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一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 AR、VR技術已經廣泛地應用到了汽車駕駛、軍事、教育培訓、電子游戲、工業生產以及醫療診斷等國民生活中各個領域。而在汽車輔助駕駛領域，AR技術最為典型的應用范例之一則是車載抬頭顯示系統。抬頭顯示系統（Head up display, HUD），也叫做平視顯示系統。車載抬頭顯示系統可以將行車的重要信息如行駛速度、導航信息等通過顯示系統投射到擋風玻璃上，再通過擋風玻璃反射給駕駛員，從而避免駕駛員在行車過程中頻繁低頭看儀表盤、導航儀或者車載屏幕等過程中造成的視野盲區。一般說來，儀表盤的形狀、信息顯示亮度、儀表顏色、顯示內容理解難易程度、駕駛員心理、生理等因素都會對駕駛員的視認時間產生影響。對于抬頭顯示系統，需要駕駛員眼球在一定區域范圍內移動時均能觀察到清晰的虛像，同時高像質和緊湊的光學結構也是抬頭顯示光學系統的設計要求。

本實用新型涉及三自由度球心可調靈活眼，包括機架、眼球、球心調節桿和伸縮桿，眼球包括下半眼球與上半眼球，下半眼球與上半眼球固接，球心調節桿包括第一支撐桿和第二支撐桿，第一支撐桿下端與機架垂直固接，第一支撐桿上端與第二支撐桿下端螺紋聯接，第二支撐桿上端用球面副與下半眼球底端連接，伸縮桿下端用球銷副與機架連接，伸縮桿上端用球面副與下半眼球連接；三個伸縮桿圍繞球心調節桿均布。本實用新型具有空間三個轉動自由度的，靈活度高，易實現高速運動；將三個直線運動轉化為眼球的空間轉動，控制方便；球心調節桿增加靈活眼的工作空間，增加了其環境適應力。

成果與項目的背景及主要用途： 對于機械手臂的機械結構盡量做到易于維護、容易擴展到更多的自由度,并 且希望其動作具有較高的靈活性。在對機械手臂的控制上,要求使用合適的控制 算法使機械手臂實現更高的定位精度。并希望其控制擁有較好的系統穩定性并易 于修改控制程序,在機械手臂增加更多的自由度或者其他設備時控制系統具有良 好的擴展性。混聯拓撲結構繼承了串聯和并聯拓撲結構的優點，具有結構緊湊工 作空間占地面積比大剛度高可重構能力強等特點，可廣泛應用于大型結構件高速 高精度數控加工單元中。 技術原理與工藝流程簡介： 五自由度機器人，包括固定架、第一長度調節裝置、第二長度調節裝置、第 三長度調節裝置、動平臺和定位頭，固定架的中間部位設置有第一鉸鏈，該鉸鏈 由內、外同心環構成，第一長度調節裝置的上部通過所述第一鉸鏈和其與第一鉸 鏈構成的滑移副設置在固定架上，動平臺固定安裝在第一長度調節裝置的末端， 可提供兩轉動自由度的定位頭安裝在所述動平臺的底部，其特征在于：所述固定 架兩側對稱地連接有第二、第三鉸鏈，所述第二、第三長度調節裝置一端分別與 所述第二、第三鉸鏈相連，其另一端分別通過具有三轉動自由度的鉸鏈與構成第 一鉸鏈的內環連接。 由 2 自由度球面并聯機構和 1 條末端裝有 2 自由度磚頭并通過移動副與之串 接的主動支鏈構成的 5 自由度混聯高剛度機器人，可做成即插即用的可重構模塊 54天津大學科技成果選編 55 用于搭建不同形式和用途的自動化裝備。Trivariant 系列機器人為三維空間內的 高精度復雜曲線切割作業、焊接作業和裝配作業提供了完美的解決方案，擁有精 度佳、可靠性高、易用性強、維護成本低等優勢。 技術水平及專利與獲獎情況： 五自由度機器人 CN200510014459 應用前景分析及效益預測： 提出實現節點 5 坐標快速、低成本加工的創新構思，進而形成基于 CAD/CAPP/CAM 和新型工業機器人的“制模—組模—鑄造—加工”數字化成套解 決方案，并成功應用于 2010 年上海世博軸陽光谷大型復雜網殼結構工程，有效 地解決節點制造成本高、工效低、周期長的技術問題，確保每個節點尺寸和角度 毫厘不差。 應用領域：裝配、焊接、搬運、加工、復雜相貫線切割 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模） 可依據客戶需求，選擇指定廠家的伺服電機，定制開發控制系統，并可開放 后臺接口，方便用戶進行二次開發和升級。 合作方式及條件：面議

項目成果/簡介: 該項目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復合壓鑄、伺服電機高效相變熱控等方法，實現機械臂、減速機與伺服電機等工業機器人成套的變革性輕量化技術突破；研發高性能控制系統，實現具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術；項目采用制造工藝及控制系統自主開發，高度可控，將降低工業機器人的應用成本，提升我國工業機器人產業的整體技術水平及產業競爭力。 在前期研究中已獲得工業機器人關鍵部件相關專利授權20余項，獲得廣東省科技計劃多個項目支持及國家重點研發計劃“智能機器人專項”立項：工業機器人整機性能提升與驗證，并已建成廣東省功能結構與器件智能制造工程實驗室、廣東省節能與新能源綠色制造工程技術研究中心等平臺。 該項目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規模制造技術；具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術。在廣東省兩項重大戰略專項支持下，已成功開發出精密RV減速機、相變熱控伺服電機、仿生輕量化機械臂等產品。自主研發減速機核心零部件自主設計并組裝的輕量化機器人整機知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

（專利號：ZL 201510908980.X） 簡介：本發明公開一種三xz由度翻轉機器人，屬于工業機器人應用技術領域。該機器人包括氣動抓手機構、翻轉機構、升降及伸縮機構；其中氣動抓手機構包括抓手及氣動手指；翻轉機構包括三個傳動板及氣缸；升降機構包括升降板及氣缸；伸縮機構包括伸縮板、氣缸、桌面連接板及固定座。本發明利用曲柄滑塊機構，將翻轉部分放在連桿上，當氣缸推動滑桿移動，曲柄轉動帶動連桿翻轉，實現氣動抓手的180度翻轉，同時抓手部分的氣動手指可以帶動抓手實現抓取和放下的動作。本發明具有機構制作簡單、安裝調試方便及制造成本較低等特點。

該項目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復合壓鑄、伺服電機高效相變熱控等方法，實現機械臂、減速機與伺服電機等工業機器人成套的變革性輕量化技術突破；研發高性能控制系統，實現具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術；項目采用制造工藝及控制系統自主開發，高度可控，將降低工業機器人的應用成本，提升我國工業機器人產業的整體技術水平及產業競爭力。 在前期研究中已獲得工業機器人關鍵部件相關專利授權20余項，獲得廣東省科技計劃多個項目支持及國家重點研發計劃“智能機器人專項”立項：工業機器人整機性能提升與驗證，并已建成廣東省功能結構與器件智能制造工程實驗室、廣東省節能與新能源綠色制造工程技術研究中心等平臺。 該項目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規模制造技術；具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術。在廣東省兩項重大戰略專項支持下，已成功開發出精密RV減速機、相變熱控伺服電機、仿生輕量化機械臂等產品。 自主研發減速機核心零部件 自主設計并組裝的輕量化機器人整機

已有樣品/n與普通并聯機構相比較，繩驅并聯機構具有負載能力強、動態性能較好、可達工作空間大等特點，在大范圍實時拍攝、大型射電望遠鏡等領域已得到良好應用。針對舞臺飛行表演設計了5米規模三自由度四繩驅并聯機構，對末端執行器的啟停運動進行了一種點到點的軌跡規劃方式，能夠保證位置，速度，加速度曲線的連續。并建立了動力學模型，給出了繩索拉力的求解和優化思路。給出了力封閉，力可行和力安全三種靜力平衡的條件及其判定方法，基于降維理論求解出了三種靜力平衡的一階判定方法，提出了一種力安全工作空間的數值求解方法。結合上述理論分析和控制要求，選擇了位置控制方式，加入了PID控制器和繩索剛度補償加強控制精度。基于Simulink開發環境編寫了運動控制程序，基于LabVIEW發環境編寫了人機交互界面，完成了對三自由度繩驅并聯機構控制系統軟件的開發。支持額度：。200。萬元。承接單位：。湖北省。項目進展：。與普通并聯機構相比較，繩驅并聯機構具有負載能力強、動態性能較好、可達工作空間大等特點，在大范圍實時拍攝、大型射電望遠鏡等領域已得到良好應用。針對舞臺飛行表演設計了5米規模三自由度四繩驅并聯機構，對末端執行器的啟停運動進行了一種點到點的軌跡規劃方式，能夠保證位置，速度，加速度曲線的連續。并建立了動力學模型，給出了繩索拉力的求解和優化思路。給出了力封閉，力可行和力安全三種靜力平衡的條件及其判定方法，基于降維理論求解出了三種靜力平衡的一階判定方法，提出了一種力安全工作空間的數值求解方法。結合上述理論分析和控制要求，選擇了位置控制方式，加入了PID控制器和繩索剛度補償加強控制精度。基于Simulink開發環境編寫了運動控制程序，基于LabVIEW發環境編寫了人機交互界面，完成了對三自由度繩驅并聯機構控制系統軟件的開發。。項目基本內容：。與普通并聯機構相比較，繩驅并聯機構具有負載能力強、動態性能較好、可達工作空間大等特點，在大范圍實時拍攝、大型射電望遠鏡等領域已得到良好應用。針對舞臺飛行表演設計了5米規模三自由度四繩驅并聯機構，對末端執行器的啟停運動進行了一種點到點的軌跡規劃方式，能夠保證位置，速度，加速度曲線的連續。并建立了動力學模型，給出了繩索拉力的求解和優化思路。給出了力封閉，力可行和力安全三種靜力平衡的條件及其判定方法，基于降維理論求解出了三種靜力平衡的一階判定方法，提出了一種力安全工作空間的數值求解方法。結合上述理論分析和控制要求，選擇了位置控制方式，加入了PID控制器和繩索剛度補償加強控制精度。基于Simulink開發環境編寫了運動控制程序，基于LabVIEW發環境編寫了人機交互界面，完成了對三自由度繩驅并聯機構控制系統軟件的開發。市場預期：銷售成本：500000元/臺 銷售價格：2000000元/臺

本發明涉及一種六自由度磁浮微動臺，包括布置在微動臺動子基板的兩自由度電磁力驅動單元，驅動微動臺實現 X、Y、Z、θ_x、θ_y、θ_z6 個自由度的運動。每個兩自由度電磁力驅動單元包括粘接永磁體、豎直向、水平環繞線圈，粘接永磁體由三塊磁化方向不同的永磁體粘接而成，固定在正方形托盤底部；豎直向線圈提供垂向力，水平環繞線圈提供水平力，二者都固定在定子上。本發明線圈部分磁通密度大，磁感線方向、電流方向、目標推力方向相互正交，使其在單位電流下獲得較大推力，由電磁力直接驅動，不存在機械摩擦，具有較高的位移分辨率，而且結構簡單、緊湊，易于安裝調試，可用于在微米行程實現納米級定位的超精密加工和半導體制造中。

研發階段/n本發明公開了一種多自由度光學測量系統，可應用于二維小角度（或微位移）的測量。此種系統包括激光發射器、誤差敏感單元、光電接收單元以及信號處理單元。誤差敏感單元包括兩個直角棱鏡（２）、（３）；光電接收單元包括光電接收器件（５）和準直物鏡（４）；測量位移時須把準直物鏡（４）去掉。光電接收器件（５）置于準直物鏡（４）的焦平面上，半導體激光器（１）發出的基準光束經直角棱鏡（３）和直角棱鏡（２）反射后，通過準直物鏡（４）將其光斑成像在光電接收器件（５）的光敏面上，其中半導體激光器（１）和光電接收單元

本發明公開了一種雙目視覺自由立體顯示系統，包括雙目相機、 接口轉換電路、FPGA 加速電路、自由立體顯示器，其中雙目相機對 現實場景進行采集，將采集到的視頻通過 HDMI 接口傳輸到接口轉換 電路，接口轉換電路將接收到的視頻通過 LVDS 接口傳輸到 FPGA 加 速電路，FPGA 加速電路接收視頻，逐幀進行處理，依次進行立體匹 配、多視點生成、立體圖像合成，將最終合成的立體圖像輸出到自由 立體顯示器，觀看者站在立體