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工業機器人智能制造生產線 工業機器人智能制造生產線是以小型的柔性制造系統為載體，主要特點是占地空間小、操作安全、師生容易上手； 工業機器人智能制造生產線 可作為大專院校、中高職學生自動化專業、機電一體化專業、機器人專業、企業工程師進行機器人、數控加工、 材料出入倉庫進一體化組建工業4.0智能無人工廠培訓，提高階段綜合性學習與訓練。 采用了模塊化的設計，學生可以發揮自己的創新思維，對原有的生產流程進行創新改造。在掌握基礎知識的前提下，進一步提高學生的積極性、動手能力和創新思維。 工業機器人智能制造生產線，是對工業現場大型設備進行提煉和濃縮的一款小型智能制造生產線實訓設備，專門為職業院校、教育培訓機構等而研制的，它適合機械制造及其自動化、機電一體化、電氣工程及自動化、控制工程、測控技術、計算機控制、自動化控制等相關專業的教學和培訓。融合了數控機床加工、光、電、氣，包含了PLC、機器人、傳感器、氣動、工業控制網絡、電機驅動與控制、計算機等諸多技術領域，對柔性制 造技術的工作過程進行研究，監控系統、主控PLC和下位PLC通過網絡通訊技術構成一個完整的多級計算機控制系統，通過訓練，使學生了解智能制造生產線的基本組成和基本原理，讓學生全面掌握機電一體化技術的應用開發和集成技術，幫助學生從系統整體角度去認識。為信息學院自動化和電氣工程自動化本科及其控制科學與工程研究生均提供了實驗和科研的平臺。 工業機器人智能制造生產線組成簡介 1、立體倉庫單元    立體倉庫單元的主要功能是為系統提供加工工件原材料和儲存成品件兩大倉儲功能，采用三層貨架儲存單元貨物，用相應的物料搬運設備進行貨物入庫和出庫作業的倉庫。 2、環型流水線單元    環型流水線單元主要由鋁合金型材基體、環行傳輸線、自動導向機構、變頻調速系統、自動定位機構等組成。可完成對工件在不同速度下的輸送，不同工位的自動定位，從而大大提高了自動環形傳輸線的工作效率。3、數控車床加工中心單元    數控車床加工中心單元采用小型化，占地小，用于整個工件的軸類部份的加工，采用自動門、自動裝夾、四工位自動刀架、并有工件冷卻加工系統，現實機加工件無人化DNC自動加工，配置伺服電機、工業級數控系統，精度高。 4、立式數控銑床加工單元    立式數控銑床加工單元采用小型化，占地小，用于整個工件三軸聯動。可用于雕刻、數控鉆、數控銑等加工工藝，采用自動門、自動裝夾等，現實機加工件無人化DNC自動加工，工業級數控系統，精度高。 5、六自由度機器人單元    六自由度工業機器人、抓取機構、氣爪等組成，主要完成對工件的提取及搬運到各數控加工單元、AGV小車搬運單元及工件視覺檢測單元等。包含旋轉（S軸），下臂（L軸）、上臂（U軸）、手腕旋轉（R軸）、手腕擺動（B軸）和手腕回轉（T軸）,6個關節合成實現末端的6自由度動作。 6、四軸坐標機器人    四軸坐標機器人主要負責立體倉庫的原材料入庫與出庫、成品零件的入庫。夠實現自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、運動自由度間成空間直角關系、多用途的操作機。他能夠搬運物體、操作工具，以完成各種作業，具有高速性的最大化吞吐量,超長的工作運行時間,節省地面空間。 7、視覺檢測單元單元    檢測單元的主要功能是對工件的精度、外觀形狀品質是否合格，通過攝像頭獲取工件的圖像，由圖像處理器完成工件合格與否的判斷，將不合格工件剔除，將合格的工件傳送至下一單元，而將不合格的工件推送至廢料槽。 8、RFID系統單元    RFID系統單元是一種非接觸式的自動識別系統，它通過射頻無線信號自動識別目標對象，用于對工件材料的信息記錄，加工路徑記錄、產品追溯化管理，由RFID標簽和RFID讀寫器組成，標簽安裝在工件放置的工裝板上-記錄該工裝板上放置零件信息，RFID讀寫器安裝在工裝板經過的每一個工位上，當工件到達該工位時系統可通過讀寫器，識別到該工件的運輸及加工途徑。每個傳輸工裝板上都安裝有RFID標簽，在每個加工工位物料都需要進行識讀操作，并將信息通過網絡傳輸給服務器，實時的跟蹤物料位置信息和倉儲位置信息，做到物料、成品、半成品的可追溯性管理。 9、AGV小車搬運單元    AGV小車無人搬運車由機器人輸送加工后的零件或從庫房特定庫架抓取零件，AGV智能小車并依據方位計劃運動途徑，運行至裝卸站,準停，主動將零件放置到裝卸站緩沖區，由四軸坐標機器人卸貨至立體倉庫成品區或原材料區。實現線邊設備和自動倉儲的自動上下料功能，采用激光通訊傳感器通訊，信號傳輸快捷方便；行走模組采用PLC控制，AGV的PLC通訊，PLC發送任務碼給機器人，實現點位控制；主控通訊，AGV整體與主控PLC通訊。 10、PLC工作站單元    采用工業自動化主流PLC，可隨意擴展，配備觸摸屏、具備物聯網接口，鋁合金型材構成，連接牢固。 11、總控臺     總控平臺主要由單相電網電壓指示、電源控制部分、控制主機、狀態指示燈、10.4英寸工業彩色觸摸屏S7-315主機，電腦等組成，主要完成監視各分站的工作狀態并協調各站運行，完成工業控制網絡的集成。它帶有電源總控制系統、視頻監控系統，產線處的有數據均可從總控制臺收集獲取，可通過總控調度分配各個模塊的工作職能。電源系統實施強弱電分開管理，待機休息及檢修時要求強電關閉，控制、信號燈弱點部分完全獨立運行。 12、零部件周轉拖盤     用于原材料及成品件的輸送周轉用，配合RFID系統及智能倉庫、環型流水線中應用。實現送料，取料，輸送周轉功能；實現智能化工作與管理，并對每個環節的時間點、責任人等關鍵數據進行實時采集，匯集到統一的信息平臺，最大限度的提高存儲貨物的能力。

隨著社會老齡化、疾病、事故造成的人體肢體運動功能障礙的增加以及人們對身體健康、康復質量的重視，可以有效提高患者康復效果和效率的康復機器人成為康復工程領域的重要研究內容。踝關節是人體負重最大的屈戊關節，也是下肢運動損傷的高發部位，開展能夠實現人機交互、協調的踝關節康復機器人的設計研究具有重要現實意義。 結構特點： 機構的運動由機械與人體共同確定； （2） 人體處于機械內部，動平臺可實現繞踝關節中心轉動； （3） 機構具有遠程運動中心， 動平臺可實現繞踝關節中心轉動； 機構可實現對踝關節的牽引治療； （5）驅動軸上增加彈性儲能運動副，以 提高機構的安全、可靠性； （6） 康復過程中，機械和人體可以進行 協調和交互 性能指標： （1）運動范圍: 背曲 25°-30°，跖曲 35°-40°，內收 25°-30°，外展 25°-30°，內翻 25°-30°，外翻 15°； （2）運動速度: 3-50°/min; 重量：20 kg； I型尺寸：60×42×62 cm； （5）II型尺寸：50×85×65 cm。 

本項目來源于國家科技支撐計劃。在國家863計劃的基礎上，由秦皇島市康泰醫學系統有限公司、國家康復輔具研究中心、燕山大學、國家康復輔具研究中心質量監督檢驗中心共同研發。 根據流行病學數據統計，在中國腦卒中發病率達120/10萬，顱腦損傷發病率達783.3/10萬，脊髓損傷發病率達20/100萬，其中大約80%的幸存者遺留肢體運動功能障礙。這種障礙對患者生活質量造成嚴重影響，同時也給患者、家庭及社會帶來沉重負擔。截癱患者用下肢康復醫療機器人，主要用于幫助患者在不同康復階段進行治療。 結構特點： （1）驅動部置于大腿轉動關節后端，作為配重來平衡運動部分重量； （2）腿部桿長自動調節和設定；  （3）左右機械臂之間的寬度自動調節；  （4）關節扭矩測量不通過中間傳動環節；  （5）驅動部分和導線完全封裝。 性能指標：  （1）單腿自由度：3；  （2）適應患者：155-190cm；  （3）腿部桿長調節范圍：90mm；  （4）轉動范圍：髖關節0～80°，膝關節0～120°，踝關節－20～30°；  （5）關節速度：髖膝踝關節（11.7r/min，16.5/min，19.9r/min）；  （6）關節力矩：髖膝踝關節（17.1kg·m，12kg·m，2.1kg·m）。  創新點： （1）機械臂自平衡的輕量化設計；髖關節機械限位與座椅俯仰角聯動的創新性設計；可搬移患者移動式座椅的人性化設計。 （2）基于關節力矩傳感器、腿部傳感器，肌電信號采集系統的主動輔助訓練控制；基于主動力、電刺激、主動力與電刺激相結合的主動訓練柔順控制。

本發明公開了一種空潛兩棲機器人，包括帶電子艙的機架；所述機架為三角翼機架；所述機架上分別設置有空中運動系統和水下運動系統。所述空中運動系統包括在機架三個頂點分別設置的空氣推進器；所述空氣推進器包括帶螺旋槳的電機，所述螺旋槳的外圍設置有空氣圈；所述空氣圈與機架的銜接處采用大圓弧過度；所述三個空氣圈所占面積總和不超過機架三角形面積的六分之五；所述電機的輸出軸上設置有防止高壓力水流的初級密封和防止低壓力水流的次級密封；所述初級密封為可控靜密封；次級密封為動密封。

項目的來源于國家863項目，并已經申請專利。 本成果應用人工心理（Artificial Psychology，AP）和人工智能理論，集成多種技術，將人類的情感、意識、智能賦予機器人。 AP人性化機器人具有以下功能：能聽會說，唱歌跳舞，知冷知熱，回避障礙，認識主人，識別同類，性格成長。 AP人性化機器人是一個系列產品，現有樣品： 1、智能爬蟲 2、走迷宮鼠 3、智能娃娃 4、智能表演團隊

八軸智能視覺焊接機器人是一種八自由度專用機器人，中六軸屬于焊接機器人，另外二軸 屬于焊接變位機，使得系統能夠實現焊接機器人與變位機協調運動，其針對體系結構、機械結 構、示教再現理論、軌跡規劃和優化方法、軌跡跟蹤控制策略等機器人關鍵共性理論和技術展 開研究，采用運動控制卡的方式來實現對機器人空間位置與速度的控制。焊接變位機同焊接機 器人配合，擴展了焊接機器人的工作空間，提高了焊接生產效率和焊接質量。 本系統采用接觸式焊縫跟蹤與攝像機焊縫跟蹤系統相結合，焊前對焊縫進行數據及圖像 采集，通過計算機軟件對焊縫數據及圖像進行處理，生成虛擬焊縫。由虛擬焊縫識別系統控制 執行機構在焊接時進行焊縫跟蹤，提高焊縫質量。八軸智能視覺焊接機器人主要應用于汽車及 其零部件行業和工程機械行業。機器人編程采用示教再現方式，可以通過示教盒直接編程也可 以進行離線編程，實現點位和連續軌跡勻速控制；在焊槍部分安裝人體紅外感應開關，保證工 作人員安全問題；將視覺傳感器作為測量工具來測量機器人末端或是目標的位置，利用視覺信 息來控制機器人末端執行器相對目標或是目標特征的相對位置和姿態，從而減少抓取錯誤及失 誤。

本系統將機器人模型簡化成一個一級二維的倒立擺，并抓住機器人步態規劃中的八個關鍵階段，結合ZMP穩定性理論，設計了一個機器人行走平衡自調整的模糊控制器，使得控制算法大大簡化。大型智能交互機器人與場館內其他小型雙足類人機器人Agent的通信研究采用TCP/IP和無線GPRS方式用于大型仿人機器人與場館內其他小型仿人機器人Agent的通信，研究了幾種用于多Agent之間通信的算法，并將一種改進的遺傳算法并將其應用于多Agent通訊，結果表明此種算法可以提高多Agent之間的通信效率。完成基于嵌入式系統設計，系統實現語音識別、人臉識別，嵌入式系統同時還完成和行走驅動系統、動作驅動系統、無線通信系統的通信，通信方式采用內部總線；完成了基于DSP的直流電機驅動系統設計，實現無刷直流電機電流環、速度環的雙閉環控制；實現了完整的交互協議，保證數據可靠的傳遞。小型雙足類人機器人與小型雙足類人機器人之間的通信研究 將機器人團隊中的每個機器人作為通用控制設備進行互連，通過遵循自主開發的共同的資源描述及功能服務接口標準，使每個機器人能夠有效實現資源共享及協同服務，提高設備間功能的互操作性。互連的機器人相互認識與理解，遵循我們自主開發的規范的設備資源描述標準，該標準詳細記錄機器人在互連網絡中的表現形式，以及設備所能提供的服務。使每臺機器人可以互聯互通、整體團隊形成自組織網絡，進行信息共享及協同工作。

項目成果/簡介: 該項目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復合壓鑄、伺服電機高效相變熱控等方法，實現機械臂、減速機與伺服電機等工業機器人成套的變革性輕量化技術突破；研發高性能控制系統，實現具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術；項目采用制造工藝及控制系統自主開發，高度可控，將降低工業機器人的應用成本，提升我國工業機器人產業的整體技術水平及產業競爭力。 在前期研究中已獲得工業機器人關鍵部件相關專利授權20余項，獲得廣東省科技計劃多個項目支持及國家重點研發計劃“智能機器人專項”立項：工業機器人整機性能提升與驗證，并已建成廣東省功能結構與器件智能制造工程實驗室、廣東省節能與新能源綠色制造工程技術研究中心等平臺。 該項目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規模制造技術；具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術。在廣東省兩項重大戰略專項支持下，已成功開發出精密RV減速機、相變熱控伺服電機、仿生輕量化機械臂等產品。自主研發減速機核心零部件自主設計并組裝的輕量化機器人整機知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

面向室內變電站無人值守與智能巡檢的生產需求，結合攝影測量與移動機器人專業方面的優勢，首創性將自主測圖與導航等機器人技術、人工智能技術與移動測量技術引入室內變電站巡檢領域，研發了面向無人化、高精度、適應性強以及集成度高的室內變電站智能巡檢機器人。實現了可視化建模、全天無人化巡檢、儀表讀數自動識別、機械臂輔助讀表、異常檢測和自主充電等功能，滿足了室內變電站巡檢的各方面需求

如何用工程科學的方法復現人手日常的抓握功能是一項挑戰性的難題。我們發明了一種能復現人手自然抓握功能的機器人擬人手。它的獨特之處在于它僅需四個電機就可驅動5指16關節的擬人手展現出卓越的抓握操作能力。由于獨特的設計技術，使用者能夠通過有限表面肌電信號（一種非侵入式的手段）隨意地控制該手執行他們的運動意圖，完成豐富的抓取功能。