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在動(dòng)力大腿假肢控制研究中，如何實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下“人-機(jī)-環(huán)”協(xié)調(diào)控制是一個(gè)挑戰(zhàn)性難題。現(xiàn)有研究主要通過各類人機(jī)交互方式來解決上述問題，即期望通過各類人機(jī)界面信號識別人體運(yùn)動(dòng)意圖以控制假肢適應(yīng)環(huán)境。但目前人機(jī)界面信號難以達(dá)到期望中的可靠性和準(zhǔn)確性。人穿戴假肢在環(huán)境中行走是一個(gè)典型的“人-機(jī)-環(huán)”問題，而現(xiàn)有研究缺少“機(jī)”和“環(huán)”之間的鏈路。 該研究探索假肢視覺對“人-機(jī)-環(huán)”回路的作用機(jī)制

纜控水下觀測機(jī)器人（ROV）是一型可以水面遙控水下運(yùn)動(dòng)，水下錄像水面呈現(xiàn)的潛水器，水下機(jī)器人自身攜帶高強(qiáng)度水下光源以及高清晰廣角度攝像機(jī)。中性浮力、低水阻力、超強(qiáng)拉力、多芯集成的超細(xì)柔性臍帶纜來實(shí)現(xiàn)水面監(jiān)控單元與水下機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)、電源和視頻信號的傳輸。 技術(shù)特點(diǎn)：該微型纜控水下觀測機(jī)器人采用磁耦合傳動(dòng)技術(shù)、直流載波技術(shù)、超細(xì)中性浮力凱夫拉纜技術(shù)、自動(dòng)航向保持和定深技術(shù)、高效水動(dòng)力外形設(shè)計(jì)技術(shù)，平臺具有極大的技術(shù)先進(jìn)性。其操作簡便簡單，便攜小巧。技術(shù)指標(biāo)：     1、高分辨率彩色攝像頭，數(shù)字變焦與云臺控制；     2、3個(gè)磁耦合推進(jìn)器，方向和速度可調(diào)；     3、高亮度LED燈組；     4、超細(xì)柔性臍帶纜；     5、配置深度計(jì)和高度計(jì)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定深操作；     6、配置電子羅盤，自動(dòng)航向保持；     7、視頻與字符疊加，實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示，屏幕菜單操作；     8、數(shù)字信號傳輸，減小信號失真；     9、簡易游戲操縱手柄控制；     10、富有美學(xué)設(shè)計(jì)理念的流線型機(jī)器造型，靜電噴漆外觀，硬質(zhì)氧化水下機(jī)身。

成果簡介： 可穿戴康復(fù)外骨骼機(jī)器人是一種可以為行動(dòng)能力缺失人群穿戴的人機(jī)一體化的智能機(jī)電裝備系統(tǒng)，它將人類的“智力”和智能機(jī)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(jī)器人系統(tǒng)，通過外置可穿戴機(jī)器人來彌補(bǔ)病患受傷平面以下的運(yùn)動(dòng)及感覺能力，完成僅靠病患的自身能力無法單獨(dú)完成的康復(fù)訓(xùn)練動(dòng)作和日常生活行動(dòng)。 根據(jù)目前醫(yī)療市場上對于康復(fù)累器具需求的不斷增長，針對目前國內(nèi)在外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的空白現(xiàn)狀，著眼于研發(fā)康復(fù)醫(yī)療用的可穿戴式外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)，并最終實(shí)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸以及人體運(yùn)動(dòng)意圖識別系統(tǒng),如下圖所示。外骨骼機(jī)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(yùn)動(dòng)意圖識別以及智能人機(jī)交互等技術(shù)都屬于機(jī)器人領(lǐng)域中的前沿與核心，目前在國內(nèi)是屬于一個(gè)非常新的產(chǎn)品方向。該系統(tǒng)綜合技術(shù)達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，該項(xiàng)目具有新穎性。其優(yōu)勢創(chuàng)新之處主要在以下幾點(diǎn)： （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(yùn)動(dòng)意圖；（2）先進(jìn)的人機(jī)交互技術(shù)，使外骨骼機(jī)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(jī)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(xué)、模塊化的機(jī)械設(shè)計(jì)，具備很好的拓展性和可替換性。 在實(shí)現(xiàn)外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)（Exoskeleton Robot System）平臺，擬建立外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)的研發(fā)體系以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)在脊髓損傷SCI（Spinal Cord Injury）康復(fù)醫(yī)療以及相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)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(fù)醫(yī)療外骨骼機(jī)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(fù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的康復(fù)醫(yī)療，訓(xùn)練系統(tǒng)。為截癱等患者實(shí)現(xiàn)站起來夢想，進(jìn)行獨(dú)立生活，塑造自我尊嚴(yán)，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(jī)器人采用四輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部用電機(jī)旋轉(zhuǎn)來模擬真空吸塵裝置，四周采用多個(gè)測距傳感器、接觸式傳感器、紅外傳感器等，一方面保證機(jī)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(shí)不方便清潔的死角。此成果獲得2011中國機(jī)器人大賽賽武術(shù)擂臺賽（標(biāo)準(zhǔn)平臺）三等獎(jiǎng)。 項(xiàng)目來源：自行開發(fā) 技術(shù)領(lǐng)域：先進(jìn)制造技術(shù)、人工智能 應(yīng)用范圍：家庭服

駕駛機(jī)器人是指無需對車輛進(jìn)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(xiǎn)條件和惡劣環(huán)境下進(jìn)行車輛駕駛的特種機(jī)器人。電磁驅(qū)動(dòng)無人駕駛機(jī)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(dòng)駕駛機(jī)器人油門、制動(dòng)器、離合器機(jī)械腿和換擋機(jī)械手等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，無需中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，提高了傳動(dòng)效率，具有高效、節(jié)能的特點(diǎn)。 電磁驅(qū)動(dòng)無人駕駛機(jī)器人在民用和軍用領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。項(xiàng)目的研究成果不僅可以加速汽車研發(fā)進(jìn)度、提升我國

1. 痛點(diǎn)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(jìn)行核酸檢查。然而咽拭子樣本采集是傳染風(fēng)險(xiǎn)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(dǎo)致采樣區(qū)域內(nèi)人群的交叉感染；而采樣醫(yī)護(hù)人員近距離采集咽拭子，需進(jìn)行三級防護(hù)（穿防護(hù)服、戴護(hù)目鏡、戴手套），導(dǎo)致操作不便，增加了工作強(qiáng)度，減少了采集動(dòng)作的準(zhǔn)確度；特別是長時(shí)間工作而引起的醫(yī)護(hù)人員疲勞，導(dǎo)致采樣的有效性降低，增加了漏檢的風(fēng)險(xiǎn)。并且為了有效的遏制傳染風(fēng)險(xiǎn)，采集任務(wù)通常要求短期內(nèi)迅速完成，采集時(shí)段非常集中，采集工作量極大，容易導(dǎo)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(xiàng)目研制實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)咽拭子采集機(jī)器人，避免醫(yī)護(hù)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(biāo)等過程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。該系統(tǒng)在采樣過程中能夠進(jìn)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(jìn)行口腔內(nèi)部咽部采樣區(qū)域進(jìn)行精細(xì)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(shí)現(xiàn)咽拭子的精準(zhǔn)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(yàn)，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進(jìn)行深度合作。

本成果基于現(xiàn)有國內(nèi)外水下機(jī)器人技術(shù)平臺，從水下機(jī)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(jì)了一款結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、多用途的纜控式水下機(jī)器人，并通過水下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了整體結(jié)構(gòu)的合理性、運(yùn)動(dòng)控制的穩(wěn)定性以及多用途性?？赏ㄟ^單片機(jī)對 ROV進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，也利用 Labview 進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控，具有視頻顯示、運(yùn)動(dòng)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(jī)器人，包括四輪驅(qū)動(dòng)小車、永磁吸附機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)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(jī)；永磁吸附機(jī)構(gòu)包括銜鐵和二個(gè)極性相反永久磁鐵組；轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括支架、主動(dòng)鏈輪、主動(dòng)鏈輪軸、鏈條、減速器和電機(jī)；永磁吸附機(jī)構(gòu)與小車車架底部連接；轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)固定在小車的車架上。本發(fā)明機(jī)器人可在傾斜管道外表面按任意路線爬行，可按要求到達(dá)管道外表面的任意位置，且機(jī)器人爬行時(shí)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(yàn)和監(jiān)督特性，基于增強(qiáng)導(dǎo)納的省力操控，同時(shí)結(jié)合輸入力交互與虛擬約束，實(shí)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(jī)協(xié)同開顱，人機(jī)協(xié)同整形場景下設(shè)計(jì)人機(jī)協(xié)同開顱手術(shù)機(jī)器人與人機(jī)協(xié)同整形機(jī)器人，研究成果具有廣闊的應(yīng)用前景。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 對比當(dāng)前的立體定位手術(shù)機(jī)器人，人機(jī)協(xié)同手術(shù)機(jī)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(shí)現(xiàn)的功能更多。學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)為人機(jī)協(xié)同手術(shù)機(jī)器人將是未來機(jī)器人的一個(gè)主流方向。另外，人機(jī)協(xié)同手術(shù)機(jī)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(yàn)和監(jiān)督特性，基于增強(qiáng)導(dǎo)納的省力操控，同時(shí)結(jié)合輸入力交互與虛擬約束，實(shí)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(jī)協(xié)同開顱，人機(jī)協(xié)同整形場景下設(shè)計(jì)人機(jī)協(xié)同開顱手術(shù)機(jī)器人與人機(jī)協(xié)同整形機(jī)器人，研究成果具有廣闊的應(yīng)用前景。

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