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

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。

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。

1、主要功能和应用领域： 本设备由多通道图像采集模块、复杂光学模块、复杂照明模块、精密机械运动模块、分布式大数据分析处理模块等多个模块组成。能够实现对第4.5代以上的液晶显示器件ITO、银浆线路的快速检测并输出报表。利用高分辨率线阵相机阵列和光源对PET基材的触摸屏进行成像，并利用计算机图像处理、模式识别及人工智能的理论与技术，拍摄到的触摸屏图像进行研究，通过对各种线路和特征进行特征匹配与边缘分析，分别检测上述线路缺陷并自动报告，从而达到在线自动检测触摸屏线路缺陷的目的，作为生产线上品质保证的重要方法。 2、特色及先进性： 1）针对ITO材料的高透光率：采用特殊设计的高功率光源和精密光学成像系统，确保能够采集到图像清晰、缺陷显著、ITO线路对比度高的图片，为算法处理达到不漏检和低误检打下良好基础。 2）针对ITO线路不规则：由于ITO线路的形式多样且比较复杂，需要采用样品和模板配准、像素值直接对比、线路边缘对比、周期性判断及DRC方法等算法方案同时进行处理。 3）针对软材质基板（PET）：由于基板为软材质，并且基板为600*600 mm的大规格尺寸，采用高精度的光学平台和自动快速对焦系统，保证大尺寸范围内图像采集的清晰度。 4）针对缺陷类型繁多：采取提取局部特征并结合周期性和对比性完成缺陷检测，针对不同类型的缺陷进行建标以达到较高的检测效率，通过框选候选(潜在)缺陷位置，采用神经网络算法进行自主机器学习，不断匹配各种可能存在的缺陷类型，并结合不同的算法模块进行检测，宽进严出保证检测效果。 3、技术指标： ？ 检测对象： PET和电子玻璃为基板的ITO。 ？ 检测项目：线路过宽、过窄、多线、线断、线裂、连线、毛刺、爆点；膜刮痕、导电薄膜异物、气泡、针孔、凸出、凹陷。 ？ 台面要求：台面能满足检测600mm×600mm以下尺寸产品。 ？ 检测精度：能检测最小线宽间距为20um。 ？ 最大检测面积：检测精度为20um时，最大检测面积是600mm*600mm。 ？ 检测效率：单张、单次检测时间小于等于30秒。 ？ 检测效果：错报率控制在1%以下,检出率99%以上。 ？ 设备稳定性：设备至少可5*24小时连续无故障工作。 4、关键问题和实施效果 该设备可广泛应用于触摸屏行业、LCD行业、太阳能行业和LED行业等领域，可满足触摸屏行业需求。以电子玻璃、PET为基板的ITO线路对于最终产品性能的影响是非常显著的，如线路发生缺陷，则会直接造成产品功能缺陷，而越靠近出货端检出缺陷，对于厂家来说修复的成本越高，同时废品的损失越高。该设备可以在最早的工艺流程上对线路进行检测，从而整体提高生产厂家的制程控制能力。 该设备采用复杂高分辨率多通道线阵相机阵列进行光学成像，同时配合精密运动平台实现2.5微米分辨率的图像采集，其三维组装图如下图所示。

本设备由多通道图像采集模块、复杂光学模块、复杂照明模块、精密机械运动模块、分布式大数据分析处理模块等多个模块组成。能够实现对第4.5代以上的液晶显示器件ITO、银浆线路的快速检测并输出报表。利用高分辨率线阵相机阵列和光源对PET基材的触摸屏进行成像，并利用计算机图像处理、模式识别及人工智能的理论与技术，拍摄到的触摸屏图像进行研究，通过对各种线路和特征进行特征匹配与边缘分析，分别检测上述线路缺陷并自动报告，从而达到在线自动检测触摸屏线路缺陷的目的，作为生产线上品质保证的重要方法。

本项目通过测量微小位移变化来测量钢轨的温度应力、温度力等参数。 技术特点： 1.采用高精度电感传感技术、双重温度补偿技术及全方位磁性定位等新技术，保证测量、定位、安装及校准的准确性。 2.采用了单片机处理系统，可保存测量数据，自动计算和打印温度应力、应变和锁定温度等参数，自动修正传感器本身的测量误差。 技术指标： 测量灵敏度：0.1μm；测长器基本长度：180mm；测长范围：±1mm；测量温度力精度：±20KN（-10~50℃大气温度内）。 获奖、鉴定、专利情况： 获得一项国家专利，通过路局鉴定。

针对输电线路参数在线测量方法存在不能对线路导纳参数及非对称输电线路参数进行测量的问题,提出了一种基于输电线路Ⅱ型模型的非对称输电线路参数在线测量新方法.该方法首先根据三相非对称输电线路的Ⅱ型模型,建立起线路参数计算的电路方程,然后针对该线路参数计算方程的欠定性,提出了一种独特的欠定方程求解方法.该方法通过对输电线路两端电压和电流进行多次测量,建立求解线路导纳参数的超定方程,应用复数域内的最小二乘法,推导出导纳参数的计算公式,并利用导纳参数,推导出线路阻抗参数计算公式.仿真结果表明,线路零序阻抗及导纳模误差分别为-0.011%,-0.119%,正序阻抗及导纳模误差分别为-0.005 1%,0.064%,远小于实际工程误差要求.该方法不仅可以求得输电线路的阻抗与导纳参数,以及线路的正序,负序,零序以及各序间的耦合参数,解决了线路参数在线测量法不能求解导纳及非对称线路参数的问题,还具有很高的计算精度,可为三相非对称输电线路参数的在线测量提供理论依据.