项目成果/简介: 该项目通过铝合金压铸、铝/钢复合压铸、伺服电机高效相变热控等方法，实现机械臂、减速机与伺服电机等工业机器人成套的变革性轻量化技术突破；研发高性能控制系统，实现具有动力学特征的智能运动控制关键技术；项目采用制造工艺及控制系统自主开发，高度可控，将降低工业机器人的应用成本，提升我国工业机器人产业的整体技术水平及产业竞争力。 在前期研究中已获得工业机器人关键部件相关专利授权20余项，获得广东省科技计划多个项目支持及国家重点研发计划“智能机器人专项”立项：工业机器人整机性能提升与验证，并已建成广东省功能结构与器件智能制造工程实验室、广东省节能与新能源绿色制造工程技术研究中心等平台。 该项目具有低成本轻量化特征的核心部件及其规模制造技术；具有动力学特征的智能运动控制关键技术。在广东省两项重大战略专项支持下，已成功开发出精密RV减速机、相变热控伺服电机、仿生轻量化机械臂等产品。自主研发减速机核心零部件自主设计并组装的轻量化机器人整机知识产权类型: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

面向室内变电站无人值守与智能巡检的生产需求，结合摄影测量与移动机器人专业方面的优势，首创性将自主测图与导航等机器人技术、人工智能技术与移动测量技术引入室内变电站巡检领域，研发了面向无人化、高精度、适应性强以及集成度高的室内变电站智能巡检机器人。实现了可视化建模、全天无人化巡检、仪表读数自动识别、机械臂辅助读表、异常检测和自主充电等功能，满足了室内变电站巡检的各方面需求

如何用工程科学的方法复现人手日常的抓握功能是一项挑战性的难题。我们发明了一种能复现人手自然抓握功能的机器人拟人手。它的独特之处在于它仅需四个电机就可驱动5指16关节的拟人手展现出卓越的抓握操作能力。由于独特的设计技术，使用者能够通过有限表面肌电信号（一种非侵入式的手段）随意地控制该手执行他们的运动意图，完成丰富的抓取功能。

（专利号：ZL 201510908980.X） 简介：本发明公开一种三xz由度翻转机器人，属于工业机器人应用技术领域。该机器人包括气动抓手机构、翻转机构、升降及伸缩机构；其中气动抓手机构包括抓手及气动手指；翻转机构包括三个传动板及气缸；升降机构包括升降板及气缸；伸缩机构包括伸缩板、气缸、桌面连接板及固定座。本发明利用曲柄滑块机构，将翻转部分放在连杆上，当气缸推动滑杆移动，曲柄转动带动连杆翻转，实现气动抓手的180度翻转，同时抓手部分的气动手指可以带动抓手实现抓取和放下的动作。本发明具有机构制作简单、安装调试方便及制造成本较低等特点。

本实用新型公开了一种球状果实采摘机器人末端执行器，包括旋转电机组件、伸缩气缸组件和弧形手 指切割组件。其利用旋转电机通过联轴组件带动四个弧形刀片对其间任意位置的果柄进行旋转切割，这省 掉了对果柄位置的检测，单杆双作用气缸通过活塞杆的伸出和缩回动作带动四个弧形手指的张开和合拢， 四个弧形手指合拢时所包围的空间大于果实的三维空间，采摘时其不与果实发生接触，保证了手指可与果 实发生相对转动，为弧形刀片旋转切割果柄提供了条件，也免去了复杂的夹持果实的压力控制，本实用新 型采摘方式可靠，动作控制难度低，成本低廉，通用性强。 

本实用新型涉及一种机器人末端执行器，包括本体(1)、电机(10)、手指 座(4)以及中间传动环节，其 特征在于所述中间传动环节采用蜗轮蜗杆副，其 中蜗杆(3)直接与电机(10)的输出轴相连，蜗轮(7)与手指 座(4)组合成 一体，蜗轮——手指座组合体对称安装在蜗杆两侧本体(1)上，所述手指座(4) 上开有开放式 快速装卸槽，手指(6)与手指座(4)间通过螺钉(5)连接紧固。 本实用新型采用电机提供驱动动力，可以直 接利用电源工作，没有额外的动力 源要求；采用蜗轮蜗杆直接传动手指座张合，结构简单；开放式快速装卸槽可 以实现手指的快速装卸。  

本实用新型公开了一种可感知碰撞的采摘机器人伸缩臂，包括驱动伸缩部分和至少一组碰撞感知部分， 所述碰撞感知部分包括至少一个碰撞片、至少一个弹簧组件和至少一个开关组件；碰撞片设置于驱动伸缩 部分沿轴向的外部，开关组件设置于驱动伸缩部分的端部，弹簧组件的一端固定在碰撞片上，另一端固定在驱动伸缩部分的端部，弹簧组件的高度大于开关组件的高度。本实用新型结构简单，实现方便，能够提 高机器人整体的采摘效率和成功率。

泛素-蛋白酶体体系（Ubiquitin-Proteasome System，简称UPS）是细胞内最重要的蛋白质降解通路，对维持生物体内蛋白质的浓度平衡，以及对调控蛋白、错误折叠或受到损伤的蛋白的快速降解起着至关重要的作用，参与了细胞周期、基因表达调控等多种细胞进程，由UPS失常引发的蛋白质新陈代谢异常与众多人类重大疾病直接相关。2004年，Aaron Ciechanover, Irwin Rose和Avram Hershko三位科学家被授予了诺贝尔化学奖，以表彰他们对该降解通路的发现。UPS中蛋白酶体是细胞中最基本的、最重要的不可或缺的、最为复杂的大型全酶超分子复合机器之一，人源蛋白酶体全酶包含至少33种不同的亚基，总原子质量约为2.5MDa。美国FDA批准的多种治疗癌症的药物分子即以蛋白酶体为直接靶标。近年来，随着冷冻电镜技术的发展和应用，人们对这一大分子机器的结构和功能研究得以不断深入。2016年，毛有东课题组与合作者报道了人源蛋白酶体基态的3.6Å冷冻电镜结构及其他三个亚纳米分辨构象，并首次发现一个亚稳态构象的核心颗粒（Core Particle，简称CP）底物转运通道处于开放状态（见PNAS 2016, 113: 12991-12996）。2018年4月，该课题组又报道了6个ATPγS结合状态下的26S动态结构，包括三个CP开放态对应的亚稳简并态近原子分辨（4~5Å）结构（见Nature Communications 2018, 9: 1360）。尽管这些工作揭示了蛋白酶体的基本架构和内在运动行为，但由于缺乏蛋白酶体与底物之间的相互作用，人们对于蛋白酶体如何实现底物降解的原子水平工作机制仍一无所知。此外，尽管冷冻电镜技术近年来广泛应用于分析具有动态特征的蛋白复合体结构和平衡态构象，但对其中间态结构和非平衡构象分析的分辨率水平往往局限在4～6埃或更低，离真正的全原子水平动力学分析还有相当一段距离。 为了真正实现原子水平的蛋白酶体底物降解动态过程的冷冻电镜三维重建和动力学表征，毛有东课题组攻克了两大技术难题。其一，如何在蛋白酶体完成底物降解之前抓到它的所有可能的中间态构象？课题组发展了一种新颖的核酸置换法，利用ATPγS降低AAA-ATPase激酶水解活性的特点，在底物降解中间过程，通过将ATP快速置换成ATPγS，结合快速冷冻的优势，从而扑捉到蛋白酶体在底物降解过程的中间态。其二，如何在从冷冻电镜数据中分析出更多构象的同时，还把分辨率做到3埃甚至更好？课题组通过多年持续努力，发展了多种基于人工智能和机器学习的冷冻电镜图像聚类的新型算法，并针对蛋白酶体的动力学特征，设计了一套极其有效的整合了多种算法的多构象分类流程。通过这两套技术方案的完美结合，课题组成功解析了人源蛋白酶体在降解底物过程中的七种不同的、但差别甚微的、高分辨原子水平的天然态构象（Native states），完整展示了蛋白酶体从泛素结合到去泛素化，再到底物转运的动态过程。与同期在Science上发表的与底物结合的酵母蛋白酶体的4.2-4.7埃冷冻电镜结构（Science doi: 10.1126/science.aav0725，来自加州伯克利分校和Scripps研究所）相比，该Nature论文不仅总构象数量多一倍，全部构象分辨率还高1-2埃。由于Science论文采用了抑制Rpn11去泛素活性的策略，其非天然态结构中底物并不能真正自由转运，所推测的机理仅限于底物转运这一步，对于其他三大Nature论文所回答重要问题均无法给出答案。这体现了该Nature论文不仅在实验方法的原创性上和数据分析水平和质量上，更在科学发现和问题探究的深度和广度上大幅超越了来自Science的竞争性论文。图一 七个利用冷冻电镜解析的精细原子结构完整揭示了从泛素识别、去泛素化反应、转运启动和持续降解的核心功能动态过程。 作为整个蛋白酶体的动力来源与运转核心，AAA-ATPase激酶分子马达展现出了三种不同的核苷酸水解协作模式，6个ATPase亚基协调工作，交替与底物发生相互作用。在去泛素化过程（EB态）中，处于对立位置的两个ATPase亚基Rpt2与Rpt4水解ATP，而Rpt5与Rpt6则释放ADP，ATPase内的底物转运通道被打开，使得底物可以进入轴心通道；与此同时，去泛素化酶Rpn11亚基与泛素及底物发生相互作用，执行其作为去泛素化酶的功能；在转运起始过程（EC态）中，相邻的两个ATPase亚基Rpt1与Rpt5会同时水解ATP，调控颗粒（Regulatory Particle，简称RP）发生大规模转动并释放泛素；在底物去折叠与转运过程（ED态）中，三个相邻的ATPase亚基会分别同步进行ATP的结合、ADP的释放与ATP的水解，这一过程会单向传递下去，将ATP水解释放的化学能转换为机械能，使得相应的ATPase亚基发生刚体转动，推动底物的去折叠和单向输运，同时CP的转运通道入口打开，底物被送入通道中进行降解。这些研究结果为几十年来对蛋白酶体功能的研究提供了宝贵的第一手原子结构和动力学信息，对于理解生物体内蛋白质的降解过程和一系列负责物质输运的ATPase马达分子的一般工作原理具有极为重要的科学意义。

YUKI是一款具有人工智能的高仿人机器人。她集语音识别技术、语音合 成技术、自然语音处理技术、人脸识别技术，情绪识别技术、及机器人控制 技术于一体。机器人能够精准地识别出非特定人的语音，理解语义，作出智 能地回答，情绪多变的与人进行流畅地聊天。同时，互动者还可以向机器人 查询天气，了解天气状况，让机器人播报音乐，尽情享受；以及咨询各种 百科问题，解决疑惑。此外，机器人具备人脸识别和情绪识别的功能，能根 据你的言语够认识出你并且了解你的心情。目前，智能高仿人聊天机器人实物 样机1套，申报国家发明专利4项，撰写高水平论文1篇（SCI检索）。 市场及经济效益分析： 随着客服机器人的快速普及，聊天机器人的技术转化应用也激发了巨大的 市场潜力。英国Juniper Research发布的一份最新调研报告表示，聊天机器 人将会重新定义客户服务行业，预计医疗保健业和银行业将受益最大。该报 告预计，到2022年，聊天机器人每年可帮助企业节省超过80亿美元的成本,相比今年的数据（预计为2, 000万美元），成本节省额将会有大幅提升。机器 人技术将会帮助医疗保健与银行服务提供商缩短客户服务解决时间，降低解决 成本，进而实现巨大的成本节省。团队介绍： 重庆大学智慧工程研究院在机器人控制领域有着深厚的理论基础和实践 经验，团队主要研究方向为机器人控制、容错控制。团队创始人宋永端教授 现在为重庆大学自动化学院院长，有多年的项目研发、设计经验。团队创始 人在96年成为美国空军飞行器飞行控制领域的研究员，相继任职美国国家宇 航局研究员，负责美国国防部空军科研办公室负责人、美国宇航局项目研发 负责人；研发团队成员由6名教授、4名副授、14名博士研究生组成。团队 在控制器设计方面具有深厚的理论基础，已在TAC、TNNLS和Automatica等 国际顶级期刊发表了一系列成果。

技术简介 面向智慧港口建设需求研制的大型港口重载移动机器人，通过融合磁钉、陀螺仪、激光等多传感器信息的高精度定位、路径规划与主动避障、自动充电等技术，替代传统集卡，实现大型集装箱的全自主无人化高效接驳和转运。 创新点及性能指标 机器人最大负载65吨；定位精度±5厘米；最高速度7米/秒；制动距离13米；续航时间6小时。