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本產(chǎn)品屬于嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)用及機(jī)器人機(jī)電控制領(lǐng)域，高效、敏捷、可靠地構(gòu)建適應(yīng)各行業(yè)需求的控制系統(tǒng)體系，減少（甚至避免）重復(fù)開(kāi)發(fā)，增強(qiáng)系統(tǒng)中各部件的可重用性；控制軟件的分層體系，可以降低機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度，同時(shí)也要滿足系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)對(duì)可靠性、實(shí)時(shí)性、抗干擾能力要求高，而且必須適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用。因此，針對(duì)機(jī)器人控制器在工業(yè)機(jī)器人方面的特殊要求，一個(gè)基于μC/OS-Ⅱ內(nèi)核的強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，可以在單一處理器上實(shí)現(xiàn)大量的插補(bǔ)運(yùn)算和譯碼任務(wù)，并且嵌入式的控制器可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高性能的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制?？捎糜诎徇\(yùn)、焊接、上下料、噴涂等典型機(jī)器人產(chǎn)品的集成開(kāi)發(fā)，滿足產(chǎn)業(yè)化對(duì)系統(tǒng)性價(jià)比的要求。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 當(dāng)前，我們面臨資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的 嚴(yán)峻形勢(shì)，將新一代信息技術(shù)，包括云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機(jī) 器人、虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化等技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)與自然環(huán)境智能監(jiān)測(cè)，對(duì) 于建設(shè)生態(tài)文明，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。 以多旋翼無(wú)人機(jī)、自主全地形車、遙觀測(cè)機(jī)器人生態(tài)智能監(jiān)測(cè)站 等機(jī)器人平臺(tái)為載體，針對(duì)野外廣域動(dòng)態(tài)環(huán)境下大氣、土壤、水資源、 生物多樣性等生態(tài)與自然環(huán)境要素，進(jìn)行立體化、網(wǎng)格化、智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究。本報(bào)告將介紹基于信息物理系統(tǒng)的智能化立體生態(tài) 監(jiān)測(cè)體系設(shè)計(jì)，智能無(wú)人平臺(tái)環(huán)境感知、覆蓋、更新與重建，基于視 覺(jué)的動(dòng)態(tài)目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤與識(shí)別技術(shù)。 應(yīng)用前景分析 通過(guò)該項(xiàng)研究成果轉(zhuǎn)化與推廣，可有效提升生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采 集及分析標(biāo)校能力，逐步實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的自主化、網(wǎng)絡(luò)化業(yè)務(wù)運(yùn)行， 為我國(guó)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)立體綜合監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支撐。 

智能巡檢與撿垃圾機(jī)器人系統(tǒng)基于搭載的視覺(jué)、激光、IMU、編碼器等傳感器進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在居民小區(qū)、公園廣場(chǎng)、街道、工業(yè)園區(qū)等典型環(huán)境下的高精度自主定位、建圖與導(dǎo)航，同時(shí)基于建立的場(chǎng)景地圖，采用深度學(xué)習(xí)對(duì)場(chǎng)景中的物體進(jìn)行圖像分割，識(shí)別出垃圾及其種類，獲得垃圾的空間位姿信息，控制機(jī)器人完成撿垃圾任務(wù)，并進(jìn)行垃圾的智能分類。智能巡檢與撿垃圾機(jī)器人系統(tǒng)不僅具備常規(guī)巡視功能，執(zhí)行巡檢任務(wù)，還具有撿垃圾和智能分類功能。創(chuàng)新性強(qiáng)，技術(shù)水平先進(jìn)，具有很高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

面向數(shù)字人的大規(guī)模生成需求，發(fā)展生成式人工智能理論，探索機(jī)器學(xué)習(xí)方法從數(shù)據(jù)中自動(dòng)化學(xué)習(xí)數(shù)字人建模方法，提出了高精度三維人臉重建技術(shù)、表情驅(qū)動(dòng)數(shù)字人技術(shù)、語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)數(shù)字人技術(shù)三項(xiàng)世界領(lǐng)先的技術(shù)，以低成本、高效率生成可驅(qū)動(dòng)的高保真數(shù)字人。該技術(shù)能夠極大提升數(shù)字人的生成質(zhì)量與生成效率，支持大規(guī)模高精度的數(shù)字人生成，具有廣泛的應(yīng)用前景。

高性能觸覺(jué)傳感器是下一代智能化服務(wù)機(jī)器人的核心模塊，是人-機(jī)物理接觸、交互協(xié)作的關(guān)鍵信息入口，是學(xué)術(shù)前沿?zé)狳c(diǎn)和工業(yè)技術(shù)難點(diǎn)，是我國(guó)35項(xiàng) “卡脖子”技術(shù)之一。本團(tuán)隊(duì)基于微納尺度雙電層電容原理，解決了傳統(tǒng)陣列傳感器空間分辨率、信噪比、靈敏度、量程、大測(cè)量面積等之間的技術(shù)矛盾，研制了具備大測(cè)量面積(單片600 mm × 

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能取物機(jī)器人，所述X滑軌與Y滑軌內(nèi)的一端分別設(shè)有X電機(jī)、Y電機(jī)，所述X電機(jī)、Y電機(jī)的主軸上分別連接有X聯(lián)軸器、Y聯(lián)軸器，所述X聯(lián)軸器、Y聯(lián)軸器均連有滾珠絲杠，所述X滑軌一側(cè)固定有單片機(jī)，所述X滑軌上的滾珠絲桿螺紋連接有一X滑塊，所述Y滑軌上表面與X滑塊連接，所述Y滑軌上的滾珠絲杠螺紋連接有一Y滑塊，所述Y滑塊上設(shè)有一支撐臂，所述支撐臂下端連接有上支撐板，所述支撐板連接有支撐柱，所述支撐柱另一端連接有下支撐板，在進(jìn)行取物時(shí)，單片機(jī)控制X電機(jī)與Y電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的移動(dòng)，然后由攝像頭捕

本項(xiàng)目針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的移動(dòng)式服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)，探究高環(huán)境適應(yīng)性的感知與導(dǎo)航控制方法，以及高人機(jī)協(xié)調(diào)性的共享控制機(jī)制，解決動(dòng)態(tài)環(huán)境中的魯棒自定位、擁擠受限環(huán)境中的導(dǎo)航規(guī)劃與控制、人機(jī)共享控制等難題，為提高服務(wù)機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的自主能力提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)方法。 通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，在服務(wù)機(jī)器人的感知與控制方面取得了一系列技術(shù)突破，對(duì)于地圖創(chuàng)建、自定位、導(dǎo)航控制和共享控制等問(wèn)題已取得國(guó)際前沿的理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 “交龍”智能輪椅入選2010年上海世博會(huì)展出，獲得上海世博工作優(yōu)秀個(gè)人等榮譽(yù)。 “交龍”服務(wù)機(jī)器人作為國(guó)家863計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域代表性成果入選“十一五”國(guó)家重大科技成就展。曾獲國(guó)際機(jī)器人領(lǐng)域旗艦大會(huì)IEEE ICRA 2011服務(wù)機(jī)器人最佳論文獎(jiǎng)（大陸學(xué)者首次）、機(jī)器人世界杯亞軍和多屆中國(guó)機(jī)器人大賽冠軍。國(guó)際權(quán)威技術(shù)評(píng)估機(jī)構(gòu)WTEC和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)在2012年發(fā)表的技術(shù)評(píng)估報(bào)告《Human-Robot Interaction》（每5年全球評(píng)估一次）報(bào)道了本項(xiàng)目的研究成果。

智能焊接機(jī)器人：帶有視覺(jué)識(shí)別和激光掃描系統(tǒng)，能自動(dòng)識(shí)別待焊接特征，通過(guò)視覺(jué)識(shí)別粗略判斷零部件特征，在此基礎(chǔ)上利用激光掃描精確確定焊接位置，對(duì)大型零部件進(jìn)行自動(dòng)特征識(shí)別和焊接，提高小批量產(chǎn)品的焊接速度和質(zhì)量。

工業(yè)機(jī)器人智能制造生產(chǎn)線 工業(yè)機(jī)器人智能制造生產(chǎn)線是以小型的柔性制造系統(tǒng)為載體，主要特點(diǎn)是占地空間小、操作安全、師生容易上手； 工業(yè)機(jī)器人智能制造生產(chǎn)線 可作為大專院校、中高職學(xué)生自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)、機(jī)器人專業(yè)、企業(yè)工程師進(jìn)行機(jī)器人、數(shù)控加工、 材料出入倉(cāng)庫(kù)進(jìn)一體化組建工業(yè)4.0智能無(wú)人工廠培訓(xùn)，提高階段綜合性學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。 采用了模塊化的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維，對(duì)原有的生產(chǎn)流程進(jìn)行創(chuàng)新改造。在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，進(jìn)一步提高學(xué)生的積極性、動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。 工業(yè)機(jī)器人智能制造生產(chǎn)線，是對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大型設(shè)備進(jìn)行提煉和濃縮的一款小型智能制造生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備，專門為職業(yè)院校、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等而研制的，它適合機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化、電氣工程及自動(dòng)化、控制工程、測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)化控制等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。融合了數(shù)控機(jī)床加工、光、電、氣，包含了PLC、機(jī)器人、傳感器、氣動(dòng)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制、計(jì)算機(jī)等諸多技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)柔性制 造技術(shù)的工作過(guò)程進(jìn)行研究，監(jiān)控系統(tǒng)、主控PLC和下位PLC通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)構(gòu)成一個(gè)完整的多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)訓(xùn)練，使學(xué)生了解智能制造生產(chǎn)線的基本組成和基本原理，讓學(xué)生全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)和集成技術(shù)，幫助學(xué)生從系統(tǒng)整體角度去認(rèn)識(shí)。為信息學(xué)院自動(dòng)化和電氣工程自動(dòng)化本科及其控制科學(xué)與工程研究生均提供了實(shí)驗(yàn)和科研的平臺(tái)。 工業(yè)機(jī)器人智能制造生產(chǎn)線組成簡(jiǎn)介 1、立體倉(cāng)庫(kù)單元    立體倉(cāng)庫(kù)單元的主要功能是為系統(tǒng)提供加工工件原材料和儲(chǔ)存成品件兩大倉(cāng)儲(chǔ)功能，采用三層貨架儲(chǔ)存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。 2、環(huán)型流水線單元    環(huán)型流水線單元主要由鋁合金型材基體、環(huán)行傳輸線、自動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、自動(dòng)定位機(jī)構(gòu)等組成。可完成對(duì)工件在不同速度下的輸送，不同工位的自動(dòng)定位，從而大大提高了自動(dòng)環(huán)形傳輸線的工作效率。3、數(shù)控車床加工中心單元    數(shù)控車床加工中心單元采用小型化，占地小，用于整個(gè)工件的軸類部份的加工，采用自動(dòng)門、自動(dòng)裝夾、四工位自動(dòng)刀架、并有工件冷卻加工系統(tǒng)，現(xiàn)實(shí)機(jī)加工件無(wú)人化DNC自動(dòng)加工，配置伺服電機(jī)、工業(yè)級(jí)數(shù)控系統(tǒng)，精度高。 4、立式數(shù)控銑床加工單元    立式數(shù)控銑床加工單元采用小型化，占地小，用于整個(gè)工件三軸聯(lián)動(dòng)。可用于雕刻、數(shù)控鉆、數(shù)控銑等加工工藝，采用自動(dòng)門、自動(dòng)裝夾等，現(xiàn)實(shí)機(jī)加工件無(wú)人化DNC自動(dòng)加工，工業(yè)級(jí)數(shù)控系統(tǒng)，精度高。 5、六自由度機(jī)器人單元    六自由度工業(yè)機(jī)器人、抓取機(jī)構(gòu)、氣爪等組成，主要完成對(duì)工件的提取及搬運(yùn)到各數(shù)控加工單元、AGV小車搬運(yùn)單元及工件視覺(jué)檢測(cè)單元等。包含旋轉(zhuǎn)（S軸），下臂（L軸）、上臂（U軸）、手腕旋轉(zhuǎn)（R軸）、手腕擺動(dòng)（B軸）和手腕回轉(zhuǎn)（T軸）,6個(gè)關(guān)節(jié)合成實(shí)現(xiàn)末端的6自由度動(dòng)作。 6、四軸坐標(biāo)機(jī)器人    四軸坐標(biāo)機(jī)器人主要負(fù)責(zé)立體倉(cāng)庫(kù)的原材料入庫(kù)與出庫(kù)、成品零件的入庫(kù)。夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、運(yùn)動(dòng)自由度間成空間直角關(guān)系、多用途的操作機(jī)。他能夠搬運(yùn)物體、操作工具，以完成各種作業(yè)，具有高速性的最大化吞吐量,超長(zhǎng)的工作運(yùn)行時(shí)間,節(jié)省地面空間。 7、視覺(jué)檢測(cè)單元單元    檢測(cè)單元的主要功能是對(duì)工件的精度、外觀形狀品質(zhì)是否合格，通過(guò)攝像頭獲取工件的圖像，由圖像處理器完成工件合格與否的判斷，將不合格工件剔除，將合格的工件傳送至下一單元，而將不合格的工件推送至廢料槽。 8、RFID系統(tǒng)單元    RFID系統(tǒng)單元是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，它通過(guò)射頻無(wú)線信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，用于對(duì)工件材料的信息記錄，加工路徑記錄、產(chǎn)品追溯化管理，由RFID標(biāo)簽和RFID讀寫器組成，標(biāo)簽安裝在工件放置的工裝板上-記錄該工裝板上放置零件信息，RFID讀寫器安裝在工裝板經(jīng)過(guò)的每一個(gè)工位上，當(dāng)工件到達(dá)該工位時(shí)系統(tǒng)可通過(guò)讀寫器，識(shí)別到該工件的運(yùn)輸及加工途徑。每個(gè)傳輸工裝板上都安裝有RFID標(biāo)簽，在每個(gè)加工工位物料都需要進(jìn)行識(shí)讀操作，并將信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給服務(wù)器，實(shí)時(shí)的跟蹤物料位置信息和倉(cāng)儲(chǔ)位置信息，做到物料、成品、半成品的可追溯性管理。 9、AGV小車搬運(yùn)單元    AGV小車無(wú)人搬運(yùn)車由機(jī)器人輸送加工后的零件或從庫(kù)房特定庫(kù)架抓取零件，AGV智能小車并依據(jù)方位計(jì)劃運(yùn)動(dòng)途徑，運(yùn)行至裝卸站,準(zhǔn)停，主動(dòng)將零件放置到裝卸站緩沖區(qū)，由四軸坐標(biāo)機(jī)器人卸貨至立體倉(cāng)庫(kù)成品區(qū)或原材料區(qū)。實(shí)現(xiàn)線邊設(shè)備和自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)的自動(dòng)上下料功能，采用激光通訊傳感器通訊，信號(hào)傳輸快捷方便；行走模組采用PLC控制，AGV的PLC通訊，PLC發(fā)送任務(wù)碼給機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制；主控通訊，AGV整體與主控PLC通訊。 10、PLC工作站單元    采用工業(yè)自動(dòng)化主流PLC，可隨意擴(kuò)展，配備觸摸屏、具備物聯(lián)網(wǎng)接口，鋁合金型材構(gòu)成，連接牢固。 11、總控臺(tái)     總控平臺(tái)主要由單相電網(wǎng)電壓指示、電源控制部分、控制主機(jī)、狀態(tài)指示燈、10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏S7-315主機(jī)，電腦等組成，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。它帶有電源總控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，產(chǎn)線處的有數(shù)據(jù)均可從總控制臺(tái)收集獲取，可通過(guò)總控調(diào)度分配各個(gè)模塊的工作職能。電源系統(tǒng)實(shí)施強(qiáng)弱電分開(kāi)管理，待機(jī)休息及檢修時(shí)要求強(qiáng)電關(guān)閉，控制、信號(hào)燈弱點(diǎn)部分完全獨(dú)立運(yùn)行。 12、零部件周轉(zhuǎn)拖盤     用于原材料及成品件的輸送周轉(zhuǎn)用，配合RFID系統(tǒng)及智能倉(cāng)庫(kù)、環(huán)型流水線中應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)送料，取料，輸送周轉(zhuǎn)功能；實(shí)現(xiàn)智能化工作與管理，并對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間點(diǎn)、責(zé)任人等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，匯集到統(tǒng)一的信息平臺(tái)，最大限度的提高存儲(chǔ)貨物的能力。