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項目成果/簡介:隨著現代生產生活方式的快速發展，在電子、食品、醫藥、日化和新能源等行業中，對體積小、重量輕的產品進行封裝、包裝及分揀等高速無污染作業的需求日漸旺盛。由于具有一定的通用性和適應性，工業機器人成為此類作業中保障質量、提高效率和降低成本的核心裝備，尤其是高速并聯機器人因速度和動態特性的優勢而備受青睞。無需高精密減速器的結構特性，也決定了高速并聯機器人在中國有極大的創新和發展空間，與此同時，多樣

本產品屬于嵌入式實時系統應用及機器人機電控制領域，高效、敏捷、可靠地構建適應各行業需求的控制系統體系，減少（甚至避免）重復開發，增強系統中各部件的可重用性；控制軟件的分層體系，可以降低機電系統的設計難度，同時也要滿足系統對實時性的要求。工業機器人控制系統對可靠性、實時性、抗干擾能力要求高，而且必須適合工業現場使用。因此，針對機器人控制器在工業機器人方面的特殊要求，一個基于μC/OS-Ⅱ內核的強實時系統，可以在單一處理器上實現大量的插補運算和譯碼任務，并且嵌入式的控制器可實現實時高性能的工業機器人運動規劃與控制。可用于搬運、焊接、上下料、噴涂等典型機器人產品的集成開發，滿足產業化對系統性價比的要求。

四足機器人具有良好的運動靈活性和環境適應性,是機器人研究領域的熱點。隨著研究的深入和對機器人運動性能需求的提高,四足機器人研究領域分化出以高速運動為目標的研究分支。生物學研究顯示,跳躍步態是四足動物典型的高速對稱步態,且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運動,而相應的脊柱型四足機器人的理論及運動控制研究卻鮮見報道。當前研究大多孤立了脊柱環節,鮮有整機的建模研究以及運動控制方法研究。在該方向的研究勢必推動仿生工程和機器人運動控制等方面的發展,此外,以其高速運動的特點,在軍事偵察、救震救災和未來生活等領域也將具有廣闊的應用前景。首先,本文以分析獵豹的運動特性入手,建立了脊柱型四足機器人七桿模型,以及構建了ASLIP動力學模型,使用拉格朗日方程推導了其跳躍運動的動力學方程;迭代運算動力學微分方程,使用龐加萊映射方法搜索了機器人七桿模型基于ASLIP跳躍運動的不動點,結果顯示不動點在固定能量層級下呈區域性分布;不動點的對比結果顯示基于ASLIP模型的運動比基于SLIP模型的運動能適應更高的穩態運動速度,并作了觸地力、脊柱角和穩定性等特性分析。為脊柱型四足機器人跳躍運動提供了動力學模型和理論基礎。然后,根據機器人模型各關節主動力作用于控制量的廣義力計算結果,研究了前向速度、彈跳高度、機身俯仰角

項目成果/簡介:四足機器人具有良好的運動靈活性和環境適應性,是機器人研究領域的熱點。隨著研究的深入和對機器人運動性能需求的提高,四足機器人研究領域分化出以高速運動為目標的研究分支。生物學研究顯示,跳躍步態是四足動物典型的高速對稱步態,且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運動,而相應的脊柱型四足機器人的理論及運動控制研究卻鮮見報道。當前研究大多孤立了脊柱環節,鮮有整機的建模研究以及運動控制方法研究。在

XM-16B按摩足模型 ? XM-16B按摩足模型采用PVC材料制成。 尺寸：17cm

XM-140A足關節剖面模型 ? XM-140A足關節剖面模型固定在基板上，顯示足關節的剖面結構及形態。 尺寸：自然大，18×23×2.5cm 材質：PVC材料

XM-140A足關節剖面模型 ? XM-140A足關節剖面模型固定在基板上，顯示足關節的剖面結構及形態。 尺寸：自然大，18×23×2.5cm 材質：PVC材料

XM-320足肌附主要血管神經模型 ? XM-320足肌附主要血管神經模型由足肌、趾長伸肌、腓腸肌、屈肌支持帶、足母短屈肌、足母收肌斜頭、小趾展肌、趾短屈肌、足底方肌等9部件組成，展示了人體足的骨骼、肌肉、韌帶神經、血管等解剖結構，并且可以將足底腱膜和短屈肌等拆下，看到復雜的足底肌肉、肌腱和神經網絡，共有81個部位數字指示標志及對應文字說明。 尺寸：自然大，20×9×33cm 材質：PVC材料

XM-16B按摩足模型 ? XM-16B按摩足模型采用PVC材料制成。 尺寸：17cm

工業機器人定位精度是機器人技術研究的關鍵問題，直接影響到機器人的作業精度和應用水平。本項目瞄準機器人動態誤差測量中的關鍵問題，原創性的將級聯棱鏡多模式跟蹤方法引入機器人動態測量中，結合單站雙視場三維重建方案，不僅可以實現粗精順序跟蹤、時變跟蹤和連續跟蹤等動態測量要求，而且能夠產生直線形和圓弧形等多種跟蹤樣式，同時滿足大視場、高分辨率成像和大范圍、高精度定向的動態多自由度測量要求。研究內容包括：建立級聯棱鏡粗精耦合跟蹤和雙視場成像聯控的測量方案和數學模型；研究粗精跟蹤和雙視場成像的參數匹配、模式轉換、測量信息提取與圖像處理方法；根據測量要求，建立機器人動態誤差測量的理論模型、誤差模型和實驗方案，并實現測量系統的精確標定；通過機器人動態誤差的測量實驗，為機器人誤差測量提供科學依據，同時對測量精度進行評定。本項目提出的單站多模式跟蹤測量方法具有獨創性和可行性，旨在攻克激光多模式跟蹤機器人誤差測量系統中的關鍵問題，開展測量系統的原理樣機實驗和應用示范研究，有望為機器人動態誤差測量提供全新的解決途徑，具有重要的應用價值和市場前景。 近二三十年來，激光跟蹤技術發展迅速，在機器人測量領域得到廣泛應用。據ElectroniCastConsultants發布的市場研究報告，對光電跟蹤行業的全球消費量進行了調查分析。2010年，光電跟蹤設備的全球消費價值為5.95億美元，預計未來五年該行業的消費價值將以9.83％的平均年增長率在成長，2016年將達到9.51億美元，約合人民幣58.96億元。本項目提出的測量系統以其結構緊湊、準確性高、速度快、偏轉角度大、動態性能好、環境適應性好等優點，是一種頗具潛力的測量新技術，可以廣泛用機器人動態誤差測量領域，具有廣闊的市場前景。 根據“中國制造2025”規劃，我國需要努力提升高端裝備的自主創新研發能力，而測量技術是高端裝備制造的重要保證。目前，我國高端光學測量設備主要依賴進口，不僅價格昂貴，而且國外對其關鍵技術嚴密封鎖。國外每臺激光跟蹤儀的售價高達百萬元，嚴重制約一些我國中小心型企業的購買。因此本項目研發的產品不僅在國內存在巨大的市場空間和發展潛力，而可以推動先進裝備制造的產業化進程，對促進我國自主創新具有重要的戰略意義。項目研發中的創新技術處于國際先進水平，將極大提升機器人作業的技術含量。合作單位江陰納爾捷機器人技術有限公司是專業從事機器人技術研發的高新技術企業，是機器人產業聯盟第一屆理事單位，具有雄厚的科研和技術開發實力。該項目在研究實驗階段，就可以將成果應用到現有產品的開發中；項目完成后除了該公司以外，研究成果還可以應用到其他自動化機器人裝備企業的產品開發中。尤其通過產學研結合，將會極大的提升產品的科技含量并縮短產品開發周期，提前實現批量化市場銷售，有望為企業帶來良好的經濟效益。