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微創(chuàng)機(jī)器人外科及觸覺(jué)感知國(guó)家自然科學(xué)基金課題 微創(chuàng)外科(MIS)與開(kāi)放外科手術(shù)相比，具有切口小、疼痛輕、出血少和恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于胸腹、脊柱、心血管和泌尿外科等領(lǐng)域 微創(chuàng)機(jī)器人外科(MIRS)由機(jī)器人替代醫(yī)生操控手術(shù)器械，克服醫(yī)生人為因素帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，提高手術(shù)的安全性和靈巧性，改善手術(shù)精度和質(zhì)量 觸覺(jué)力信息缺失導(dǎo)致過(guò)大的操作力和器官組織創(chuàng)傷，是當(dāng)前微創(chuàng)機(jī)器人外科面臨的共同問(wèn)題。項(xiàng)目利用光纖技術(shù)，研究微型觸覺(jué)力傳感器及其在器官組織類(lèi)型和邊界鑒定、機(jī)器人反饋控制應(yīng)用中涉及到的一系列挑戰(zhàn)性問(wèn)題。獲得的相關(guān)理論與技術(shù)，有望消除觸覺(jué)缺失引起的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)的精度、穩(wěn)定性和質(zhì)量。

目前，機(jī)器人無(wú)線充電主電路拓?fù)浯蠖嗖捎萌珮蚝桶霕蚰孀冸娐罚嬖谥娐方Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、橋臂上下開(kāi)關(guān)管直通燒壞等問(wèn)題。本發(fā)明包采用新型單管逆變拓?fù)洌哂须娐泛?jiǎn)單、成本低、體積小、重量輕、可靠性高、傳輸效率高、可實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷控制等優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)廣泛用于開(kāi)關(guān)頻率20kHZ-1MHz以上，特別適合手機(jī)、機(jī)器人、無(wú)尾家電等領(lǐng)域。隨著無(wú)線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展，非接觸充電（或供電）產(chǎn)品每年以100%的速度發(fā)展，而現(xiàn)有機(jī)器人充電電路系統(tǒng)存在著成本高、控制復(fù)雜、可靠性低、開(kāi)關(guān)頻率難以大幅提高等缺點(diǎn)。本發(fā)明具有電路簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高、開(kāi)關(guān)頻率高等特點(diǎn)，可廣泛用于機(jī)器人無(wú)線充電、無(wú)尾家電設(shè)備的供電、市場(chǎng)前景非常廣闊。

“工業(yè)機(jī)器人教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作站”。是用于“機(jī)械工程與自動(dòng)化”、“工業(yè)自動(dòng)化”等相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理想實(shí)驗(yàn)設(shè)備。主要由標(biāo)準(zhǔn)型工業(yè)機(jī)器人、工件位置變換機(jī)、綜合型末端執(zhí)行器及氣壓和電氣控制系統(tǒng)等組成。機(jī)器人選用日本安川電機(jī)公司的產(chǎn)品，屬六自由度垂直多關(guān)節(jié)類(lèi)型，最大持重為6公斤；工作范圍約在以機(jī)器人為中心的半徑為1373mm的圓形區(qū)域和高度為2393mm的月牙型區(qū)域內(nèi)；重復(fù)位置精度0.08mm。 工件安裝在變位機(jī)上，由變位機(jī)帶動(dòng)其實(shí)現(xiàn)工件的位置變換，以使機(jī)器人能夠處于最佳作業(yè)位置。這是一臺(tái)多姿態(tài)單軸交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式變位機(jī)。當(dāng)裝上夾具板時(shí)，便是一臺(tái)雙支點(diǎn)臥式變位機(jī)，在夾具板上可安裝較大的工件或構(gòu)件；如果卸去夾具板，擺動(dòng)變位機(jī)機(jī)頭，使其分別在30°、45°、60°和90°定位，成為一臺(tái)斜置式或立式變位機(jī)，較適合于安裝小型零件和套筒型零件。在作業(yè)中，它可以被看作是一臺(tái)單軸機(jī)器人，它與六自由度機(jī)器人的協(xié)同動(dòng)作，就被看成是兩個(gè)機(jī)器人的協(xié)調(diào)作業(yè)過(guò)程。 末端執(zhí)行器是一個(gè)綜合手爪，通過(guò)快速地更換零件，就能使機(jī)器人分別完成真空吸盤(pán)搬運(yùn)、機(jī)械手爪搬運(yùn)、模擬弧焊、模擬點(diǎn)焊、模擬打磨和書(shū)寫(xiě)繪畫(huà)等作業(yè)內(nèi)容。 本科生實(shí)驗(yàn)有：①真空吸盤(pán)方式的物料搬運(yùn)示教（水杯）②機(jī)械方式的物料搬運(yùn)示教（方形鋁塊）③薄板構(gòu)件模擬點(diǎn)焊示教④三通管模擬弧焊示教⑤車(chē)架模擬打磨示教⑥任意書(shū)寫(xiě)繪畫(huà)示教⑦機(jī)器人自由度及工作范圍概論實(shí)驗(yàn)⑧末端執(zhí)行器信號(hào)傳輸實(shí)驗(yàn)。 研究生進(jìn)行的課題有：①機(jī)器人位姿運(yùn)動(dòng)分析②機(jī)器人運(yùn)動(dòng)慣性及動(dòng)力學(xué)分析③工業(yè)機(jī)器人離線示教系統(tǒng)的研究④圖象處理在機(jī)器人位置調(diào)整中的研究。 應(yīng)用于高等教育、職業(yè)教育、成人教育等各層次機(jī)電專(zhuān)業(yè)、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)或機(jī)械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。可以用于課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、機(jī)電系統(tǒng)實(shí)踐課、畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生自己示教真空吸盤(pán)搬運(yùn)、機(jī)械手爪搬運(yùn)、模擬弧焊、模擬點(diǎn)焊、模擬打磨及書(shū)寫(xiě)繪畫(huà)等作業(yè)或進(jìn)行各種機(jī)器人作業(yè)的演示實(shí)驗(yàn)。其設(shè)備造價(jià)相當(dāng)于國(guó)外同類(lèi)設(shè)備的1/3~1/2。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種農(nóng)用機(jī)器人履帶裝置，包括外殼、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、支撐輪、皮帶、電機(jī)，所述電機(jī)的兩端通過(guò)軸承固定連接有蝸桿，所述電機(jī)的底部固定連接有支撐桿，所述支撐桿的一端固定連接在支撐板上，所述支撐板焊接在所述外殼上，所述蝸桿嚙合所述主動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪的另一側(cè)通過(guò)軸承固定連接在所述外殼上孔；該農(nóng)用機(jī)器人履帶裝置，左凸起、所述左凹槽、右凸起和右凹槽成S型結(jié)構(gòu)依次間隔均勻的分布，可以使嚙合更復(fù)雜，使

面向數(shù)字人的大規(guī)模生成需求，發(fā)展生成式人工智能理論，探索機(jī)器學(xué)習(xí)方法從數(shù)據(jù)中自動(dòng)化學(xué)習(xí)數(shù)字人建模方法，提出了高精度三維人臉重建技術(shù)、表情驅(qū)動(dòng)數(shù)字人技術(shù)、語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)數(shù)字人技術(shù)三項(xiàng)世界領(lǐng)先的技術(shù)，以低成本、高效率生成可驅(qū)動(dòng)的高保真數(shù)字人。該技術(shù)能夠極大提升數(shù)字人的生成質(zhì)量與生成效率，支持大規(guī)模高精度的數(shù)字人生成，具有廣泛的應(yīng)用前景。

本項(xiàng)目在國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等資助下，攻克了高速并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)控制、裝備技術(shù)等難題，形成了自主研發(fā)體系，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了技術(shù)輻射與工程應(yīng)用，成果在天津力神、石家莊四藥、杭州娃哈哈、云南安化等國(guó)內(nèi)多家企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到規(guī)模應(yīng)用，為企業(yè)新增銷(xiāo)售額4.97億元，新增利潤(rùn)1.36億元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

成果簡(jiǎn)介:兩輪移動(dòng)機(jī)器人是一種非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)器人，具有結(jié)構(gòu)緊湊、移動(dòng)速度快以及零半徑轉(zhuǎn)彎的特點(diǎn)。由于該機(jī)器人是一種非穩(wěn)定系統(tǒng)，因此對(duì)其平衡控制則是非常重要的，也是其核心技術(shù)。兩輪移動(dòng)機(jī)器人特別適合于狹窄路面環(huán)境或人員擁擠的場(chǎng)合作為載人、載物的靈活移動(dòng)工具。 兩輪移動(dòng)機(jī)器人是在國(guó)家863計(jì)劃的資助下完成的，在技術(shù)上首次解決了由于系統(tǒng)機(jī)構(gòu)間的摩擦力矩對(duì)平衡控制的影響，并給出了相對(duì)全面的機(jī)器人平衡系統(tǒng)的控制模型。具有獨(dú)立的識(shí)產(chǎn)權(quán)。

雙面雙弧焊接技術(shù)是采用兩個(gè)電弧在工件的兩面同時(shí)操作立焊-立焊、平焊-仰焊的一種焊接工藝。雙機(jī)器人協(xié)同雙面雙弧焊接技術(shù)是利用兩臺(tái)焊接機(jī)器人協(xié)同實(shí)現(xiàn)雙面雙弧焊接的技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)包括雙機(jī)器人電弧焊接同步協(xié)調(diào)技術(shù)，平焊-仰焊、立焊-立焊雙面雙弧熔池控制技術(shù)和雙面雙弧焊接工藝技術(shù)。 使用該系統(tǒng)焊接擁有三大優(yōu)勢(shì)：優(yōu)質(zhì)--同步熔透，焊縫缺陷少，外觀成形好；低耗--焊接5-12mm厚板，無(wú)需開(kāi)坡口，不填絲或極少填絲；高效--雙面焊接，不需清根，工件無(wú)需翻轉(zhuǎn)，效率極高，焊接10mm高強(qiáng)鋁合金，焊接時(shí)

HIT/DLR仿人型機(jī)器人靈巧手有4個(gè)相同結(jié)構(gòu)的手指、共有13個(gè)自由度，每個(gè)手指有4個(gè)關(guān)節(jié)、3個(gè)自由度，拇指另有一個(gè)相對(duì)手掌張開(kāi)/閉合的自由度。采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)了集成化、模塊化的靈巧手手指和可重構(gòu)的手掌。基于FPGA/DSP的高速串行通訊系統(tǒng)和實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。集成有關(guān)節(jié)絕對(duì)位置、電機(jī)相對(duì)位置、關(guān)節(jié)力矩、手指尖六維力/力矩及溫度等多種感知功能。具有友好的操作環(huán)境和外部通訊軟件接口。實(shí)現(xiàn)了靈巧手的擬人手形外觀。靈巧手總體重量1.65Kg，外形尺寸略大于人手。