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面向下肢弱肌力人群的智能助行機(jī)器人
國內(nèi)外已經(jīng)涌現(xiàn)出了很多優(yōu)秀的智能助行機(jī)器人產(chǎn)品或樣機(jī)，但針對下肢功能運(yùn)動障礙患者的智能助行機(jī)器人研究仍然存在一定的局限性：
（1）助行機(jī)器人對于人體運(yùn)動意圖的識別研究主要依靠力傳感器，在運(yùn)動意圖的定義和計(jì)算方面的差異較大；
（2）基于助行機(jī)器人步態(tài)分析方面成果有限，行走能力評估依靠傳統(tǒng)的Holden步行功能分級以及Tinetti平衡與步態(tài)量表進(jìn)行評估，缺乏對步態(tài)參數(shù)的具體量化評估手段；
（3）自適應(yīng)參數(shù)導(dǎo)納控制、共享控制及交互力-位置混合控制等方法大多僅能在特定的人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)滿足使用，故只能用于單一功能的康復(fù)訓(xùn)練，難以滿足不同行走能力用戶的多樣化康復(fù)訓(xùn)練需求。
本成果研究的面向下肢弱肌力人群的智能助行機(jī)器人，通過基于機(jī)載的力傳感器、激光傳感器、Kinect等設(shè)備，設(shè)計(jì)多模態(tài)人機(jī)交互接口，獲取人體運(yùn)動數(shù)據(jù)；基于有監(jiān)督的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)步態(tài)事件分類算法模型提取分析步態(tài)的時空參數(shù)，并且能夠應(yīng)用康復(fù)醫(yī)學(xué)功能評定理論進(jìn)行人體行走能力的智能綜合評估，根據(jù)評估的行走能力切換對應(yīng)的機(jī)器人模式。
圖1 智能助行機(jī)器人一代
圖2 智能助行機(jī)器人二代
圖3 智能助行機(jī)器人三代
【性能指標(biāo)】
1）機(jī)器人樣機(jī)：
人體運(yùn)動模式識別準(zhǔn)確率≥95%；
跟隨模式相對位置誤差≤15cm，相對角度誤差≤20°；
左腿擺動、雙支撐相左向重心轉(zhuǎn)移、右腿擺動和雙支撐相右向重心轉(zhuǎn)移四個步態(tài)相位識別準(zhǔn)確率≥95%。
2）運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測及行走能力評估一體化平臺：
正常行走、肢體約束異常狀態(tài)及趔趄、跌倒等緊急狀態(tài)識別準(zhǔn)確率≥90%。
華中科技大學(xué)
2023-03-06
道路冰雪監(jiān)測傳感器和人工智能預(yù)警信息系統(tǒng)
本成果可從根本上解決上述痛點(diǎn)難題，傳感器檢測到冰雪等風(fēng)險路況時，及時向路政、交警部門和社會發(fā)送預(yù)警和報警信號，以便及時采取風(fēng)險管控措施，大大降低惡性交通事故發(fā)生的可能性。還可與道路融雪化冰系統(tǒng)協(xié)同工作，監(jiān)測到冰雪危險路況時，傳感器信號自動啟動融雪化冰系統(tǒng)工作，消融冰雪，保障道路安全通暢。本成果的主要創(chuàng)新點(diǎn)：
1）壓電平膜傳感器多階諧振頻率和振動譜解析技術(shù)；
2）多光譜傳感器光電信號處理技術(shù)；
3）復(fù)阻抗傳感器信號檢測及處理技術(shù)；
4）多傳感器信息融合人工智能技術(shù)；
5）傳感器可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。
冰雪路況傳感器主要包含阻抗譜、諧振譜和多光譜等三種核心關(guān)鍵技術(shù)，如下圖所示，其來源于團(tuán)隊(duì)前期研發(fā)的壓電平膜式、光纖（光電）式和阻抗式結(jié)冰傳感技術(shù)成果，均為具有自主創(chuàng)新特色及自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果。
華中科技大學(xué)
2023-01-03
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智能空中物流無人機(jī)自主導(dǎo)航定位與避障技術(shù)
無人機(jī)全稱“無人駕駛飛行器”，（Unmanned Aerial Vehicle）英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。它涉及傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、智能控制技術(shù)以及航空動力推進(jìn)技術(shù)等，是信息時代高技術(shù)含量的產(chǎn)物。無人機(jī)價值在于形成空中平臺，結(jié)合其他部件擴(kuò)展應(yīng)用，替代人類完成空中作業(yè)。隨著無人機(jī)研發(fā)技術(shù)逐漸成熟，制造成本大幅降低，無人機(jī)在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，除軍事用途外，還包括農(nóng)業(yè)植保、電力巡檢、警用執(zhí)法、地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測、森林防火以及影視航拍等民用領(lǐng)域，且其適用領(lǐng)域還在迅速拓展。機(jī)載處理器是整個無人機(jī)系統(tǒng)的核心，處理各種傳感器信息進(jìn)行定位與識別，是智能無人機(jī)的“大腦”。飛行控制器接收機(jī)載處理器發(fā)送來的位置，速度，加速度指令，經(jīng)過控制器轉(zhuǎn)化成四個螺旋槳電機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制飛機(jī)平衡姿態(tài)，完成任務(wù)，是智能無人機(jī)的“小腦”。
北京交通大學(xué)
2023-05-08
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一種基于剪切增稠液的智能減速帶
本實(shí)用新型公開了一種基于剪切增稠液的智能減速帶，能夠根據(jù)車速自動改變對外剛度，包括減速帶突起部分、支撐彈簧、活塞桿、活塞和剛體，活塞桿和活塞中間有通孔，缸體內(nèi)工作液體為剪切增稠液體。本實(shí)用新型通過使用剪切增稠液體在高沖擊下表觀粘度迅速增大的特性，能夠根據(jù)駛過車輛的速度大小，自動改變剛度大小，對高速車輛的起到顛簸和警示的作用，而低速車輛則可以無顛簸、舒適地通過，懲罰高速放行低速，實(shí)現(xiàn)對駛過車輛車速的人性化智能引導(dǎo)和控制。
四川大學(xué)
2016-10-10
一種土壓平衡盾構(gòu)機(jī)隧道掘進(jìn)參數(shù)智能控制方法
本發(fā)明公開了一種土壓平衡盾構(gòu)機(jī)隧道掘進(jìn)參數(shù)智能控制方法， 其特征在于：該方法包括如下步驟：S1：采集數(shù)據(jù)提取影響盾構(gòu)機(jī)掘 進(jìn)性能的因素節(jié)點(diǎn)，S2：構(gòu)建影響盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)性能所述因素節(jié)點(diǎn)的拓 撲結(jié)構(gòu)，獲取各節(jié)點(diǎn)之間的模糊關(guān)聯(lián)矩陣 Wij，S3：構(gòu)建土壓平衡盾 構(gòu)機(jī)掘進(jìn)模糊控制網(wǎng)絡(luò)圖，根據(jù)迭代推理公式動態(tài)演化計(jì)算各個因素 節(jié)點(diǎn)在 t+1 時刻上的狀態(tài)值，S4：利用所述模糊控制網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行多階 段決策分析，實(shí)現(xiàn)對土壓平衡盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)的實(shí)時分析與糾偏控制。 本發(fā)明的方法，通過統(tǒng)籌采用專家先驗(yàn)知識、模糊邏輯、圖論
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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核電機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)與智能裝備研發(fā)及應(yīng)用
本成果針對不同核電環(huán)境內(nèi)的任務(wù)，設(shè)計(jì)研發(fā)了個性化的專用機(jī)器人系統(tǒng)，解決核反應(yīng)堆頂蓋上螺栓拉伸量的實(shí)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(xiàng)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(yùn)作，可利用機(jī)器人取代操作人員定期對核設(shè)施內(nèi)部的設(shè)備進(jìn)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(jì)研發(fā)了個性化的專用機(jī)器人系統(tǒng)，解決核反應(yīng)堆頂蓋上螺栓拉伸量的實(shí)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(jī)拉伸量自動測量裝置實(shí)現(xiàn)了對反應(yīng)堆壓力容器頂蓋主螺栓拉伸量及殘余拉伸量的遠(yuǎn)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(jī)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(jī)械手、力矩反饋傳感系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)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(yīng)堆探測器組件自主回收作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，并進(jìn)行了誤差建模、系統(tǒng)標(biāo)定、精度測試與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性和有效性。
主要性能指標(biāo)包括重復(fù)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(biāo)精確測量功能。
北京理工大學(xué)
2022-08-17
一種分布式污水智能處理裝置及其使用方法
一種分布式污水智能處理裝置，包括與地下污水排放系統(tǒng)銜接的排污管、雜質(zhì)沉淀池、泥漿輸送泵、雜質(zhì)收集設(shè)施、第一無線壓力傳感器、第二無線壓力傳感器、第三無線壓力傳感器、第一閥門、第二閥門、檢修信號顯示器和控制系統(tǒng)；所述雜質(zhì)沉淀池位于排污管下方，雜質(zhì)沉淀池的一側(cè)通過第一連接管與排污管的上游連通，其另一側(cè)通過第二連接管與排污管的下游連通，雜質(zhì)沉淀池底部設(shè)置有污泥漿出口，該污泥漿出口通過泥漿輸送管與泥漿輸送泵的進(jìn)口連通，泥漿輸送泵的出口通過管件與雜質(zhì)收集設(shè)施連通。該裝置能在污水輸送到廢水處理廠前實(shí)時、分散地對污水進(jìn)行處理，減輕排水管道堵塞狀況，減少污水對排水管道的腐蝕破壞。
四川大學(xué)
2016-10-21
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十字軸式萬向聯(lián)軸器智能參數(shù)化 CAD 系統(tǒng)
成果簡介國內(nèi)十字軸式萬向聯(lián)軸器制造企業(yè)都具有相對穩(wěn)定的產(chǎn)品種類， 其日常設(shè)計(jì)的主要方式是基于基型產(chǎn)品的修改設(shè)計(jì)。 為了實(shí)現(xiàn)十字軸式萬向聯(lián)軸器產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)、 提高其設(shè)計(jì)質(zhì)量和節(jié)省設(shè)計(jì)成本， 我們采用先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù)， 在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的支持下， 開發(fā)了一套面向十字軸式萬向聯(lián)軸器的智能參數(shù)化 CAD 系統(tǒng)， 可以完成產(chǎn)品關(guān)鍵零部件的參數(shù)化 CAD 圖紙的自動繪制功能， 并可對產(chǎn)品圖檔信息進(jìn)行有效地管理。成熟程度和所需建設(shè)條件本項(xiàng)目已經(jīng)成功應(yīng)用于泰爾重工股份有限公
安徽工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
一種基于波浪能和風(fēng)能的智能水面垃圾收集船
本發(fā)明公開了一種基于波浪能和風(fēng)能的智能水面垃圾收集船，其包括船體組件、波浪能利用裝置、風(fēng)能利用裝置和垃圾收集裝置，船體組件包括船體和安裝在船體底部的穩(wěn)定板，船體上設(shè)有垃圾倉；波浪能利用裝置包括浮板、傳動齒輪和螺旋槳，浮板裝在船體尾部，其與傳動齒輪相連，傳動齒輪可帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動；風(fēng)能利用裝置包括風(fēng)力機(jī)、傳動齒輪和螺旋槳，垂直軸風(fēng)力機(jī)在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動，并依次帶動傳動齒輪和螺旋槳轉(zhuǎn)動；垃圾收集裝置包括導(dǎo)流板、單向擋板
華中科技大學(xué)
2021-04-14
一種基于保護(hù)智能中心系統(tǒng)的變電站系統(tǒng)
本發(fā)明公開了一種基于保護(hù)智能中心系統(tǒng)的變電站系統(tǒng)。變電 站系統(tǒng)通過結(jié)合無線局域網(wǎng)、廣域通信網(wǎng)和光纖通信網(wǎng)三種組網(wǎng)方式， 利用其各自優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了各變電站內(nèi)部、各變電站之間以及保護(hù)智能中 心與各變電站之間的高效通信；同時，保護(hù)智能中心系統(tǒng)利用光纖通 信實(shí)現(xiàn)了其采集處理模塊對變電站系統(tǒng)中各變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時采 集，并通過其通信模塊、故障位置判別模塊和跳閘決策模塊實(shí)現(xiàn)對采 集數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，最終實(shí)現(xiàn)在變電站的站域保護(hù)退出檢修后，由保 護(hù)智能中心系統(tǒng)作為故障變電站的后備保護(hù)系統(tǒng)取代故障變電站的保 護(hù)功能，極大
華中科技大學(xué)
2021-04-14