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高速移动状态下视觉感知技术
研究意义1. 视觉感知是高铁、自动驾驶车辆、无人航行器等自动化设备实现环境感知的重要手段。2. 对运动状态下产生的图像模糊进行复原是计算机视觉领域的重要研究内容。3. 运动模糊对于基于视觉的目标检测算法的检测能力具有显著影响。
研究目标 本研究相机在直线运动状态下前进速度与目标检测算法在产 生的模糊图像上检测能力的关系。通过实验进行具体关系的 研究与分析。对模糊图像应用合适的去模糊算法，观察并分 析去模糊后目标检测能力的变化。
北京交通大学
2023-05-08
超高分辨柔性流场感知系统
与高速飞行的飞机不同，微小型无人机体积小，重量轻，飞行速度低，更容易受到环境湍流的影响，需要高灵敏度的小型气流传感器提供全面的空气动力学信息。如何让微小型无人机像鸟类一样感知和操纵气流一直是航空和传感器领域的难题。
面向微小型无人机的飞行参数测量，北航研发团队研制出一种基于氧化钒的高灵敏度柔性流速传感器，实现了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，实验验证了攻角、侧滑角和空速的多参数感知能力，并完成了微小型无人机飞行速度以及机翼微振动的测量，为微小型无人机提供了低成本、高精度的大气参数传感方案。
该传感器基于量热式原理，由中心微加热器产生恒定温差，四周的热敏电阻阵列测量温度分布，根据热敏电阻阵列测得的温度差准确反映流速大小及方向。采用悬空型隔热结构以及高电阻温度系数材料氧化钒作为热敏电阻以增大传感器的测量灵敏度。在聚酰亚胺基底上通过MEMS工艺加工了总厚度90μm的超薄柔性流速传感器，实现了微小型无人机的曲面贴附功能。经风洞测试，流速传感器的理论分辨力达0.11 mm/s,流速测量重复精度约为测量值的0.5%，响应时间约为20ms。在10 m/s时，流速传感器的最大角度灵敏度为36.7 mV/deg，噪音水平为1.78 mV，根据2σ准则计算出其理论角度分辨力为0.1°。
研究团队已经完成流速传感器工程化样品的制备，并将两个流速传感器装载到一个微小型无人机平台上进行飞行参数感知应用。结果表明平均飞行速度的估计误差低于0.2 m/s。由于流速传感器的高灵敏度特性，它甚至捕捉到了机翼的微振动信息，并与外置IMU模块显示了相同的机翼振动频率。这项研究展示了一种柔性高灵敏度流速传感器，拓宽了流场感知在微小型无人机姿态检测、空速估计以及飞行安全监测方面的应用，为无人机的飞行参数测量提供了创新的设计思路与发展前景。
北京航空航天大学
2024-07-08
一种多线圈电磁式力触觉反馈装置及方法
本发明公开了一种多线圈电磁式力触觉反馈装置及方法，包括底座、设置在底座上的 n 个电磁线圈 和操作杆;电磁线圈内部为导磁铁芯、外部缠绕铜线，并与嵌入式控制系统的驱动线圈控制电路连接; 一个电磁线圈作为磁场补偿线圈设置在底座中心轴处，其余电磁线圈作为磁场产生线圈在操作空间中围 绕中心轴等距分布在底座上;线圈的姿态能够随着人机交互应用案例的需要而调整，线圈的位置能够随 着不同的人机交互应用需要而动态改变;操作杆由磁铁及手柄构成，用于在线圈产生的可操作有效磁场 空间中与磁场交互。本发明
武汉大学
2021-04-14
《科学·机器人》杂志刊登北京航空航天大学机械工程及自动化学院研究团队跨介质吸附仿生机器人最新研究进展
相比于传统的飞行机器人，跨介质仿生吸附机器人可长时间工作，并同时覆盖水下和空中的运动范围，这在探索基础科学问题，研制具有潜在用途的高性能跨域航行器方面具有重要意义。
北京航空航天大学
2022-06-14
一种用于金属面爬壁机器人的磁吸附提升系统
本发明公开了一种用于金属面爬壁机器人的磁吸附提升系统，包括四组提升子机构，两组提升子机构位于机器人对称两侧，每个提升子机构包括两个支撑架、通过轴承与所述两个支撑架底端连接的磁铁旋转架、固定在所述磁铁旋转架上的旋转架固定座、安装在所述磁铁旋转架上的磁铁、与旋转架固定座轴承连接的提升杆、与所述提升杆连接的H型中间杆和连架杆、与所述H型中间杆连接的主动杆。该提升装置可以满足金属面爬壁机器人的磁吸附稳定性，保证了连杆之间的旋转平稳性和快速性，实现了金属面爬壁机器人的磁吸附状态和磁力脱离状态的快速切换，在吸附状态时实现了吸附的稳定性，在释放状态时实现了磁吸附的消除。
东南大学
2021-04-11
航空航天大型复杂结构机器人智能制造技术与装备
新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越来越大、材料体系越来越多、结构越来越复杂。传统制造周期长、质量不稳定，无法满足型号质量和精度要求，亟需变革制造模式。工业机器人智能制造技术与装备是解决该难题的最佳新途径。但机器人精度低、刚性弱、加工稳定性差等难题制约了其应用于航空航天大型复杂构件的高效高精制造，且核心装备被国外发达国家垄断，迫切需要突破基于移动机器人的制造核心技术与装备，形成基于移动机器人的大型复杂构件原位加工与装配融合的制造能力，打破国外垄断，实现自主可控。
技术特征
围绕航空航天大型复杂构件的高效、高精、高质量制造急需，突破了基于误差相似度的机器人精度补偿、机器人变刚度建模与加工颤振抑制、融合多源信息的在线感知与自适应工艺、多功能末端执行器研制等一系列关键技术，构建了移动机器人智能制造技术体系，自主研发了多台套多功能末端执行器和高精度大负载工业机器人智能钻/铆/铣制造装备。
南京航空航天大学
2021-05-11
航空航天大型复杂结构机器人智能制造技术与装备
新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越来越大、材料体系越来越多、结构越来越复杂。传统制造周期长、质量不稳定，无法满足型号质量和精度要求，亟需变革制造模式。工业机器人智能制造技术与装备是解决该难题的最佳新途径。但机器人精度低、刚性弱、加工稳定性差等难题制约了其应用于航空航天大型复杂构件的高效高精制造，且核心装备被国外发达国家垄断，迫切需要突破基于移动机器人的制造核心技术与装备，形成基于移动机器人的大型复杂构件原位加工与装配融合的制造能力，打破国外垄断，实现自主可控。技术特征围绕航空航天大型复杂构件的高效、高精、高质量制造急需，突破了基于误差相似度的机器人精度补偿、机器人变刚度建模与加工颤振抑制、融合多源信息的在线感知与自适应工艺、多功能末端执行器研制等一系列关键技术，构建了移动机器人智能制造技术体系，自主研发了多台套多功能末端执行器和高精度大负载工业机器人智能钻/铆/铣制造装备。效益分析:项目的成功研制拓宽了工业机器人应用领域，已在歼20、歼10、L15高教机、大飞机、××导弹、天宫2号空间站等国家重点型号研制和批产中应用，实现了歼20翼面、歼10机翼部件、高教机翼面、天宫二号空间站舱体等航空航天产品核心复杂大部件的生产，为我国航空航天大型复杂构件制造提供了技术与装备支撑。此外，成果还在国产机器人、精密零件制造等龙头企业实现应用推广，核心专利转化1999.2万元，近三年新增直接经济效益达11.2409亿元。
南京航空航天大学
2021-04-10
2-PRR&PPRR 三自由度空间并联机器人机构
本发明公开了一种三自由度空间并联机器人机构。该机构由运动平台、固定平台和 联接上述两平台的三条支链组成，其中两条支链结构相同，自上而下分别由两个转动副和一 个移动副以及它们之间的连杆组成，另一条支链自上而下分别由两个转动副和两个移动副以 及它们之间的连杆组成。本发明的机构其运动平台可实现三个移动的运动输出。该机构关节 少，运动副自由度总数只有 10 个，使得它可以有效地改善并联机构因为运动副自由度过度 而导致的容易发生挠曲和扭转变形的问题。另外通过在运动平台上串接一个两自由度的旋转 头，由此可设计出五自由度的混联机器人，可用于高速加工机床、激光冲击成形设备等场合。
安徽理工大学
2021-04-13
一种基于以太网通信的工业机器人示教盒
本发明公开了一种工业机器人示教盒，包括中央处理器、协处理器、手动操作单元、动态存储器和显示单元，中央处理器分别与协处理器、动态存储器和显示单元电连接，手动操作单元通过协处理器与中央处理器电连接，动态存储器中存储用于运行的程序，手动操作单元用于手动输入控制指令，中央处理器用于读取动态存储器中存储的工业机器人运行程序并将其处理为运行指令，输出到控制器以控制工业机器人的运行，或通过协处理器读取从手动操作单元输入的手动操作信息并处理为运行指令，输出到控制器以控制工业机器人运行，显示单元用于显示运行指令。本发
华中科技大学
2021-04-14
面向人体狭窄空间的刚柔耦合手术机器人及其关键技术
本成果通过研究系列新型刚柔耦合手术机器人，辅助医生实现良好的人机交互及可视化灵巧操作，提高手术的安全性，应用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人体狭窄空间。研究的手术机器人及其相关技术可推广到其他人体自然腔道中环境下机器人辅助医生灵巧操作的微创手术。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
微创外科手术具有创口小、出血少、疼痛轻和术后恢复快等优势，目前正在由单孔和多孔手术向经自然腔道的内镜手术方向发展。在人体自然腔道的复杂狭窄空间下，机械臂和人体组织之间极易发生碰撞，导致机器人损坏或患者受到二次伤害。该成果通过研究系列新型刚柔耦合手术机器人，辅助医生实现良好的人机交互及可视化灵巧操作，提高手术的安全性，应用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人体狭窄空间。研究的手术机器人及其相关技术可推广到其他人体自然腔道中环境下机器人辅助医生灵巧操作的微创手术。与现有技术相比，该成果能够大幅提高手术操作的灵活性与安全性，拓展了现有手术机器人的应用范围，目前国际上尚未开发出成熟的产品，因此该成果具有广泛的市场应用前景。本成果在前期开发了手术机器人样机，并开展了尸体实验研究，取得了良好效果。
北京理工大学
2022-08-17