1. 痛点问题 空间能力指人类利用对形状和空间位置的基本理解、记忆、推理和生成物体间空间关系的一种能力，对科学、技术、工程和数学学科发展具有重要作用。现有针对儿童空间能力提高的训练方式主要包括通过特定的练习或者阅读文档对个人进行训练，以及通过给个人提供注重空间能力发展的课程进行训练。由于测试阶段与训练阶段任务非常相似，这两种训练方式对空间能力的提升十分有限，且不具有通用性，无法通过有效训练，将被训练技能上得到的提高迁移至未经训练技能。 2. 解决方案 模块化机器人可以根据环境和任务的不同自适应的改变自身构型，设计精巧、灵活度大，是一种训练儿童空间能力的理想物理实体。本成果提出了一种模块化机器人内部结构优化方法，自动计算模块内部元件优化的排布方式。算法构建了具有结构强度、空间利用率、装配复杂度三个参数的能量函数，通过模拟退火算法得到能量函数的最小值，即为排布算法的最优解。此外，设计制造了一种自重构机器人单元模块，具有结构简单、成本低廉的优点，降低了安装和拆卸的难度。由该模块组成的模块化机器人能在不同构型间自动转换，并在不同构型下进行运动。 合作需求 寻求与机器人、儿童/青少年教育等行业公司合作，对产品进行推广，普及机器人教育，提升大众对机器人的认知，把机器人作为教学的内容给到学生和老师，为幼儿园、K12甚至高校、研究院输入相关课程解决方案。使用人工智能+互联网+教育的模式，提供机器人设备及线上教学课程，帮助用户提升空间能力，共同推动机器人在少年儿童教育产业的发展。

Ø 气动人工肌肉驱动器具有较强的柔性及仿生性，其高功率/质量比的特点使之在仿人机器人技术领域中具有无可比拟的优势。对气动人工肌肉的静、动态特性深入进行了建模与实验研究，进行了气动人工肌肉驱动的关节特性分析及位置控制研究。分别研制出气动人工肌肉驱动的仿人灵巧手，以及十四自由度双臂机器人，通过简单的材料制作出性能优异的气动人工肌肉，辅之模糊自适应控制、协调控制等高精度气动伺服控制技术，实现了灵巧手基于数据手套的主从抓持操作、机械臂自动驾驶方向盘等动作。该研究为气动人工肌肉的广泛应用奠定了坚实的

研制了网络化移动机器人群编队的分布式协调控制系统，系统地开展了关于多机器人编队寻迹控制方法、无线网络下多机器人通信环境的建模和协议设计两个方面的研究；研制了基于OPNET的多机器人编队控制仿真平台和具有非完整约束的多移动机器人实物演示系统。

MKRB-Y2激光焊接机器人工作站主要由焊接机器人、变位机、激光器、激光电源、控制系统、激光指示定位系统、光纤传输及聚焦系统、冷却系统等组成一套智能激光焊接机器人工作站。 工作站激光电源采用最新型基干触摸屏操作控制的智能化高精度恒流型开关电源，内部采用基干FPGA和ARM的嵌入式结构，控制部分是基于Linux内核操作系统，外部显示配置彩色触摸屏，提供了水温、水压、缺相、过流、过压等多种故障报警功能，通过触摸屏界面可以实现对多种激光波形和参数分段进行编程，人机界面美观大方，功能强劲，质量可靠，各种技术指标参数处干同行业技术领先水平。基于工业控制现场总线的数据通讯，具备较强的抗干扰能力。

MKRB-Y3激光切割机器人工作站主要由切割机器人、伺服变位机、光纤激光切割电源、机器人激光割枪系统、安装框架、冷水机系统、集成控制系统等组成。可以24小时连续作业，跟人工作业相比，其效率，质量，稳定性等有很大提高。 三维光纤激光切割机器人系统是一种可对不同度的金属板材进行多角度，多方位柔性切割的先进的激光切割设备，其利用工业机器人灵活和快速的动作性能，根据用户切割加工工件尺寸的大小，通过将机器人进行正装或倒装，并针对不同产品、不同轨迹进行示教编程或离线编程，通过光纤激光切割头对不规则工件进行三维切割;利用光纤将激光传输到切割头上(光纤激光切割头上配备专用光纤随动装置和光路传输装置)，再利用聚焦系统进行聚焦，可对多种三维金属板材进行多方位的切割。根据金属板材的厚度不同，所选光纤激光器的功率大小也不一样，对不同功率的激光器配备制冷量不同的冷却系统，以保障激光器的正常工作。本套三维光纤激光切割机器人系统作为激光应用技术的高端技术已经越来越广泛地应用干汽车制造行业加汽车零部件、汽车车身、汽车车门框、汽车后备箱，汽车车顶盖等各个方面。本套系统可以代替了传统的加工方式，降低了模具投资，大大缩短了汽车制造商和零部件配套商的开发周期，提高加工效率和切割工件的精度，降低了生产成本，是汽车制造商和零部件配套商提高竞争力的有力工具。

机器人打印3D工作站六轴关节机器人，数字化焊接电源，推拉丝焊枪与防碰撞装置、3D离线编程软件、铣削减材系统、移动式煌接除尘器、3D柔性连接平台、控制系统、防碰撞焊枪、移动烟尘净化器、安全围栏等组成一套智能3D增材制作机器人打印工作站，可广泛用于有色金属的3D成型打印及工艺试验。满足教学需求，方便实际应用的高配置型机器人3D接工作站。本工作站按照企业应用要求:标准模快化设计，通过学习机器人工作站结构，配置选型、控制原理，PLC控制原理与编程，以及系统之间的通讯、3D打印工艺分析、工艺评定，工装设计原则、机器人外部轴的添加与联动。安全防护、1/0通讯、程序数据、程序编写、硬件连接、通讯方式设定。掌握机器人编程操作、M参数设定、工装设计基础、变位机选型与通讯。适合中高职、本科院校自动化、焊接及材料成型类相关专业《金属3D打印技术》、《工业机器人与控制技术》、《焊接自动化技术》《自动化技术》《金属3D打印技术》等课程的实训教学，提供机器人的编程、维护、焊接工艺的编制、工作站的项目设计及项目管理全方位实训与工艺试验论证。使用KRL结构模式设置可快速编写打印程序。将零件的三维模型输入到计算机3D打印制造软件中，由软件通过几何层面的分析，确定增材制造的策略，数模分层切片，多种加工策略，包括增材和减材制造的交善时机，并生成多种加策路和加工代码。

该设备是培训数控机床上下料机器人操作技巧的一个工作站，通过它能够了解机床上下料机器人系统的基本构成，学习掌握机器人在机床上下料的基本功能，包括由机器人上下料搬运、原材料仓储、加工在线视觉检测、成品库仓库、通讯、多工装夹具快速切换等功能。该设备由上下料工业机器人、原材料仓库、视觉检测、成品仓库、快换装置等组成。

本实用新型公开了带有充电功能的扩音器，包括扩音器、蓄电池、发电机、旋转轴、齿轮、滑销、弹簧、齿条、保护罩、显示器，该带有充电功能的扩音器，结构巧妙，功能强大，操作简单，通过使用该装置，无需使用人员将扩音器移至指定的充电区域即可对蓄电池进行充电处理，便于使用人员随时对扩音器进行使用，极大的提高了扩音器的使用效果。

针对电动汽车充电要求快速，可靠，充电过程复杂等特点，开发出一系列大功率电动汽车用充电机。在高频大功率开关电源的基础上，加入一套完善的控制系统和保护机制，能够使电池的充电过程最优化和多样化。可以适应不同类型电池充电的要求。同时根据大量的实践经验，对电动汽车充电过程中经常出现的人为误操作，作了完善的保护。充电机配置友好的人机界面，方便操作人员使用。 目前，已经形成产品的有10kW、30kW、50kW三种类型的充电机。其中北京市公交电动汽车运行示范线采用我们研发的30kW充电机30台（可并联使用）。密云电动汽车运行示范线采用我们研发的50kW充电机10台（配有触摸屏）。10kW充电机主要应用于铁路系统，目前已经有多个铁路局的机务段和车辆段采用我们研发的10kW充电机。 技术特点： （1）高频化，小型化 对于充电机的主电路部分，我们采用先进的高频开关电源技术，主开关器件主要采用IGBT，提高开关频率，使充电机相对老式相控充电机体积和重量大大缩小，同时主电路所产生的噪音也大为降低。 （2）高安全性 因为电动汽车充电涉及到充电操作人员、司机、乘客等人员安全，所以我们设计的充电机都采用隔离式主电路，主要的隔离变压器的耐压等级可达DC4000V，同时有良好的接地设计保证人身安全。 （3）高可靠性 我们在研发中，始终把产品的可靠性放在第一位，通过大量的各种试验和长期的实践运行不断改进，使我们的产品有很好的可靠性，高的电磁兼容性。 （4）高度智能化控制 在电动汽车充电过程中，为达到最优化的充电效果和最短的充电时间，以及不同的充电需要，我们设计了一套行之有效控制系统，以高可靠性16位CPU为基础，可以完成整个充电过程的自动化，无需人工干预。在整个充电过程中可采用不同的充电模式，不同的参数，可以将不同的充电模式和参数组合，一旦参数和模式整定完，整个充电过程完全由控制系统完成。同时在充电过程中实时计算输入电能和输出电能，防止电池过充电。 （5）完善的通信接口 充电机带有485、232以及CAN接口，485和232接口可用于大量充电机组成一个充电站的监控网络，可通过上位机实现对所有充电机的遥控、遥测等功能。CAN接口可以和车辆或地面的电池管理系统相连接，可以和电池管理系统做到数据共享，这样更加智能的充电和充电过程中的电池安全和人身安全。 （6）完善的上位机软件 为了充电机集中控制和数据统计和数据分析，我们研发了功能强大的计算机监控软件，可同时监控128台甚至更多的充电机，不仅可以监视充电机运行参数，还可以控制充电机的运行和停机和修改充电机的运行参数。本软件有数据记录功能，可以记录每次充电的所消耗的电能，画出充电机的充电曲线，记录电池的充电循环次数以及充电过程中发生的故障。所有统计数据都可形成报表并打印。 （7）高电压、电流控制精度 电池对充电机输出电压和电流的控制精度有很高的要求，例如：锂电池对充电机的输出电压的范围有很高的精度，为保证充电过程中的电池安全，本充电机对输出电压和输出电流有很高的控制精度，电压和电流控制精度可达1％内，同时控制系统会自动补偿充电线和充电插头中的线路压降，保证电池侧的输出电压精度。 （8）完善的人为故障保护 在充电机的使用过程中，所出现的故障90％由人为所致，根据长期的使用经验，本充电机对各种人为故障作了相应的保护。例如：电池极性反接，本充电机内部带有电池反接保护电路，即使输出电池极性接反，也不会形成短路和充电机损坏，同时充电机会提示故障代码方便操作人员查找故障原因。再例如：经常出现车辆正在充电，司机就驾驶车辆行驶，而造成充电插头损害，本充电机带有充电工作信号，一旦充电插头连接到车辆上，充电工作信号有效，车辆控制系统可根据此信号，禁止车辆启动。同时充电机接受车辆的禁止充电信号，若此信号无效，即使操作人员运行充电机，充电机也不会启动，保证司机、车辆维修人员和乘客的安全。 （9）很强的充电适应型 本充电机的输出电压范围可根据用户的要求定制，同时输出电压的可调范围很宽。对于输出电流的不同，所有充电机均有并联功能，可以多台充电机并联工作，提高充电机的输出电流。 技术指标： （1）使用环境温度 可根据用户需要定制。 民品级：－0℃～＋55℃ 工业级：－20℃～＋55℃ （2）输入电源 可根据用户需要定制 a、三相AC380±20％ b、直流输入（最高可达800V） （3）输出电压 可根据用户需要定制，最高可达500VDC     （4）输出电流 可根据用户需要定制，最大可到300A     （5）效率 满载效率可达90％     （6）功率因数 满载功率因数可达90％ 应用范围： 使用于各种电池的充电和测试以及维护，同时也可作为通用直流电源。