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技術簡介 面向智慧港口建設需求研制的大型港口重載移動機器人，通過融合磁釘、陀螺儀、激光等多傳感器信息的高精度定位、路徑規劃與主動避障、自動充電等技術，替代傳統集卡，實現大型集裝箱的全自主無人化高效接駁和轉運。 創新點及性能指標 機器人最大負載65噸；定位精度±5厘米；最高速度7米/秒；制動距離13米；續航時間6小時。

該項目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復合壓鑄、伺服電機高效相變熱控等方法，實現機械臂、減速機與伺服電機等工業機器人成套的變革性輕量化技術突破；研發高性能控制系統，實現具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術；項目采用制造工藝及控制系統自主開發，高度可控，將降低工業機器人的應用成本，提升我國工業機器人產業的整體技術水平及產業競爭力。 在前期研究中已獲得工業機器人關鍵部件相關專利授權20余項，獲得廣東省科技計劃多個項目支持及國家重點研發計劃“智能機器人專項”立項：工業機器人整機性能提升與驗證，并已建成廣東省功能結構與器件智能制造工程實驗室、廣東省節能與新能源綠色制造工程技術研究中心等平臺。 該項目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規模制造技術；具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術。在廣東省兩項重大戰略專項支持下，已成功開發出精密RV減速機、相變熱控伺服電機、仿生輕量化機械臂等產品。 自主研發減速機核心零部件 自主設計并組裝的輕量化機器人整機

自主研發了多機器人協作焊接系統，其中機器人控制器自主研發，采用EtherCAT總線通訊控制底層伺服，控制周期1ms。參與協作焊接的機器人均為國產6軸通用該機器人，多機器人系統的各項性能指標對照ABB MultiMove、KUKA RoboTeam功能，技術指標達到國外領先品牌同等技術水平。具體技術指標： ① 變位機（夾持）機器人支持6維力-力矩傳感器，實時補償估計偏差； ② 焊接機器人支持接觸找焊縫、激光焊縫跟蹤等多種焊接工藝； ③ 最多支持4臺機器人協作； ④ 可根據應用需求開發新場景控制程序。

相對于常規輕載工業機器人而言，重載機器人為了實現高速、高精度、高負載等典型性能需求，對控制系統的性能提出了更高的要求。在此背景下，面向重載搬運、磨拋、攪拌摩擦焊等重載型工業機器人高精度、高速度控制需求，開展了150KG/500KG重載機器人剛柔耦合動力學建模與補償控制等關鍵技術研究。具體技術指標： (1) 研發實現了六自由度重載機器人動力學建模及模型參數、負載在線辨識技術，以建立重載機器人帶載工況下的高精度完整動力學模型，提高帶載情況下的自適應控制精度； (2) 針對傳統重載機器人所存在的控制精度較低、動態性能較差等問題，研究并實現了一種基于動力學模型的力矩前饋控制方法，通過對力矩的實時補償可有效提高機器人的軌跡跟蹤精度，改善動態性能； (3) 針對由于關節柔性而導致的重載機器人關節彈性振動問題，研發實現了一種關節彈性振動抑制復合控制方法，無需借助外部傳感器，可有效抑制了機器人的關節彈性振動，實現對機器人末端的柔性偏差補償，提高重載作業的軌跡跟蹤精度。

一、項目簡介  “中國制造2025”發展規劃的啟動促使智能制造成為生產制造企業的主旋律，而工業機器人作為智能制造的重要柔性制造單元，迎來了廣闊的行業發展機遇。福建省出臺的《福建省實施<中國制造2025>行動計劃》，將發展智能制造視為首要任務，推廣“數控一代”，開展智能制造試點示范，實施“機器換人”專項行動，發展壯大智能裝備產業，開發智能終端產品和提升工業軟件支撐能力。 二、前期研究基礎 與泉州市微柏工業機器人研究院有限公司建立合作關系，采用企業與高校共同投資模式，建立“嘉庚學院—微柏工業機器人創新實驗室”，實驗室現有師生近百人，為高校師生提供研發環境，為企業進行技術難題攻關并培育人才。 與微柏簽署了為期3年的技術服務合同（2014.12-2017.12，微柏工業機器人技術支持服務，150萬元）。 與微柏聯合申報了多項科技項目：（1）工業機器人整機綜合性能測試儀的研發及產業化，2016.10，國家重大科學儀器設備開發專項；（2）工業機器人的遠程監控和故障預測系統的開發，2015.9，福建省對外合作項目；（3）面向瓷磚智能化分揀生產線的關鍵技術，2015.10，泉州市科技局燎原計劃。并協助微柏完成了福建省新型科研機構、企業創新基金、廈門大學本科生校外實習基地申請。 三、應用技術成果 基于課題組自主研發的機器人控制器，結合機器視覺自動識別技術，分別開展了以下6個項目：（1）為四川航天世東汽車部件有限公司研發的焊接機器人焊縫自動跟蹤識別系統；（2）為蘇州寶麗潔公司研發的之駐守機器人濕紙巾自動識別貼蓋系統；（3）為泉州港威五金制品有限公司研發了鋁水自動澆注系統；（4）為晉江的沃鞋服有限公司研發的鞋模自動跟蹤噴膠系統；（5）為福建省鋰東精密機械有限公司研制了自動搬運識別系統；（6）為江蘇太倉寶祥有色金屬制品廠研制了自動碼垛識別系統。 四、合作企業 泉州市微柏工業機器人研究院有限公司是福建省工業機器人研發龍頭企業，從事工業機器人相關技術研發及產業化十余年，專注研發六關節與四關節自由度串并聯機械手等，自主研發數十種應用在沖壓、噴涂、焊接、激光加工等生產作業領域的專業機器人。自主研發了高精度RV減速機檢測臺，工業機器人零點矯正與運動精度檢測裝置，焊接機器人防碰撞測試裝置等工業機器人核心部件與整機檢測系統，獲得國家發明專利5項，國家實用新型專利30項。作為福建省科技小巨人企業、福建省科技型企業泉州市智能制造示范企業等，承擔了省部級科技項目10余項。

本研究根據90％腦神經功能正常的人在短時間閉眼后腦電（EEG）中alpha（α）波幅均可明顯增強這一普適特征，設計了一套簡便易行的基于腦電α波的腦-機接口系統。該系統僅需在操作者頭后部放兩個腦電檢測電極，短暫訓練就可以快速而可靠地控制外接機電裝置運行開關，還可以擴展為多選項實時控制系統。搭建了閉眼alpha波控制系統，引入開關抑制模塊減少誤控制，實現了對單個開關的快速可靠控制，經10名操作者試驗，激活開關平均時間為2.4秒、平均錯誤率3％，進一步開發設計了基于計算機LabVIEW平臺顯示的循環燈選擇系統，利用α波控制單個開關的功能，通過四燈循環作為指示菜單，實現了四個目標的α波控制選擇。經5名操作者試驗，證實每個受試者均只需少數訓練時程即可達到10%或更低的錯誤率。設計了α波機器人控制系統以實現α波對服務機器人的實時控制。經5名操作者參加連續25次隨機方向控制實驗，平均正確率達到91.2％，再次證實本研究設計的α波的腦-機接口系統進行多選項控制的可實現性和潛在應用價值。如實現系統集成化和便攜化，配置適當的控制顯示面板，可望進一步開發出專供那些患有全身性重癥癱瘓但頭腦功能正常的殘疾人使用的新型助殘輪椅等產品。

"e-Dog四足仿生機器人：全球首款可高速奔跑和跳躍的輕量級電驅動四足仿生機器人，面向高校和中小學的教學培訓型四足仿生機器人系統平臺，包括軟硬件開源的高性能四足仿生機器人及相應的開發工具軟件，為國內高校和中小學提供教學、培訓、比賽二次開發平臺。機器人具備卓越的運動能力，采用國內領先的步態規劃算法，能夠快速奔跑和跳躍，并具備較強的地形適應能力，能夠跨越高臺、樓梯、溝壑、斜坡等障礙地形。 roboDog如寶機器狗：國內首款具備豐富感知能力，并搭載智慧AI云腦的輕量級機器狗。roboDog面向家庭場景，在卓越的運動性能和地形適應能力基礎上，增加了豐富的傳感功能，構建了包括視覺、聽覺、觸覺等能力的綜合環境感知系統以及基于云服務平臺的智慧云腦。同時針對家庭應用場景，為用戶提供了豐富流暢的交互體驗。 "

大尺寸測量的用途十分廣泛，幾乎應用到大型產品的設計研發、裝配成型、驗收交付等各個環節，在航空航天、車輛船舶、風電、水利工程、雷達天線、重型機械等領域的需求尤為突出，在現代大型機械制造業中扮演著極其重要的角色。

本發明公開了一種具有雙擺錘的球形機器人及其應用。球形外殼裝在球形內殼外形成球面滑動，球形內殼中安裝有相互垂直的第一固定軸和第二固定軸，第一固定軸主要由分別位于第二固定軸兩側的兩段軸構成，兩段軸同軸，第一固定軸和第二固定軸的軸線交點位于球形內殼球心；固定軸一端連接擺錘電機的輸出軸，另一端通過擺錘軸承連接到球形內殼壁孔中，擺錘固定連接到固定軸中部。本發明實現了球形機器人向任意方向滾動，方便易行，穩定性高。

突破了人機交互遙操作機器人的力感知、力反饋、力控制三大關鍵技術，研制成功人機交互遙操作的關鍵支撐設備，填補了國內空白。