钢制壁面压力容器、各种钢制结构、船舶表面长期在高温、高压、腐蚀等环境下工作，存在材料的断裂和失效等问题。为保证设备的安全运行，需要对设备进行定期安全检测，钢制容器及船舶表面制造过程经常需要表面除锈、打磨和喷漆作业。现行的定期检测和表面制作多由人工借助各种工具及手段完成，效率低，工作强度大。根据爬壁机器人的工作环境，设计了一种基于永磁轮行走吸附技术的新型爬壁机器人，解决了钢制壁面容器爬壁机器人的灵活性不足以及吸附力不足的问题。机器人底盘采用柔性自适应机构，使机器人自主适应不同直径的钢制壁面，提高了机器人的壁面适应能力以及吸附可靠性。机器人前端机械手的设计采用平行四杆机构扩大了作业空间，夹持端安装多种夹持工具完成对钢制壁面的检测和除锈等工作。对爬壁机器人样机进行了综合性能试验包括机器人的现场试验以及机械手的负载试验，验证了爬壁机器人性能的可靠性。 产品特点与技术参数 ①采用轮式永磁吸附方式，具有吸附可靠、灵活等优点； ②柔性自适应机构的底盘设计，实现了对不同直径钢制壁面的自主适应； ③能够实现对钢制容器壁面的除锈和检测等作业的远程自主控制，实现检测结果的远程处理； ④多功能机械手具有作业空间大，运动灵活等优点同时可夹持各种工具完成对壁面的维护等工作。 产品应用范围 爬壁机器人是移动机器人领域的一个重要分支，它把地面移动机器人技术与吸附技术有机结合起来，可在垂直及各种曲率不同钢制壁面上附着爬行，并能携带各种工具完成一定的作业任务，大大扩展了机器人的应用范围。目前，该爬壁机器人主要应用于核工业、石化工业、造船业、消防部门及侦查活动等，如对高楼外壁面进行清洗，对石化企业中的储料罐外壁进行检测、清理和维护，对大面积钢板进行除锈、打磨和喷漆，以及在高楼事故中进行抢险救灾等。

项目研究的背景及用途:为了提高对生产环境的适应性，满足快速多变的市场需求，近年来全球机床制造业正在积极探索和研制新型多功能的制造装备与系统，其中在结构技术上的突破性进展当属九十年代问世的并联机床(ParallelMachine Tool)，又称虚(拟)轴机床(Virtual Axis Machine Tool)或并联运动学机器(Parallel Kinematics Machine)。并联机床是以并联机构作为进给传动机构的数控机床。这种新型制造装备在构思上体现了现代系统集成的思想，在功能上是加工、测量、装配与物料搬运等多种工艺过程的集成，在性能上是高刚度、高精度、高速度、高柔性、轻重量、低成本的集成，是知识经济初见端倪的高科技数控加工装备。 天津大学于 1998 年 10 月得到天津市科委“95”重点科技攻关项目资助，开展了可实现三平动自由度并联机床的设计理论、关键技术和样机建造工作，旨在在国内率先开发出一台具有国际领先水平的，可完成自由曲面加工的三轴联动并联机床产品化样机。该项目于 1999 年 2 月被列入天津大学“211”工程跨世纪标志性成果管理项目，同时得到天津第一机床总厂的参与和支持。 技术原理及流程：所研制的三平动自由度并联机床采用 3-HSS 并联机构作为传动进给机构(在此，H—螺旋副，S—球面副)，由底座、动平台和三对立柱——滑鞍——支链组成。每条支链中含三根平行定长杆件，各杆件一端与滑鞍，另端与动平台用球铰连接。滑鞍由伺服电机和滚珠丝杠螺母副驱动，沿安装在立柱上的滚动导轨作上下移动。该机床主要用于三坐标高速铣、镗加工，主要解决以下关键技术: (1)柔性并联机床总体结构概念设计和虚拟样机设计; (2)主模块工作空间与灵活度分析，以及结构参数尺度综合技术; (3)主模块单元控制和在线精度补偿技术，以及静、动刚度预估与评价技术; (4)多主模块协同控制核心算法，以及硬件匹配和编程技术。 成果水平及主要技术指标:天津质量监督局第12站对样机的检测结果表明，各项性能指标已经达到天津市科委立项合同中的各项指标。样机的主要几何精度、运动精度、工作精度已经达到或接近加工中心精度水平，重量明显轻于传统机床，而刚度显著大于传统机床。获得天津市科技发明二等奖及一项专利。 市场分析及效益预测：国家科技部在指定我国制造与自动化领域“十五”计划与2015年远景规划前期报告“先进制造工艺装备”中明确指出:应抓住时机，抢在国外产品占领我国市场之前，开发我国自己的并联机床产品。“十五”期间，要以并联机床开发为契机，面向多品种、小批量、灵活多变的生产环境，建立新型系列化并联机床的生产基地。根据国家机械局机械科学院对 2005～2015 年机械制造装备市场预测估计，并联机床的国内市场需求量约为 500 余台/年。

随着社会老龄化、疾病、事故造成的人体肢体运动功能障碍的增加以及人们对身体健康、康复质量的重视，可以有效提高患者康复效果和效率的康复机器人成为康复工程领域的重要研究内容。踝关节是人体负重最大的屈戊关节，也是下肢运动损伤的高发部位，开展能够实现人机交互、协调的踝关节康复机器人的设计研究具有重要现实意义。 结构特点： 机构的运动由机械与人体共同确定； （2） 人体处于机械内部，动平台可实现绕踝关节中心转动； （3） 机构具有远程运动中心， 动平台可实现绕踝关节中心转动； 机构可实现对踝关节的牵引治疗； （5）驱动轴上增加弹性储能运动副，以 提高机构的安全、可靠性； （6） 康复过程中，机械和人体可以进行 协调和交互 性能指标： （1）运动范围: 背曲 25°-30°，跖曲 35°-40°，内收 25°-30°，外展 25°-30°，内翻 25°-30°，外翻 15°； （2）运动速度: 3-50°/min; 重量：20 kg； I型尺寸：60×42×62 cm； （5）II型尺寸：50×85×65 cm。 

本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上，由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计，在中国脑卒中发病率达120/10万，颅脑损伤发病率达783.3/10万，脊髓损伤发病率达20/100万，其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响，同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人，主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点： （1）驱动部置于大腿转动关节后端，作为配重来平衡运动部分重量； （2）腿部杆长自动调节和设定；  （3）左右机械臂之间的宽度自动调节；  （4）关节扭矩测量不通过中间传动环节；  （5）驱动部分和导线完全封装。 性能指标：  （1）单腿自由度：3；  （2）适应患者：155-190cm；  （3）腿部杆长调节范围：90mm；  （4）转动范围：髋关节0～80°，膝关节0～120°，踝关节－20～30°；  （5）关节速度：髋膝踝关节（11.7r/min，16.5/min，19.9r/min）；  （6）关节力矩：髋膝踝关节（17.1kg·m，12kg·m，2.1kg·m）。  创新点： （1）机械臂自平衡的轻量化设计；髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计；可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 （2）基于关节力矩传感器、腿部传感器，肌电信号采集系统的主动辅助训练控制；基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。

本发明公开了一种空潜两栖机器人，包括带电子舱的机架；所述机架为三角翼机架；所述机架上分别设置有空中运动系统和水下运动系统。所述空中运动系统包括在机架三个顶点分别设置的空气推进器；所述空气推进器包括带螺旋桨的电机，所述螺旋桨的外围设置有空气圈；所述空气圈与机架的衔接处采用大圆弧过度；所述三个空气圈所占面积总和不超过机架三角形面积的六分之五；所述电机的输出轴上设置有防止高压力水流的初级密封和防止低压力水流的次级密封；所述初级密封为可控静密封；次级密封为动密封。

项目的来源于国家863项目，并已经申请专利。 本成果应用人工心理（Artificial Psychology，AP）和人工智能理论，集成多种技术，将人类的情感、意识、智能赋予机器人。 AP人性化机器人具有以下功能：能听会说，唱歌跳舞，知冷知热，回避障碍，认识主人，识别同类，性格成长。 AP人性化机器人是一个系列产品，现有样品： 1、智能爬虫 2、走迷宫鼠 3、智能娃娃 4、智能表演团队

八轴智能视觉焊接机器人是一种八自由度专用机器人，中六轴属于焊接机器人，另外二轴 属于焊接变位机，使得系统能够实现焊接机器人与变位机协调运动，其针对体系结构、机械结 构、示教再现理论、轨迹规划和优化方法、轨迹跟踪控制策略等机器人关键共性理论和技术展 开研究，采用运动控制卡的方式来实现对机器人空间位置与速度的控制。焊接变位机同焊接机 器人配合，扩展了焊接机器人的工作空间，提高了焊接生产效率和焊接质量。 本系统采用接触式焊缝跟踪与摄像机焊缝跟踪系统相结合，焊前对焊缝进行数据及图像 采集，通过计算机软件对焊缝数据及图像进行处理，生成虚拟焊缝。由虚拟焊缝识别系统控制 执行机构在焊接时进行焊缝跟踪，提高焊缝质量。八轴智能视觉焊接机器人主要应用于汽车及 其零部件行业和工程机械行业。机器人编程采用示教再现方式，可以通过示教盒直接编程也可 以进行离线编程，实现点位和连续轨迹匀速控制；在焊枪部分安装人体红外感应开关，保证工 作人员安全问题；将视觉传感器作为测量工具来测量机器人末端或是目标的位置，利用视觉信 息来控制机器人末端执行器相对目标或是目标特征的相对位置和姿态，从而减少抓取错误及失 误。

本系统将机器人模型简化成一个一级二维的倒立摆，并抓住机器人步态规划中的八个关键阶段，结合ZMP稳定性理论，设计了一个机器人行走平衡自调整的模糊控制器，使得控制算法大大简化。大型智能交互机器人与场馆内其他小型双足类人机器人Agent的通信研究采用TCP/IP和无线GPRS方式用于大型仿人机器人与场馆内其他小型仿人机器人Agent的通信，研究了几种用于多Agent之间通信的算法，并将一种改进的遗传算法并将其应用于多Agent通讯，结果表明此种算法可以提高多Agent之间的通信效率。完成基于嵌入式系统设计，系统实现语音识别、人脸识别，嵌入式系统同时还完成和行走驱动系统、动作驱动系统、无线通信系统的通信，通信方式采用内部总线；完成了基于DSP的直流电机驱动系统设计，实现无刷直流电机电流环、速度环的双闭环控制；实现了完整的交互协议，保证数据可靠的传递。小型双足类人机器人与小型双足类人机器人之间的通信研究 将机器人团队中的每个机器人作为通用控制设备进行互连，通过遵循自主开发的共同的资源描述及功能服务接口标准，使每个机器人能够有效实现资源共享及协同服务，提高设备间功能的互操作性。互连的机器人相互认识与理解，遵循我们自主开发的规范的设备资源描述标准，该标准详细记录机器人在互连网络中的表现形式，以及设备所能提供的服务。使每台机器人可以互联互通、整体团队形成自组织网络，进行信息共享及协同工作。

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