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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(zhǎng)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(guò)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(shì)時(shí)，使前腿伸長(zhǎng)，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(shì)時(shí)，使前腿縮短，后腿伸長(zhǎng)，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(jí)組合式基礎(chǔ)護(hù)理訓(xùn)練模擬人 ? XM-HL4高級(jí)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(guò)程。 ■ 霧化吸入療法：可練習(xí)霧化吸入的操作過(guò)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(píng)估、測(cè)量與清洗。 · 第一期：淤血紅潤(rùn)期。 · 第二期：炎癥浸潤(rùn)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(jí)集成紅外探測(cè)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(wú)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(cè)器像元級(jí)集成新思路，獲得了寬譜、NETD小、多色探測(cè)的非制冷紅外探測(cè)器，NETD降低3倍，研究成果已在中國(guó)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(cè)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(cè)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(cè)量技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)輸出當(dāng)前姿態(tài)傾角，安裝簡(jiǎn)便，無(wú)需校準(zhǔn)相對(duì)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(lái)的干擾，顯著提升動(dòng)態(tài)測(cè)量精度。因此，DTS CANOpen能夠在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景和惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。作為一款動(dòng)靜雙模測(cè)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(cè)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(jí)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(cè)控★ 施工設(shè)備調(diào)平 ★ 農(nóng)用機(jī)械測(cè)控★ 飛行器姿態(tài)控制 ★ 船舶姿態(tài)監(jiān)測(cè) 性能參數(shù) DTS CANOpen 單位 參數(shù) 測(cè)量范圍 ° 橫滾±180，俯仰±90° 測(cè)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(wú)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(jí) - 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?jìng)鞲衅髟跍y(cè)量范圍內(nèi)能夠檢測(cè)和分辨出的被測(cè)量的最小變化值。 2)精度：指在常溫條件下，對(duì)角度多次測(cè)量(＞16次)，取測(cè)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?jìng)鞲衅髁阒禒顟B(tài)下，在其額定工作溫度范圍內(nèi)相對(duì)常溫的示值變化率。 4)靈敏度溫度系數(shù)：指?jìng)鞲衅髟谄漕~定工作溫度范圍內(nèi)，滿量程示值相對(duì)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(guò)多年摸索，自主研制開發(fā)并獲得國(guó)家專利的一款具有人臉識(shí)別、自然語(yǔ)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(zhǎng)，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(cè)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(jí)，成功研發(fā)出微型消毒防疫機(jī)器人，深受市場(chǎng)歡迎。研制的微型防疫機(jī)器人主要針對(duì)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(wú)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(wú)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(yáng)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(duì)病人進(jìn)行生命體征測(cè)試，包括體溫、血壓、心率、血氧檢測(cè)分析。此外“小護(hù)士”智能機(jī)器人還可以通過(guò)人臉或指紋對(duì)病人進(jìn)行身份確認(rèn)，搭配熱成像人體測(cè)溫系統(tǒng)，測(cè)量精度高。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警，無(wú)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(wú)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(lái)進(jìn)行測(cè)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(lái)，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(jí)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(guò)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(guó)最強(qiáng)的無(wú)人駕駛技術(shù)，有非常強(qiáng)悍的記憶力，可以自主識(shí)別讀取地圖，自主識(shí)別讀取工作環(huán)境，建立信息庫(kù)，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(duì)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(guò)程中，無(wú)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(guò)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(duì)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(cè)溫系統(tǒng)，通過(guò)先進(jìn)的AI算法，具有人臉識(shí)別功能，可同時(shí)自動(dòng)追蹤抓取多個(gè)發(fā)熱人員，測(cè)量精度高、可實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)智能監(jiān)測(cè)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(duì)歷史數(shù)據(jù)的回溯、數(shù)據(jù)分析等。 無(wú)人消殺巡檢機(jī)器人配備紫外線消殺管，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、遠(yuǎn)程遙控，適用于車站、機(jī)場(chǎng)、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(cè)試，1000平方米的場(chǎng)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。