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華南理工大學焊接裝備團隊經過多年艱苦努力，成功開發(fā)出面向復雜水下空間環(huán)境的機器人水下焊接制造系統(tǒng)，在水下機器人移動平臺、水下機器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺檢測、工藝過程計算模擬、質量評價等關鍵核心技術取得了突破。研制的機器人水下焊接系統(tǒng)已在中廣核等進行示范應用，可應用于強核輻射環(huán)境水下焊接與在役修復，水下焊接制造過程穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊接接頭質量優(yōu)良。通過產學研用合作，部分核心技術已在國內焊接設備上市公司等進行技術轉化。 相關研究成果已申請國際PCT 5項、國家專利81件（發(fā)明42件），軟件著作權登記21件。研究工作被科技日報作為35項卡脖子技術之一（第28項）進行了重點報道，人民網、新華網、中國新聞網等主流媒體都做了相關報道。 黨中央、國務院高度重視海洋經濟發(fā)展，作出了建設海洋強國的重大戰(zhàn)略部署。機器人水下焊接制造技術不僅可以滿足海洋資源開發(fā)裝備現(xiàn)場制造、在役修復的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權裝備在惡劣環(huán)境下的自動化維保能力，也能夠應用于核電站強核輻射環(huán)境應急事故緊急修復處理。水下機器人焊接制造技術是科技日報重點報道的35項卡脖子技術之一。 總體技術方案 電站現(xiàn)場機器人水下焊接實驗

成果描述：本項目主要針對國家機器人戰(zhàn)略新興產業(yè)對高可靠精密諧波減速器設計制造的重大需求，結合諧波齒輪傳動基礎理論研究前沿與發(fā)展方向，開展諧波齒輪傳動動態(tài)服役行為，高剛度、高傳動精度諧波齒輪傳動的新型齒廓設計技術，短筒柔輪諧波齒輪傳動的高剛度與輕量化設計技術，諧波減速器關鍵零部件材料熱處理與表面改性技術，諧波傳動關鍵零部件精密加工制造技術，基于界面力學的失效機理研究與摩擦學性能優(yōu)化設計技術，諧波齒輪傳動振動噪聲評估與控制技術，諧波齒輪傳動可靠性分析與壽命評估技術，諧波齒輪傳動綜合性能精密測試試驗技術等設計、制造、測試、試驗評價中的關鍵核心技術研究。形成自主知識產權與自主研制能力，研制出多個系列高可靠精密諧波減速器，性能指標達到國際先進水平，培養(yǎng)一批諧波齒輪傳動的設計制造關鍵技術人才，推動我國精密諧波傳動技術進步。市場前景分析：形成自主知識產權與自主研制能力，研制出多個系列高可靠精密諧波減速器，性能指標達到國際先進水平，培養(yǎng)一批諧波齒輪傳動的設計制造關鍵技術人才，推動我國精密諧波傳動技術進步。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：小模數(shù)諧波齒輪裝置原理樣機：溫度范圍：-40℃～+120℃；傳動精度、回差＜3’（最高可達1’）；傳動效率60~85%；壽命＞10000h；噪聲＜65dB；扭轉剛度8.4×103~1.6×104 Nm/rad。

一、項目簡介 “中國制造2025”與《福建省實施<中國制造2025>行動計劃》促使智能制造成為生產制造企業(yè)的主旋律,而工業(yè)機器人作為智能制造的重要柔性制造單元，2015年中國機器人市場累積銷售68459臺。然而，工業(yè)機器人結構復雜，工作環(huán)境惡劣，保養(yǎng)和維護對生產企業(yè)技術人員的能力提出了極高的要求。一旦工業(yè)機器人故障得不到及時維修，將直接影響正常生產。因此，開發(fā)工業(yè)機器人故障診斷與預測系統(tǒng)對工業(yè)機器人的推廣和應用將起到重要作用。 二、前期研究基礎 與泉州市微柏工業(yè)機器人研究院有限公司建立合作關系，采用企業(yè)與高校共同投資模式，建立“嘉庚學院—微柏工業(yè)機器人創(chuàng)新實驗室”，實驗室現(xiàn)有師生近百人，為高校師生提供研發(fā)環(huán)境，為企業(yè)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(yè)機器人技術支持服務，150萬元）。 得到廈門大學中央高校業(yè)務費資助“基于大數(shù)據(jù)的工業(yè)機器人故障診斷與預測方法研究，2016.1-2018.12，35萬元”。 四、合作企業(yè) 泉州市微柏工業(yè)機器人研究院有限公司是福建省工業(yè)機器人研發(fā)龍頭企業(yè)，從事工業(yè)機器人相關技術研發(fā)及產業(yè)化十余年，專注研發(fā)六關節(jié)與四關節(jié)自由度串并聯(lián)機械手等，自主研發(fā)數(shù)十種應用在沖壓、噴涂、焊接、激光加工等生產作業(yè)領域的專業(yè)機器人。自主研發(fā)了高精度RV減速機檢測臺，工業(yè)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(yè)機器人核心部件與整機檢測系統(tǒng)，獲得國家發(fā)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(yè)、福建省科技型企業(yè)泉州市智能制造示范企業(yè)等，承擔了省部級科技項目10余項。

提出了基于遠程腦的服務機器人控制體系和結構；將遠程腦服務機器人技術應用于傳染病隔離病房，避免醫(yī)護人員與患者的交叉感染；應用蟻群算法實現(xiàn)了機器人行進過程中的路徑規(guī)劃；識別腦電信號中的電位模式，提取相應的α波特征參數(shù)作為實現(xiàn)大腦與外界交流和控制的接口命令；研制了利用α波阻斷特性控制外部服務機器人運行的腦機接口系統(tǒng)，實現(xiàn)了腦電信號對服務機器人的實時控制。 成果應用領域: 康復、醫(yī)療、社區(qū)服務等領域。 預期效益：在抗擊“非典”或將來可能發(fā)生的高傳染性流行性疾病等方面，具有突出的社會效益和明顯的經濟效益。

一種基于保持型仿人 PID 的系統(tǒng)控制方法 獲取偏差信號后，對偏差信號進行 保持型仿人 PID 控制運算，再輸出對執(zhí)行器進行控制的控制信號 ， 控制執(zhí)行器且通過執(zhí)行器對 被控對象的被控變量進行調整 ， 用測量裝置實時檢測被控變量。本發(fā)明設計合理、構思巧妙、實現(xiàn)方便且適用范圍廣、控制效果好，運用保持型仿人 PID 控制方法的控制系統(tǒng)調節(jié)時間短、超調量小且抗干擾能力強。該技術與 2012.2 獲得國家發(fā)明專利授權，授權專利號： ZL 201010190132.7

一種用于球型和圓拄型油罐和農藥罐等各種密閉容器的清理修補機器人。本項目針對石化等行業(yè)目前存在的球型及圓柱型兩種主要的油罐容器類型，研究開發(fā)了極坐標及圓柱坐標油罐清洗機器人。這兩種機器人工作空間完全適合直徑5米左右的球型及圓柱型油罐的內部形狀，通過電腦編程可適應更多的內部型腔；在機器人手臂末端的夾持器上可更換液體噴頭或旋轉刷頭，從而實現(xiàn)化學清洗或機械刷洗或修補；機器人本體采用開伸縮式折疊結構，收縮可適應罐頂人孔口徑（500mm），進入油罐內部后，可展開(工作直徑達5000mm)，刷頭工作接觸壓力和清洗空間半徑可進行調節(jié)。 機器人特點：機構小巧靈活、清洗效果好效率高、成本低。

上科大iHuman研究所在肥胖癥藥物靶點研究上獲重要突破，首次解析 人源黑皮質素受體4（Melanocortin-4 Receptor，MC4R）原子分辨率晶體結構。該成果以“Determinationof the Melanocortin-4 Receptor Structure Identifies Ca2+ as a Cofactor forLigand Binding”為題，于4月24日在國際頂級學術期刊《科學》在線發(fā)表。上科大Stevens課題組博士研究生于靜為文章的第一作者，iHuman研究所創(chuàng)始所長Raymond C. Stevens和密歇根大學教授Roger D. Cone為共同通訊作者，上科大是第一完成單位。領導這項研究工作的Stevens實驗室專注于多肽配體調控的G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）及與肥胖癥和代謝類疾病相關受體研究。肥胖癥增加了其它并發(fā)癥的患病風險，如二型糖尿病、心血管疾病等。MC4R主要在下丘腦中表達，參與控制食物攝取、能量消耗、體重維持等。實驗和臨床證據(jù)也表明，MC4R是肥胖癥治療的重要靶點。但針對MC4R結構與功能的研究及藥物研發(fā)一直充滿挑戰(zhàn)。通過與密歇根大學Roger Cone實驗室以及南加州大學合作者的共同努力，最終解析了人源MC4R與環(huán)形多肽配體SHU9119復合物2.8埃分辨率的晶體結構。研究團隊發(fā)現(xiàn)鈣離子（Ca2+）結合在MC4R正構結合口袋中，同時與受體及候選藥物發(fā)生相互作用，這也是首次觀察到功能性Ca2+與GPCR的結合模式。同時，他們發(fā)現(xiàn)Ca2+有助于穩(wěn)定受體-候選藥物復合物，并使內源性激動劑α-黑素細胞刺激激素（α-melanocyte stimulating hormone, α-MSH）的親和力和效力得到了極大的提高，但Ca2+對內源性拮抗劑刺鼠相關蛋白（Agouti related protein, AgRP）卻無類似的作用效果。“MC4R是一個神秘而有趣的蛋白分子，還有許多未被發(fā)現(xiàn)的故事。MC4R-SHU9119-Ca2+復合結構第一次揭下了MC4R的神秘面紗。”于靜說道，“將對活化狀態(tài)的結構、MC4R與G蛋白、與其它蛋白之間的相互作用，以及同源/異源二聚體形成等方面進一步研究”。這項工作由上科大生命科學與技術學院和iHuman研究所的Raymond Stevens與趙素文團隊、密歇根大學的Roger Cone實驗室以及南加州大學的科研人員共同開展。

專利名稱：

本發(fā)明屬于機器人結構參數(shù)標定領域，并公開了一種利用球桿 儀標定機器人結構參數(shù)的方法。該方法包括下列步驟:(a)安裝標定桿 和工具杯，固定標定底板和三個中心座，(b)標定工具坐標系和用戶坐 標系，用球桿儀測量三角形 BCD 的邊長，(c)空間預設 A 點與 BCD 構 成空間四面體的邊長求得用戶坐標系下的 A 點的坐標，(d)利用機器人關節(jié)坐標與基坐標的轉化求得向量^baseO’

本發(fā)明屬于工業(yè)機器人軌跡規(guī)劃領域，并公開了一種基于 Bezier 樣條的機器人實時拐角過渡方法，包括以下步驟:記錄關節(jié)空間起始 點,過渡點的坐標，笛卡爾空間目標點，過渡點的坐標，笛卡爾空間的 過渡半徑 R 及最大誤差約束;計算笛卡爾空間過渡曲線起點和終點的 坐標和關節(jié)空間過渡曲線起點的坐標;計算笛卡爾空間過渡曲線起點和終點速度方向單位矢量;計算笛卡爾卡爾空間過渡曲線中間控制點 的坐標，并求解 Bezier 樣條曲線的構造函數(shù);最后進行速度規(guī)