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機器人仿真系統為機器人系統的前期設計、后期驗證提供了平臺，利用機器人仿真實驗替代實體機器人實驗，能夠有效避免機器人可能出現的硬件損傷，并提高工作效率。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 作為機器人研究中的重要方面，機器人仿真技術始終是機器人領域的熱點之一。將計算機仿真技術的優勢引入到機器人的研究中，使實驗者更加逼真地感受到機器人的空間三維環境。機器人仿真系統為機器人系統的前期設計、后期驗證提供了平臺，利用機器人仿真實驗替代實體機器人實驗，能夠有效避免機器人可能出現的硬件損傷，并提高工作效率。同時，可用于機器人學的教學中，豐富教學的內容。 項目特色： 對機器人的三維仿真實現。根據真實機器人的幾何尺寸，利用AutoCAD和3dsMax進行機器人建模，最終通過Managed Direct3D實現高仿真度的仿真機器人場景，并允許用戶以各種方式控制仿真場景的平移、旋轉、縮放操作。 根據“可配置”的設計目標，采用模塊化的設計思路，實現與真實網絡多機器人系統相同的架構，保證仿真系統與真實系統各個模塊之間的相互替代，允許用戶在仿真模塊與真實模塊間的自由切換。 通過對機器人學中正逆運動學、雅克比矩陣、軌跡規劃等基礎知識的研究，依據.Net開發平臺，采用C#語言實現了三維仿真系統的整體架構，利用Managed Direct3D實現了仿真場景，并利用計算機強大的圖形顯示優勢實現了可擴展功能，例如：機器人末端點標記，機器人數據文件的記錄回放功能等。 主要技術性能指標： 萬次無故障運行，運行過程中內存占用為55M。 可運行于不同的操作系統中，包括：Windows 2000，Windows XP及Windows Vista。 仿真場景可以實現60fps的刷新率。 可通過Internet實現與真實網絡多機器人系統的連接。

提出了結構和零件的靜強度和疲勞強度特征預測模型，并通過結構和零件的靜強度和強度特征而非材料的靜強度和強度特征進行疲勞仿真。

產品詳細介紹SPEOS光環境模擬仿真與視覺工效學分析軟件SPEOS是法國OPTIS公司開發的功能強大的專業用于光學設計、環境與視覺模擬、成像仿真、視覺工效學分析系統應用的照明和光學環境模擬仿真工效學分析系統工具，完全兼容CATIA、UG（NX）、Creo Parametric（pro/E）和Spaceclaim等國際標準的CAD平臺，強大的解決方案提供完美的可視化光學系統和直觀的人機交互平臺，其仿真技術已經廣泛用于航空、航天、軍工、汽車、軌道交通、通用照明等工業領域的研究機構和知名公司。  SPEOS是全球唯一整和裝備結構進行光機系統的模擬仿真設計軟件，是全球唯一可依據人眼視覺特征和材料真實光學屬性進行場景仿真和視覺工效學仿真分析的專業軟件。同時SPEOS提供國際領先的數據庫包括:材質庫、光源庫、涂料庫及相關各種光度、色度學標準。SPEOS材質光學屬性庫提供的玻璃、塑料、鋁材、皮革、紡織品已達10000多種,并以全球原材料生產廠家的材料型號編碼進行分類。光源庫可提供大約10000多種,有Osram. Citiazen、Nichia、GE、Vishay、Lumileds等各國大型照明設備廠生產的LED、LCD、白熾燈、日光燈、弧光燈及各種專用燈光源等,并以全球燈具生產廠家的出廠型號編碼進行分類;SPEOS標準數據庫庫提供目前全球通用的22個光度學和色度學標準和相關細則。同時系統通過CIE的標準認證、內嵌ISO和CIE國際標準的專業光學環境模擬與仿真分析，全天候外部環境光源數據庫可提供標準的基于國際CIE標準下的天空環境庫，基于CIE標準提供日光模型，可再現任何地理位置的天空光譜亮度，管理遠距離成像狀態下外界環境光對光學仿真的模擬影響。  SPEOS光學仿真軟件基于可視化產品三維模型，直接采用數字化樣機，使用虛擬環境仿真平臺和津發科技ErgoVR人機工效分析平臺，進行視覺工效虛擬分析和人因環境評估，在產品的初步設計和詳細設計階段對方案進行可行性驗證，實現在設計前期發現、反饋和處理問題；同時，系統通過SPEOS數據同步模塊插件結合ErgoLAB人機環境測試云平臺可以實現在不同光學仿真模擬環境下對裝備及系統進行客觀定量的人因與工效學分析與人機交互評價，包含不同光環境下的大腦認知反應（EEG高精度腦電與腦機交互、fNIRS高密度近紅外腦功能成像）、視覺加工（Eyetracking眼動軌跡與視線交互）、生理變化（HRV、EDA/GSR、RESP、EMG、PPG、SpO2、ECG、TEMP/SKT、EOG等）、行為動作與面部表情識別（A/V行為與表情音視頻、Motion動作捕捉）、生物力學（拉力、握力、捏力、壓力）、人機交互數據（包含如桌面與網頁終端界面交互行為數據以及對應的鍵盤操作，鼠標點擊、懸浮、劃入劃出等；移動終端界面交互行為數據以及對應的手指行為，如點擊、縮放、滑動、翻頁等；VR終端界面人機交互行為數據及對應的雙手操作行為，如拾取、丟棄、控制等）、虛擬環境時空狀態監測(包含如實時監測分析VR虛擬時空下的行走軌跡、訪問狀態以及視線變化、情緒變化、交互操作行為等)等客觀量化數據進行人因測試與工效學分析評價，實現裝備與系統研發的全生命周期管理，幫助客戶提升研發設計能力，科學、有效指導新產品的研發設計，高效、高精度分析預測產品性能，降低樣機數量和試驗次數，從而節省成本、縮短周期，大幅度提升產品的市場競爭力。SPEOS 汽車照明設計模擬軟件1.完善的材質資料庫SPEOS 內建豐富的材質資料庫，內容不單只有表面特性，甚至實體的 物理特性都能夠表現出來。也可以 透過自行設定參數，來模擬特殊材 質的需求。快速簡易的光源設定.2.SPEOS提供各式的光源資料下載,這些Model 包括燈泡，燈杯，燈殼甚至燈絲都已建立完成，也具有完 整的材質與發光屬性設定。透過切 換可以調整不同顏或亮度，也可 以自行建立想要的光源.精準的模擬結果 .3.SPEOS在進行模擬時，是考慮到實體與表面特性兩者的，因此比起其他的模擬軟體增加更多準確性。因為與CAD整合的關系，所以可以將模擬結果貼附到3D，與實際 Model做比對，使用上更直覺互動光跡與逆追跡4.SPEOS的互動光跡功能，可以讓使 用者快速了解光線與Model作用的 情況。而逆追跡可以在模擬結果完成之后，找出目標區域內的光線的 來源與作用部分,快速找到設計上 的問題點。豐富的法規資源。5.SPEOS的提供數十種常用的法規資源供使用者下載，并且會隨時更新容，并新增法規增數量。使用者可以很快的得到驗證的結果，并且反覆驗證。6.OSD(Optical Shape Design) 是 Optis 公司為設計光學結構所開發的模組，Optis除了光學模擬以外， 也開始跨足設計的領域。例如反射面，透鏡，導光條等等的結構，都可以透過這個模組來完成。OSD模組也保持與CAD結合的特性，能保留參數，切換模組.7.OSD模組有何優點?保留參數，因此可以更快速的進行設計變更。 掛載在GSD和PD模組下，因此可以與幾何的功能相互作用可以使用幾何量測自由切換LUM模組，減少CAD與光學軟體間轉檔問題.可以輸入光形范圍來產生反射面。直接建構實體，減少補面的時間。 直覺式的法規檢驗，可以很快找出問題原因。擬真的視覺模擬效果。8.SPEOS的視覺模擬(VE)可以用來模 擬車燈實際點亮的效果，與 Rendering 不同的是，這個模擬是 以物理特性去運算的結果,也可以看到不同環境光源,眩光效果等等。

XM-ZX開放性傷口止血包扎仿真標準化病人模型 ? 一、功能特點： ■ 該模型用于創傷包扎止血訓練、急診急救訓練； ■ 模型具備開放前臂離斷傷及下肢離斷傷； ■ 將離斷肢體血管與血泵相連，斷肢殘端血管可噴血； ■ 用于止血包扎急救操作訓練，可用于考核止血包扎速度及包扎質量是否達標。 ? 二、標準配置： ■ 開放性傷口止血包扎仿真標準化病人模型：1臺 ■ 血液循環模擬泵：1臺 ■ 電源適配器：1個 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

XM-YC腰椎穿刺模擬人 ? 一、功能特點： ■ XM-YC腰椎穿刺訓練仿真標準化病人模型為成年人大半身結構，采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 取側臥位，背部與床面垂直，頭向前胸彎曲，雙膝向腹部屈曲，軀干呈弓狀。 ■ 腰部可以活動，操作者需一手挽仿真病人頭部，另一手挽雙下肢腘窩處抱緊，使脊柱盡量后凸增寬椎間隙，才能完成穿刺。 ■ 腰部解剖結構準確，體表標志明顯，有完整的1-5腰椎（椎體、椎弓板、棘突）、骶骨、骶裂孔、骶角、棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶、硬脊膜與珠網膜，以及由上述組織形成的珠網膜下腔、硬膜外腔、骶管、髂后上棘、髂嵴、胸椎棘突、腰椎棘突可真實觸知。 ■ 可進行腰麻、腰椎穿刺、硬膜外阻滯、尾神經阻滯、骶神經阻滯、腰交感神經阻滯訓練。 ■ 腰椎穿刺模擬真實：當穿刺針抵達模擬黃韌帶，阻力增大有韌性感，突破黃韌帶有明顯的落空感，即進入硬脊膜外腔，有負壓呈現(這時推注麻醉藥液即為硬脊膜外麻醉)，繼續進針將刺破硬脊膜和珠網膜，出現第二次落空感，即進入珠網膜下腔，將有模擬腦脊液流出，全程模擬臨床腰椎穿刺真實情節。 ■ 可反復進行練習。 ■ 皮膚和模擬脊髓腔可更換。 ? 二、標準配置： ■ 腰椎穿刺訓練模型：1臺 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

XM-S3A靜脈輸液仿真手成套考核指導模型 ? 一、功能特點： ■ 模型采用高分子材料制成，膚質仿真度高，皮膚紋理清晰，有完整的手靜脈血管系統，皮膚和血管的材質柔韌、耐針刺。 ■ 可進行靜脈輸液、采血和注射給藥訓練。 ■ 可模擬靜脈血管充盈，可選擇不同類型的穿刺針進行訓練，進針有明顯的落空感，正確穿刺有回血產生，可完成靜脈輸液，輸液滴數可控制。 ■ 該模型5只為一套，每個模型上的模擬血管內徑分別為1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm，不同的難度差異，供學生訓練、考核使用。 ? 二、標準配置： ■ 靜脈輸液手模型：5只 ■ 輸液套裝：1套 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

臨床MR 仿真實驗儀由三個模塊組成： 數字人MR掃描模塊，數字MR 圖譜模塊和MR 仿真掃描模型。 本實驗儀采用虛擬核磁掃描技術對標準數字人體進行真實掃描，可得到任意權重圖像； 可滿足醫學影像技術、醫學影像診斷專業學生的MRI 基本掃描實際操作，同時滿足臨床MRI 技師針對核磁參數對圖像對比度控制規律的培訓學習，以及任意權重的人體斷層影像解剖課程的教學資源。

XM-64A多媒體經穴學及針刺仿真訓練系統 ? 一、功能特點： ■ XM-64A多媒體經穴學及針刺仿真訓練系統模型為成人上半身，采用高分子材料制成。 ■ 共有54個穴位，與軟件配套使用，若使用刺穴正確，電腦顯示器上會自動顯示當前所刺身體部位，并同步播報該穴位名稱、穴位代碼、穴位經絡、穴位部位。 ■ 系統融計算機技術、電子控制技術、多媒體技術、腧穴理論于一體，軟件含“子午流注”。 ■ 聲音、屏幕、人體模型同步控制經絡腧穴的信息。 ■ 顯示十二經脈循環流注，經脈絡屬表里對經關系，特定穴的分布。 ■ 顯示表層、淺層、深層穴位解剖圖譜。 ■ 常見病的辯證施治，隨證選穴的查詢及處方輸出。 ■ 54個穴位：四白穴、率谷穴、頭維穴、上星穴、神庭穴、陽白穴、印堂穴、攢竹穴、陽白穴、絲竹空穴、睛明穴、承泣穴、百會穴、瞳子髎、下關穴、耳門穴、聽宮穴、聽會穴、迎春穴、水溝穴、承漿穴、地倉穴、顴髎穴、頰車穴、翳風穴、風池穴、風府穴、天柱穴、大椎穴、肩井穴、巨骨穴、云門穴、中府穴、期門穴、章門穴、中脘穴、檀中穴、天突穴、肩貞穴、天宗穴、膏盲穴、肺俞、膈俞、至陽穴、肝俞、脾俞、胃俞、腎俞、命門。 ? 二、標準配置： ■ 多媒體經穴學及針刺仿真訓練系統模型：1臺 ■ 針灸針：1套 ■ 連接線：1根 ■ 加密狗：1個 ■ 操作軟件：1套 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張 ? 三、可選配置： ■ 計算機 ■ 觸控一體機

XM-YC腰椎穿刺模擬人 ? 一、功能特點： ■ XM-YC腰椎穿刺訓練仿真標準化病人模型為成年人大半身結構，采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 取側臥位，背部與床面垂直，頭向前胸彎曲，雙膝向腹部屈曲，軀干呈弓狀。 ■ 腰部可以活動，操作者需一手挽仿真病人頭部，另一手挽雙下肢腘窩處抱緊，使脊柱盡量后凸增寬椎間隙，才能完成穿刺。 ■ 腰部解剖結構準確，體表標志明顯，有完整的1-5腰椎（椎體、椎弓板、棘突）、骶骨、骶裂孔、骶角、棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶、硬脊膜與珠網膜，以及由上述組織形成的珠網膜下腔、硬膜外腔、骶管、髂后上棘、髂嵴、胸椎棘突、腰椎棘突可真實觸知。 ■ 可進行腰麻、腰椎穿刺、硬膜外阻滯、尾神經阻滯、骶神經阻滯、腰交感神經阻滯訓練。 ■ 腰椎穿刺模擬真實：當穿刺針抵達模擬黃韌帶，阻力增大有韌性感，突破黃韌帶有明顯的落空感，即進入硬脊膜外腔，有負壓呈現(這時推注麻醉藥液即為硬脊膜外麻醉)，繼續進針將刺破硬脊膜和珠網膜，出現第二次落空感，即進入珠網膜下腔，將有模擬腦脊液流出，全程模擬臨床腰椎穿刺真實情節。 ■ 可反復進行練習。 ■ 皮膚和模擬脊髓腔可更換。 ? 二、標準配置： ■ 腰椎穿刺訓練模型：1臺 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張