移患者移动式座椅的人性化设计。
（2）基于关节力矩传感器、腿部传感器，肌电信号采集系统的主动辅助训练控制；基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。
燕山大学
2021-05-04
空潜两栖机器人及方法
本发明公开了一种空潜两栖机器人，包括带电子舱的机架；所述机架为三角翼机架；所述机架上分别设置有空中运动系统和水下运动系统。所述空中运动系统包括在机架三个顶点分别设置的空气推进器；所述空气推进器包括带螺旋桨的电机，所述螺旋桨的外围设置有空气圈；所述空气圈与机架的衔接处采用大圆弧过度；所述三个空气圈所占面积总和不超过机架三角形面积的六分之五；所述电机的输出轴上设置有防止高压力水流的初级密封和防止低压力水流的次级密封；所述初级密封为可控静密封；次级密封为动密封。
浙江大学
2021-04-11
智能玩具—AP人性化机器人
项目的来源于国家863项目，并已经申请专利。 本成果应用人工心理（Artificial Psychology，AP）和人工智能理论，集成多种技术，将人类的情感、意识、智能赋予机器人。 AP人性化机器人具有以下功能：能听会说，唱歌跳舞，知冷知热，回避障碍，认识主人，识别同类，性格成长。 AP人性化机器人是一个系列产品，现有样品： 1、智能爬虫 2、走迷宫鼠 3、智能娃娃 4、智能表演团队
北京科技大学
2021-04-11
8轴智能视觉焊接机器人
八轴智能视觉焊接机器人是一种八自由度专用机器人，中六轴属于焊接机器人，另外二轴 属于焊接变位机，使得系统能够实现焊接机器人与变位机协调运动，其针对体系结构、机械结 构、示教再现理论、轨迹规划和优化方法、轨迹跟踪控制策略等机器人关键共性理论和技术展 开研究，采用运动控制卡的方式来实现对机器人空间位置与速度的控制。焊接变位机同焊接机 器人配合，扩展了焊接机器人的工作空间，提高了焊接生产效率和焊接质量。 本系统采用接触式焊缝跟踪与摄像机焊缝跟踪系统相结合，焊前对焊缝进行数据及图像 采集，通过计算机软件对焊缝数据及图像进行处理，生成虚拟焊缝。由虚拟焊缝识别系统控制 执行机构在焊接时进行焊缝跟踪，提高焊缝质量。八轴智能视觉焊接机器人主要应用于汽车及 其零部件行业和工程机械行业。机器人编程采用示教再现方式，可以通过示教盒直接编程也可 以进行离线编程，实现点位和连续轨迹匀速控制；在焊枪部分安装人体红外感应开关，保证工 作人员安全问题；将视觉传感器作为测量工具来测量机器人末端或是目标的位置，利用视觉信 息来控制机器人末端执行器相对目标或是目标特征的相对位置和姿态，从而减少抓取错误及失 误。
华东理工大学
2021-04-11