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全國首個技術(shù)經(jīng)理人能力評價團體標準

伴隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)，增強現(xiàn)實技術(shù)，觸覺反饋技術(shù)以及智能機器人的出現(xiàn)，人們在視覺和觸覺上有了越來越多不同的全新體驗。例如，目前對 于機器人的操作方式一般是通過遙控裝置或是手動觸控，這個使用者的操作帶來 很多不方便而且對于初學者來講也不是很好掌握，同時操作失誤率較高，因為我們不能真切的感受到機器人的世界。具備視覺與觸覺反饋的體感機器人采用體感交互裝置采集目標人體肢體關(guān) 節(jié)信息，對目標人體的姿態(tài)或動作進行分析識別;根據(jù)獲取到的分析識別結(jié)果產(chǎn) 生對應(yīng)的體感交互指令;將體感交互指令發(fā)送至機器人，機器人執(zhí)行體感交互指 令;同時機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人體。通過上述方式不僅突破了傳統(tǒng)的對機器人的控 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。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，同時也給用戶帶來了更為生動的操作體驗。

? 隨著科技的日漸發(fā)達以及中國結(jié)需求量的日益增加，純手工的制作效率遠達不到要求，這就大大增加了中國結(jié)的制作成本。同時，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，一個能完全代替人力或者部分代替人力的機器便應(yīng)運而生。同時，機器所具有的一致性、無差別性以及其高精度也決定了其更適合在這個傳統(tǒng)觀念上的純手工領(lǐng)域發(fā)展。因此，研究并實現(xiàn)一個能基本完成中國結(jié)編織工作的機器人是十分必要的。也對提高中國傳統(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今快速發(fā)展的信息化社會不被淘

目概況    目前，國內(nèi)外大量應(yīng)用弧焊機器人系統(tǒng)從整體上看基本都屬第一代或準二代焊接機器人系統(tǒng)。由于焊接路徑和焊接參數(shù)是根據(jù)實際作業(yè)條件預先設(shè)置的，在焊接時缺少外部信息傳感和實時調(diào)整控制功能，這類弧焊機器人一般不能應(yīng)對焊接作業(yè)條件嚴格的穩(wěn)定性要求，焊接時缺乏“柔性”，表現(xiàn)出明顯的缺點。在實際弧焊過程中，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造成焊道變形和熔透不均。    為克服機器人焊接過程中各種不確定性因素對焊接質(zhì)量的影響，提高機器人作業(yè)智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊機器人系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整，且能實現(xiàn)焊縫的自動實時跟蹤。己完成鋁鎂硅合金框架弧焊機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)計制造的技術(shù)水平達國際先進水平。 本項目具有國際先進水平，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。 主要特點    已完成的項目，塞拉門框架的材料為鋁鎂硅合金，材料特殊、框架尺寸較大，焊點多而短、焊接質(zhì)量要求高，故解決柔性夾具設(shè)計、實現(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)了成果的先進性；    鋁鎂硅合金框架弧焊機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)計制造的技術(shù)水平達國際先進水平，體現(xiàn)了成果的創(chuàng)造性。技術(shù)指標    國內(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，是制約我國城軌門產(chǎn)品升級的關(guān)鍵技術(shù)。    首選企業(yè)的高精度焊件達到：焊縫識別誤差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。市場前景    成果實施后使用單位使用前手工焊接的1.2萬件／年，達到4萬件。按人工焊接生產(chǎn)水平，支出費用為72萬x3. 5=252萬，機器人的投入成本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)量的增長速度，2009-2010年產(chǎn)量可達5.5萬件，2臺機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，而機器人工作臺投入費用為零。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)品達同行業(yè)國內(nèi)領(lǐng)先或國際先進水平，且可成為企業(yè)現(xiàn)代先進制造工藝與裝備工程應(yīng)用的一個亮點。通過開發(fā)研制，真正體現(xiàn)了產(chǎn)學研合作的現(xiàn)代高等教育理念，在高校和企業(yè)中鍛煉出一批機器人研制方面、具有實戰(zhàn)經(jīng)驗的科技人才。

能輪椅：功能特點：自動避障、話音及身體姿態(tài)控制、鋰電池組管理。 通過應(yīng)用個性化壓力坐具，實現(xiàn)壓力均布和調(diào)節(jié)，減輕局部軟組織發(fā)生壓瘡的風險，并對坐姿進行矯正，降低脊柱側(cè)彎等病人脊柱形態(tài)進一步惡化和發(fā)生并發(fā)癥的風險；利用超聲和紅外傳感器，可發(fā)現(xiàn)運動路徑上是否存在障礙物，并自動繞行。臨近溝坎時，可自動剎車。可監(jiān)測輪椅側(cè)傾程度，防止輪椅側(cè)翻；通過話音控制輪椅運動、通過頭部動作控制輪椅運動、通過語音或頭部姿態(tài)實現(xiàn)手機操作；采用先進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。

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

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

項目成果/簡介: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，對體積小、重量輕的產(chǎn)品進行封裝、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)機器人因速度和動態(tài)特性的優(yōu)勢而備受青睞。無需高精密減速器的結(jié)構(gòu)特性，也決定了高速并聯(lián)機器人在中國有極大的創(chuàng)新和發(fā)展空間，與此同時，多樣

  在國家自然科學基金、863計劃的資助下,面向生物醫(yī)學工程的微操作機器人系統(tǒng),在系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)、顯微圖像處理與深度辨識、超微量定量注射等方面取得了數(shù)項原創(chuàng)性研究成果,獲天津市技術(shù)發(fā)明一等獎和國家技術(shù)發(fā)明二等獎。該系統(tǒng)中的相關(guān)技術(shù)獲得多項專利成果,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:微量注射自動控制統(tǒng),ZL031299245:全數(shù)字細分型高精度步進電機控制器,zL97121702.5:用于生物醫(yī)學工程的微操作機器人.    在國家863計劃重點項目資助下,該微操作機器人系統(tǒng)已經(jīng)進入生命科學領(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。    基于微操作機器人的數(shù)字切片掃描系統(tǒng),是針對生物醫(yī)學切片數(shù)字化這一應(yīng)用目標所構(gòu)建的自動化微操作系統(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,通過計算機進行顯示和操作,模擬真實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節(jié);易于檢索和快速瀏覽;便于存儲和網(wǎng)絡(luò)信息交流,特別適合于醫(yī)學的遠程診斷和會診,以及實驗教學;可整合資源、節(jié)省資金,對于一些難以取得的切片,可通過數(shù)字化實現(xiàn)共享,而不用擔心由于切片破碎、褪色造成的問題。    該系統(tǒng)的主要技術(shù)特點包括:    微米級運動精度的手自一體的電控顯微鏡載物平臺;    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)存儲和檢索策略,可實現(xiàn)切片的平滑瀏覽、無級放縮;    便捷、高效、友好的操作模式設(shè)計,系統(tǒng)具有很強的易用性    該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及性能指標:    1.電動載物平臺規(guī)格參數(shù):      行程:86mmx86mm      重復定位精度:±2um      最小步距:10um      最大運動速度:2000um/s      最小運動速度:1.4um/s      平整度:5um      測角精度:±2arc/s   2.數(shù)字切片掃描軟件性能及特點:      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、對焦,可采用軟件托管的自動控制同時支持手動設(shè)置;      支持預設(shè)攝像參數(shù),并可按物鏡倍數(shù)進行分組預設(shè),更換物鏡后,可直接調(diào)用相應(yīng)的預設(shè)參數(shù);      精確控制微動平臺運動定位,重復定位精度達到±2μm;   3.數(shù)字切片瀏覽軟件性能及特點:      可對超大圖像進行快速加載,并可流暢瀏覽數(shù)字切片。      可拖動瀏覽,可使圖像跟隨鼠標移動;      實時標記局部圖像的相對位置,實現(xiàn)縮略圖輔助定位;      圖像逐級放縮,不損失畫質(zhì);      可對自選的局部標定區(qū)域進行測量,測量精度±0.3μm;    物理切片的數(shù)字化,開啟了針對病理信息數(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、遠程醫(yī)療診斷、科研教學等諸多以切片為研究目標的在生物醫(yī)學領(lǐng)域。    我國,隨著數(shù)字化切片在醫(yī)學與生命科學領(lǐng)域的日益普及,顯微切片自動掃描系統(tǒng)的需求量將逐年擴大。目前,該系統(tǒng)樣機已經(jīng)研制成功,正在進入市場營銷階段。國內(nèi)外物醫(yī)學領(lǐng)域同類產(chǎn)品,主要面向大型醫(yī)療機構(gòu)和研究所,一般價格都在40萬元人民幣以上。基于微操作機器人的數(shù)字切片掃描系統(tǒng),由于具有全部自主知識產(chǎn)權(quán),可以大幅度降低成本,有效打開中低端市場的主導產(chǎn)品。    本項目可極大地降低數(shù)字化切片技術(shù)的應(yīng)用門檻，使此項技術(shù)在基層醫(yī)療單位得到更好的推廣應(yīng)用，促進我國病理切片數(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)濟效益和社會效益。

穿戴式肘關(guān)節(jié)外骨骼康復機器人是一種便攜式可穿戴的肘關(guān)節(jié)康復訓練裝置，主要針對的人群是偏癱患者，尤其以腦卒中患者并發(fā)的偏癱后遺癥人群為主。本裝置擁有三種訓練模式：被動訓練，主動助力訓練以及對側(cè)訓練。患者穿戴本裝置后，可根據(jù)自身情況進行不同訓練。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，移動終端控制），以滿足患者各種訓練需求。