项目成果/简介: 主要用于解决重度残疾人的一些日常护理问题。通过在轮椅上加装一只高精度机械臂，使用机械臂来完成一些重度残疾患者不能完成的动作，从一定程度上减轻了残疾人的负担，提高了生活质量。用户仅仅需要通过特定的表情以及头部动作就可以控制机械臂抓取物体以及轮椅的运动。多模交互式轮椅机械臂系统主要应用于残疾人的护理。多模交互式轮椅机械臂系统知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

主要用于解决重度残疾人的一些日常护理问题。通过在轮椅上加装一只高精度机械臂，使用机械臂来完成一些重度残疾患者不能完成的动作，从一定程度上减轻了残疾人的负担，提高了生活质量。用户仅仅需要通过特定的表情以及头部动作就可以控制机械臂抓取物体以及轮椅的运动。多模交互式轮椅机械臂系统主要应用于残疾人的护理。 多模交互式轮椅机械臂系统

小型柔性取样机械臂采用柔性带曲度的弹簧钢作为取样臂，达到了收缩体积小、质量轻和功耗低等优点，可搭在在各种移动车体上或移动机器人上进行取样分析。主要应用在如环境污染区域等高污染危险环境的泥土、砂石等取样分析，在某些人迹罕至的恶劣环境下亦可有其应用价值。该设备加工精度要求较高，目前已发展了3代样机，技术已趋于成熟。希望能够和精密机械加工及力学分析领域的专家合作。

产品详细介绍 机械臂运动算法STEAM主题课程 项目背景 随着工业 4.0 科技革命的到来，工业机器人已成为工业化程度的重要标志。机械臂是最为典型也是最早出现的工业机器人，它可以代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，提高生产效率的同时避免人身事故的发生。机械臂课程的学习可以培养学生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 在本项目中，学生可借助机械臂运动算法套件与人工智能与编程教学系统，了解关节机械臂和伸缩机械臂的原理及特点，搭建不同类型机械臂并通过编程实现智能控制。 课程性质 这是一门以项目式教学开展的跨学科课程，以基于建构主义理论的 5E 教学模式作为指导，结合了 中小学信息技术课程标准与编程教学特色。 课程目标 1.知识与技能 ⚫  了解机械臂的类型及其在现实生活中的应用。 ⚫  掌握关节机械臂和伸缩机械臂的结构特点，设计并制作相应模型。 ⚫  学习图形化编程或 C++代码编程的基础知识，使模型完成实际任务。 ⚫  掌握机械臂运动算法的设计、编写及调试。 2.过程与方法 ⚫  通过观察、查阅相关资料等活动，培养对信息的有效性、客观性做出判断的意识，发展分析概括能力。 ⚫  通过机械臂模型的搭建和编程，发展编程思维和工程思维能力。 ⚫  在完成模型设计和算法设计过程中，提高分析问题和解决问题能力，养成自学能力。 3.情感态度与价值观 ⚫  了解机械臂在日常生活中的实际应用，萌发将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 ⚫  养成实事求是，尊重自然规律的科学态度。 ⚫  关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响。

项目概况 本项目是为老年人和残疾人开发的一种双轮驱动电动助力轮椅，除了一般轮椅的通常结 构外含有两个驱动电机、控制系统、和电池。在电动助力轮椅两个扶手的任何一个上面，装 有两个短操纵杆，每个操纵杆通过控制系统控制左右两个主支撑大轮的前后驱动。在轮椅的 椅背后面安装控制系统和电池，用于控制整个轮椅的运动和制动。 目前本项目已经申报国家专利（专利申请号为：200910026160.2） 主要特点 本项目是通过轮椅的动力学性能仿真研究，并结合老年人和残疾人行为特征而设计的一 种助力轮椅。该轮椅具有智能化控制系统、操作方便，运动平稳。并且制造成本低廉，适合 在广大老年人和残疾人群体中普及。 技术指标 1. 设计运动时速为每小时5-10公里； 2. 有自动制动和手动解锁功能； 3. 嵌套式程序固化芯片； 4. 电动助力轮椅最大承载重量为200公斤； 5. 蓄电池容量为20安时。 市场前景 在日常生活中，轮椅是伤残人员和老年人的主要行走工具之一。现有的轮椅大都沿用了 传统的结构形式，在轮椅的下方有一对主支撑大轮，前面有一对小的辅助支撑小轮。在每个 主支撑大轮的外侧并排装有与轮毂直径大小相同的助推圆环，轮椅使用者双手推动圆环来驱 动两个主支撑大轮，达到行动的目的。但是，对于那些无能力用双手推动助推圆环的伤残人 员，有了这样的轮椅，还必须加上服侍人员帮助。尽管近些年来许多商家开发了多种电动轮 椅， 但轮椅的驱动结构是电机经过减速器驱动主支撑大轮，并且控制系统非常复杂，制造 成本较高，很难被普通大众所接受。随着我国和世界许多国家人口老龄化的加剧，越来越多 的老年人和残疾人希望有一个价格低廉、适合于自己独立使用的电动助力轮椅。 16 图 1 电动助力轮椅的前轴侧图 图 2 电动助力轮椅的后轴侧图 图 1、2 中各序号代表的零件为：1.座椅，2.左短操纵杆，3.推动把手，4.靠背，5.轮胎， 6.助推圆环，7.轮辐或辐条，8.驱动电机，9.解锁手柄，10.制动器，11.右短操纵杆，12. 踏板，13.辅助支撑小轮，14.扶手，15.电池和控制装置，16.电池支架，17.电源连接器线 圈。 

项目成果/简介:旋翼无人机成功实现了把“人的眼睛”带到空中，在民用消费等领域得到广泛应用。本项目突破了多关节机械臂与旋翼无人机集成技术，实现把“人的眼睛和手臂”带到空中，把无人机的能力从“非接触观测”提升到“接触作业”，从而极大地拓展无人机的应用领域。项目以人工智能技术为基础，将其与飞行机械臂系统相结合，重点突破模块化可重构超轻型机械臂设计、复杂耦合系统的稳定性、动态非结构环境感知与理解、自主作业技能学习与发育、协同优化行为决策与优化等核心技术，研制出多轴电动无人机+单机械臂、单旋翼带尾桨无人机+双机械臂两种产品样机，实现其自主作业，为后续产品、产业化奠定基础。本成果对于我国打造无人机新的产品形态、推进无人机产业的持续发展、进而抢占无人机技术产品产业的国际制高点具有重要意义；同时，作为典型军民两用产品，这种新技术具有巨大的军民融合发展前景。项目阶段:已成功研制出样机系统、开展飞行试验效益分析:本项目最大特色在于将机械臂技术与飞行机器人技术相结合，实现了空中自主作业。完全突破了目前无人机只能完成非接触、观测类任务的局限，是无人机领域一种全新的产品形态、也非常有可能成为一种新业态。多自由度机械臂与无人机相集成（如下图所示），机械臂的运动、甚至和外界环境相杰出，都给飞行器的控制带来极大挑战；同时，要实现其对空中、地面的动目标进行识别、跟踪、捕获等作业，都需要很高的自主行为能力；相关的控制技术是本项目的亮点。

旋翼无人机成功实现了把“人的眼睛”带到空中，在民用消费等领域得到广泛应用。本项目突破了多关节机械臂与旋翼无人机集成技术，实现把“人的眼睛和手臂”带到空中，把无人机的能力从“非接触观测”提升到“接触作业”，从而极大地拓展无人机的应用领域。项目以人工智能技术为基础，将其与飞行机械臂系统相结合，重点突破模块化可重构超轻型机械臂设计、复杂耦合系统的稳定性、动态非结构环境感知与理解、自主作业技能学习与发育、协同优化行为决策与优化等核心技术，研制出多轴电动无人机+单机械臂、单旋翼带尾桨无人机+双机械臂两种产品样机，实现其自主作业，为后续产品、产业化奠定基础。本成果对于我国打造无人机新的产品形态、推进无人机产业的持续发展、进而抢占无人机技术产品产业的国际制高点具有重要意义；同时，作为典型军民两用产品，这种新技术具有巨大的军民融合发展前景。

产品特点： 独创取手臂可直接取用两种水质（RO纯水、UP超纯水）。 取水壁可延伸100cm左右，高度65cm可上下调节。 5.0寸高清彩色触摸屏，操作简单，灵敏度高； 集成三路水质在线监控，实时在线监测进水、RO和UP三路水质传感器和五路开关信号的接入； 定时、定质（1-18.25MΩ.cm）、定量（1-9999ml）取水。纯水/超纯水取水量自由设定，精确度±2ml，同时显示当前取水流量和累计取水量； 耗材寿命管理，系统缺水报警、水箱水满报警、水质超标报警等自动检测报警功能。 卡接式预处理滤芯，更换更便捷； 配备USB接口，支持历史告警记录和历史取水记录的数据导出功能； 系统具备密码设置保护功能，多级权限设定； 全自动RO膜防垢冲洗程序，手动、自动冲洗功能，可延长RO膜使用寿命，保持低细菌污染状态； 超纯水循环系统可自由启动、关闭，保持低细菌污染状态。 超大容量一体化两柱超纯化柱组模块。 采用德国贺利氏（Heraeus)185/254nm双波长紫外杀菌。 采用低压24VDC为主电源供电，水电分离布局，符合安全规范，高强度工程塑料机箱，杜绝腐蚀生锈； 采用先进的电磁兼容设计，具有抗干扰能力强，噪音小等特点。   技术参数 产品名称 基础型 除热源型 超低有机物型 超强组合型 产品型号 Biosafer LR-TA Pro Biosafer LR-TB Pro Biosafer LR-TC Pro Biosafer LR-TD Pro 工作条件 源水城市市政自来水（TDS≥300时增配强化前处理单元）；温度5～45℃；源水压力：1-5Kg/cm²；电源：220V  50Hz；功率：30～80W 制水量 台式：5L/H、10L/H、15L/H、20L/H、30L/H、40L/H；落地式：40-150L/h 产水水质标准 水质符合中国国家实验室用水规格（GB6682-2008）Ⅲ、Ⅰ级标准，美国ASTM、NCCLS、CAP标准；吸光度（254nm，1cm）≤0.001； 纯水水质 电导率≤1μS/cm@25℃,电子截留率：96-99%，有机物截留率：＞99%，双级反渗透电导率≤1μS/cm@25℃，水质标准优于中国国家实验室用水（GB6682-2008）三级水标准 超纯水水质 电导率≤0.055μS/cm@25℃；电阻率18.25ΜΩ·cm@25℃，水质标准优于中国国家实验室用水（GB6682-2008）一级水标准 取水流速 RO纯水2L/min UP  超纯水：1.8L/min 热源 / ﹤0.001Eu/ml ﹤0.02Eu/ml ﹤0.001Eu/ml TOC ﹤10ppb ﹤5ppb ﹤3ppb ﹤3ppb RNA酶 / / / ﹤0.01Eu/ml DNA酶 / / / ﹤4pg/ml 微生物 ﹤0.01cfu/ml 微颗粒 （大于0.2μm）含量﹤1/ml 应用领域 适用于标准级实验、高纯标准溶液配制、定量分析、血液检测、毒性检测、缓冲溶液配制、原子吸收/发射光谱、液相色谱、气象色谱等 适用于分子生物学及生命科学、动物细胞及植物细胞培养，组织培养，电泳凝胶分析，生物工程，培养基设备等 适用于痕量分析，高效液相色谱，离子色谱，气质相联，总有机碳(TOC)分析，有机物分析，毛细管电泳，微电子部件清洗，毒理学研究，环保实验分析等 适用于环境分析实验，物理学电化学及界面研究，各种高精度仪器分析，分子生物学及生命科学，试管婴儿，组织培养，动物及植物细胞培养，双向电泳实验，蛋白质纯化，氨基酸分析基因研究  

大型机械臂六维力传感器主要装载在机械臂末端的效应器与关节之间，用于测量机械臂末端效应器与外界环境接触的六维力和力矩，为机械臂的力柔顺控制提供力信息输入，是机械臂的重要传感器之一。/line大型机械臂六维力传感器的成果包括传感器的机械结构设计、组桥方式的设计、硬件电路的设计、采集软件、标定及解耦算法

本实用新型涉及一种多关节柔性水下作业机械臂，该机械臂的结构主要由几个重复的手臂关节单元、用于安装手臂的底座、臂体末端的手爪以及末端传感器等组成。安装在底座的电机驱动柔性绳，通过改变柔性绳的长度来实现对机械臂臂体偏转、俯仰运动的控制，臂体到达指定位置后，手爪张合来实现对目标物的抓取。末端传感器主要用来检测机械臂位置，实现闭环控制的要求。该种机械臂主要用做深海ROV末端作业工具，相较于典型的6自由度+手爪的结构，具有结构轻巧、质量小以及冗余自由度大的优点。