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成果簡介： 可穿戴康復外骨骼機器人是一種可以為行動能力缺失人群穿戴的人機一體化的智能機電裝備系統(tǒng)，它將人類的“智力”和智能機電系統(tǒng)的“體力”結(jié)合在一起，根據(jù)人的行為意圖和輔助操作等方式來控制的智能機器人系統(tǒng)，通過外置可穿戴機器人來彌補病患受傷平面以下的運動及感覺能力，完成僅靠病患的自身能力無法單獨完成的康復訓練動作和日常生活行動。 根據(jù)目前醫(yī)療市場上對于康復累器具需求的不斷增長，針對目前國內(nèi)在外骨骼機器人產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的空白現(xiàn)狀，著眼于研發(fā)康復醫(yī)療用的可穿戴式外骨骼機器人系統(tǒng)，并最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 該系統(tǒng)主要包括產(chǎn)品主要包括綜合控制系統(tǒng)、多傳感器數(shù)據(jù)融合及實時數(shù)據(jù)傳輸以及人體運動意圖識別系統(tǒng),如下圖所示。外骨骼機器人系統(tǒng)中所涉及到的多傳感器數(shù)據(jù)融合、人體步態(tài)識別及規(guī)劃、人體運動意圖識別以及智能人機交互等技術(shù)都屬于機器人領(lǐng)域中的前沿與核心，目前在國內(nèi)是屬于一個非常新的產(chǎn)品方向。該系統(tǒng)綜合技術(shù)達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，該項目具有新穎性。其優(yōu)勢創(chuàng)新之處主要在以下幾點： （1）結(jié)合多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，感知和識別穿戴者的運動意圖；（2）先進的人機交互技術(shù)，使外骨骼機器人能夠與穿戴者完美配合；（3）在智能控制系統(tǒng)的幫助下，外骨骼機器人能夠自主的輔助穿戴者行走，不需要其他諸如拐杖之類的輔助器具；（4）人體工學、模塊化的機械設(shè)計，具備很好的拓展性和可替換性。 在實現(xiàn)外骨骼機器人系統(tǒng)（Exoskeleton Robot System）平臺，擬建立外骨骼機器人系統(tǒng)的研發(fā)體系以及行業(yè)標準，實現(xiàn)外骨骼機器人系統(tǒng)在脊髓損傷SCI（Spinal Cord Injury）康復醫(yī)療以及相關(guān)領(lǐng)域的實際應(yīng)用，并開展面向多應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)的研究。 康復醫(yī)療外骨骼機器人系統(tǒng)主要包括面向于傷殘人群的外骨骼行走輔助系統(tǒng)，以及面向于康復醫(yī)療機構(gòu)的康復醫(yī)療，訓練系統(tǒng)。為截癱等患者實現(xiàn)站起來夢想，進行獨立生活，塑造自我尊嚴，起著巨大的社會影響。

成果完成年份：2011年7月 成果簡介：清潔機器人采用四輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)，內(nèi)部用電機旋轉(zhuǎn)來模擬真空吸塵裝置，四周采用多個測距傳感器、接觸式傳感器、紅外傳感器等，一方面保證機器人能夠成功避開墻壁、臺階、小障礙物等，另一方面，利用其小巧的優(yōu)勢，我們力求能夠讓它清潔沙發(fā)、桌椅、床的下面以及墻角等人們平時不方便清潔的死角。此成果獲得2011中國機器人大賽賽武術(shù)擂臺賽（標準平臺）三等獎。 項目來源：自行開發(fā) 技術(shù)領(lǐng)域：先進制造技術(shù)、人工智能 應(yīng)用范圍：家庭服

駕駛機器人是指無需對車輛進行改裝，可無損安裝在駕駛室內(nèi)，能根據(jù)需要便于在駕駛室中快速裝卸而不需拆除座椅，并適應(yīng)于各種車型，替代駕駛員在危險條件和惡劣環(huán)境下進行車輛駕駛的特種機器人。電磁驅(qū)動無人駕駛機器人應(yīng)用“電-磁-力”的轉(zhuǎn)換原理，采用電磁直線執(zhí)行器直接驅(qū)動駕駛機器人油門、制動器、離合器機械腿和換擋機械手等執(zhí)行機構(gòu)動作，無需中間傳動環(huán)節(jié)，提高了傳動效率，具有高效、節(jié)能的特點。 電磁驅(qū)動無人駕駛機器人在民用和軍用領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用價值。項目的研究成果不僅可以加速汽車研發(fā)進度、提升我國

1. 痛點問題 新冠肺炎疫情已經(jīng)在全世界范圍蔓延，現(xiàn)有病毒感染檢測手段主要通過咽拭子采集的樣本進行核酸檢查。然而咽拭子樣本采集是傳染風險系數(shù)極高且需要一定操作技巧的過程。采樣中被采集者需張口暴露咽喉部位，采樣咽喉區(qū)域是病毒相對集中的區(qū)域，被采集者用力呼吸、咳嗽等可產(chǎn)生大量飛沫或氣溶膠，可能導致采樣區(qū)域內(nèi)人群的交叉感染；而采樣醫(yī)護人員近距離采集咽拭子，需進行三級防護（穿防護服、戴護目鏡、戴手套），導致操作不便，增加了工作強度，減少了采集動作的準確度；特別是長時間工作而引起的醫(yī)護人員疲勞，導致采樣的有效性降低，增加了漏檢的風險。并且為了有效的遏制傳染風險，采集任務(wù)通常要求短期內(nèi)迅速完成，采集時段非常集中，采集工作量極大，容易導致采集質(zhì)量的參差不齊，從而影響對病情的判斷。 2. 解決方案 本項目研制實現(xiàn)了全自動咽拭子采集機器人，避免醫(yī)護人員在新冠肺炎病毒樣本及其它呼吸道病毒采樣過程中感染。系統(tǒng)將人工咽拭子采集過程中的被采集者信息識別、咽拭子采集、密封、貼標等過程實現(xiàn)全自動化。該系統(tǒng)在采樣過程中能夠進行采樣力檢測反饋，咽部組織接觸力感知能力，在人的口腔內(nèi)通過深度圖像進行口腔內(nèi)部咽部采樣區(qū)域進行精細定位，能根據(jù)采樣位置變化而自行調(diào)整，并且能控制合適的采樣力度，實現(xiàn)咽拭子的精準柔順采集。 合作需求 尋求在醫(yī)療器械領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)開發(fā)、市場推廣經(jīng)驗，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進行深度合作。

本成果基于現(xiàn)有國內(nèi)外水下機器人技術(shù)平臺，從水下機器人外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制形式簡易化的角度出發(fā)，設(shè)計了一款結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、多用途的纜控式水下機器人，并通過水下實驗驗證了整體結(jié)構(gòu)的合理性、運動控制的穩(wěn)定性以及多用途性。可通過單片機對 ROV進行運動控制，也利用 Labview 進行上位機監(jiān)控，具有視頻顯示、運動控制、傳感器數(shù)據(jù)顯示功能。

一種輪式永磁吸附管道爬行機器人，包括四輪驅(qū)動小車、永磁吸附機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)。小車由安裝在車架上的四套車輪組組成，車輪組均包括輪架、車輪、車輪軸、輪架轉(zhuǎn)向軸、減速器和電機；永磁吸附機構(gòu)包括銜鐵和二個極性相反永久磁鐵組；轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括支架、主動鏈輪、主動鏈輪軸、鏈條、減速器和電機；永磁吸附機構(gòu)與小車車架底部連接；轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定在小車的車架上。本發(fā)明機器人可在傾斜管道外表面按任意路線爬行，可按要求到達管道外表面的任意位置，且機器人爬行時車身縱軸線始終保持與管道軸線平行。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，操縱簡便，

本成果在技術(shù)上構(gòu)建了“醫(yī)生在環(huán)”的融合系統(tǒng)，可發(fā)揮醫(yī)生的經(jīng)驗和監(jiān)督特性，基于增強導納的省力操控，同時結(jié)合輸入力交互與虛擬約束，實現(xiàn)基于阻抗模型的高精度穩(wěn)定柔順控制，提高交互過程的穩(wěn)定性，在以人機協(xié)同開顱，人機協(xié)同整形場景下設(shè)計人機協(xié)同開顱手術(shù)機器人與人機協(xié)同整形機器人，研究成果具有廣闊的應(yīng)用前景。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 對比當前的立體定位手術(shù)機器人，人機協(xié)同手術(shù)機器人具有更直觀的操作方式、操作過程中更加安全并且可以實現(xiàn)的功能更多。學術(shù)界廣泛認為人機協(xié)同手術(shù)機器人將是未來機器人的一個主流方向。另外，人機協(xié)同手術(shù)機器人更容易被醫(yī)生、患者接受，推廣難度更低。本成果在技術(shù)上構(gòu)建了“醫(yī)生在環(huán)”的融合系統(tǒng)，可發(fā)揮醫(yī)生的經(jīng)驗和監(jiān)督特性，基于增強導納的省力操控，同時結(jié)合輸入力交互與虛擬約束，實現(xiàn)基于阻抗模型的高精度穩(wěn)定柔順控制，提高交互過程的穩(wěn)定性，在以人機協(xié)同開顱，人機協(xié)同整形場景下設(shè)計人機協(xié)同開顱手術(shù)機器人與人機協(xié)同整形機器人，研究成果具有廣闊的應(yīng)用前景。

翼展2.3m、續(xù)航超過30分鐘、可抗4級風，性能國際領(lǐng)先。自主研制的40只鳳凰亮相央視春晚，成為國內(nèi)外首次。

一種爬纜機器人，包括外框架和內(nèi)部的爬行機構(gòu)，其中：外框架每個側(cè)面立桿之間通過軸承連接兩端旋向相反的滾珠絲杠，相對滾珠絲杠由一電機驅(qū)動；外框架每個側(cè)面設(shè)置一個一根橫桿連接兩根豎桿的滑架，豎桿上下端的滑架導輪與外框架的頂桿底桿接觸；兩根豎桿外側(cè)均固定與絲杠螺母；兩對夾緊支撐板分別固定于相對的兩對橫桿上，夾緊支撐板內(nèi)側(cè)一端鉸接帶導向輪的導向桿，導向桿與夾緊支撐板之間有拉伸彈簧，另一端通過安裝導桿；導桿向內(nèi)伸出的一端與平衡梁鉸接，導桿在平衡梁和夾緊支撐板之間套合壓力傳感器和壓縮彈簧；平衡梁的上下端分別安裝有從動輪和與驅(qū)動電機相連的主動輪。該機器人可用于直徑差異大的纜索，夾緊力好，爬纜和越障能力強。

針對目前上肢康復機器人多為臺式，體積龐大、不便移動的缺點，設(shè)計了一款可穿戴式上肢康復機器人，該機器人采用背包式的背負系統(tǒng)設(shè)計，可方便穿戴在患者身上，輔助患者進行上肢康復訓練的同時，還可輔助其日常生活，具有一定的功能增強作用；該機器人采用模塊化設(shè)計，主要包含肩部訓練模塊、肘部訓 練模塊及背負模塊，其中肩關(guān)節(jié)具有 3DOF、肘關(guān)節(jié)具有 1DOF，且肩寬和兩臂長度均可調(diào)，很好的適應(yīng)了不同患者的需求，此外，在肘關(guān)節(jié)處采用了卷簧平衡機構(gòu)和對應(yīng)的自鎖機構(gòu)，在肩部機構(gòu)使用了拉簧平衡機構(gòu)，通過這些平衡