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本發(fā)明涉及一種基于磁流變技術(shù)的仿人機(jī)器步態(tài)切換控制系統(tǒng)及控制方法，所述控制系統(tǒng)包括多個(gè)柔順控制器，所述柔順控制器包括磁流變單元、長度調(diào)節(jié)單元和反饋回路單元。所述步態(tài)切換方法將事先規(guī)劃好的走路(跑步)的末狀態(tài)和跑步(走路)的初狀態(tài)插值成連續(xù)光滑可導(dǎo)的曲線，同時(shí)，在線反復(fù)優(yōu)化計(jì)算步態(tài)切換瞬間關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過控制柔順控制器活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，改變機(jī)器人桿件的質(zhì)心位置、速度和加速度，當(dāng)機(jī)器人有向前傾倒的趨勢時(shí)，使前腿伸長，后腿縮短，機(jī)器人質(zhì)心調(diào)后；當(dāng)機(jī)器人有向后傾倒的趨勢時(shí)，使前腿縮短，后腿伸長，機(jī)器人質(zhì)心調(diào)前，控制機(jī)器人的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走路、跑步間的自由切換。

XM-HL4高級組合式基礎(chǔ)護(hù)理訓(xùn)練模擬人 ? XM-HL4高級組合式基礎(chǔ)護(hù)理訓(xùn)練模擬人（多功能護(hù)理人模型）是集護(hù)理操作于一體的整體護(hù)理人，高分子環(huán)保材料制成，膚質(zhì)仿真度高，綜合了基礎(chǔ)護(hù)理與外科護(hù)理的主要功能，可完成多項(xiàng)基礎(chǔ)護(hù)理操作訓(xùn)練。 功能特點(diǎn)： ■ 四肢關(guān)節(jié)靈活度逼真，可模擬關(guān)節(jié)僵硬，軀干部可前傾，可坐輪椅。 · 軀干：屈伸 · 頸部：屈伸、側(cè)轉(zhuǎn) · 肩部和髖部：內(nèi)收、外展、屈伸 · 肘部：旋內(nèi)、旋外、屈伸 · 膝部：屈伸 · 腕部：屈伸 · 踝部：旋內(nèi)、旋外、背屈、跖屈 ■ 可實(shí)現(xiàn)多種體位：去枕平臥位、屈膝仰臥位、半坐臥位、端坐位、俯臥位、頭低足高位、頭高足低位、側(cè)臥位、截石位、昏迷體位等，滿足操作需要。 ■ 可進(jìn)行床上擦浴及更衣，扶助病人移向床頭法、輪椅使用法、平車運(yùn)送法、擔(dān)架運(yùn)送法等移動(dòng)和搬運(yùn)病人法、軸線翻身法，肢體約束法、肩部約束法、全身約束法等操作。 ■ 頭發(fā)護(hù)理：可進(jìn)行梳發(fā)、洗發(fā)護(hù)理。 ■ 臉部清潔：面部皮膚可擦拭清潔。 ■ 瞳孔觀察示教：一側(cè)瞳孔散大、一側(cè)瞳孔正常。 ■ 耳部護(hù)理：可進(jìn)行耳廓、外耳道的清洗。 ■ 口腔護(hù)理: 可進(jìn)行正常口腔及牙齒護(hù)理。 ■ 可進(jìn)行氣管切開術(shù)后護(hù)理。 ■ 可進(jìn)行吸痰術(shù)練習(xí)。 ■ 氧氣吸入法：鼻孔內(nèi)可插入吸氧管，練習(xí)氧氣吸入的操作過程。 ■ 霧化吸入療法：可練習(xí)霧化吸入的操作過程。 ■ 鼻飼術(shù)：托起頭部使下頜靠近胸骨柄實(shí)現(xiàn)昏迷病人的鼻飼，具有真實(shí)大小的胃，可容納250ml的液體，胃管插入45-55cm時(shí)，可以抽出模擬胃液。 ■ 洗胃術(shù)：可經(jīng)口、鼻進(jìn)行洗胃器洗胃、電動(dòng)吸引器洗胃、胃管洗胃、洗胃機(jī)洗胃，胃容量約為200ml。 ■ 手臂靜脈穿刺、注射、輸液（血）：可使用不同類型的穿刺針，正確穿刺時(shí)落空感明顯并有回血產(chǎn)生，可進(jìn)行靜脈輸液（血）練習(xí)，靜脈血管和皮膚均可更換，操作方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 ■ 上臂三角肌皮下注射：可注入真實(shí)液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 臀部肌肉注射：可注入真實(shí)液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 股外側(cè)肌肉注射：可注入真實(shí)液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 男性導(dǎo)尿術(shù)：可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨(dú)立支撐，男性陰莖可提起與腹壁成60度角，插管時(shí)可真實(shí)感受男性尿道的三個(gè)狹窄、兩個(gè)彎曲，操作成功后可導(dǎo)出模擬尿液。 ■ 女性導(dǎo)尿術(shù)：可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨(dú)立支撐，女性尿道充分體現(xiàn)短、粗、直，具有尿道口、陰道口、陰蒂等解剖結(jié)構(gòu)，操作成功后可導(dǎo)出模擬尿液。 ■ 留置尿管和膀胱沖洗術(shù)。 ■ 造瘺口護(hù)理：腹壁有回腸造瘺口和結(jié)腸造瘺口，內(nèi)連集液瓶，可進(jìn)行造瘺口護(hù)理。 ■ 灌腸操作訓(xùn)練：可實(shí)現(xiàn)大量不保留灌腸、小量不保留灌腸、清潔灌腸和保留灌腸等多種灌腸方式。 ■ 壓瘡護(hù)理：顯示壓瘡的臨床分期4個(gè)不同階段，同時(shí)顯示壓瘡和各種病理表現(xiàn)：壓瘡炎癥、潰瘍、竇道、腐肉、壞死、焦痂等，可進(jìn)行傷口的評估、測量與清洗。 · 第一期：淤血紅潤期。 · 第二期：炎癥浸潤期。 · 第三期：淺度潰瘍期。 · 第四期：壞死潰瘍期。 ■ 可練習(xí)手指、足趾的包扎。 ■ 其他護(hù)理操作：冷熱療法護(hù)理、外陰擦洗、外陰濕熱敷、尿道沖洗、床上擦浴、座式擦浴、穿換衣服等多項(xiàng)護(hù)理操作。

        技術(shù)成熟度：技術(shù)突破         研發(fā)團(tuán)隊(duì)以設(shè)計(jì)制備寬光譜超材料吸收器和像元級集成紅外探測器為研究主線，在超薄寬帶高吸收原理與策略、材料/器件設(shè)計(jì)與制備方面取得了突破性進(jìn)展。圍繞器件吸收率低、噪聲等效溫差（NETD）大、集成兼容性差的難題，提出了無損與損耗型介質(zhì)結(jié)合、多模諧振耦合光吸收的思路，獲得超薄寬帶高吸收率材料；提出將超薄寬帶高吸收率材料與非制冷紅外探測器像元級集成新思路，獲得了寬譜、NETD小、多色探測的非制冷紅外探測器，NETD降低3倍，研究成果已在中國兵器北方夜視廣微科技應(yīng)用轉(zhuǎn)化。         意向開展成果轉(zhuǎn)化的前提條件：中試放大及產(chǎn)業(yè)化工藝開發(fā)資金支持

產(chǎn)品介紹DTS CANOpen是瑞慣科技自主研發(fā)生產(chǎn)的新一代數(shù)字型MEMS動(dòng)態(tài)雙軸傾角傳感器，專為測量運(yùn)動(dòng)載體的姿態(tài)而設(shè)計(jì)，尤其適用于運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)環(huán)境下的傾角測量。該傳感器內(nèi)置加速度計(jì)和陀螺儀，結(jié)合卡爾曼濾波算法，能夠準(zhǔn)確捕捉并輸出載體在運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)狀態(tài)下的實(shí)時(shí)姿態(tài)數(shù)據(jù)。采用CANOPEN通訊協(xié)議，DTS CANOpen在工業(yè)應(yīng)用中具有廣泛的兼容性和實(shí)用性。該產(chǎn)品采用非接觸式測量技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)輸出當(dāng)前姿態(tài)傾角，安裝簡便，無需校準(zhǔn)相對變化的兩個(gè)平面。其內(nèi)部集成了高精度的AD轉(zhuǎn)換器和陀螺儀單元，能夠?qū)崟r(shí)補(bǔ)償非線性誤差、正交耦合、溫度漂移以及離心加速度的影響，有效消除運(yùn)動(dòng)加速度帶來的干擾，顯著提升動(dòng)態(tài)測量精度。因此，DTS CANOpen能夠在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)場景和惡劣環(huán)境中長期穩(wěn)定工作。作為一款動(dòng)靜雙模測量傳感器，DTS CANOpen具備強(qiáng)大的抗電磁干擾能力，適用于各類高強(qiáng)度沖擊和振動(dòng)的工業(yè)環(huán)境。其卓越的性能使其成為工業(yè)自動(dòng)化控制中測量姿態(tài)的理想選擇。主要特性★ 量程雙軸±90° ★ 分辨率0.01°★ 動(dòng)態(tài)精度±0.1° ★ 靜態(tài)精度±0.05°★ CANOpen協(xié)議 ★ 三種防護(hù)等級可選主要應(yīng)用★ 強(qiáng)沖擊振動(dòng)碎石設(shè)備 ★ 工程車設(shè)備測控★ 施工設(shè)備調(diào)平 ★ 農(nóng)用機(jī)械測控★ 飛行器姿態(tài)控制 ★ 船舶姿態(tài)監(jiān)測 性能參數(shù) DTS CANOpen 單位 參數(shù) 測量范圍 ° 橫滾±180，俯仰±90° 測量軸 軸 X Y 雙軸 橫滾俯仰分辨率1） ° 0.01 橫滾俯仰靜態(tài)精度@25℃ ° ±0.05 橫滾俯仰動(dòng)態(tài)精度(rms)@25℃ ° ±0.1 陀螺儀 陀螺儀量程 °/s ±300 零偏穩(wěn)定性(10s均值) °/h 8.5 零偏不穩(wěn)定性(allan) °/h 4.5 角度隨機(jī)游走系數(shù)(allan) °/sqrt(h) 0.25 加速度 加速度量程 g ±4 / ±16（可選） 零偏穩(wěn)定性(10s均值) mg 0.02 零偏不穩(wěn)定性(allan) mg 0.005mg 速度隨機(jī)游走系數(shù)(allan) m/s/sqrt(h) 0.005 零點(diǎn)溫度系數(shù)3）@-40～85℃ °/℃ ±0.01 靈敏度溫度系數(shù)4）@-40～85℃ ppm/℃ ≤100 上電啟動(dòng)時(shí)間 S ≤3.5 響應(yīng)時(shí)間 S 0.01 通訊協(xié)議 - CAN Open 電磁兼容性 - 依照EN61000和GBT17626 平均無故障工作時(shí)間MTBF 小時(shí)/次 ≥98000 絕緣電阻 兆歐 ≥100 抗沖擊 - 100g@11ms、三軸向(半正弦波) 抗振動(dòng) - 10grms、10～1000Hz 防護(hù)等級 - IP67 / IP68（可選） 重量 g 單連接頭≤165g(不含電纜線) / 雙連接頭≤180g(不含電纜線) 1)分辨率：指傳感器在測量范圍內(nèi)能夠檢測和分辨出的被測量的最小變化值。 2)精度：指在常溫條件下，對角度多次測量(＞16次)，取測量值與實(shí)際角度誤差的均方根差。 3)零點(diǎn)溫度系數(shù)：指傳感器零值狀態(tài)下，在其額定工作溫度范圍內(nèi)相對常溫的示值變化率。 4)靈敏度溫度系數(shù)：指傳感器在其額定工作溫度范圍內(nèi)，滿量程示值相對于常溫滿量程示值的百分比，隨溫度的變化率。

2020年2月7日，上海援武漢第三批醫(yī)療隊(duì)收到了上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院吳韜研究團(tuán)隊(duì)捐贈(zèng)支援的2臺(tái)AirFace人工智能醫(yī)護(hù)服務(wù)機(jī)器人，科研和醫(yī)務(wù)人員昵稱它們?yōu)椤靶“住薄＿@兩臺(tái)智能機(jī)器人，即將進(jìn)入醫(yī)療隊(duì)所在的武漢市第三醫(yī)院ICU病房工作。 吳韜團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年摸索，自主研制開發(fā)并獲得國家專利的一款具有人臉識別、自然語音交互、遠(yuǎn)程協(xié)作等功能的醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人，已連續(xù)兩屆受邀參加在上海舉辦的世界人工智能大會(huì)。“小白”身高1.45到1.6米，可以以每秒0.3到0.6米的速度，在預(yù)定時(shí)間跟著醫(yī)生和護(hù)士查房，自動(dòng)避障，與人互動(dòng)，而后自行“走”回充電樁補(bǔ)充能量。

彭浩舸結(jié)合專業(yè)特長，指導(dǎo)企業(yè)科技攻關(guān)。遠(yuǎn)程討論，迅速擬定技術(shù)方案，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)測試，在他的帶領(lǐng)下，這家小微企業(yè)很快實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的開發(fā)，老產(chǎn)品的升級，成功研發(fā)出微型消毒防疫機(jī)器人，深受市場歡迎。研制的微型防疫機(jī)器人主要針對辦公樓、醫(yī)院，或者大型防疫車不能到達(dá)的偏僻狹窄通道進(jìn)行防疫作業(yè)，自帶監(jiān)控，可遠(yuǎn)程自如行進(jìn)控制、消毒液噴灑量調(diào)控等功能。為適應(yīng)更大范圍和更高效的消毒作業(yè)，彭浩舸與公司技術(shù)骨干還將已有的無人機(jī)控制技術(shù)移植到新一代室外防疫機(jī)器人。

電子科技大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院彭倍教授和駱德淵教授帶領(lǐng)該校機(jī)器人與無人系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)根據(jù)疫情需要，迭代研發(fā)了“小護(hù)士”智能機(jī)器人。目前有兩臺(tái)“小護(hù)士”智能機(jī)器人已在武漢漢陽方艙醫(yī)院“上崗”。據(jù)了解，“小護(hù)士”智能機(jī)器人可以根據(jù)設(shè)定的程序，自主導(dǎo)航，進(jìn)行噴灑消毒，派發(fā)藥品，還可以對病人進(jìn)行生命體征測試，包括體溫、血壓、心率、血氧檢測分析。此外“小護(hù)士”智能機(jī)器人還可以通過人臉或指紋對病人進(jìn)行身份確認(rèn)，搭配熱成像人體測溫系統(tǒng)，測量精度高。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)智能監(jiān)測預(yù)警，無人值守，遠(yuǎn)程遙控，能極大降低醫(yī)護(hù)人員工作強(qiáng)度和暴露風(fēng)險(xiǎn)。“小護(hù)士”智能機(jī)器人的原型是機(jī)器人與無人系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)牽頭的四川省重大科技專項(xiàng)課題——用于警方的看守監(jiān)視智能機(jī)器人。疫情發(fā)生后，團(tuán)隊(duì)老師發(fā)現(xiàn)，大量醫(yī)護(hù)人員疲于配藥送藥分發(fā)，人與人的接觸也會(huì)增加感染風(fēng)險(xiǎn)，如果用機(jī)器人來進(jìn)行測溫、配送藥品，一方面可以把醫(yī)護(hù)人員從繁復(fù)的工作中解放出來，另一方面可以隔離輸入性傳染源，降低交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)，于是緊急迭代開發(fā)出了“小護(hù)士”智能機(jī)器人。

上海大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化工程系主任田應(yīng)仲老師臨時(shí)組建了由教師李龍、袁光杰和08級研究生校友高雨、陳孝光組成的“高污染危險(xiǎn)環(huán)境下智能消毒機(jī)器人”攻關(guān)小組，將智能機(jī)器人科研工作與抗疫前線需求結(jié)合，一方面與瑞金醫(yī)院、龍華醫(yī)院、楊浦中心醫(yī)院感染科的醫(yī)生與醫(yī)護(hù)人員通過視頻會(huì)議、微信會(huì)議等方式，了解消毒要求與作業(yè)規(guī)范；一方面積極聯(lián)系消毒器材與藥品廠家落實(shí)消毒方案與原材料供應(yīng)，開展消毒機(jī)器人研制工作。 得益于上大“智能制造及機(jī)器人中心”充分的技術(shù)儲(chǔ)備、校內(nèi)外團(tuán)隊(duì)通力合作、校友的傾力支持，攻關(guān)小組克服重重困難，在不到20天時(shí)間內(nèi)研制出了可替代人工進(jìn)行消毒作業(yè)的智能機(jī)器人。

疫情隔離病房智能配送機(jī)器人集成現(xiàn)階段全國最強(qiáng)的無人駕駛技術(shù)，有非常強(qiáng)悍的記憶力，可以自主識別讀取地圖，自主識別讀取工作環(huán)境，建立信息庫，自主規(guī)劃路徑，去到任何它想去的地方，完成物資的點(diǎn)對點(diǎn)配送。比如從藥房將藥品送到護(hù)士站，只需將藥品放入機(jī)器人的“肚子”，告訴它去哪里即可。在輸送過程中，無需人員操作，極大地減少了醫(yī)護(hù)人員進(jìn)入隔離區(qū)的頻次，起到較好的隔離保護(hù)作用。 機(jī)器人的應(yīng)用在成本節(jié)省以及預(yù)防交叉感染方面也卓有成效。由于該款機(jī)器人內(nèi)部有自動(dòng)消毒凈化功能，外殼材質(zhì)也是用抗腐蝕的醫(yī)療材料制成，只需用酒精噴灑或消毒巾擦拭十幾秒即可完成消毒，讓醫(yī)護(hù)人員工作更安全、更高效。部署好的智能機(jī)器人通過控制中心智能調(diào)度即可實(shí)現(xiàn)自主開關(guān)門、自主搭乘電梯、自主避障、自主充電等功能。該款智能配送機(jī)器人負(fù)責(zé)物資點(diǎn)對點(diǎn)配送工作，幫助一線醫(yī)護(hù)人員減輕負(fù)擔(dān)，同時(shí)降低臨床工作人員交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。

體溫篩查巡檢機(jī)器人搭配熱成像人體測溫系統(tǒng)，通過先進(jìn)的AI算法，具有人臉識別功能，可同時(shí)自動(dòng)追蹤抓取多個(gè)發(fā)熱人員，測量精度高、可實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)智能監(jiān)測預(yù)警，極大地降低了工作人員工作強(qiáng)度和暴露風(fēng)險(xiǎn)，并可實(shí)現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的回溯、數(shù)據(jù)分析等。 無人消殺巡檢機(jī)器人配備紫外線消殺管，可實(shí)現(xiàn)無人值守、遠(yuǎn)程遙控，適用于車站、機(jī)場、醫(yī)院等，有效提高消殺效率，同時(shí)降低人群暴露風(fēng)險(xiǎn)。 梅雪松教授團(tuán)隊(duì)做了一個(gè)測試，1000平方米的場所用機(jī)器人消毒只需要2.5小時(shí)，人工則需要一整天，機(jī)器人的工作效率大概是人工的10倍。