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（專利號：ZL 201510908980.X） 簡介：本發(fā)明公開一種三xz由度翻轉(zhuǎn)機(jī)器人，屬于工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。該機(jī)器人包括氣動抓手機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、升降及伸縮機(jī)構(gòu)；其中氣動抓手機(jī)構(gòu)包括抓手及氣動手指；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括三個(gè)傳動板及氣缸；升降機(jī)構(gòu)包括升降板及氣缸；伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮板、氣缸、桌面連接板及固定座。本發(fā)明利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，將翻轉(zhuǎn)部分放在連桿上，當(dāng)氣缸推動滑桿移動，曲柄轉(zhuǎn)動帶動連桿翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)氣動抓手的180度翻轉(zhuǎn)，同時(shí)抓手部分的氣動手指可以帶動抓手實(shí)現(xiàn)抓取和放下的動作。本發(fā)明具有機(jī)構(gòu)制作簡單、安裝調(diào)試方便及制造成本較低等特點(diǎn)。

本實(shí)用新型公開了一種球狀果實(shí)采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)組件、伸縮氣缸組件和弧形手 指切割組件。其利用旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過聯(lián)軸組件帶動四個(gè)弧形刀片對其間任意位置的果柄進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割，這省 掉了對果柄位置的檢測，單桿雙作用氣缸通過活塞桿的伸出和縮回動作帶動四個(gè)弧形手指的張開和合攏， 四個(gè)弧形手指合攏時(shí)所包圍的空間大于果實(shí)的三維空間，采摘時(shí)其不與果實(shí)發(fā)生接觸，保證了手指可與果 實(shí)發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，為弧形刀片旋轉(zhuǎn)切割果柄提供了條件，也免去了復(fù)雜的夾持果實(shí)的壓力控制，本實(shí)用新 型采摘方式可靠，動作控制難度低，成本低廉，通用性強(qiáng)。 

本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人末端執(zhí)行器，包括本體(1)、電機(jī)(10)、手指 座(4)以及中間傳動環(huán)節(jié)，其 特征在于所述中間傳動環(huán)節(jié)采用蝸輪蝸桿副，其 中蝸桿(3)直接與電機(jī)(10)的輸出軸相連，蝸輪(7)與手指 座(4)組合成 一體，蝸輪——手指座組合體對稱安裝在蝸桿兩側(cè)本體(1)上，所述手指座(4) 上開有開放式 快速裝卸槽，手指(6)與手指座(4)間通過螺釘(5)連接緊固。 本實(shí)用新型采用電機(jī)提供驅(qū)動動力，可以直 接利用電源工作，沒有額外的動力 源要求；采用蝸輪蝸桿直接傳動手指座張合，結(jié)構(gòu)簡單；開放式快速裝卸槽可 以實(shí)現(xiàn)手指的快速裝卸。  

本實(shí)用新型公開了一種可感知碰撞的采摘機(jī)器人伸縮臂，包括驅(qū)動伸縮部分和至少一組碰撞感知部分， 所述碰撞感知部分包括至少一個(gè)碰撞片、至少一個(gè)彈簧組件和至少一個(gè)開關(guān)組件；碰撞片設(shè)置于驅(qū)動伸縮 部分沿軸向的外部，開關(guān)組件設(shè)置于驅(qū)動伸縮部分的端部，彈簧組件的一端固定在碰撞片上，另一端固定在驅(qū)動伸縮部分的端部，彈簧組件的高度大于開關(guān)組件的高度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便，能夠提 高機(jī)器人整體的采摘效率和成功率。

技術(shù)簡介 面向智慧港口建設(shè)需求研制的大型港口重載移動機(jī)器人，通過融合磁釘、陀螺儀、激光等多傳感器信息的高精度定位、路徑規(guī)劃與主動避障、自動充電等技術(shù)，替代傳統(tǒng)集卡，實(shí)現(xiàn)大型集裝箱的全自主無人化高效接駁和轉(zhuǎn)運(yùn)。 創(chuàng)新點(diǎn)及性能指標(biāo) 機(jī)器人最大負(fù)載65噸；定位精度±5厘米；最高速度7米/秒；制動距離13米；續(xù)航時(shí)間6小時(shí)。

該項(xiàng)目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復(fù)合壓鑄、伺服電機(jī)高效相變熱控等方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂、減速機(jī)與伺服電機(jī)等工業(yè)機(jī)器人成套的變革性輕量化技術(shù)突破；研發(fā)高性能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)具有動力學(xué)特征的智能運(yùn)動控制關(guān)鍵技術(shù)；項(xiàng)目采用制造工藝及控制系統(tǒng)自主開發(fā)，高度可控，將降低工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用成本，提升我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平及產(chǎn)業(yè)競爭力。 在前期研究中已獲得工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵部件相關(guān)專利授權(quán)20余項(xiàng)，獲得廣東省科技計(jì)劃多個(gè)項(xiàng)目支持及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人專項(xiàng)”立項(xiàng)：工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能提升與驗(yàn)證，并已建成廣東省功能結(jié)構(gòu)與器件智能制造工程實(shí)驗(yàn)室、廣東省節(jié)能與新能源綠色制造工程技術(shù)研究中心等平臺。 該項(xiàng)目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規(guī)模制造技術(shù)；具有動力學(xué)特征的智能運(yùn)動控制關(guān)鍵技術(shù)。在廣東省兩項(xiàng)重大戰(zhàn)略專項(xiàng)支持下，已成功開發(fā)出精密RV減速機(jī)、相變熱控伺服電機(jī)、仿生輕量化機(jī)械臂等產(chǎn)品。 自主研發(fā)減速機(jī)核心零部件 自主設(shè)計(jì)并組裝的輕量化機(jī)器人整機(jī)

自主研發(fā)了多機(jī)器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其中機(jī)器人控制器自主研發(fā)，采用EtherCAT總線通訊控制底層伺服，控制周期1ms。參與協(xié)作焊接的機(jī)器人均為國產(chǎn)6軸通用該機(jī)器人，多機(jī)器人系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)對照ABB MultiMove、KUKA RoboTeam功能，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外領(lǐng)先品牌同等技術(shù)水平。具體技術(shù)指標(biāo)： ① 變位機(jī)（夾持）機(jī)器人支持6維力-力矩傳感器，實(shí)時(shí)補(bǔ)償估計(jì)偏差； ② 焊接機(jī)器人支持接觸找焊縫、激光焊縫跟蹤等多種焊接工藝； ③ 最多支持4臺機(jī)器人協(xié)作； ④ 可根據(jù)應(yīng)用需求開發(fā)新場景控制程序。

相對于常規(guī)輕載工業(yè)機(jī)器人而言，重載機(jī)器人為了實(shí)現(xiàn)高速、高精度、高負(fù)載等典型性能需求，對控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。在此背景下，面向重載搬運(yùn)、磨拋、攪拌摩擦焊等重載型工業(yè)機(jī)器人高精度、高速度控制需求，開展了150KG/500KG重載機(jī)器人剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)建模與補(bǔ)償控制等關(guān)鍵技術(shù)研究。具體技術(shù)指標(biāo)： (1) 研發(fā)實(shí)現(xiàn)了六自由度重載機(jī)器人動力學(xué)建模及模型參數(shù)、負(fù)載在線辨識技術(shù)，以建立重載機(jī)器人帶載工況下的高精度完整動力學(xué)模型，提高帶載情況下的自適應(yīng)控制精度； (2) 針對傳統(tǒng)重載機(jī)器人所存在的控制精度較低、動態(tài)性能較差等問題，研究并實(shí)現(xiàn)了一種基于動力學(xué)模型的力矩前饋控制方法，通過對力矩的實(shí)時(shí)補(bǔ)償可有效提高機(jī)器人的軌跡跟蹤精度，改善動態(tài)性能； (3) 針對由于關(guān)節(jié)柔性而導(dǎo)致的重載機(jī)器人關(guān)節(jié)彈性振動問題，研發(fā)實(shí)現(xiàn)了一種關(guān)節(jié)彈性振動抑制復(fù)合控制方法，無需借助外部傳感器，可有效抑制了機(jī)器人的關(guān)節(jié)彈性振動，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人末端的柔性偏差補(bǔ)償，提高重載作業(yè)的軌跡跟蹤精度。

一、項(xiàng)目簡介  “中國制造2025”發(fā)展規(guī)劃的啟動促使智能制造成為生產(chǎn)制造企業(yè)的主旋律，而工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的重要柔性制造單元，迎來了廣闊的行業(yè)發(fā)展機(jī)遇。福建省出臺的《福建省實(shí)施<中國制造2025>行動計(jì)劃》，將發(fā)展智能制造視為首要任務(wù)，推廣“數(shù)控一代”，開展智能制造試點(diǎn)示范，實(shí)施“機(jī)器換人”專項(xiàng)行動，發(fā)展壯大智能裝備產(chǎn)業(yè)，開發(fā)智能終端產(chǎn)品和提升工業(yè)軟件支撐能力。 二、前期研究基礎(chǔ) 與泉州市微柏工業(yè)機(jī)器人研究院有限公司建立合作關(guān)系，采用企業(yè)與高校共同投資模式，建立“嘉庚學(xué)院—微柏工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有師生近百人，為高校師生提供研發(fā)環(huán)境，為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)難題攻關(guān)并培育人才。 與微柏簽署了為期3年的技術(shù)服務(wù)合同（2014.12-2017.12，微柏工業(yè)機(jī)器人技術(shù)支持服務(wù)，150萬元）。 與微柏聯(lián)合申報(bào)了多項(xiàng)科技項(xiàng)目：（1）工業(yè)機(jī)器人整機(jī)綜合性能測試儀的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，2016.10，國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)；（2）工業(yè)機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障預(yù)測系統(tǒng)的開發(fā)，2015.9，福建省對外合作項(xiàng)目；（3）面向瓷磚智能化分揀生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)，2015.10，泉州市科技局燎原計(jì)劃。并協(xié)助微柏完成了福建省新型科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)創(chuàng)新基金、廈門大學(xué)本科生校外實(shí)習(xí)基地申請。 三、應(yīng)用技術(shù)成果 基于課題組自主研發(fā)的機(jī)器人控制器，結(jié)合機(jī)器視覺自動識別技術(shù)，分別開展了以下6個(gè)項(xiàng)目：（1）為四川航天世東汽車部件有限公司研發(fā)的焊接機(jī)器人焊縫自動跟蹤識別系統(tǒng)；（2）為蘇州寶麗潔公司研發(fā)的之駐守機(jī)器人濕紙巾自動識別貼蓋系統(tǒng)；（3）為泉州港威五金制品有限公司研發(fā)了鋁水自動澆注系統(tǒng)；（4）為晉江的沃鞋服有限公司研發(fā)的鞋模自動跟蹤噴膠系統(tǒng)；（5）為福建省鋰東精密機(jī)械有限公司研制了自動搬運(yùn)識別系統(tǒng)；（6）為江蘇太倉寶祥有色金屬制品廠研制了自動碼垛識別系統(tǒng)。 四、合作企業(yè) 泉州市微柏工業(yè)機(jī)器人研究院有限公司是福建省工業(yè)機(jī)器人研發(fā)龍頭企業(yè)，從事工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化十余年，專注研發(fā)六關(guān)節(jié)與四關(guān)節(jié)自由度串并聯(lián)機(jī)械手等，自主研發(fā)數(shù)十種應(yīng)用在沖壓、噴涂、焊接、激光加工等生產(chǎn)作業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)機(jī)器人。自主研發(fā)了高精度RV減速機(jī)檢測臺，工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)矯正與運(yùn)動精度檢測裝置，焊接機(jī)器人防碰撞測試裝置等工業(yè)機(jī)器人核心部件與整機(jī)檢測系統(tǒng)，獲得國家發(fā)明專利5項(xiàng)，國家實(shí)用新型專利30項(xiàng)。作為福建省科技小巨人企業(yè)、福建省科技型企業(yè)泉州市智能制造示范企業(yè)等，承擔(dān)了省部級科技項(xiàng)目10余項(xiàng)。

本研究根據(jù)90％腦神經(jīng)功能正常的人在短時(shí)間閉眼后腦電（EEG）中alpha（α）波幅均可明顯增強(qiáng)這一普適特征，設(shè)計(jì)了一套簡便易行的基于腦電α波的腦-機(jī)接口系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅需在操作者頭后部放兩個(gè)腦電檢測電極，短暫訓(xùn)練就可以快速而可靠地控制外接機(jī)電裝置運(yùn)行開關(guān)，還可以擴(kuò)展為多選項(xiàng)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。搭建了閉眼alpha波控制系統(tǒng)，引入開關(guān)抑制模塊減少誤控制，實(shí)現(xiàn)了對單個(gè)開關(guān)的快速可靠控制，經(jīng)10名操作者試驗(yàn)，激活開關(guān)平均時(shí)間為2.4秒、平均錯(cuò)誤率3％，進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)了基于計(jì)算機(jī)LabVIEW平臺顯示的循環(huán)燈選擇系統(tǒng)，利用α波控制單個(gè)開關(guān)的功能，通過四燈循環(huán)作為指示菜單，實(shí)現(xiàn)了四個(gè)目標(biāo)的α波控制選擇。經(jīng)5名操作者試驗(yàn)，證實(shí)每個(gè)受試者均只需少數(shù)訓(xùn)練時(shí)程即可達(dá)到10%或更低的錯(cuò)誤率。設(shè)計(jì)了α波機(jī)器人控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)α波對服務(wù)機(jī)器人的實(shí)時(shí)控制。經(jīng)5名操作者參加連續(xù)25次隨機(jī)方向控制實(shí)驗(yàn)，平均正確率達(dá)到91.2％，再次證實(shí)本研究設(shè)計(jì)的α波的腦-機(jī)接口系統(tǒng)進(jìn)行多選項(xiàng)控制的可實(shí)現(xiàn)性和潛在應(yīng)用價(jià)值。如實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成化和便攜化，配置適當(dāng)?shù)目刂骑@示面板，可望進(jìn)一步開發(fā)出專供那些患有全身性重癥癱瘓但頭腦功能正常的殘疾人使用的新型助殘輪椅等產(chǎn)品。