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本發(fā)明涉及一種基于磁流變技術(shù)的仿人機(jī)器步態(tài)切換控制系統(tǒng)及控制方法，所述控制系統(tǒng)包括多個(gè)柔順控制器，所述柔順控制器包括磁流變單元、長(zhǎng)度調(diào)節(jié)單元和反饋回路單元。所述步態(tài)切換方法將事先規(guī)劃好的走路(跑步)的末狀態(tài)和跑步(走路)的初狀態(tài)插值成連續(xù)光滑可導(dǎo)的曲線，同時(shí)，在線反復(fù)優(yōu)化計(jì)算步態(tài)切換瞬間關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過(guò)控制柔順控制器活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，改變機(jī)器人桿件的質(zhì)心位置、速度和加速度，當(dāng)機(jī)器人有向前傾倒的趨勢(shì)時(shí)，使前腿伸長(zhǎng)，后腿縮短，機(jī)器人質(zhì)心調(diào)后；當(dāng)機(jī)器人有向后傾倒的趨勢(shì)時(shí)，使前腿縮短，后腿伸長(zhǎng)，機(jī)器人質(zhì)心調(diào)前，控制機(jī)器人的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走路、跑步間的自由切換。

XM-HL4高級(jí)組合式基礎(chǔ)護(hù)理訓(xùn)練模擬人 ? XM-HL4高級(jí)組合式基礎(chǔ)護(hù)理訓(xùn)練模擬人（多功能護(hù)理人模型）是集護(hù)理操作于一體的整體護(hù)理人，高分子環(huán)保材料制成，膚質(zhì)仿真度高，綜合了基礎(chǔ)護(hù)理與外科護(hù)理的主要功能，可完成多項(xiàng)基礎(chǔ)護(hù)理操作訓(xùn)練。 功能特點(diǎn)： ■ 四肢關(guān)節(jié)靈活度逼真，可模擬關(guān)節(jié)僵硬，軀干部可前傾，可坐輪椅。 · 軀干：屈伸 · 頸部：屈伸、側(cè)轉(zhuǎn) · 肩部和髖部：內(nèi)收、外展、屈伸 · 肘部：旋內(nèi)、旋外、屈伸 · 膝部：屈伸 · 腕部：屈伸 · 踝部：旋內(nèi)、旋外、背屈、跖屈 ■ 可實(shí)現(xiàn)多種體位：去枕平臥位、屈膝仰臥位、半坐臥位、端坐位、俯臥位、頭低足高位、頭高足低位、側(cè)臥位、截石位、昏迷體位等，滿足操作需要。 ■ 可進(jìn)行床上擦浴及更衣，扶助病人移向床頭法、輪椅使用法、平車運(yùn)送法、擔(dān)架運(yùn)送法等移動(dòng)和搬運(yùn)病人法、軸線翻身法，肢體約束法、肩部約束法、全身約束法等操作。 ■ 頭發(fā)護(hù)理：可進(jìn)行梳發(fā)、洗發(fā)護(hù)理。 ■ 臉部清潔：面部皮膚可擦拭清潔。 ■ 瞳孔觀察示教：一側(cè)瞳孔散大、一側(cè)瞳孔正常。 ■ 耳部護(hù)理：可進(jìn)行耳廓、外耳道的清洗。 ■ 口腔護(hù)理: 可進(jìn)行正?？谇患把例X護(hù)理。 ■ 可進(jìn)行氣管切開(kāi)術(shù)后護(hù)理。 ■ 可進(jìn)行吸痰術(shù)練習(xí)。 ■ 氧氣吸入法：鼻孔內(nèi)可插入吸氧管，練習(xí)氧氣吸入的操作過(guò)程。 ■ 霧化吸入療法：可練習(xí)霧化吸入的操作過(guò)程。 ■ 鼻飼術(shù)：托起頭部使下頜靠近胸骨柄實(shí)現(xiàn)昏迷病人的鼻飼，具有真實(shí)大小的胃，可容納250ml的液體，胃管插入45-55cm時(shí)，可以抽出模擬胃液。 ■ 洗胃術(shù)：可經(jīng)口、鼻進(jìn)行洗胃器洗胃、電動(dòng)吸引器洗胃、胃管洗胃、洗胃機(jī)洗胃，胃容量約為200ml。 ■ 手臂靜脈穿刺、注射、輸液（血）：可使用不同類型的穿刺針，正確穿刺時(shí)落空感明顯并有回血產(chǎn)生，可進(jìn)行靜脈輸液（血）練習(xí)，靜脈血管和皮膚均可更換，操作方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 ■ 上臂三角肌皮下注射：可注入真實(shí)液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 臀部肌肉注射：可注入真實(shí)液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 股外側(cè)肌肉注射：可注入真實(shí)液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 男性導(dǎo)尿術(shù)：可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨(dú)立支撐，男性陰莖可提起與腹壁成60度角，插管時(shí)可真實(shí)感受男性尿道的三個(gè)狹窄、兩個(gè)彎曲，操作成功后可導(dǎo)出模擬尿液。 ■ 女性導(dǎo)尿術(shù)：可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨(dú)立支撐，女性尿道充分體現(xiàn)短、粗、直，具有尿道口、陰道口、陰蒂等解剖結(jié)構(gòu)，操作成功后可導(dǎo)出模擬尿液。 ■ 留置尿管和膀胱沖洗術(shù)。 ■ 造瘺口護(hù)理：腹壁有回腸造瘺口和結(jié)腸造瘺口，內(nèi)連集液瓶，可進(jìn)行造瘺口護(hù)理。 ■ 灌腸操作訓(xùn)練：可實(shí)現(xiàn)大量不保留灌腸、小量不保留灌腸、清潔灌腸和保留灌腸等多種灌腸方式。 ■ 壓瘡護(hù)理：顯示壓瘡的臨床分期4個(gè)不同階段，同時(shí)顯示壓瘡和各種病理表現(xiàn)：壓瘡炎癥、潰瘍、竇道、腐肉、壞死、焦痂等，可進(jìn)行傷口的評(píng)估、測(cè)量與清洗。 · 第一期：淤血紅潤(rùn)期。 · 第二期：炎癥浸潤(rùn)期。 · 第三期：淺度潰瘍期。 · 第四期：壞死潰瘍期。 ■ 可練習(xí)手指、足趾的包扎。 ■ 其他護(hù)理操作：冷熱療法護(hù)理、外陰擦洗、外陰濕熱敷、尿道沖洗、床上擦浴、座式擦浴、穿換衣服等多項(xiàng)護(hù)理操作。

2020年2月7日，上海援武漢第三批醫(yī)療隊(duì)收到了上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院吳韜研究團(tuán)隊(duì)捐贈(zèng)支援的2臺(tái)AirFace人工智能醫(yī)護(hù)服務(wù)機(jī)器人，科研和醫(yī)務(wù)人員昵稱它們?yōu)椤靶“住薄＿@兩臺(tái)智能機(jī)器人，即將進(jìn)入醫(yī)療隊(duì)所在的武漢市第三醫(yī)院ICU病房工作。 吳韜團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年摸索，自主研制開(kāi)發(fā)并獲得國(guó)家專利的一款具有人臉識(shí)別、自然語(yǔ)音交互、遠(yuǎn)程協(xié)作等功能的醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人，已連續(xù)兩屆受邀參加在上海舉辦的世界人工智能大會(huì)?！靶“住鄙砀?.45到1.6米，可以以每秒0.3到0.6米的速度，在預(yù)定時(shí)間跟著醫(yī)生和護(hù)士查房，自動(dòng)避障，與人互動(dòng)，而后自行“走”回充電樁補(bǔ)充能量。

彭浩舸結(jié)合專業(yè)特長(zhǎng)，指導(dǎo)企業(yè)科技攻關(guān)。遠(yuǎn)程討論，迅速擬定技術(shù)方案，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)測(cè)試，在他的帶領(lǐng)下，這家小微企業(yè)很快實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，老產(chǎn)品的升級(jí)，成功研發(fā)出微型消毒防疫機(jī)器人，深受市場(chǎng)歡迎。研制的微型防疫機(jī)器人主要針對(duì)辦公樓、醫(yī)院，或者大型防疫車不能到達(dá)的偏僻狹窄通道進(jìn)行防疫作業(yè)，自帶監(jiān)控，可遠(yuǎn)程自如行進(jìn)控制、消毒液噴灑量調(diào)控等功能。為適應(yīng)更大范圍和更高效的消毒作業(yè)，彭浩舸與公司技術(shù)骨干還將已有的無(wú)人機(jī)控制技術(shù)移植到新一代室外防疫機(jī)器人。

電子科技大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院彭倍教授和駱德淵教授帶領(lǐng)該校機(jī)器人與無(wú)人系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)根據(jù)疫情需要，迭代研發(fā)了“小護(hù)士”智能機(jī)器人。目前有兩臺(tái)“小護(hù)士”智能機(jī)器人已在武漢漢陽(yáng)方艙醫(yī)院“上崗”。據(jù)了解，“小護(hù)士”智能機(jī)器人可以根據(jù)設(shè)定的程序，自主導(dǎo)航，進(jìn)行噴灑消毒，派發(fā)藥品，還可以對(duì)病人進(jìn)行生命體征測(cè)試，包括體溫、血壓、心率、血氧檢測(cè)分析。此外“小護(hù)士”智能機(jī)器人還可以通過(guò)人臉或指紋對(duì)病人進(jìn)行身份確認(rèn)，搭配熱成像人體測(cè)溫系統(tǒng)，測(cè)量精度高。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警，無(wú)人值守，遠(yuǎn)程遙控，能極大降低醫(yī)護(hù)人員工作強(qiáng)度和暴露風(fēng)險(xiǎn)?！靶∽o(hù)士”智能機(jī)器人的原型是機(jī)器人與無(wú)人系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)牽頭的四川省重大科技專項(xiàng)課題——用于警方的看守監(jiān)視智能機(jī)器人。疫情發(fā)生后，團(tuán)隊(duì)老師發(fā)現(xiàn)，大量醫(yī)護(hù)人員疲于配藥送藥分發(fā)，人與人的接觸也會(huì)增加感染風(fēng)險(xiǎn)，如果用機(jī)器人來(lái)進(jìn)行測(cè)溫、配送藥品，一方面可以把醫(yī)護(hù)人員從繁復(fù)的工作中解放出來(lái)，另一方面可以隔離輸入性傳染源，降低交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)，于是緊急迭代開(kāi)發(fā)出了“小護(hù)士”智能機(jī)器人。

上海大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化工程系主任田應(yīng)仲老師臨時(shí)組建了由教師李龍、袁光杰和08級(jí)研究生校友高雨、陳孝光組成的“高污染危險(xiǎn)環(huán)境下智能消毒機(jī)器人”攻關(guān)小組，將智能機(jī)器人科研工作與抗疫前線需求結(jié)合，一方面與瑞金醫(yī)院、龍華醫(yī)院、楊浦中心醫(yī)院感染科的醫(yī)生與醫(yī)護(hù)人員通過(guò)視頻會(huì)議、微信會(huì)議等方式，了解消毒要求與作業(yè)規(guī)范；一方面積極聯(lián)系消毒器材與藥品廠家落實(shí)消毒方案與原材料供應(yīng)，開(kāi)展消毒機(jī)器人研制工作。 得益于上大“智能制造及機(jī)器人中心”充分的技術(shù)儲(chǔ)備、校內(nèi)外團(tuán)隊(duì)通力合作、校友的傾力支持，攻關(guān)小組克服重重困難，在不到20天時(shí)間內(nèi)研制出了可替代人工進(jìn)行消毒作業(yè)的智能機(jī)器人。

疫情隔離病房智能配送機(jī)器人集成現(xiàn)階段全國(guó)最強(qiáng)的無(wú)人駕駛技術(shù)，有非常強(qiáng)悍的記憶力，可以自主識(shí)別讀取地圖，自主識(shí)別讀取工作環(huán)境，建立信息庫(kù)，自主規(guī)劃路徑，去到任何它想去的地方，完成物資的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配送。比如從藥房將藥品送到護(hù)士站，只需將藥品放入機(jī)器人的“肚子”，告訴它去哪里即可。在輸送過(guò)程中，無(wú)需人員操作，極大地減少了醫(yī)護(hù)人員進(jìn)入隔離區(qū)的頻次，起到較好的隔離保護(hù)作用。 機(jī)器人的應(yīng)用在成本節(jié)省以及預(yù)防交叉感染方面也卓有成效。由于該款機(jī)器人內(nèi)部有自動(dòng)消毒凈化功能，外殼材質(zhì)也是用抗腐蝕的醫(yī)療材料制成，只需用酒精噴灑或消毒巾擦拭十幾秒即可完成消毒，讓醫(yī)護(hù)人員工作更安全、更高效。部署好的智能機(jī)器人通過(guò)控制中心智能調(diào)度即可實(shí)現(xiàn)自主開(kāi)關(guān)門、自主搭乘電梯、自主避障、自主充電等功能。該款智能配送機(jī)器人負(fù)責(zé)物資點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配送工作，幫助一線醫(yī)護(hù)人員減輕負(fù)擔(dān)，同時(shí)降低臨床工作人員交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。

體溫篩查巡檢機(jī)器人搭配熱成像人體測(cè)溫系統(tǒng)，通過(guò)先進(jìn)的AI算法，具有人臉識(shí)別功能，可同時(shí)自動(dòng)追蹤抓取多個(gè)發(fā)熱人員，測(cè)量精度高、可實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警，極大地降低了工作人員工作強(qiáng)度和暴露風(fēng)險(xiǎn)，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的回溯、數(shù)據(jù)分析等。 無(wú)人消殺巡檢機(jī)器人配備紫外線消殺管，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、遠(yuǎn)程遙控，適用于車站、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院等，有效提高消殺效率，同時(shí)降低人群暴露風(fēng)險(xiǎn)。 梅雪松教授團(tuán)隊(duì)做了一個(gè)測(cè)試，1000平方米的場(chǎng)所用機(jī)器人消毒只需要2.5小時(shí)，人工則需要一整天，機(jī)器人的工作效率大概是人工的10倍。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 據(jù) 2010 年第六次人口普查結(jié)果可知，我國(guó) 60 歲及以上人口為 1.78 億人，占總?cè)丝诘?13.26%，且呈上升趨勢(shì)。我國(guó)已經(jīng)步入老齡化 社會(huì)。如何照料老年人，提高老年人健康水平已成為亟待解決的社會(huì) 難題。 步行是人在日常生活中最基本的運(yùn)動(dòng)，老年人自主步行不但可以 減緩身體各器官的衰老，而且可以消除孤獨(dú)、厭世等悲觀情緒。老年 人在步行過(guò)程當(dāng)中，容易發(fā)生跌倒，跌倒造成的骨折、外傷會(huì)引起肢 體及關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，進(jìn)而引發(fā)肌肉萎縮等問(wèn)題，嚴(yán)重影響老年人的身體健康。老年人身體機(jī)能的老化、認(rèn)知能力的衰退是造成跌倒的兩個(gè) 主要原因。 本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)步行輔助機(jī)器人，使機(jī)器人能夠根據(jù)老年人的意 圖及步行特點(diǎn)提供輔助，有助于提高老年人健康水平，解決老齡化社 會(huì)助老助殘方面的需求。 本項(xiàng)目課題組研發(fā)的技術(shù)：“穩(wěn)定識(shí)別人意圖的新一代人機(jī)交互 式系統(tǒng)”獲得了 2011 年中國(guó)科技部舉辦的首屆中國(guó)天津技術(shù)創(chuàng)業(yè)大 賽初創(chuàng)組一等獎(jiǎng)（省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)）。 項(xiàng)目特色： 使用腦電、肌電方式識(shí)別人的意圖，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)助力； 使用普通輪胎實(shí)現(xiàn)全方位移動(dòng)，零轉(zhuǎn)彎半徑（可以應(yīng)用在工業(yè)上）； 使用力導(dǎo)納技術(shù)，根據(jù)人的意圖助力（可以應(yīng)用在工業(yè)上）。 

成果簡(jiǎn)介： 排爆機(jī)器人是排爆人員用于處置或銷毀爆炸可疑物的專用設(shè)備，以避免不必要的人員傷亡。可在多種復(fù)雜地形上排爆。主要用于代替排爆人員搬運(yùn)、轉(zhuǎn)移爆炸可疑物品及其它有害危險(xiǎn)品；代替排爆人員使用爆炸物銷毀器銷毀炸彈；代替現(xiàn)場(chǎng)安檢人員實(shí)地勘察，實(shí)時(shí)傳輸現(xiàn)場(chǎng)圖像；可配備散彈槍對(duì)犯罪分子進(jìn)行攻擊；可配備探測(cè)器材檢查危險(xiǎn)場(chǎng)所及危險(xiǎn)物品。排爆機(jī)器人主要包括：行走機(jī)構(gòu)及承載平臺(tái)、 多自由度機(jī)械手、定位與導(dǎo)航控制系統(tǒng)、信息傳輸與人機(jī)交互系統(tǒng)、輔助設(shè)備搭載與危險(xiǎn)品處置系統(tǒng)。