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一種新型人形機器人及其腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.痛點問題
智能機器人能夠代替人類執(zhí)行各類任務(wù)，有潛力成為最為重要的一股社會生產(chǎn)力。近年來，以人形機器人為載體的通用智能機器人成為了全球機器人行業(yè)所關(guān)注的熱點，由于其具有人形的軀體，使得它有潛力代替所有人類工種。然而大多數(shù)目前的人形機器人產(chǎn)業(yè)化方案存在一定的問題，大部分現(xiàn)有人形機器人采用傳統(tǒng)的驅(qū)動與關(guān)節(jié)完全對應的排布方式以及位置控制模式，這種方案使得機器人結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動慣量大且依賴高精度傳感器，導致其動態(tài)性能差且成本高昂。
2.解決方案
本成果提出了一種新型人形機器人及其腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計。其一，提出獨特創(chuàng)新的跨級連桿腿部結(jié)構(gòu)，將所有腿部關(guān)節(jié)驅(qū)動集中到機器人質(zhì)心附近，極大地降低了轉(zhuǎn)動慣量，提高了機器人的性能；其二，選用新型輕質(zhì)材料如高強度輕質(zhì)鋁合金、高強度碳纖維等，并重新設(shè)計機械結(jié)構(gòu)，減輕了機器人重量，而不影響整體結(jié)構(gòu)的強度；其三，該設(shè)計基于力控高扭矩低減速比本體驅(qū)動器，具備極高的動態(tài)性能并降低成本。
3.合作需求
1）辦公及生產(chǎn)場地；
2）合作伙伴：包括工廠、物流中心、住宅、酒店行業(yè)在內(nèi)的應用合作伙伴。
清華大學
2023-01-03
核電機器人關(guān)鍵技術(shù)與智能裝備研發(fā)及應用
本成果針對不同核電環(huán)境內(nèi)的任務(wù)，設(shè)計研發(fā)了個性化的專用機器人系統(tǒng)，解決核反應堆頂蓋上螺栓拉伸量的實時測量、蒸汽發(fā)生器內(nèi)一次側(cè)堵板的自動安裝及高放射性核廢物的體積最小化回收等多種任務(wù)，解放危險環(huán)境中的操作人員，提高了操作安全性。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、技術(shù)分析
為保證核電站正常、安全地運作，可利用機器人取代操作人員定期對核設(shè)施內(nèi)部的設(shè)備進行檢查、維修，以避免設(shè)備故障、老化等現(xiàn)象出現(xiàn)。針對不同核電環(huán)境內(nèi)的任務(wù)，設(shè)計研發(fā)了個性化的專用機器人系統(tǒng)，解決核反應堆頂蓋上螺栓拉伸量的實時測量、蒸汽發(fā)生器內(nèi)一次側(cè)堵板的自動安裝及高放射性核廢物的體積最小化回收等多種任務(wù)，解放危險環(huán)境中的操作人員，提高了操作安全性。
成果一：整體螺栓拉伸機拉伸量自動測量裝置實現(xiàn)了對反應堆壓力容器頂蓋主螺栓拉伸量及殘余拉伸量的遠程自動測量，降低了人員所受輻射劑量，提高了系統(tǒng)整體工作效率。
成果二：蒸汽發(fā)生器一次側(cè)堵板操作機器人完成核電站蒸汽發(fā)生器一次側(cè)堵板的安裝、緊固、自動充氣密封和拆除，利用定位裝置可360°旋轉(zhuǎn)的螺栓緊固機械手、力矩反饋傳感系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)智能定位、自動路徑規(guī)劃、螺栓擰緊力矩的自判斷、氣壓密封和過程監(jiān)控。
成果三：建立了首套核反應堆探測器組件自主回收作業(yè)機器人系統(tǒng)，并進行了誤差建模、系統(tǒng)標定、精度測試與實驗驗證，驗證了系統(tǒng)的可靠性和有效性。
主要性能指標包括重復定位精度、視覺定位精度、具備軌跡跟蹤、視覺伺服控制、力感知、目標精確測量功能。
北京理工大學
2022-08-17
弧焊機器人結(jié)構(gòu)光三維視覺傳感器
研究內(nèi)容及用途 ：焊接機器人是焊接自動化發(fā)展的主要方向，在汽車 制造、工程機械等產(chǎn)業(yè)已有廣泛的應用。本項目用半導體激光器作為主動 光源，柱面透鏡組產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光片， ICCD 攝取光紋圖樣送計算機、經(jīng)高速 數(shù)據(jù)采集、數(shù)值濾波等運算，給出焊縫位置信息，送運行機構(gòu)實現(xiàn)智能控 制．《弧焊機器人結(jié)構(gòu)光三維視覺傳感器》外型尺寸 40x 70xll0mm ，距焊 件 80mm 處產(chǎn)生線長 30-40mm，線寬 1mm
南昌大學
2021-04-14
一種行星輪式越障機器人爬樓梯控制方法
本發(fā)明公開了一種行星輪式越障機器人爬樓梯控制方法，包括 如下步驟:1)保持越障機器人勻速直線前進，測量其同一驅(qū)動組中兩 行星輪組與前方臺階的距離及行星輪組的轉(zhuǎn)速，并計算偏轉(zhuǎn)角;2)計算各行星輪組的理論轉(zhuǎn)速，并使行星輪組以計算得出的轉(zhuǎn)速進行運動; 3)檢測當前的 L1 和 L2，并計算當前的偏轉(zhuǎn)角θ;4)判斷當前偏轉(zhuǎn)角θ 是否超過預設(shè)值:若是，則轉(zhuǎn)入步驟 2)，若否，則控制機器人繼續(xù)等 速直線前進;5)判斷兩行星輪組是否到達階梯:若否，則繼續(xù)等速直 線
華中科技大學
2021-04-14
一種機器人砂輪位置標定裝置及標定方法
本發(fā)明公開了一種機器人砂輪位置標定裝置及標定方法，屬于 機器人智能加工技術(shù)領(lǐng)域。標定裝置包括裝置主體和兩個圓柱體。裝 置主體的 A 平面與砂輪側(cè)面貼合，兩個圓柱體的圓柱面與砂輪外圓柱 面相切。依據(jù)標定方法要求，機器人夾持標定裝置移動，使標定裝置 接觸砂輪，獲得裝置主體上標定點坐標并進行分析運算，確定砂輪軸 線與砂輪側(cè)面的交點的坐標和砂輪半徑，確定砂輪位置。本發(fā)明可以 實現(xiàn)對砂輪空間位置的精確標定，能夠大幅提升砂輪位置標定的效率 和精度。
華中科技大學
2021-04-14
六軸驅(qū)控一體工業(yè)機器人控制系統(tǒng)
本成果六軸驅(qū)控一體系統(tǒng)內(nèi)部集成了基于相鄰交叉耦合的六軸同步控制算法。在驅(qū)動模塊內(nèi)部會對每軸反饋信號進行同步控制策略處理，并引入一種基于電流動態(tài)調(diào)整的補償系數(shù)，解決傳統(tǒng)相鄰交叉耦合結(jié)構(gòu)補償響應慢、同步精度不高的缺點，同步誤差補償周期短，具有更快的同步控制響應和更高的靈活性。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
傳統(tǒng)的工業(yè)機器人控制和驅(qū)動分離，即采用一個獨立運動控制器控制多個獨立伺服驅(qū)動器的形式，存在集成度低、體積大、成本高等問題。本成果開發(fā)的六軸驅(qū)控一體工業(yè)機器人控制系統(tǒng)由工業(yè)機器人控制軟件和伺服驅(qū)動系統(tǒng)組成，主要特點有：
（1）基于多核的SoC芯片，通過片內(nèi)總線實現(xiàn)控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)的高速互聯(lián)通信，保證信息傳輸?shù)母咝院头€(wěn)定性。機器人控制算法和六軸驅(qū)動系統(tǒng)共用一個芯片中不同的內(nèi)核完成，實現(xiàn)高度集成。
（2）針對傳統(tǒng)機器人六軸無法高精度同步問題，本成果六軸驅(qū)控一體系統(tǒng)內(nèi)部集成了基于相鄰交叉耦合的六軸同步控制算法。在驅(qū)動模塊內(nèi)部會對每軸反饋信號進行同步控制策略處理，并引入一種基于電流動態(tài)調(diào)整的補償系數(shù)，解決傳統(tǒng)相鄰交叉耦合結(jié)構(gòu)補償響應慢、同步精度不高的缺點，同步誤差補償周期短，具有更快的同步控制響應和更高的靈活性。
華中科技大學
2022-07-27
一種具有儲能效應的仿生四足機器人
一種具有儲能效應的仿生四足機器人，屬于仿生機器人領(lǐng)域， 對現(xiàn)有仿生四足機器人的剛性脊柱進行改進。本發(fā)明由前軀干、后軀 干、脊柱以及前左腿、前右腿、后左腿、后右腿組件構(gòu)成，前后軀干 分別與脊柱前后兩端連接，脊柱能夠帶動前軀干相對后軀干轉(zhuǎn)動；前 左腿、前右腿、后左腿、后右腿組件的結(jié)構(gòu)相同，分別連接于前、后 軀干的左右兩側(cè)。本發(fā)明在前后軀干之間增加了脊柱，整體外形與實 際的四足生物更接近，行走時前后軀干通過脊柱的上仰或下俯擺動， 能使前后步距更大，提高了機器人行走速度；還可以減小機器人與地 面碰撞時的能量
華中科技大學
2021-04-14
大型風電葉片磨拋移動式加工機器人系統(tǒng)
本成果提出了一種新型的移動式磨拋加工機器人方案，實現(xiàn)了具有高轉(zhuǎn)動輸出特性的并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計與尺寸參數(shù)優(yōu)化，建立了機器人整機高剛度高能效設(shè)計方法，開發(fā)了高能量密度關(guān)鍵驅(qū)動單元，搭建了開放式機器人控制系統(tǒng)并研制了移動式混聯(lián)磨拋機器人系統(tǒng)樣機，攻克了機器人精度保證難題并實現(xiàn)了末端執(zhí)行器的準確定位。
項目研究了曲面自適應的主被動耦合柔性磨拋法蘭，建立材料去除模型以研究進給速度與接觸力同步耦合規(guī)劃方法、開發(fā)了面向大型風電葉片磨拋加工余量檢測的原位視覺測量系統(tǒng)，進行了面向大型風電葉片磨拋的原位視覺測量-余量補償-力控加工的自適應打磨與驗證，為大型風電葉片力控磨拋工藝系統(tǒng)設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)和實現(xiàn)手段。
并且項目研制基于玻璃鋼葉片高光反射表面三維激光掃描測頭，構(gòu)建了面向超大葉片的多移動機器人協(xié)作型激光三維測量系統(tǒng)，并完成了大型風電葉片測量軟件的開發(fā)，實現(xiàn)風電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機器人協(xié)作測量與葉型分析。
【技術(shù)指標】
【市場前景】
目前機器人打磨技術(shù)在汽車零部件、五金衛(wèi)浴、3C電子、工業(yè)零件、醫(yī)療器械、航空航天和軌道交通等行業(yè)已經(jīng)有較為成熟的應用。但相對焊接、噴涂、搬運碼垛等機器人應用來說，打磨應用規(guī)模還比較小，隨著人口紅利的消失、產(chǎn)品成本降低和產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求，這一細分領(lǐng)域也蘊涵著巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝鼛啄辏覈蚰C器人行業(yè)市場規(guī)模快速增長，從2012年的15.58億元增長到了2022年的96.1億元，年均復合增長率達到18%，未來隨著勞動力結(jié)構(gòu)的改變及智能制造的發(fā)展仍有開拓增長空間。
華中科技大學
2023-07-19
用于大容積平底容器底板缺陷全方位檢測的機器人
本實用新型公開了一種用于大容積平底容器底板缺陷全方位檢測的機器人，包括機身，安裝在機身下方的行走裝置以及安裝在機身一端部的檢測裝置；行走裝置由安裝在機身上的四個獨立運動的麥克納姆輪機構(gòu)構(gòu)成；檢測裝置主要由與超聲波發(fā)生器連接的超聲波探頭和超聲波探頭調(diào)節(jié)機構(gòu)組成；超聲波探頭調(diào)節(jié)機構(gòu)包括帶動超聲波探頭沿水平方向左右移動的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和調(diào)節(jié)超聲波探頭高度使超聲波探頭與被檢測容器底板表面貼合進行檢測的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)。該機器人不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對被檢測容器的全方位缺陷位置檢測，而且能夠避免因超聲波方向與缺陷方向不垂直導致的反饋信號強度低造成的漏檢，提高檢測準確度。
四川大學
2017-12-28
一種老年人用的便攜式購物車
本實用新型公開了一種老年人用的便攜式購物車，包括購物車主體、第一側(cè)板、手扶桿、支撐塊、GPS定位器和支撐腿，所述購物車主體上設(shè)置有放置箱，且放置箱的兩側(cè)均與條形放置袋相連接，所述第一側(cè)板設(shè)置在放置箱的外側(cè)，所述手扶桿設(shè)置在支撐桿的頂端，且支撐桿通過轉(zhuǎn)動軸承設(shè)置在放置箱的兩側(cè)，所述支撐塊設(shè)置在第一側(cè)板的底端，所述GPS定位器鑲嵌在放置箱的底板內(nèi)，所述支撐腿設(shè)置在第二側(cè)板上，且第二側(cè)板與固定卡環(huán)相連接，所述第二側(cè)板設(shè)置在放置箱的內(nèi)側(cè)。該老年人用的便攜式購物車，在購物車主體上設(shè)置有放置箱，起到放置購買物品
安徽建筑大學
2021-01-12