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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:項(xiàng)目針對(duì)術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后全周期的 MIS-TKA 機(jī)器人綜合解決方案，突破柔順 7 自由度機(jī)械臂與精細(xì)操作 2 自由度末端執(zhí)行器，個(gè)性化虛擬導(dǎo)板以及安全手術(shù)操控技術(shù)，基于圖像配準(zhǔn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，術(shù)中下肢力線定量檢測(cè)與修正、以及個(gè)性化術(shù)后評(píng)估技術(shù)；研制出具有術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航與機(jī)器人操控、術(shù)后評(píng)估、以及安全保障的專科型 MIS-TKA 機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)，建立 MIS-TKA 機(jī)器人手術(shù)流程規(guī)范與安全、有效性評(píng)估體系。項(xiàng)目階段:已成功研制出脊柱微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，并開(kāi)展臨床試驗(yàn)效益分析:膝關(guān)節(jié)損傷是骨科學(xué)的主要組成部分，且由于其周圍毗鄰重要神經(jīng)、血管，不恰當(dāng)?shù)氖中g(shù)操作往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。微創(chuàng)全膝關(guān)節(jié)置換技術(shù)手術(shù)創(chuàng)傷小，術(shù)后恢復(fù)快，深受患者好評(píng)。但該技術(shù)嚴(yán)重限制 了手術(shù)切口，手術(shù)視野小、操作空間窄、骨性標(biāo)志顯露差對(duì)醫(yī)生提出了更高的要求。本項(xiàng)目從微創(chuàng)全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)外科臨床出發(fā)，針對(duì)術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后三個(gè)階段提出智能化、機(jī)器人化手術(shù)方案，將微創(chuàng)精準(zhǔn) TKA 手術(shù)提升到智能化水平，推動(dòng) TKA 機(jī)器人手術(shù)技術(shù)、TKA導(dǎo)航技術(shù)、TKA 術(shù)前規(guī)劃和術(shù)后評(píng)估技術(shù)、以及智能化手術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為后續(xù)臨床驗(yàn)證、產(chǎn)品化奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

山西大同大學(xué)AI+同大創(chuàng)客中心參與研制的履帶式智能消殺戰(zhàn)“疫”機(jī)器人——“雷神1號(hào)”和輪式智能消殺戰(zhàn)“疫”機(jī)器人——“火神1號(hào)”已下線，樣機(jī)已在山東地區(qū)投入使用。

該項(xiàng)目通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用的創(chuàng)新合作，已研制出水下機(jī)器人焊接與增材制造系統(tǒng)，可應(yīng)用于核乏燃料池、核構(gòu)件池、核島等強(qiáng)輻射環(huán)境水下焊接與增材修復(fù)，也可以應(yīng)用于海洋資源開(kāi)發(fā)裝備以及海洋維權(quán)裝備的遠(yuǎn)程遙操作水下自動(dòng)焊接與增材修復(fù)。自動(dòng)化程度高，水下電弧穩(wěn)定性，在水深壓力作用下仍具備非常優(yōu)異的蓋面搭橋能力，獲得的焊縫成形美觀，接頭力學(xué)性能好。該套技術(shù)裝備已于2016年通過(guò)中廣核研究員組織的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。該技術(shù)成果被科技日?qǐng)?bào)以35項(xiàng)“卡脖子技術(shù)”專題進(jìn)行了深度報(bào)道（第28項(xiàng)），入選劉亞?wèn)|主編的《是什么卡住了我們的脖子》一書(shū)。

項(xiàng)目針對(duì)術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后全周期的 MIS-TKA 機(jī)器人綜合解決方案，突破柔順 7 自由度機(jī)械臂與精細(xì)操作 2 自由度末端執(zhí)行器，個(gè)性化虛擬導(dǎo)板以及安全手術(shù)操控技術(shù)，基于圖像配準(zhǔn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，術(shù)中下肢力線定量檢測(cè)與修正、以及個(gè)性化術(shù)后評(píng)估技術(shù)；研制出具有術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航與機(jī)器人操控、術(shù)后評(píng)估、以及安全保障的專科型 MIS-TKA 機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)，建立 MIS-TKA 機(jī)器人手術(shù)流程規(guī)范與安全、有效性評(píng)估體系。

軍艦、輪船、航母等大型船只由于海水的腐蝕以及海洋微生物的附著，船舶外壁鋼板需要定期除銹，傳統(tǒng)的除銹工藝是由人工手持噴槍進(jìn)行高空作業(yè)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，且產(chǎn)生大量粉塵嚴(yán)重污染周邊環(huán)境。 針對(duì)上述問(wèn)題研制了爬壁式船舶噴砂除銹機(jī)器人，設(shè)備分為爬壁機(jī)器人、噴砂及回收撬裝和空壓機(jī)三部分，爬壁機(jī)器人作為噴槍載體，代替人工到高空進(jìn)行除銹作業(yè)。人工在地面操作遙控器操控爬壁機(jī)器人，也可以提前設(shè)計(jì)好路線全自動(dòng)除銹。除銹后產(chǎn)生的廢料和粉塵限制在防塵罩內(nèi)，經(jīng)回收管路吸入分離器，分離出的大顆粒砂料落入噴砂罐內(nèi)重新利用；不可利用的小顆粒粉塵經(jīng)管道進(jìn)入濾筒過(guò)濾器，灰塵沉入儲(chǔ)塵箱，達(dá)標(biāo)后的空氣排出。 本設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)粉塵及噪聲污染，綠色環(huán)保；磨料可循環(huán)利用，節(jié)約磨料成本；吸附力強(qiáng)，可進(jìn)行負(fù)角度行走；除銹效率高，是人工除銹的2-3倍；無(wú)線遙控，方便安全。

"微創(chuàng)手術(shù)是外科發(fā)展的必然趨勢(shì)。微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人可提升醫(yī)生手術(shù)能力，改善工作模式，提高手術(shù)質(zhì)量，對(duì)微創(chuàng)手術(shù)發(fā)展具有重大意義。 項(xiàng)目在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、863計(jì)劃等支持下，圍繞微創(chuàng)手術(shù)需求，從基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、臨床應(yīng)用三個(gè)層面開(kāi)展系統(tǒng)研究，結(jié)合機(jī)器人學(xué)、折展機(jī)構(gòu)理論、可靠性設(shè)計(jì)方法等原理，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、可靠性設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成、檢測(cè)方法與安全性評(píng)價(jià)、臨床評(píng)估與應(yīng)用研究等方面展開(kāi)工作，研制成功具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人整機(jī)系統(tǒng)，打破了國(guó)外的長(zhǎng)期技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了高端醫(yī)療裝備自主創(chuàng)新。"

該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出一種帶有智能助力、可穿戴在行走障礙患者下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練或行走助力的機(jī)器人設(shè)備，主要應(yīng)用于下肢康復(fù)領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)全支撐真實(shí)行走訓(xùn)練方式和在線姿態(tài)反饋實(shí)時(shí)智能引導(dǎo)的全閉環(huán)人機(jī)交互訓(xùn)練模式，能為各種狀態(tài)（不同損傷及恢復(fù)體況）的患者進(jìn)行準(zhǔn)確合理助力、提供正確步態(tài)引導(dǎo)的真實(shí)行走式康復(fù)訓(xùn)練，使患者運(yùn)動(dòng)機(jī)能得到更快更好恢復(fù)，高效提升行走能力。作為國(guó)內(nèi)首個(gè)治療改善下肢運(yùn)動(dòng)障礙的特效智能機(jī)器人系統(tǒng)，該產(chǎn)品改變了傳統(tǒng)一對(duì)一人工或半機(jī)械康復(fù)訓(xùn)練治療模式，為患者提供一種廣泛適用的下肢康復(fù)訓(xùn)練科學(xué)手段，極大提升了我國(guó)康復(fù)學(xué)科的技術(shù)水平和先進(jìn)性.

一種欠驅(qū)動(dòng)的仿生四足機(jī)器人，屬于仿生機(jī)器人領(lǐng)域，解決現(xiàn) 有仿生四足機(jī)器人腿部的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過(guò)大的問(wèn)題，同時(shí)減小與地 面碰撞產(chǎn)生的能量損失，增加腿的柔順性。本發(fā)明由機(jī)身以及前左腿、 前右腿、后左腿、后右腿組件構(gòu)成，前左腿、前右腿、后左腿和后右 腿組件的結(jié)構(gòu)相同，前左腿、前右腿組件左右對(duì)稱、分別連接于機(jī)身 前部的左右兩側(cè)，后左腿、后右腿組件左右對(duì)稱、分別連接于機(jī)身后 部的左右兩側(cè)。本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)都布置在機(jī)身上，減小了腿部的質(zhì)量 和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度；通過(guò)拉線方式實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān) 節(jié)聯(lián)動(dòng)，減小了主動(dòng)電機(jī)的數(shù)量；腿部拉簧順應(yīng)機(jī)構(gòu)和踝關(guān)節(jié)處扭簧， 可以降低與地面碰撞帶來(lái)的能量損失，提高能量的利用效率。 

本實(shí)用新型提供一種水下鋼結(jié)構(gòu)表面海生物清理機(jī)器人，包括：轉(zhuǎn)向軸承座、轉(zhuǎn)向軸、支撐架、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一驅(qū)動(dòng)輪組、第一支架、空化水射流清洗模塊、連接軸、軸套、第二支架、第二驅(qū)動(dòng)輪組、第一水下攝像頭及第二水下攝像頭；本實(shí)用新型采用輪式四驅(qū)的方式，運(yùn)動(dòng)更加靈活；連接軸可以相對(duì)軸套自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使得本實(shí)用新型的水下鋼結(jié)構(gòu)表面海生物清理機(jī)器人在不平整表面運(yùn)動(dòng)時(shí)四個(gè)磁輪都與鋼結(jié)構(gòu)表面接觸，保證了相對(duì)穩(wěn)定的吸附力和一定的越障能力；采用空化水射流清理方式，具有比傳統(tǒng)機(jī)械清理更高的清洗效率，同時(shí)比高壓水射流更加節(jié)能；通過(guò)第一水下攝像頭和第二水下攝像頭能夠?qū)崟r(shí)得到機(jī)器人前方、后方和清理一側(cè)的圖像，控制方式簡(jiǎn)單直觀。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)撿乒乓球的機(jī)器人，包括車輛本體、單片機(jī)、舵機(jī)、電源、擺臂、球框和彈性繩；所述的車輛本體的前端鉸接有擺臂；擺臂頂部固定有圓柱形球框，球框的前端開(kāi)口，后端封閉，且在開(kāi)口一側(cè)的橫截面上固定有若干條間隔排布的彈性繩，相鄰兩條彈性繩的間距小于待撿乒乓球的直徑；彈性繩所處的橫截面與球框開(kāi)口所處的端面間距離小于待撿乒乓球半徑的1/2；擺臂底部與舵機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，控制其旋轉(zhuǎn)角度；舵機(jī)與單片機(jī)和電源相連。本實(shí)用新型通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的撿球機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了撿取乒乓球的高效自動(dòng)化。而且，該機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。