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助老助残高端服务机器人关键技术开发及应用
助老助残高端服务机器人，是为了满足老年人和残障人士的生活需求、医疗护理需求而研制的高科技产品，是在第一代智能护理床的基础上开发的第二代产品，主要包括智能轮椅、智能护理床、可穿戴设备、陪护机器人、康复训练设备、慧明PAD等产品。这些产品能有效解决随着人口老龄化严重、年轻群体迫于社会压力无法全职照看老人以及社会护理人员短缺等问题。
南京理工大学
2021-04-14
大型水动力装备在位机器人加工关键技术及其应用
重大装备是制造强国战略的重点，水轮机、舰船推进器等大型水动力装备是重中之重。随着对单机容量和能量转换效率需求持续增长，大型水动力装备重量尺寸大、加工空间受限、精度一致性要求高等特征的出现，给加工方式带来了新的要求与挑战。“数控加工”存在结构与位置形式固定、加工覆盖区域有限、可达性低等问题；“人工加工”虽具备灵活性，但存在劳动强度大、工作环境恶劣、加工精度一致性差等问题。
机器人在位加工具有大行程、高柔性和快响应等优点，可有效解决现有大型水动力装备“数控加工”和“人工加工”存在的受限空间复杂曲面加工区域小、柔性差、响应慢和精度一致性差等问题。但亟待突破受限空间加工轨迹规划、多阶模态加工过程控制、敏捷加工可重构装备等关键难题，以实现大型水动力装备在位高精高效敏捷加工。
本成果从受限空间高精加工轨迹规划、多阶模态高效加工过程控制、人机协同敏捷加工工艺装备三个方面开展研究，提出了机器人“加工刚度-力致误差”评价指标，发明了基于排斥势场的轨迹规划方法，研发了机器人加工多约束规划、视觉跟踪测量与误差在线补偿等软硬件模块，提出了“颤振稳定性-切触面积”高效加工优化新方法，研发了加工余量、切削负载自适应调控系统，提出了“操作经验知识迁移-知识驱动可制造性分析”工艺规划新技术，发明了国际首台（套）大型水动力装备在位机器人加工可重构装备，研发了大型水动力装备机器人化全流程加工产线，实现多种水轮机转轮和推进器叶片加工效率提升30%以上，水轮机局部加工精度最高可达±0.1mm。
图1 机器人加工软件
图2 大型水轮机转轮的机器人在位修复加工系统
图3 大型舰船用螺旋桨机器人在位加工系统
华中科技大学
2023-04-19
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
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
轻量化6自由度工业机器人
项目成果/简介: 该项目通过铝合金压铸、铝/钢复合压铸、伺服电机高效相变热控等方法，实现机械臂、减速机与伺服电机等工业机器人成套的变革性轻量化技术突破；研发高性能控制系统，实现具有动力学特征的智能运动控制关键技术；项目采用制造工艺及控制系统自主开发，高度可控，将降低工业机器人的应用成本，提升我国工业机器人产业的整体技术水平及产业竞争力。 在前期研究中已获得工业机器人关键部件相关专利授权20余项，获得广东省科技计划多个项目支持及国家重点研发计划“智能机器人专项”立项：工业机器人整机性能提升与验证，并已建成广东省功能结构与器件智能制造工程实验室、广东省节能与新能源绿色制造工程技术研究中心等平台。 该项目具有低成本轻量化特征的核心部件及其规模制造技术；具有动力学特征的智能运动控制关键技术。在广东省两项重大战略专项支持下，已成功开发出精密RV减速机、相变热控伺服电机、仿生轻量化机械臂等产品。自主研发减速机核心零部件自主设计并组装的轻量化机器人整机知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
华南理工大学
2021-04-10
室内变电站智能巡检机器人
面向室内变电站无人值守与智能巡检的生产需求，结合摄影测量与移动机器人专业方面的优势，首创性将自主测图与导航等机器人技术、人工智能技术与移动测量技术引入室内变电站巡检领域，研发了面向无人化、高精度、适应性强以及集成度高的室内变电站智能巡检机器人。实现了可视化建模、全天无人化巡检、仪表读数自动识别、机械臂辅助读表、异常检测和自主充电等功能，满足了室内变电站巡检的各方面需求
武汉大学
2021-04-10