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產(chǎn)品詳細(xì)介紹 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)算法STEAM主題課程 項(xiàng)目背景 隨著工業(yè) 4.0 科技革命的到來(lái)，工業(yè)機(jī)器人已成為工業(yè)化程度的重要標(biāo)志。機(jī)械臂是最為典型也是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，它可以代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)避免人身事故的發(fā)生。機(jī)械臂課程的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí)。 在本項(xiàng)目中，學(xué)生可借助機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)算法套件與人工智能與編程教學(xué)系統(tǒng)，了解關(guān)節(jié)機(jī)械臂和伸縮機(jī)械臂的原理及特點(diǎn)，搭建不同類型機(jī)械臂并通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)智能控制。 課程性質(zhì) 這是一門以項(xiàng)目式教學(xué)開(kāi)展的跨學(xué)科課程，以基于建構(gòu)主義理論的 5E 教學(xué)模式作為指導(dǎo)，結(jié)合了 中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)與編程教學(xué)特色。 課程目標(biāo) 1.知識(shí)與技能 ?  了解機(jī)械臂的類型及其在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。 ?  掌握關(guān)節(jié)機(jī)械臂和伸縮機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并制作相應(yīng)模型。 ?  學(xué)習(xí)圖形化編程或 C++代碼編程的基礎(chǔ)知識(shí)，使模型完成實(shí)際任務(wù)。 ?  掌握機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)算法的設(shè)計(jì)、編寫及調(diào)試。 2.過(guò)程與方法 ?  通過(guò)觀察、查閱相關(guān)資料等活動(dòng)，培養(yǎng)對(duì)信息的有效性、客觀性做出判斷的意識(shí)，發(fā)展分析概括能力。 ?  通過(guò)機(jī)械臂模型的搭建和編程，發(fā)展編程思維和工程思維能力。 ?  在完成模型設(shè)計(jì)和算法設(shè)計(jì)過(guò)程中，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力，養(yǎng)成自學(xué)能力。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 ?  了解機(jī)械臂在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用，萌發(fā)將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí)。 ?  養(yǎng)成實(shí)事求是，尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。 ?  關(guān)注科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展、自然環(huán)境及人類生活的影響。

睿爾曼單臂復(fù)合機(jī)器人平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人建圖導(dǎo)航、路徑規(guī)劃，機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、軌跡規(guī)劃、視覺(jué)識(shí)別等算法和應(yīng)用，提供豐富的控制案例和開(kāi)放式的軟件框架，支持用戶針對(duì)使用場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種水下自主航行器與水面移動(dòng)平臺(tái)的水下非接觸移動(dòng)接駁裝置，該裝置包括水面移動(dòng)平臺(tái)側(cè)部分和水下自主航行器側(cè)部分；其中水面移動(dòng)平臺(tái)側(cè)部分主要包括水面移動(dòng)平臺(tái)船體、非接觸接駁主控單元、喇叭狀導(dǎo)引口、非接觸電能傳輸初級(jí)線圈、水面移動(dòng)平臺(tái)側(cè)信號(hào)傳輸天線、電磁鐵鎖緊單元、水面移動(dòng)平臺(tái)側(cè)聲學(xué)通訊定位模塊、圓筒型導(dǎo)引口等，水下自主航行器側(cè)部分主要包括視覺(jué)導(dǎo)引組件、水下自主航行器側(cè)聲學(xué)通訊模塊、水下自主航行器側(cè)信號(hào)傳輸天線、水下航行器主體、非接觸電能傳輸次級(jí)線圈、電磁鎖緊塊、錐形保護(hù)套。本裝置增大了水下自主航行器的探測(cè)范圍和相關(guān)探測(cè)任務(wù)執(zhí)行的靈活性，并且降低了水下自主航行器的回收成本。

觀察級(jí)水下機(jī)器人：專門針對(duì)工程潛水、漁業(yè)水產(chǎn)、水下考古、海事搜救、海洋科考等行業(yè)推出的低成本、高性能小型水下機(jī)器人系統(tǒng)。

小型水下探查機(jī)器人能利用自帶的攝像頭記錄水下建筑、河底的調(diào)查和探測(cè)，能夠利用聲吶成像設(shè)備進(jìn)行河床調(diào)查；能夠攜帶分析儀器進(jìn)行水下設(shè)備的損傷探測(cè)、水質(zhì)分析，能夠搭載機(jī)械手等專用裝置進(jìn)行水體、河底取樣等工作。

本成果基于絮凝與流變理論，通過(guò)研究絮凝劑離子類型、分子量，及輔助劑和緩凝劑等組分的作用機(jī)理，設(shè)計(jì)適用于不同膠凝材料體系的抗分散劑；針對(duì)不同海水溫度環(huán)境，設(shè)計(jì)P?O－摻和料－早強(qiáng)劑、P?O－SAC－摻和料、SAC－摻和料膠凝材料體系；結(jié)合建立溫度影響系數(shù)和抗分散性影響系數(shù)模型，建立基于目標(biāo)強(qiáng)度、工作性和耐久性的水下不分散混凝土高性能化配合比設(shè)計(jì)方法，從而建立完整的海工水下不分散混凝土高性能化設(shè)計(jì)與耐久性保障技術(shù)。 海工水不分散混凝土在海港碼頭、跨海大橋、海洋平臺(tái)、護(hù)岸防波堤、人工島礁建

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:旋翼無(wú)人機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了把“人的眼睛”帶到空中，在民用消費(fèi)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本項(xiàng)目突破了多關(guān)節(jié)機(jī)械臂與旋翼無(wú)人機(jī)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)把“人的眼睛和手臂”帶到空中，把無(wú)人機(jī)的能力從“非接觸觀測(cè)”提升到“接觸作業(yè)”，從而極大地拓展無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。項(xiàng)目以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，將其與飛行機(jī)械臂系統(tǒng)相結(jié)合，重點(diǎn)突破模塊化可重構(gòu)超輕型機(jī)械臂設(shè)計(jì)、復(fù)雜耦合系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)非結(jié)構(gòu)環(huán)境感知與理解、自主作業(yè)技能學(xué)習(xí)與發(fā)育、協(xié)同優(yōu)化行為決策與優(yōu)化等核心技術(shù)，研制出多軸電動(dòng)無(wú)人機(jī)+單機(jī)械臂、單旋翼帶尾槳無(wú)人機(jī)+雙機(jī)械臂兩種產(chǎn)品樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)其自主作業(yè)，為后續(xù)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。本成果對(duì)于我國(guó)打造無(wú)人機(jī)新的產(chǎn)品形態(tài)、推進(jìn)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展、進(jìn)而搶占無(wú)人機(jī)技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的國(guó)際制高點(diǎn)具有重要意義；同時(shí)，作為典型軍民兩用產(chǎn)品，這種新技術(shù)具有巨大的軍民融合發(fā)展前景。項(xiàng)目階段:已成功研制出樣機(jī)系統(tǒng)、開(kāi)展飛行試驗(yàn)效益分析:本項(xiàng)目最大特色在于將機(jī)械臂技術(shù)與飛行機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了空中自主作業(yè)。完全突破了目前無(wú)人機(jī)只能完成非接觸、觀測(cè)類任務(wù)的局限，是無(wú)人機(jī)領(lǐng)域一種全新的產(chǎn)品形態(tài)、也非常有可能成為一種新業(yè)態(tài)。多自由度機(jī)械臂與無(wú)人機(jī)相集成（如下圖所示），機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)、甚至和外界環(huán)境相杰出，都給飛行器的控制帶來(lái)極大挑戰(zhàn)；同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)其對(duì)空中、地面的動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤、捕獲等作業(yè)，都需要很高的自主行為能力；相關(guān)的控制技術(shù)是本項(xiàng)目的亮點(diǎn)。

旋翼無(wú)人機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了把“人的眼睛”帶到空中，在民用消費(fèi)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本項(xiàng)目突破了多關(guān)節(jié)機(jī)械臂與旋翼無(wú)人機(jī)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)把“人的眼睛和手臂”帶到空中，把無(wú)人機(jī)的能力從“非接觸觀測(cè)”提升到“接觸作業(yè)”，從而極大地拓展無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。項(xiàng)目以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，將其與飛行機(jī)械臂系統(tǒng)相結(jié)合，重點(diǎn)突破模塊化可重構(gòu)超輕型機(jī)械臂設(shè)計(jì)、復(fù)雜耦合系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)非結(jié)構(gòu)環(huán)境感知與理解、自主作業(yè)技能學(xué)習(xí)與發(fā)育、協(xié)同優(yōu)化行為決策與優(yōu)化等核心技術(shù)，研制出多軸電動(dòng)無(wú)人機(jī)+單機(jī)械臂、單旋翼帶尾槳無(wú)人機(jī)+雙機(jī)械臂兩種產(chǎn)品樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)其自主作業(yè)，為后續(xù)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。本成果對(duì)于我國(guó)打造無(wú)人機(jī)新的產(chǎn)品形態(tài)、推進(jìn)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展、進(jìn)而搶占無(wú)人機(jī)技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的國(guó)際制高點(diǎn)具有重要意義；同時(shí)，作為典型軍民兩用產(chǎn)品，這種新技術(shù)具有巨大的軍民融合發(fā)展前景。

本發(fā)明公開(kāi)了一種假肢臂差動(dòng)關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括支架和固定于支架上的兩電機(jī)、兩減速機(jī)構(gòu)、兩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和差動(dòng)齒輪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，兩電機(jī)的輸出軸分別依次連接兩減速機(jī)構(gòu)、兩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和差動(dòng)齒輪關(guān)節(jié)；差動(dòng)齒輪關(guān)節(jié)包括第一錐齒輪軸、第二錐齒輪軸和第三錐齒輪軸，第一錐齒輪軸和第二錐齒輪軸均與第三錐齒輪軸嚙合，第一和第二錐齒輪軸的軸端分別作為第一和第二驅(qū)動(dòng)端；當(dāng)兩電機(jī)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)使第一和第二齒輪軸協(xié)作帶動(dòng)第三錐齒輪軸旋轉(zhuǎn)，完成關(guān)節(jié)的前屈或后伸運(yùn)動(dòng)；當(dāng)兩電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)使第一和第二齒輪軸協(xié)作帶動(dòng)第三錐齒輪軸旋轉(zhuǎn)，完成關(guān)節(jié)的外展或內(nèi)收

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