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伴隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，觸覺反饋技術(shù)以及智能機(jī)器人的出現(xiàn)，人們?cè)谝曈X和觸覺上有了越來越多不同的全新體驗(yàn)。例如，目前對(duì) 于機(jī)器人的操作方式一般是通過遙控裝置或是手動(dòng)觸控，這個(gè)使用者的操作帶來 很多不方便而且對(duì)于初學(xué)者來講也不是很好掌握，同時(shí)操作失誤率較高，因?yàn)槲覀儾荒苷媲械母惺艿綑C(jī)器人的世界。具備視覺與觸覺反饋的體感機(jī)器人采用體感交互裝置采集目標(biāo)人體肢體關(guān) 節(jié)信息，對(duì)目標(biāo)人體的姿態(tài)或動(dòng)作進(jìn)行分析識(shí)別;根據(jù)獲取到的分析識(shí)別結(jié)果產(chǎn) 生對(duì)應(yīng)的體感交互指令;將體感交互指令發(fā)送至機(jī)器人，機(jī)器人執(zhí)行體感交互指 令;同時(shí)機(jī)器人采集自己周圍環(huán)境信息，例如指尖壓力信息和周身圖像信息，通 過體感交互裝置反饋給目標(biāo)人體。通過上述方式不僅突破了傳統(tǒng)的對(duì)機(jī)器人的控 制方式，而且通過觸覺反饋的方式還有 3D 圖像的顯示，在大程度的讓使用者得 到沉浸式的操作體驗(yàn)。隨之而得到的不僅僅是方便的操作和大大降低的操作失誤 率，同時(shí)也給用戶帶來了更為生動(dòng)的操作體驗(yàn)。

? 隨著科技的日漸發(fā)達(dá)以及中國(guó)結(jié)需求量的日益增加，純手工的制作效率遠(yuǎn)達(dá)不到要求，這就大大增加了中國(guó)結(jié)的制作成本。同時(shí)，其在手工制作中不可避免的差異性更限制了其不能快速發(fā)展，由此，一個(gè)能完全代替人力或者部分代替人力的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)，機(jī)器所具有的一致性、無差別性以及其高精度也決定了其更適合在這個(gè)傳統(tǒng)觀念上的純手工領(lǐng)域發(fā)展。因此，研究并實(shí)現(xiàn)一個(gè)能基本完成中國(guó)結(jié)編織工作的機(jī)器人是十分必要的。也對(duì)提高中國(guó)傳統(tǒng)文化的普及度和增加其科技含量有重要意義，也保證了其可以在當(dāng)今快速發(fā)展的信息化社會(huì)不被淘

目概況    目前，國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用弧焊機(jī)器人系統(tǒng)從整體上看基本都屬第一代或準(zhǔn)二代焊接機(jī)器人系統(tǒng)。由于焊接路徑和焊接參數(shù)是根據(jù)實(shí)際作業(yè)條件預(yù)先設(shè)置的，在焊接時(shí)缺少外部信息傳感和實(shí)時(shí)調(diào)整控制功能，這類弧焊機(jī)器人一般不能應(yīng)對(duì)焊接作業(yè)條件嚴(yán)格的穩(wěn)定性要求，焊接時(shí)缺乏“柔性”，表現(xiàn)出明顯的缺點(diǎn)。在實(shí)際弧焊過程中，焊接條件是經(jīng)常變化的，如加工和裝配等誤差會(huì)造成焊縫位置和尺寸的變化，焊接過程中工件受熱及散熱條件改變會(huì)造成焊道變形和熔透不均。    為克服機(jī)器人焊接過程中各種不確定性因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，提高機(jī)器人作業(yè)智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊機(jī)器人系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整，且能實(shí)現(xiàn)焊縫的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤。己完成鋁鎂硅合金框架弧焊機(jī)器人柔性工作站焊縫智能跟蹤與圖象處理技術(shù)，使企業(yè)塞拉門設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。 本項(xiàng)目具有國(guó)際先進(jìn)水平，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 主要特點(diǎn)    已完成的項(xiàng)目，塞拉門框架的材料為鋁鎂硅合金，材料特殊、框架尺寸較大，焊點(diǎn)多而短、焊接質(zhì)量要求高，故解決柔性夾具設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)兩面焊接、滿足多系列多規(guī)格門框尺寸的要求是體現(xiàn)了成果的先進(jìn)性；    鋁鎂硅合金框架弧焊機(jī)器入柔性工作站所包括的柔性夾具、焊縫智能跟蹤與圖象處理技術(shù)，使企業(yè)塞拉門設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，體現(xiàn)了成果的創(chuàng)造性。技術(shù)指標(biāo)    國(guó)內(nèi)城市軌道車輛、高速列車的迅猛發(fā)展使得城軌門生產(chǎn)逐年猛增，品種不斷翻新，但鋁鎂硅合金框架等主要零部件仍為手工焊接。由于手工焊接依賴于工人的技術(shù)水平，效率低，焊接質(zhì)量欠佳，優(yōu)質(zhì)品率低，是制約我國(guó)城軌門產(chǎn)品升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)。    首選企業(yè)的高精度焊件達(dá)到：焊縫識(shí)別誤差600×600像素， ±0. 25mm，±0.20mm;焊槍姿態(tài)誤差，±0. 045mm，±0.040mm;其它誤差（包括焊絲變形誤差、工件熱變形誤差、焊接電流誤差等），±0. 030mm，±0.020mm;視覺跟蹤綜合誤差，±0.5mm，±0.35mm。市場(chǎng)前景    成果實(shí)施后使用單位使用前手工焊接的1.2萬件／年，達(dá)到4萬件。按人工焊接生產(chǎn)水平，支出費(fèi)用為72萬x3. 5=252萬，機(jī)器人的投入成本1年半內(nèi)可收回，且可滿足使用單位近3-5年的發(fā)展需求。    按近幾年使用單位產(chǎn)品產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度，2009-2010年產(chǎn)量可達(dá)5.5萬件，2臺(tái)機(jī)器人工作站每年可生產(chǎn)5. 68萬件，完全滿足生產(chǎn)要求。若仍用人工焊接則成本支出為72萬x4. 6=331.2方元，而機(jī)器人工作臺(tái)投入費(fèi)用為零。企業(yè)每年可新增產(chǎn)值4-5億元，利稅1. 2-1.5億元。    市場(chǎng)應(yīng)用方面已具備推廣應(yīng)用的基本條件，該成果的完成，不僅可以提升企業(yè)高精度特材焊件設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平，提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和提升產(chǎn)業(yè)集聚度，使產(chǎn)品達(dá)同行業(yè)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平，且可成為企業(yè)現(xiàn)代先進(jìn)制造工藝與裝備工程應(yīng)用的一個(gè)亮點(diǎn)。通過開發(fā)研制，真正體現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研合作的現(xiàn)代高等教育理念，在高校和企業(yè)中鍛煉出一批機(jī)器人研制方面、具有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的科技人才。

能輪椅：功能特點(diǎn)：自動(dòng)避障、話音及身體姿態(tài)控制、鋰電池組管理。 通過應(yīng)用個(gè)性化壓力坐具，實(shí)現(xiàn)壓力均布和調(diào)節(jié)，減輕局部軟組織發(fā)生壓瘡的風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)坐姿進(jìn)行矯正，降低脊柱側(cè)彎等病人脊柱形態(tài)進(jìn)一步惡化和發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)；利用超聲和紅外傳感器，可發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)路徑上是否存在障礙物，并自動(dòng)繞行。臨近溝坎時(shí)，可自動(dòng)剎車。可監(jiān)測(cè)輪椅側(cè)傾程度，防止輪椅側(cè)翻；通過話音控制輪椅運(yùn)動(dòng)、通過頭部動(dòng)作控制輪椅運(yùn)動(dòng)、通過語音或頭部姿態(tài)實(shí)現(xiàn)手機(jī)操作；采用先進(jìn)的鋰電池組管理系統(tǒng)，提高了續(xù)航能力，并為車載設(shè)備提供更加充沛的能源。

本項(xiàng)目開發(fā)的智能交互服務(wù)機(jī)器人是基于ROS(Robot Operating system)機(jī)器人操作系統(tǒng)開發(fā)的，融合室內(nèi)自主地圖創(chuàng)建與導(dǎo)航技術(shù)、語音識(shí)別技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)以及機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)。其主要功能有實(shí)時(shí)的自主導(dǎo)航移動(dòng)，語音交互，人體跟隨，人臉識(shí)別，遠(yuǎn)程通信和動(dòng)作表演等。本平臺(tái)結(jié)合電網(wǎng)，已開發(fā)面向電網(wǎng)行業(yè)的迎賓服務(wù)機(jī)器人，結(jié)合醫(yī)院診療，已推出醫(yī)院遠(yuǎn)程看護(hù)機(jī)器人。

移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)上的環(huán)境感知在生產(chǎn)和生活中起到越來越重要的作用。美國(guó)、日本在該方面發(fā)展 都很快，我國(guó)近些年也開始開展移動(dòng)機(jī)器人軟硬件方面的理論和實(shí)體研究。項(xiàng)目“基于自然路標(biāo)提取  的移動(dòng)機(jī)器人構(gòu)建環(huán)境全局地圖的研究”在北京市教委資助下，設(shè)計(jì)了一臺(tái)集視覺和激光、紅外傳感 器于一體的移動(dòng)機(jī)器人，可以初步實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的探測(cè)，在此基礎(chǔ)上研究了視覺信息的提取。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:隨著現(xiàn)代生產(chǎn)生活方式的快速發(fā)展，在電子、食品、醫(yī)藥、日化和新能源等行業(yè)中，對(duì)體積小、重量輕的產(chǎn)品進(jìn)行封裝、包裝及分揀等高速無污染作業(yè)的需求日漸旺盛。由于具有一定的通用性和適應(yīng)性，工業(yè)機(jī)器人成為此類作業(yè)中保障質(zhì)量、提高效率和降低成本的核心裝備，尤其是高速并聯(lián)機(jī)器人因速度和動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)勢(shì)而備受青睞。無需高精密減速器的結(jié)構(gòu)特性，也決定了高速并聯(lián)機(jī)器人在中國(guó)有極大的創(chuàng)新和發(fā)展空間，與此同時(shí)，多樣

  在國(guó)家自然科學(xué)基金、863計(jì)劃的資助下,面向生物醫(yī)學(xué)工程的微操作機(jī)器人系統(tǒng),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、顯微圖像處理與深度辨識(shí)、超微量定量注射等方面取得了數(shù)項(xiàng)原創(chuàng)性研究成果,獲天津市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)和國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。該系統(tǒng)中的相關(guān)技術(shù)獲得多項(xiàng)專利成果,ZL200510016296.7:基于顯微圖像處理的微操作工具深度信息提取方法及裝置,Z1200410018840.7:微量注射自動(dòng)控制統(tǒng),ZL031299245:全數(shù)字細(xì)分型高精度步進(jìn)電機(jī)控制器,zL97121702.5:用于生物醫(yī)學(xué)工程的微操作機(jī)器人.    在國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目資助下,該微操作機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入生命科學(xué)領(lǐng)域的示范性應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化階段,主要應(yīng)用領(lǐng)域包括顯微注射、顯微切割、病理分析等。    基于微操作機(jī)器人的數(shù)字切片掃描系統(tǒng),是針對(duì)生物醫(yī)學(xué)切片數(shù)字化這一應(yīng)用目標(biāo)所構(gòu)建的自動(dòng)化微操作系統(tǒng)。通過掃描拼接的方式,將物理切片掃描生成數(shù)字圖像,可獲得原始切片在各種倍數(shù)物鏡下的所有信息,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示和操作,模擬真實(shí)顯微鏡下的觀察過程。數(shù)字切片突破了顯微鏡視野范圍限制,使用戶以更全面地觀察切片而不丟失細(xì)節(jié);易于檢索和快速瀏覽;便于存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)信息交流,特別適合于醫(yī)學(xué)的遠(yuǎn)程診斷和會(huì)診,以及實(shí)驗(yàn)教學(xué);可整合資源、節(jié)省資金,對(duì)于一些難以取得的切片,可通過數(shù)字化實(shí)現(xiàn)共享,而不用擔(dān)心由于切片破碎、褪色造成的問題。    該系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)包括:    微米級(jí)運(yùn)動(dòng)精度的手自一體的電控顯微鏡載物平臺(tái);    高度并行的數(shù)字切片掃描策略,20分鐘內(nèi)完成1厘米x1厘米大小的數(shù)字切片生成;    海量影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索策略,可實(shí)現(xiàn)切片的平滑瀏覽、無級(jí)放縮;    便捷、高效、友好的操作模式設(shè)計(jì),系統(tǒng)具有很強(qiáng)的易用性    該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo):    1.電動(dòng)載物平臺(tái)規(guī)格參數(shù):      行程:86mmx86mm      重復(fù)定位精度:±2um      最小步距:10um      最大運(yùn)動(dòng)速度:2000um/s      最小運(yùn)動(dòng)速度:1.4um/s      平整度:5um      測(cè)角精度:±2arc/s   2.數(shù)字切片掃描軟件性能及特點(diǎn):      采用連通區(qū)域優(yōu)先的融合軌跡規(guī)劃算法,圖像融合效果佳;      攝像參數(shù)靈活可控,白平衡、曝光、對(duì)焦,可采用軟件托管的自動(dòng)控制同時(shí)支持手動(dòng)設(shè)置;      支持預(yù)設(shè)攝像參數(shù),并可按物鏡倍數(shù)進(jìn)行分組預(yù)設(shè),更換物鏡后,可直接調(diào)用相應(yīng)的預(yù)設(shè)參數(shù);      精確控制微動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)定位,重復(fù)定位精度達(dá)到±2μm;   3.數(shù)字切片瀏覽軟件性能及特點(diǎn):      可對(duì)超大圖像進(jìn)行快速加載,并可流暢瀏覽數(shù)字切片。      可拖動(dòng)瀏覽,可使圖像跟隨鼠標(biāo)移動(dòng);      實(shí)時(shí)標(biāo)記局部圖像的相對(duì)位置,實(shí)現(xiàn)縮略圖輔助定位;      圖像逐級(jí)放縮,不損失畫質(zhì);      可對(duì)自選的局部標(biāo)定區(qū)域進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量精度±0.3μm;    物理切片的數(shù)字化,開啟了針對(duì)病理信息數(shù)字化處理的大門,借助于顯微圖蒙處理技術(shù),可以廣泛地應(yīng)用在病理分析、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷、科研教學(xué)等諸多以切片為研究目標(biāo)的在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。    我國(guó),隨著數(shù)字化切片在醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)領(lǐng)域的日益普及,顯微切片自動(dòng)掃描系統(tǒng)的需求量將逐年擴(kuò)大。目前,該系統(tǒng)樣機(jī)已經(jīng)研制成功,正在進(jìn)入市場(chǎng)營(yíng)銷階段。國(guó)內(nèi)外物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域同類產(chǎn)品,主要面向大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)和研究所,一般價(jià)格都在40萬元人民幣以上。基于微操作機(jī)器人的數(shù)字切片掃描系統(tǒng),由于具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),可以大幅度降低成本,有效打開中低端市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。    本項(xiàng)目可極大地降低數(shù)字化切片技術(shù)的應(yīng)用門檻，使此項(xiàng)技術(shù)在基層醫(yī)療單位得到更好的推廣應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)病理切片數(shù)字化管理和共享利用水平的提高，有效提升醫(yī)療診斷的服務(wù)水平，可生產(chǎn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

穿戴式肘關(guān)節(jié)外骨骼康復(fù)機(jī)器人是一種便攜式可穿戴的肘關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置，主要針對(duì)的人群是偏癱患者，尤其以腦卒中患者并發(fā)的偏癱后遺癥人群為主。本裝置擁有三種訓(xùn)練模式：被動(dòng)訓(xùn)練，主動(dòng)助力訓(xùn)練以及對(duì)側(cè)訓(xùn)練。患者穿戴本裝置后，可根據(jù)自身情況進(jìn)行不同訓(xùn)練。且裝置具有良好的仿生性能，根據(jù)不同患者的不同情況，可選擇不同的控制模式（語音控制，肌電控制，移動(dòng)終端控制），以滿足患者各種訓(xùn)練需求。

系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過帶有短距離通信功能的健康數(shù)據(jù)釆集設(shè)備 釆集用戶健康數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理、查詢、導(dǎo)出，系統(tǒng) 通過對(duì)健康數(shù)據(jù)的分析展示健康狀況，形成健康檔案，發(fā)送健康報(bào)告， 為用戶提供合理的反饋和建議。本系統(tǒng)可以與其他醫(yī)用檢測(cè)設(shè)備聯(lián)合使 用。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)釆集設(shè)備通過移動(dòng)終端或者傳統(tǒng)Internet上傳數(shù)據(jù)到服務(wù) 器，用戶可以通過WEB進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。