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。    

本实用新型公开了一种变电站绝缘子带电水冲洗机械臂，包括基座、刚性主臂、绝缘臂、高压水喷 头，所述刚性主臂下端与基座通过第一销轴铰接，所述基座上设有与第一销轴相连的第一驱动装置，刚 性主臂顶部与绝缘臂底部通过第二销轴铰接相连，刚性主臂上设有与第二销轴相连的第二驱动装置，所 述高压水喷头与绝缘臂顶部通过第三销轴铰接，所述绝缘臂上设有主动皮带轮和驱动主动皮带轮的第三 驱动装置，第三销轴上设有固定相连的从

    myCobot人工智能套装是集视觉、定位抓取、自动分拣模块为一体的入门级人工智能套装。基于Linux系统，在ROS搭建1：1仿真模型，可通过开发软件实现机械臂的控制，简单易学，能够快速入门学习人工智能基础知识，启发创新思维，领悟开源创意文化。本套装扩展性好，开放性高，可以被用于多种用途。可易用专科院校的实训平台、机器人学科搭建、机器人实验室或个人学习与使用。 产品特性 大视觉识别算法 四种颜色木块、不同形状卡片任意选择，4种ID二维码识别学习二维和三维世界之间的投影关系，图像特征点带你学习图像分割、保存图片特征，深度学习yolov5算法，让你了解神经网络。 6种适配机械臂 支持 myCobot、mechArm、myPalletizer 的M5Stack和树莓派版本。 aruco码的检测、跟踪：摄像头精确定位与标定，并进行自动抓取。 颜色及图像识别：应用深度学习算法，用户可以利用机械臂完成定位抓取和自动分拣。   联系我们：深圳市大象机器人科技有限公司 官网：https://www.elephantrobotics.com淘宝官方旗舰店：https://shop504055678.taobao.com/?spm=a1z10.1-c-s.0.0.2b0e58e7PY8UhV电话：+86 (0755) 8696 8565/+86 181 2384 1923地址：深圳市福田区华强北电子科技大厦D座智方舟国际智能硬件创新中心D403 D504 D505

本发明公开了一种仿人机械臂体感控制系统及控制方法，引入 臂型角来定义手臂肩关节、肘关节和腕关节形成的平面与参考平面的 夹角大小。通过手掌和肩关节的位置差来确定手臂末端的位置，手臂 末端的姿态通过手掌、拇指和手掌末端形成的平面与肩关节坐标系的 相对姿态来确定。得到人体手臂的臂型角以及手臂末端的位置和姿态， 就可以由控制系统计算出机械臂的七个自由度的角度，从而实现机械 臂的精确控制。本发明与现有技术相比，具有以下优点:基于手臂臂 型角的仿人机械臂体感的控制方法，将人体手臂的位置和姿态进行了 完整的定义，

本发明公开了一种仿人机械臂体感控制系统及控制方法，引入 臂型角来定义手臂肩关节、肘关节和腕关节形成的平面与参考平面的 夹角大小。通过手掌和肩关节的位置差来确定手臂末端的位置，手臂 末端的姿态通过手掌、拇指和手掌末端形成的平面与肩关节坐标系的 相对姿态来确定。得到人体手臂的臂型角以及手臂末端的位置和姿态， 就可以由控制系统计算出机械臂的七个自由度的角度，从而实现机械 臂的精确控制。本发明与现有技术相比，具有以下优点：基于手臂臂 型角的仿人机械臂体感的控制方法，将人体手臂的位置和姿态进行了 完整的定义，

本项目主要解决此市场痛点，将3D打印技术和液压系统相结合，设计一套轻量化的液压机械臂，特别适用于航空航天、军工、勘探、安防、排爆、物流搬运等特种机器人领域。对比同体积和质量的电驱动马达，扭矩可增加4倍以上。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 上海埃曼机器人有限公司 企业法人 唐锋 注册时间 2021.8.19 注册所在省市 上海 组织机构代码 91310113MA7B0CQ912 经营范围 机器人及其配件的研发、销售 企业地址 上海市宝山区上大路668号 获投资情况 EFG天使基金 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 唐锋 材料科学与工程/冶金工程 2020.09 黄梦婷 材料科学与工程/冶金工程 2020.09 刘翔 材料科学与工程/冶金工程 2020.09 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 王江 材料科学与工程 教授 陈超越 材料科学与工程 讲师 五、项目简介 目前市面上使用的机械臂、机器人95%以上为电机驱动，存在负载小，抗干扰能力差，续航短的问题，难以满足人们对负载日益增长的需求。而液压驱动的机械臂、机器人在相同功率下可以提供更大负载，对外界干扰不敏感，但同样存在一些问题，比如液压执行机构和液压元器件体积大，质量大，漏油，散热差等，因而很少被采用。在大负载、移动式机器人领域二者难以兼顾。 本项目主要解决此市场痛点，将3D打印技术和液压系统相结合，设计一套轻量化的液压机械臂，特别适用于航空航天、军工、勘探、安防、排爆、物流搬运等特种机器人领域。对比同体积和质量的电驱动马达，扭矩可增加4倍以上。 从最初的结构设计就采用增材制造思维，打破传统加工工艺的限制，因而设计更加多样化。然后将关键液压元器件也采用轻量化设计，金属3D打印工艺加工，部分液压元件外壳可进一步与机械结构件集成，使整体更加轻量化，简洁化。 团队目前已为中电X所开发一套原型机，产品于2021年7月交付，目前在开发第二代产品。今年1月与浙江大学机械工程学院签订三年合作开发协议，开发一款用于军工的机械狗腿部关节等项目。

联系我们：深圳市大象机器人科技有限公司 官网：https://www.elephantrobotics.com淘宝官方旗舰店：https://shop504055678.taobao.com/?spm=a1z10.1-c-s.0.0.2b0e58e7PY8UhV电话：+86 (0755) 8696 8565/+86 181 2384 1923地址：深圳市福田区华强北电子科技大厦D座智方舟国际智能硬件创新中心D403 D504 D505

本发明公开了一种用于多自由度机械臂制动的制动装置及控制方法，所述制动装置包括：用于与制动执行元件配合完成制动动作的制动架，提供轴向移动自由度和传递扭矩的滚珠花键，用于制动执行元件的安装的球铰制动座，用于完成多自由度机械臂断电状态下的制动动作的制动执行元件以及用于测量制动执行元件压力大小的力传感器，还包括用于检测多自由度机械臂的工作、非工作状态的状态监测装置，用于控制制动执行元件的制动动作的制动控制器，以及驱动制动执行元件工作的气路元件。本发明具有结构简单、装配方便、制动安全可靠的优点，同时不约束多自

    myCobot 320 Pi是隶属“myCobot 320系列”产品，采用树莓派微处理器，内嵌roboFlow可视化编程软件，是大象机器人面向创客及科研人员开发的机器“助手”。 myCobot 320 Pi本体重量3kg，负载1kg，工作半径320mm，体积相对小巧但功能强大， 操作简单、能与人协同、安全工作。作为大象机器人首款万元级机械臂，具有易用性、安全性和经济性三大优势，是高性价比之选。 产品特性 内嵌树莓派生态，开发无限可能 树莓派4B，1.5GHz 4核微处理器，运行Debian/Ubuntu平台 支持4路USB，2路HDMI，标准化GPIO接口、TF卡可插拔 高配置，性能强大 采用无刷直流舵机，可以达到±0.5mm的重复定位精度。 底座及末端带有安装接口，适用于各种周边产品设备开发。 操作方便，开源易用 拖动示教，用户可迅速上手操作 支持ROS/moveIt等开发系统及大象机器人自主研发的roboflow操作软件 一体化设计，安全协同作业 精巧结构设计使其能够充分利用空间，完美融入实际环境 兼备基于精确动力学模型的防碰撞检测功能使其能与人安全协同作业 经济适用，超高性价比 标准8小时工作制，能够替代重复性、标准性的工作 万元级机械臂，有效为需要高性能＆低成本的科研降本增效 独特工业设计 一体化设计，整体机身结构紧凑，净重3kg。 模块化设计，备件少、维护成本低，可快速拆卸更换。 应用场景     myCobot 320 PI同myCobot 320 M5一样是生产力工具也是想象力边界的拓展工具，既可搭配多种末端执行器适配多种应用场景，如科学研究、教育场景、展示场景等，目前客户反馈极佳。 联系我们： 深圳市大象机器人科技有限公司 官网：https://www.elephantrobotics.com 淘宝官方旗舰店：https://shop504055678.taobao.com/?spm=a1z10.1-c-s.0.0.2b0e58e7URShvv 电话：+86 (0755) 8696 8565​ / +86 181 2384 1923 地址：深圳市福田区华强北电子科技大厦D座智方舟国际智能硬件创新中心D403、D504、D505室

    myCobot Pro-600 旨在替代重复性劳动力，可应用于商业和轻工业。 myCobot pro 600 是一款可靠的轻型协作机器人，由大象机器人开发，采用迷你一体式设计。本体重量8.8KG，其有效负载2KG，工作半径600MM。 myCobot pro-600体积小但功能强大、易于使用且极具成本效益。 具有简单、安全、经济三大优势，是自动化生产的最佳选择。 myCobot Pro-600 快速部署在生产线上，为企业降低了大量成本并提高了工作效率。 产品特性 一体化设计，安全协同操作 一体化设计使其充分利用工作空间，完美融入生产环境。兼备基于精确动力学模型的防碰撞检测功能使其能够与人安全地协同工作。 性能 强大 操作便捷易用采用谐波减速机+伺服电机，高性能商用轻工机械手。结构精巧，携带方便，安装简单，即插即用。 树莓派主控大象机器人自主研发的 Roboflow 操作系统，简单易用支持ROS/Python等开发系统 经济适用 高性价比标准的7×24小时工作制，替代高重复性和标准流水线工作。超高性价比，有效为企业降本增效。 联系我们： 深圳市大象机器人科技有限公司   官网：https://www.elephantrobotics.com 淘宝官网旗舰店：https://shop504055678.taobao.com/?spm=a1z10.1-c-s.0.0.2b0e58e7URShvv 电话：+86 (0755) 8696 8565​ / +86 181 2384 1923 地址：深圳市福田区华强北电子科技大厦D座智方舟国际智能硬件创新中心D403、D504、D505室