项目成果/简介:四足机器人具有良好的运动灵活性和环境适应性,是机器人研究领域的热点。随着研究的深入和对机器人运动性能需求的提高,四足机器人研究领域分化出以高速运动为目标的研究分支。生物学研究显示,跳跃步态是四足动物典型的高速对称步态,且多种动物在高速速度中存在脊柱大幅地参与运动,而相应的脊柱型四足机器人的理论及运动控制研究却鲜见报道。当前研究大多孤立了脊柱环节,鲜有整机的建模研究以及运动控制方法研究。在

本发明公开了一种六自由度串联机器人运动学反解的求解方法， 该方法包括:读入连杆参数建立机器人连杆坐标系模型;已知连杆末 端关节位置，建立关节位置约束方程;根据各关节位置约束方程，确 定各关节位置;建立机器人各关节坐标系的姿态约束方程;将之前求 得的关节位置坐标解分别代入姿态约束方程中，根据姿态约束方程， 求解各组关节变量中间值;对关节变量中间值进行分析处理，选取最 佳关节变量解。本发明采用空间几何理论将机器人运动学反解中位置 和姿态进行分离求解，大大降低了几何法运动学反解运算的复杂性， 并能够应用于

焊接机器人实训考核工作站是按照教育部1+X焊接机器人编程与维护职业技能等级证书中的试点、考核站点标准要求，研发设计的多功能智能焊接工作站，工作站符合相关建设标准和具有自主知识产权。 WR-KH01型焊接机器人编程与维护实训考核工作站为初级工作站，主要由焊接机器人单元、焊接电源单元、焊枪单元、周边设备单元(柔性工作台)、安全防护单元、焊接任务单元、离线编程单元、教学资源单元、考评系统、监控系统等组成一套的智能焊接实训考核工作站。每个单元由多个模块组成，实操与离线仿真结合面涵盖机器人焊接工艺方法和实际应用案例。能根据任务要求，完成焊接机器人系统的选型、配置;完成系统安装调试，编程操作;根据维护手册完成设备维护保养。 实训考核工作站遵循全功能化、全模块化、全信息化、近工业化的智能焊接机器人系统，主要用干教育部1+X焊接机器人编程与维护职业技能等级的师资培训，考评员培训，1+X职能技能等级证书取证的实操培训与考评;同时也可进行工业机器人基础培训，应用培训技能训练技能竞赛等，话合中职，高职应用型本科院校1+X证书的培训老评以及相关专业课程的实训教学，适合社培机构技能人才培养培训。

焊接机器人实训考核工作站是按照教育部1+X焊接机器人编程与维护职业技能等级证书中的试点、考核站点标准要求，研发设计的多功能智能焊接工作站，工作站符合相关建设标准和具有自主知识产权。WR-KH02型焊接机器人编程与维护实训考核工作站为中级工作站，主要由焊接机器人单元，焊接电源单元、焊枪单元，周边设备单元(伺服变位机)、智能焊接机技术、安全防护单元、焊接任务单元、离线编程单元、教学资源单元 考评系统、监控系统等组成一套的智能焊接实训考核工作站。每个单元由多个模块组成，实操与离线仿真结合面涵盖机器人焊接工艺方法和实际应用案例。能按任务要求，完成焊接机器人系统的离线编程、高级编程、外部轴添加、工艺调控、焊缝检测、设备联调及根据维护手册完成设备故障预判处理和故障处理。实训考核工作站遵循全功能化、全模块化、全信息化、近工业化的智能焊接机器人系统，主要用干教育部1+X焊接机器人编程与维护职业技能等级的师资培训，考评员培训，1+X职能技能等级证书取证的实操培训与考评;同时也可进行工业机器人基础培训，应用培训技能训练技能竞赛等，话合中职，高职应用型本科院校1+X证书的培训老评以及相关专业课程的实训教学，适合社培机构技能人才培养培训。

一、产品概述 1、本设备以工业机器人与机器视觉为核心，将机械、气动、运动控制、变频调速、PLC控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，实现对不同物料进行快速的检测、组装。为了方便实训教学，系统进行了专门的设计，可以完成各类机器人单项训练和综合性项目训练，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、抓取、装配、入库等训练， 2、包含六自由度工业机器人、智能视觉检测系统、PLC控制系统及一套供料、输送、装配、仓储机构，可以实现对工件分拣、检测、搬运、装配、存储等操作。 3、该平台各组件均安装在型材桌面上，机械结构、电气控制回路、执行机构相对独立，采用工业标准件设计。通过此平台可以进行机械组装、电气线路设计与接线、PLC编程与调试、智能视觉流程编辑、工业机器人编程与调试应用等多方面训练，适合职业院校、技工学校自动化类相关专业《工业机器人与控制技术》、《自动化技术》等课程的实训教学，适合自动化技术人员进行工程训练及技能比赛。 二、技术性能 输入电源：单相～220V±10% 50Hz 工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃）  海拔＜4000m 装置容量：＜1.5kVA 实训平台尺寸：1500mm×880mm×1400mm 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 三、设备结构与组成       该实训平台由ABB IRB910SC型四轴工业机器人系统、欧姆龙智能视觉检测系统、可编程控制器（PLC）系统、供料单元、输送单元、供料废料暂存单元、加工废料暂存单元、工件组装单元、仓库单元、各类工件、型材实训桌、型材电脑桌等组成。    1、ABB IRB910SC型四轴工业机器人系统     由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备气动手爪、可对工件进行搬运、装配、拆解等操作。 （1）机器人本体由四自由度关节组成，固定在型材实训桌上，具有4个自由度。 （2）最大的工作半径为450mm （3）最大负载6kg （4）机器人示教单元有液晶显示屏、使能按钮、急停按钮、操作键盘，用于参数设置、手动示教、位置编辑、程序编辑等操作。 2、欧姆龙智能视觉检测系统       配备一套欧姆龙FZ-350智能视觉系统，由视觉控制器、白色光源、视觉相机及监视显示器等组成。用于检测工件的特性，如数字、颜色、形状等，还可以对装配效果进行实时检测操作。通过I/O电缆连接到PLC或机器人控制器，也支持串行总线和以太网总线连接到PLC或机器人控制器，对检测结果和检测数据进行传输。 3、西门子可编程控制器单元       配备西门子S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY可编程控制器，自带以太网通讯模块、数字量扩展模块控制机器人、电机、气缸等执行机构动作，处理各单元检测信号，管理工作流程、数据传输等任务。     4、RFID数据传输系统     采用西门子RFID数据传输系统，安装在环线输送单元的左端圆弧处，电子标签已埋在工件内部，检测距离为40mm。当工件从环线输送单元经过左端圆弧处时，RFID检测系统可以准确地读取工件内的标签信息，如编号、颜色、高度等信息，该信息通过工业现场数据总线传输给PLC，用来实现工件的分拣操作。 5、供料单元  由料斗、回转台、导料机构、工件滑道、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位。 6、输送单元       包含一套交流调速系统，由三菱D720变频器、三相交流电机、传送带、光纤传感器等组成，安装在型材实训桌上，用于传输工件。 7、工件组装单元 由工件光纤传感器、加工台、气缸、小物料等组成，安装在传送带上，用于装配工件。 8、仓库单元 由铝型材和机玻璃组成3×3库体组成 9、废品暂存仓 安装在型材实训桌上，分别对供料异常物料暂存，对加工异常物料暂存。 10、触摸屏 7寸，是一套以先进的Cortex-A8 CPU为核心（主频600MHz）的高性能嵌入式一体化触摸屏。 四、实训项目 1.机器视觉系统的原理、使用和调试 2.六轴工业机器人系统的原理、使用和调试 3.六轴工业机器人坐标系统和机器视觉坐标系统标定及相互转换 4.工业机器人与机器视觉系统综合应用的安装与调试 5.机器视觉系统模板设置、编程与调试 6.通过示教单元手动调试工业机器人 7.通过示教单元设置、修改各控制点坐标 8.通过示教单元编写、修改工业机器人程序 9.机器人追踪坐标整定 10.工业机器人系统的软件二次开发编程 11.智能视觉图像输入编辑与调试 12.智能视觉结果给出编辑与调试 13.智能视觉颜色比对测量 14.智能视觉编号比对测量 15.智能视觉尺寸比对测量 16.智能视觉角度测量 17.智能视觉系统与工业机器人综合应用 18.PLC程序编程与调试 19.智能视觉系统与工业机器人综合应用 20.变频器与交流电机主电路的连接 21.变频器面板的参数设置与操作 22.变频器面板控制交流电机调速 23.通过变频器外部端子控制电机启停 24.气动方向控制回路的安装 25.气动速度控制回路的安装 26.气动顺序控制回路的安装 27.气动系统气路的连接 28.磁性开关的位置调整 29.气动系统调试 30.RFID数据读写编程与调试

XM-HL4A高级组合式基础护理训练模拟人（男性）   XM-HL4A高级组合式基础护理人模型综合了基础护理与外科护理的主要功能，由高分子材料制成，具有形象逼真、操作真实、拆装方便、结构合理和经久耐用等特点，还可以拆装分部件进行局部功能教学训练。 一、模型功能： ■ 洗脸 ■ 眼耳清洗、滴药 ■ 口腔护理 ■ 口鼻气管插管 ■ 气管切开护理 ■ 吸痰法 ■ 氧气吸入法 ■ 口鼻饲法 ■ 洗胃洗 ■ 胸腔解剖重要器官结构 ■ 手臂静脉注射、穿刺、输液（血） ■ 三角肌皮下注射 ■ 股外侧肌内注射 ■ 胸腔、腰椎穿刺 ■ 灌肠法 ■ 男性导尿术 ■ 女性导尿术 ■ 男性膀胱冲洗 ■ 女性膀胱冲洗 ■ 臀部肌肉注射 ■ 造瘘引流术 ■ 腹腔解剖重要器官结构观察 ■ 整体护理：床上擦浴、座式擦浴、穿换衣服、冷、热疗法。   二、标准配置： ■ 组合式基础护理训练模拟人：1台 ■ 模拟人衣服：1套 ■ 输液袋：1套 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

XM-H128高智能数字化综合护理人（高级成人护理模型）   XM-H128高智能数字化综合护理人是一款整体仿真护理模型，她适用于从基础护理到专科护理技能的培训教学,可根据需要摆放多种操作体位。除能完成规定护理操作外，本品还配有无创血压手臂、生命体征模拟器和创伤救护评估组件，本品功能全面、形象逼真、操作真实，是教师示教、学生训练的得力助手。   功能特点： ■ 模拟人可取仰卧屈膝位，两腿外展后可独立支撑，左右上臂、小腿可灵活旋转。 ■ 瞳孔观察示教（瞳孔正常和瞳孔散大）。 ■ 面部清洁、口腔护理操作训练、假牙清洁护理训练、可人工产生劲动脉搏动。 ■ 气管插管操作训练：鼻胃管插管可用于洗胃、鼻饲操作训练。 ■ 吸氧操作训练、气管切开术后护理训练。 ■ 经口、鼻、气管套管进行模拟吸痰操作训练。 ■ 心音、呼吸音、肠鸣音的听诊训练。 ■ 血压测量操作训练。 ■ 静脉穿刺操作训练、三角肌肌肉注射操作作训练、臀部肌肉注射操作训练、股外侧肌注射操作训练。 ■ 回肠造口术与结肠造口术术后护理操作训练、引流术后护理、胸腔闭式引流术后护理、心包腔引流术后护理、T管引流术后护理、腹腔引流术后护理、气胸穿刺术后护理训练。 ■ 可互换男女外生殖器，进行导尿和灌肠操作训练。 ■ 创伤的评估和护理：消毒、换药、包扎、止血等，具有可更换的创伤模块。 ■ 更换卧位、搬运、整体护理、穿换衣物、冷热疗法等。 ■ AUDSim模块： · 共54种声音，语音21种（如：咳嗽、呕吐、喷嚏等）、心音14种（如：正常心音、窦性心动过缓、收缩期杂音等）、呼吸音13种（如：正常肺泡呼吸音、中水泡音、粗湿啰音等）、腹音6种（如：正常肠鸣音、肠鸣音减弱、胎心音等）。 · 图形化的操作界面形象直观，操作简便。 · 五路声音可同时播放，也可任意组合播放并有相应状态提示，音量大小分为八档，每路可单独调节。 · 中英文双语界面，大屏幕液晶显示。 · 可以外接音箱进行全体教学，也可以连接耳机自学，还可以通过人体模型外放。 ■ BPSim模块： · 在血压测量手臂上可以用真实血压计及听诊器进行无创血压测量。 · 具有korotkoff Gap音。 · 压力值采用动态毫米汞柱显示，血压设定值可以精确到1mmHg。 · 可设定收缩压、舒张压和脉搏频率，收缩压和舒张压在0-300mmHg之间连续可调。 · 音量大小可根据具体情况调节。 · 收缩压、舒张压、音量和心率在液晶屏上同时显示，模拟汞柱动态显示、可直观地表现袖带压力的变化过程。 · 自动校准，低功耗，待机10分钟后系统自动关机，普通市售碱性电池可以连续使用一学期以上。 ■ 子宫底检查训练评定（选配），可以安装在模型上使用，真实的耻骨联合解剖标志、可互换的子宫，包括硬的收缩良好的子宫、软的收缩不良的子宫。 ■ 控制出血大腿\控制出血手臂（选配），可以安装在模型上使用，可进行出血后的止血、包扎操作和断肢的止血和包扎。 ■ 着装式压疮护理模块（选配）：可进行伤口清洗、分类、评估、长度测量。

XM-BQC高级鼻胃插管及口腔护理模型人   XM-BQC高级鼻胃插管及口腔护理模型人模拟了一成人男性上半身结构，模型自中切牙至胃内距离在45-55cm范围内，胸壁透明，可实坐位、半坐位，解剖结构包括鼻腔、口腔、牙、舌、悬雍垂、会厌、气管、支气管、双肺、食管、胃，胃采用透明材料制成，可全程观察胃管进出胃腔的过程、胃管头端的位置、灌洗液在胃腔内的冲洗情况。   功能特点： ■ 面部清洁 ■ 瞳孔示教 ■ 口腔护理 ■ 氧气吸入疗法 ■ 鼻胃管放置 ■ 口鼻管插管训练 ■ 洗胃术训练 ■ 模拟颈动脉搏动

XM-HL4A高级组合式基础护理训练模拟人（男性）   XM-HL4A高级组合式基础护理人模型综合了基础护理与外科护理的主要功能，由高分子材料制成，具有形象逼真、操作真实、拆装方便、结构合理和经久耐用等特点，还可以拆装分部件进行局部功能教学训练。 一、模型功能： ■ 洗脸 ■ 眼耳清洗、滴药 ■ 口腔护理 ■ 口鼻气管插管 ■ 气管切开护理 ■ 吸痰法 ■ 氧气吸入法 ■ 口鼻饲法 ■ 洗胃洗 ■ 胸腔解剖重要器官结构 ■ 手臂静脉注射、穿刺、输液（血） ■ 三角肌皮下注射 ■ 股外侧肌内注射 ■ 胸腔、腰椎穿刺 ■ 灌肠法 ■ 男性导尿术 ■ 女性导尿术 ■ 男性膀胱冲洗 ■ 女性膀胱冲洗 ■ 臀部肌肉注射 ■ 造瘘引流术 ■ 腹腔解剖重要器官结构观察 ■ 整体护理：床上擦浴、座式擦浴、穿换衣服、冷、热疗法。   二、标准配置： ■ 组合式基础护理训练模拟人：1台 ■ 模拟人衣服：1套 ■ 输液袋：1套 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张