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本發明公開了一種基于脈沖電磁力的爆炸型直流斷路器，包括 脈沖磁體，主觸頭以及主觸頭支撐環。通過在脈沖磁體施加脈沖電流后產生較強的脈沖磁場，在主觸頭表面感應出渦流，此渦流與脈沖磁 場相互作用，在主觸頭上產生沿徑向向外的脈沖電磁力，使得主觸頭 上 V 型槽部分被迅速拉斷，且斷口圍繞主觸頭支撐環的支點向外翻， 主觸頭斷開，實現迅速斷開直流斷路器。本發明將驅動力由原有的炸 藥爆炸或鋁絲和水發生電爆炸反應產生氣體來炸開斷路器的方案，轉 變成由脈沖電磁力的方案，克服原有爆炸型直流斷路器中對部件要求 高的缺陷，且

本發明公開了一種工業機器人示教盒，包括中央處理器、協處理器、手動操作單元、動態存儲器和顯示單元，中央處理器分別與協處理器、動態存儲器和顯示單元電連接，手動操作單元通過協處理器與中央處理器電連接，動態存儲器中存儲用于運行的程序，手動操作單元用于手動輸入控制指令，中央處理器用于讀取動態存儲器中存儲的工業機器人運行程序并將其處理為運行指令，輸出到控制器以控制工業機器人的運行，或通過協處理器讀取從手動操作單元輸入的手動操作信息并處理為運行指令，輸出到控制器以控制工業機器人運行，顯示單元用于顯示運行指令。本發

本發明公開了一種具有模式轉換功能的防風防浪型仿生水黽機器人，包括布置在主體底板周圍的四條支撐腿，每條支撐腿包括：橫向支撐腿，一端與主體底板橫向轉動鉸接；縱向支撐腿，一端與橫向支撐腿的自由端縱向轉動鉸接；漂浮支撐腿，頂部與縱向支撐腿的自由端連接；所述仿生水黽機器人還包括保持主體底板、橫向支撐腿和縱向支撐腿之間相對位置的保持部件，以及用于驅動橫向支撐腿相對主體底板橫向轉動、驅動縱向支撐腿相對橫向支撐腿轉動的第一驅動部件；本發明通過調整支撐腿的位置和形態，從而改變機器人的姿態和模式，可以更好的適應自然環境；在風浪較大時，調整成平穩模式，抵御風浪的侵襲；在風浪較小時，調整成前進模式，行進阻力小、運動靈活。

本發明公開了一種解耦型六自由度工業機器人的運動控制方法，該方法包括：（a）根據機器人所需實現的位姿，通過 D-H 模型法獲得末端執行機構相對于基坐標系的位姿矩陣；（b）將機器人避開奇異形位時所能實現的正常位姿定義為不同的關節特性屬性，并設定機器人實現所需的位姿時的關節特征屬性組合；（c）根據位姿矩陣以及設定的關節特征屬性組合及其取值條件，通過反變換法分別求得關于機器人各個關節變量的唯一解；（d）根據所求得的解，執行對六自由度工業機器人的關節運動，相應完成整體運動控制過程。通過本發明，具備可預知過奇異點路徑、算法簡單、反解速度快以及能較好地確定唯一解等優點，并能很好地應用于實際的工業機器人運動控制。

本成果是國家授權發明專利。該發明提供一種仿射投影符號子帶凸組合自適應回聲消除方法，該方法對通信系統的聲學回聲的消除效果好，收斂速度快，穩態誤差小。

        LG-IRB01型工業機器人基礎創新實訓臺是專門針對工業機器人領域的一套實訓實驗教學系統，按照模塊化結構進行設計，主要由ABB IRB120型六關節工業機器人、視覺系統、PLC模塊、電氣控制系統等組成，可進行工業機器人相關技術開發、維護維修、示教等方面專項實訓教學，能夠完成關鍵設備的特性和參數設置、工業機器人手動控制及基本參數設置、工業機器人IO通信及PLC信息交互、工業機器人單軸運動與線性運動控制、工業機器人工具TCP參數標定、工業機器人工件坐標系參數標定及多坐標系切換、基于關鍵點的軌跡編程、模擬碼垛工藝應用編程、工業機器人與PLC的通訊與聯調、觸摸屏控制應用等實訓任務。 一、工業機器人參數要求 1、工業機器人本體： ABB IBR120/3六自由度工業機器人本體；最大負載≥3 kg； 最大臂展半徑≥580mm； 軸數：≥6軸；位置重復精度：≦0.01mm； 防護等級： ≥IP30； 軸運動范圍： （1）1軸：≥±165°  （2）2軸：≥±110° （3）3軸：≥+70°至 -110° （4）4軸：≥±160° （5）5軸：≥±120° （6）6軸：≥±400° 機器人本體重量：≤25kg； 最大噪音：≤70dB(A)。 2、工業機器人控制器： （1）緊湊型工業機器人控制柜，與配套的工業機器人本體配套； （2）控制硬件：多處理器系統大容量閃存、 UPS 備份電源（≥20S）； （3）控制軟件：軟件出廠預裝； （4）額定功率：≥3KVA(變壓器容量)； （5）電源輸入：200V/230V 50-60Hz （6）尺寸：710*449*442mm （7）重量：30kg （8）防護等級：IP20 3.FlexPendant示教器 （1）重量：1kg （2）支持：彩色觸摸屏、操縱桿，緊急停、支持慣用左/右手切換，支持U盤、熱插拔、恢復程序，支持USB儲存器，帶時間標記登錄，支持遠程服務。 二、實訓臺及相關配件： （1）整個平臺為立式結構，主要框架和工作面采用工業鋁型材搭建，電器柜可以安裝工控機、IO口擴展板電磁閥安裝位置、變頻器安裝位置、PLC安裝位置，電氣接線部分為抽屜式結構，便于接線，預留擴展區域，便于設備的擴展。工作平臺為可以靈活安裝各功能模塊的導槽式或矩陣螺絲孔式。尺寸：≥2100mm×1200mm×900mm；材料：鋁合金+鋼板；平臺面板為多用途可擴展設 計方式，擴展靈活；采用氣動夾具：最大負載能力：≥3kg；最大抓取范圍：≥15cm×15cm；最高抓取精度：≥1mm；帶安裝機架。 （2）觸摸屏：≥7英寸；液晶顯示屏分辨率：≥800×480；組態：嵌入式組態；提供與PLC通訊相配套的端口線和工控機連接的端口線。 （3）物料：尺寸：≥50mm×30mm×15mm；材料：金屬材質；數量：≥10個。 （4）PLC：集成≥16路輸入和≥16路輸出IO口；內置≥64K大容量的RAM存儲；內置高速處理≥0.065μS/基本指令；控制規模：≥32 I/O點；內置獨立≥3軸100kHz定位功能：提供相關電氣連接線與附屬器件。 （5）氣源氣路：采用無油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調壓過濾器、氣路等氣動元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。 三、主要功能板塊： 1、分揀搬運： 配備圓形、三角形、方形等物料模板；機器人可精準完成各種形狀物料分揀搬運；可擴充配置視覺組件，選配視覺條件下可完成全自動分揀（含顏色、位置、坐標、角度等識別）； 2、碼垛：碼垛是模擬工業場合的自動搬運碼垛功能設計，可以自動記錄碼垛位置和高度，具有重復精度高，自動計算旋轉角度等功能；工業機器人工具盤上安裝了氣動吸盤；包含一個輸送帶，采用步進電機驅動；電機速度可以進行調節；可以實現將模擬物料送到輸送帶上進行定向傳送；具有傳感器能夠檢測模擬物料是否到達指定位置。 3、運動軌跡模塊：TCP練習區主要作為工業機器人的基礎學習環節，能動態直觀的體現出TCP示教的重要性和示教的精度，能夠自由更換示教尖端；可實現TCP標定練習，提供TCP標定用錐形教學塊；可實現基本軌跡編程練習，提供三角形、方形教學軌跡；可實現復雜軌跡編程練習，提供曲線教學軌跡； 4、流水線模塊：流水線應用場景與工廠實際物流情況相似，可進行機器人點位示教編程與調試，可根據學習內容不同而設置不同挑選形式，可根據工件不同采用不同的夾取夾具。 5、立體倉庫：存儲自動裝配工件；倉位數量：≥3列3層9個；倉位承重：≥2Kg；倉位尺寸：≥100mm×70mm×80mm；外形尺寸：≥350mm×180mm×450mm；工件種類：≥3種9個；工件模塊包括自動裝配母件、子件等。 6、視覺智能檢測線：主要是配合工業機器人做智能檢測工件角度缺陷及自動對位等以及工業機器人視覺學習開發使用；工業相機，要求如下：像素：≥130W像素； 分辨率：≥1280×960； 像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm； 光譜：彩色； 支持自定義AOI，降低分辨率、f≥16mm F1.4：12毫米工業鏡頭，百萬像素相機； 配套同軸光源，光源大小≥80mm×80mm；準環形光源，直徑≥70mm，照射角度≥90度，帶模擬控制器；配套同軸光源及光源控制器：發光窗口≥50mm*50mm含調光控制電源；機器視覺兼視覺開發環境。 7、快換單元：由4種夾具組成，配合機器人使用作搬運、涂膠、焊接、碼垛等用途。配置快換公頭1個、快換母頭4個、搬運夾具2套、涂膠夾具1套、焊接工具1套、電磁閥3個，并標準固定機構，移動式底板。 8、工業機器人末端安裝電磁吸盤，可匹配多種夾具。同時至少配備4種工裝夾具，夾具有專門的工具架安放，每個夾具的負重至少在3kg以上。按照實訓項目的要求可分別配合工業機器人完成物料夾取、軌跡模擬、打磨拋光、寫字繪圖等工作。 9、云智能實驗室安全管理系統 本平臺將無線傳輸、信息處理等物聯網技術應用用于自動化遠程控制。設備端運行狀態、數據參數等上傳至云平臺。物聯網系統的傳感層、傳輸層和應用層關聯掌握數據與分析數據。 （1）電壓、電流等模擬量數據顯示。 （2）輸入開關監控，輸出開關等數字量控制。 （3）遠程控制啟停狀態，給定輸出電壓值的。 （4）顯示輸入輸出電壓值的歷史數據 （5）可按照日期、日間進行查詢歷史數進行查詢。 （6）報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開關量可以自由設定，如當模擬量輸入超過設定電壓時產生（7）報警，通過物聯網自動化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設置的終端推送報警信號，（8）每臺設備可對應多個終端設備。 （9）通過手機端可以實現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態變化。 （10）數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。 （11）聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。 需提供云智能實驗室安全管理系統軟件著作權證書原件備查，并現場演示1-3項功能視頻。 10、實驗室智能電源管理系統 實訓室總體智能電源管理系統由主電路、控制電路、檢測保護電路、顯示電路、語音報警電路等組成，整個實驗室配置一套管理系統。投標時現場演示以下10.1-10.4項功能視頻。

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。

內容介紹： 該項技術是以機器人技術應用為基礎，利用機器取代人工從事裝配精 度較高、重復繁重動作較多、勞動強度較大的成批或大批量生產的產品裝 配工作。目前該項技術已成功應用于汽車部件、飛機部件等產品的自動化 裝配。 該項技術解決了設備自動調平（沿法線方向）鉆孔，自動在線檢測位 移、壓力、流量等產品技術指標，具有自動判斷零件特征、自動糾錯措施

01. 成果簡介 為適應未來水下航行器技術發展的要求，海工裝備界在開發具有廣域活動能力和高機動性的新型水下航行器的同時，也正在為傳統水下航行器尋找更優良的推進和操縱系統。仿生技術則成為水下航行器的重要研究方向。 水生動物經過上億年的演變和進化，早已在優勝劣汰中將其在水中的運動能力發揮到了極至，其中魚類和鯨類等哺乳動物的游動方式具有高速、靈活、低噪等特點，其游動和控制姿態能力，是任何裝備傳統操縱與推進系統的人造水下航行器所無法比擬的。水下仿生技術，通過對魚類游動機理的研究，利用機械結構、電子設備和功能材料來開發模仿魚類的操縱和推進模式，并將其應用于水下航行器。 與傳統的螺旋槳推進器相比，將仿魚尾推進器應用于水下航行器，成為新型的仿生水下航行器，具有如下特點：（1）高推進效率，節能；（2）高機動性，靈活；（3）推進系統與操縱系統合二為一，共型；（4）噪聲低、環保，隱身能力強。本項目旨在開發“仿藍鰭金槍魚潛航器”，以實現產業化為目標，依托清華大學電子工程系和天津高端裝備研究院，經前期數年研發，已完成實驗室原理樣機和試驗樣機I型，并于2018年10月份在天津東麗湖進行了水試，驗證了核心技術。仿藍鰭金槍魚潛航器試驗樣機I型體長2.6米，設計潛深100米，最大航速1.7米/秒（3.5節），速度體長比0.65，功耗0.88kW，處于國際領先水平。經進一步研發和改進，2019年9-10月將進一步試驗，預計航速達6~8節，遠高于螺旋槳推進平均2-3節的航速。圖1 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 總裝圖 圖2 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 下水吊裝圖 圖3 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 水試圖02. 應用前景 本成果的新型仿生AUV，推進效率高、自體噪聲小、機動性好，速度接近4節，成熟度達到產品化標準，在智慧海洋、智慧海防迅猛發展的新時代，可廣泛用于現代漁業養殖、勘探開發、搶險救援、科考研究、水下檢修、觀光旅游等民用市場，為海洋經濟產業發展提供新型支撐手段；同時，也可用于海防等軍用市場。03. 知識產權 已申請專利和軟件著作權近20項。04. 團隊介紹 本項目以電子工程系任勇教授團隊為核心，成立了海洋信息與智能裝備研究所，隸屬于清華大學天津高端裝備研究院。研究方向以自主式水下潛航器（Autonomous Underwater Vehicle，簡稱AUV）和多AUV水下蜂群為主，包括水下機器人的運動學機理研究、深海環境下的信息交換與處理、深海環境下定位與協同、深海AUV裝備的研發制造技術、機器學習理論及其應用技術、復雜生產制造過程的建模與優化調度技術等。近五年來，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等專業頂級期刊發表國際權威期刊論文30余篇。05. 合作方式 投融資 / 商務合作。06. 聯系方式 郵箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn