IR—C100是一款应用于标准工业环境的通用移动机器人。机器人硬件 层面提供多种供电以及通讯接口，可与电梯、CNC等多种设备实现通 讯，充分与用户场景对接，支持顶升模块、机械臂、推车、滚筒等多 种外部设备，并且支持二次开发，最大负载重量为200KG。

MV-AIBOT 是一款模块化智能移动机器人，包含移动底盘、图像处理模块、SLAM激光雷达模块、智能语音交互学习系统模块和通信模块五个模块，每个模块均可单独使用，可配套对应的课程实验。适用专业：机器人、人工智能、自动化、机电、电子、计算机等。1、丰富的模块化设计：包含移动底盘、图形处理模块、SLAM 激光雷达模块、智能语音交互学习模块、通信模块。2、独立电源管理单元：各模块均带有独立的电源单元，可单独供电使用，适应不同的教学场景应用。3、全 wifi 覆盖：各模块均带有独立的 wifi 系统，适应在无 wifi 环境下，构建局域网，同时预留 RJ45 有线接口。4、多种扩展资源：各模块预留独立的电源输出接口、扩展 GPIO 口、USB 口、TF 卡槽、HDMI 口等，使用方便，足以应对不同二次开发应用。5、丰富的支撑课程：嵌入式系统原理与设计实验、移动机器人实验、电机驱动与运动控制、机器人视觉实验、机器人传感器技术、ROS 实践教学、Python 实践、人工智能算法实践

本发明涉及一种基于磁流变技术的仿人机器步态切换控制系统及控制方法，所述控制系统包括多个柔顺控制器，所述柔顺控制器包括磁流变单元、长度调节单元和反馈回路单元。所述步态切换方法将事先规划好的走路(跑步)的末状态和跑步(走路)的初状态插值成连续光滑可导的曲线，同时，在线反复优化计算步态切换瞬间关节的运动轨迹，通过控制柔顺控制器活塞的往复运动，改变机器人杆件的质心位置、速度和加速度，当机器人有向前倾倒的趋势时，使前腿伸长，后腿缩短，机器人质心调后；当机器人有向后倾倒的趋势时，使前腿缩短，后腿伸长，机器人质心调前，控制机器人的稳定性，实现机器人走路、跑步间的自由切换。

本项目融合深度学习算法，通过采集和合成大量的STI（space time image ）组成数据集，建立机器学习模型，无需人工辅助，智能系统自动进行图像识别测流。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 （1）创新性 ①融合双目摄像机测距算法，建立物体三维模型，无需人工在河流两岸布设地面标志点； ②融合深度学习算法，通过采集和合成大量的STI（space time image ）组成数据集，建立机器学习模型，无需人工辅助，智能系统自动进行图像识别测流； ③基于视频智能图像识别和水力模型深度融合技术的水位流速测量产品打破了传统接触式设备和PC端算法的局限性，填补了国内流量视频在线监测领域的空白； ④全天候非接触式实时在线测量，简单、高效、安全。 武汉大学授权的该产品的相关发明专利： [1].黄凯霖，陈华，刘炳义. 基于变分原理的河道表面流速计算方法及装置[P].湖北省：ZL202111245260.1； [2].陈华,赵浩源,刘炳义,王俊. 基于河流表面流速的河道断面流量计算方法[P]. 湖北省：ZL202011381025.2； [3].黄凯霖，陈华，刘维高，刘炳义，一种基于边缘识别与最大序列密度估计的河道流速测量方法，0； [4].赵浩源. 基于频域滤波技术的时空图像测流的纹理识别方法, ZL201911180498.4； [5].黄凯霖,陈华. 一种基于深度卷积网络与随机场的水位测量方法[P]. 湖北省：ZL112508986A； （2）先进性 本技术采用方法为目前行业内领先的计算机视觉图像智能识别和水文水动力模型交叉融合的方法，自主创新，形成了拥有完整自主知识产权的武大AiFlow视频测流技术与产品，突破了江河流量难以实现在线监测的技术瓶颈，在断面水位、流速、流量测量方面展现出优异的性能。武大AiFlow视频测流技术能获得河流表面流速与流场分布，其空间分辨率能够达到单像素水平，并且算法效率是常规算法的10倍以上，满足流量在线监测的需求。 成果获得2021年湖北省第四届“工友杯”职工创业创新大赛“十佳创新奖”，已申请国际发明专利2项，出版专著1本，发表论文10余篇，代表性成果如下： 成果获奖： [1].陈华，武汉大学AIFlow视频测流产品，2021年湖北省第四届“工友杯”职工创业创新大赛“十佳创新奖”。 受理的国际发明专利： [1].Kailin Huang; Hua Chen.Water level measurement method based on deep convolutional network and random field, 2021-11-26, 澳大利亚, 2021277762-59092AU； [2].Kailin Huang; Hua Chen. Method and device for calculating river surface flow velocity based on variational principle   , 2022-03-09, 美国, CN20220302US； 代表性论文： [1].Kailin Huang, Hua Chen*,Tianyuan Xiang, Yunfa Lin, Bingyi Liu, Jun Wang,  Dedi Liu, Chong-Yu Xu. (2022). A photogrammetry-based variational optimization method for river surface velocity measurement. Journal of Hydrology. 605. doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.127240. [2].Zhao, H. Y., Chen, H.*,Liu, B. Y., Liu, W. G., Xu, C. Y., Guo, S. L., & Wang, J. (2021). An improvement of the Space-Time Image Velocimetry combined with a new denoising method for estimating river discharge. Flow Measurement and Instrumentation, 77. doi: 10.1016/j.flowmeasinst.2020.101864 代表性专著： [1].陈华，赵浩源，黄凯霖，刘炳义，王俊，基于图像智能识别的河流流量计算方法，电子工业出版社，2022 （3）独占性 图像识别测流技术在国内尚处于起步阶段，目前国内研究的机构主要包括河海大学、武汉大学、天地伟业公司等。 河海大学计算机学院主要研究方向之一为智能视频监控与水利量测，已经在国内外期刊发表多项相关研究成果，目前尚未形成面向市场的产品。 天地伟业自主研发基于视频AI的测流产品于2020年8月份在第十二届中国水文水资源技术与装备展览会正式发布，但天地伟业该产品目前以试点项目为主，且未对外公开相关机构的比测结果。 武汉大学研发的武大AiFlow视频测流第一代产品于2021年6月中国水博会正式对外发布。该产品创新性地将计算机视觉图像智能识别与水文水动力过程模型相融合，通过高精度摄像头获取水流表面波纹相关时空图像数据，利用设置在后端计算机或外端边缘计算终端里的图像识别与人工智能算法计算水体表面实时流速值，结合水位-流速-流量耦合算法实时测算断面平均流速和流量。第一代产品已经实现面向水文站、灌区的实时在线监测，产品已经在南水北调渠首陶岔水文站、长江委崇阳水文站、淠史杭灌区横排头水文站以及栾川重大自然灾害试点投入使用，并获得长江委水文局比测报告，比测结果表明产品测量误差小于5%，满足一级水文站测验要求。此外该产品已经在贵州省水文局正式投入商用。

工业机器人定位精度是机器人技术研究的关键问题，直接影响到机器人的作业精度和应用水平。本项目瞄准机器人动态误差测量中的关键问题，原创性的将级联棱镜多模式跟踪方法引入机器人动态测量中，结合单站双视场三维重建方案，不仅可以实现粗精顺序跟踪、时变跟踪和连续跟踪等动态测量要求，而且能够产生直线形和圆弧形等多种跟踪样式，同时满足大视场、高分辨率成像和大范围、高精度定向的动态多自由度测量要求。研究内容包括：建立级联棱镜粗精耦合跟踪和双视场成像联控的测量方案和数学模型；研究粗精跟踪和双视场成像的参数匹配、模式转换、测量信息提取与图像处理方法；根据测量要求，建立机器人动态误差测量的理论模型、误差模型和实验方案，并实现测量系统的精确标定；通过机器人动态误差的测量实验，为机器人误差测量提供科学依据，同时对测量精度进行评定。本项目提出的单站多模式跟踪测量方法具有独创性和可行性，旨在攻克激光多模式跟踪机器人误差测量系统中的关键问题，开展测量系统的原理样机实验和应用示范研究，有望为机器人动态误差测量提供全新的解决途径，具有重要的应用价值和市场前景。 近二三十年来，激光跟踪技术发展迅速，在机器人测量领域得到广泛应用。据ElectroniCastConsultants发布的市场研究报告，对光电跟踪行业的全球消费量进行了调查分析。2010年，光电跟踪设备的全球消费价值为5.95亿美元，预计未来五年该行业的消费价值将以9.83％的平均年增长率在成长，2016年将达到9.51亿美元，约合人民币58.96亿元。本项目提出的测量系统以其结构紧凑、准确性高、速度快、偏转角度大、动态性能好、环境适应性好等优点，是一种颇具潜力的测量新技术，可以广泛用机器人动态误差测量领域，具有广阔的市场前景。 根据“中国制造2025”规划，我国需要努力提升高端装备的自主创新研发能力，而测量技术是高端装备制造的重要保证。目前，我国高端光学测量设备主要依赖进口，不仅价格昂贵，而且国外对其关键技术严密封锁。国外每台激光跟踪仪的售价高达百万元，严重制约一些我国中小心型企业的购买。因此本项目研发的产品不仅在国内存在巨大的市场空间和发展潜力，而可以推动先进装备制造的产业化进程，对促进我国自主创新具有重要的战略意义。项目研发中的创新技术处于国际先进水平，将极大提升机器人作业的技术含量。合作单位江阴纳尔捷机器人技术有限公司是专业从事机器人技术研发的高新技术企业，是机器人产业联盟第一届理事单位，具有雄厚的科研和技术开发实力。该项目在研究实验阶段，就可以将成果应用到现有产品的开发中；项目完成后除了该公司以外，研究成果还可以应用到其他自动化机器人装备企业的产品开发中。尤其通过产学研结合，将会极大的提升产品的科技含量并缩短产品开发周期，提前实现批量化市场销售，有望为企业带来良好的经济效益。

项目成果/简介:项目针对术前、术中、术后全周期的 MIS-TKA 机器人综合解决方案，突破柔顺 7 自由度机械臂与精细操作 2 自由度末端执行器，个性化虚拟导板以及安全手术操控技术，基于图像配准的增强现实手术导航技术，术中下肢力线定量检测与修正、以及个性化术后评估技术；研制出具有术前规划、术中导航与机器人操控、术后评估、以及安全保障的专科型 MIS-TKA 机器人样机系统，建立 MIS-TKA 机器人手术流程规范与安全、有效性评估体系。项目阶段:已成功研制出脊柱微创手术机器人系统，并开展临床试验效益分析:膝关节损伤是骨科学的主要组成部分，且由于其周围毗邻重要神经、血管，不恰当的手术操作往往会导致严重后果。微创全膝关节置换技术手术创伤小，术后恢复快，深受患者好评。但该技术严重限制 了手术切口，手术视野小、操作空间窄、骨性标志显露差对医生提出了更高的要求。本项目从微创全膝关节置换手术外科临床出发，针对术前、术中、术后三个阶段提出智能化、机器人化手术方案，将微创精准 TKA 手术提升到智能化水平，推动 TKA 机器人手术技术、TKA导航技术、TKA 术前规划和术后评估技术、以及智能化手术系统集成技术的进一步发展，为后续临床验证、产品化奠定坚实的技术基础。

山西大同大学AI+同大创客中心参与研制的履带式智能消杀战“疫”机器人——“雷神1号”和轮式智能消杀战“疫”机器人——“火神1号”已下线，样机已在山东地区投入使用。

该项目通过产学研用的创新合作，已研制出水下机器人焊接与增材制造系统，可应用于核乏燃料池、核构件池、核岛等强辐射环境水下焊接与增材修复，也可以应用于海洋资源开发装备以及海洋维权装备的远程遥操作水下自动焊接与增材修复。自动化程度高，水下电弧稳定性，在水深压力作用下仍具备非常优异的盖面搭桥能力，获得的焊缝成形美观，接头力学性能好。该套技术装备已于2016年通过中广核研究员组织的现场验收。该技术成果被科技日报以35项“卡脖子技术”专题进行了深度报道（第28项），入选刘亚东主编的《是什么卡住了我们的脖子》一书。

项目针对术前、术中、术后全周期的 MIS-TKA 机器人综合解决方案，突破柔顺 7 自由度机械臂与精细操作 2 自由度末端执行器，个性化虚拟导板以及安全手术操控技术，基于图像配准的增强现实手术导航技术，术中下肢力线定量检测与修正、以及个性化术后评估技术；研制出具有术前规划、术中导航与机器人操控、术后评估、以及安全保障的专科型 MIS-TKA 机器人样机系统，建立 MIS-TKA 机器人手术流程规范与安全、有效性评估体系。