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項目成果/簡介: 經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應對復雜海底環(huán)境，不能滿足我們對高效率作業(yè)和長期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問題，中國海洋大學致力于研發(fā)面向長航程深海觀測任務的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導航系統(tǒng)精確定位與高性能的運動控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務需求，通過對海量高維觀測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調(diào)查任務實施的質(zhì)量與效率。 “旗魚”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機器人，在海洋科學研究、資源調(diào)查、應急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報偵測、探雷滅雷、戰(zhàn)場支援等軍事領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優(yōu)點： （1）易操作，具有圖形化的任務界面使得任務規(guī)劃過程簡單快捷； （2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡易回收桿手動使?jié)撈髋c母船吊放機構(gòu)建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續(xù)航力可增加50%； （4）高航速，水動力學優(yōu)化設(shè)計，航速最高可達5節(jié)； （5）高可靠性，聲學跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計、硬件軟件設(shè)計和測試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計，系統(tǒng)包含基本配置與用戶自定義配置，可根據(jù)任務要求更換模塊化任務艙段。項目階段:小試、中試階段效益分析:民用市場：未來5年，AUV年需求量5~10倍的增長，集中在海洋漁業(yè)、港口安防、近海能源設(shè)施無人值守、海洋工程服務、海洋觀測網(wǎng)等。軍用市場：隨著新式作戰(zhàn)模式的確立，將有爆發(fā)時發(fā)展，未來海上戰(zhàn)爭逐漸走向無人化，各種海洋機器人武器系統(tǒng)將大量裝備。潛在合作單位：青島澎湃海洋探索技術(shù)有限公司、青島海力旭機電科技有限公司、青島華通軍工投資有限公司、杭州騰海科技有限公司等。知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識產(chǎn)權(quán)編號:ZL200810237864.X 201510789501.7技術(shù)成熟度:通過中試技術(shù)先進程度:達到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應對復雜海底環(huán)境，不能滿足我們對高效率作業(yè)和長期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問題，中國海洋大學致力于研發(fā)面向長航程深海觀測任務的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導航系統(tǒng)精確定位與高性能的運動控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務需求，通過對海量高維觀測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調(diào)查任務實施的質(zhì)量與效率。 “旗魚”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機器人，在海洋科學研究、資源調(diào)查、應急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報偵測、探雷滅雷、戰(zhàn)場支援等軍事領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優(yōu)點： （1）易操作，具有圖形化的任務界面使得任務規(guī)劃過程簡單快捷； （2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡易回收桿手動使?jié)撈髋c母船吊放機構(gòu)建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續(xù)航力可增加50%； （4）高航速，水動力學優(yōu)化設(shè)計，航速最高可達5節(jié)； （5）高可靠性，聲學跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計、硬件軟件設(shè)計和測試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計，系統(tǒng)包含基本配置與用戶自定義配置，可根據(jù)任務要求更換模塊化任務艙段。

成果介紹機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動方式主要有氣動、電機驅(qū)動和液壓驅(qū)動三種。其中，液壓驅(qū)動具有功率密度高的特點。近年來，隨著電液伺服技術(shù)的發(fā)展，電液驅(qū)動裝置逐漸向著高壓化、微型化方向發(fā)展，越來越多地 應用于機器人中，較為著名的有美國波士頓動力公司開發(fā)的機器人系列，但目前旋轉(zhuǎn)電液驅(qū)動關(guān)節(jié)還沒有實現(xiàn)商業(yè)化。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)以7075-T651系鋁合金為主體材料，總質(zhì)量約為1.5kg、容積約為62ml；額定壓強為10MPa。在額定壓強下，輸出扭矩可達75N·m，工作帶寬5.6Hz（能夠滿足一般足式機器人的步行要求）；密封良好，無外泄漏。采用該驅(qū)動關(guān)節(jié)研制了兩足步行樣機，實驗結(jié)果表明，關(guān)節(jié)跟蹤精度高、運動平穩(wěn)，能夠滿足機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動要求

包含：2.1內(nèi)空插座，DIP14IC插座，74LS04，74LS08，74LS32，直插式色環(huán)電阻，高亮¢5mm紅色發(fā)光二極管，高亮¢5mm綠色發(fā)光二極管，K2A46臺階插座等。教學功能：完成邏輯關(guān)系的概念的引入、三人表決器的原理講解和對數(shù)字電路的簡單設(shè)計。教學應用：1、利用此示教板在講解邏輯門時作案例，引入邏輯關(guān)系這個概念。2、利用此示教板對三人表決器的原理講解。3、通過對如何設(shè)計三人表決器的講解，來歸納利用集成電路對數(shù)字電路進行簡單的設(shè)計的方法。

焊接機器人實訓考核工作站是按照教育部1+X焊接機器人編程與維護職業(yè)技能等級證書中的試點、考核站點標準要求，研發(fā)設(shè)計的多功能智能焊接工作站，工作站符合相關(guān)建設(shè)標準和具有自主知識產(chǎn)權(quán)。 WR-KH01型焊接機器人編程與維護實訓考核工作站為初級工作站，主要由焊接機器人單元、焊接電源單元、焊槍單元、周邊設(shè)備單元(柔性工作臺)、安全防護單元、焊接任務單元、離線編程單元、教學資源單元、考評系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成一套的智能焊接實訓考核工作站。每個單元由多個模塊組成，實操與離線仿真結(jié)合面涵蓋機器人焊接工藝方法和實際應用案例。能根據(jù)任務要求，完成焊接機器人系統(tǒng)的選型、配置;完成系統(tǒng)安裝調(diào)試，編程操作;根據(jù)維護手冊完成設(shè)備維護保養(yǎng)。 實訓考核工作站遵循全功能化、全模塊化、全信息化、近工業(yè)化的智能焊接機器人系統(tǒng)，主要用干教育部1+X焊接機器人編程與維護職業(yè)技能等級的師資培訓，考評員培訓，1+X職能技能等級證書取證的實操培訓與考評;同時也可進行工業(yè)機器人基礎(chǔ)培訓，應用培訓技能訓練技能競賽等，話合中職，高職應用型本科院校1+X證書的培訓老評以及相關(guān)專業(yè)課程的實訓教學，適合社培機構(gòu)技能人才培養(yǎng)培訓。

焊接機器人實訓考核工作站是按照教育部1+X焊接機器人編程與維護職業(yè)技能等級證書中的試點、考核站點標準要求，研發(fā)設(shè)計的多功能智能焊接工作站，工作站符合相關(guān)建設(shè)標準和具有自主知識產(chǎn)權(quán)。WR-KH02型焊接機器人編程與維護實訓考核工作站為中級工作站，主要由焊接機器人單元，焊接電源單元、焊槍單元，周邊設(shè)備單元(伺服變位機)、智能焊接機技術(shù)、安全防護單元、焊接任務單元、離線編程單元、教學資源單元 考評系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成一套的智能焊接實訓考核工作站。每個單元由多個模塊組成，實操與離線仿真結(jié)合面涵蓋機器人焊接工藝方法和實際應用案例。能按任務要求，完成焊接機器人系統(tǒng)的離線編程、高級編程、外部軸添加、工藝調(diào)控、焊縫檢測、設(shè)備聯(lián)調(diào)及根據(jù)維護手冊完成設(shè)備故障預判處理和故障處理。實訓考核工作站遵循全功能化、全模塊化、全信息化、近工業(yè)化的智能焊接機器人系統(tǒng)，主要用干教育部1+X焊接機器人編程與維護職業(yè)技能等級的師資培訓，考評員培訓，1+X職能技能等級證書取證的實操培訓與考評;同時也可進行工業(yè)機器人基礎(chǔ)培訓，應用培訓技能訓練技能競賽等，話合中職，高職應用型本科院校1+X證書的培訓老評以及相關(guān)專業(yè)課程的實訓教學，適合社培機構(gòu)技能人才培養(yǎng)培訓。

本實用新型公開了一種球狀果實采摘機器人末端執(zhí)行器，包括旋轉(zhuǎn)電機組件、伸縮氣缸組件和弧形手 指切割組件。其利用旋轉(zhuǎn)電機通過聯(lián)軸組件帶動四個弧形刀片對其間任意位置的果柄進行旋轉(zhuǎn)切割，這省 掉了對果柄位置的檢測，單桿雙作用氣缸通過活塞桿的伸出和縮回動作帶動四個弧形手指的張開和合攏， 四個弧形手指合攏時所包圍的空間大于果實的三維空間，采摘時其不與果實發(fā)生接觸，保證了手指可與果 實發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，為弧形刀片旋轉(zhuǎn)切割果柄提供了條件，也免去了復雜的夾持果實的壓力控制，本實用新 型采摘方式可靠，動作控制難度低，成本低廉，通用性強。 

本實用新型涉及一種機器人末端執(zhí)行器，包括本體(1)、電機(10)、手指 座(4)以及中間傳動環(huán)節(jié)，其 特征在于所述中間傳動環(huán)節(jié)采用蝸輪蝸桿副，其 中蝸桿(3)直接與電機(10)的輸出軸相連，蝸輪(7)與手指 座(4)組合成 一體，蝸輪——手指座組合體對稱安裝在蝸桿兩側(cè)本體(1)上，所述手指座(4) 上開有開放式 快速裝卸槽，手指(6)與手指座(4)間通過螺釘(5)連接緊固。 本實用新型采用電機提供驅(qū)動動力，可以直 接利用電源工作，沒有額外的動力 源要求；采用蝸輪蝸桿直接傳動手指座張合，結(jié)構(gòu)簡單；開放式快速裝卸槽可 以實現(xiàn)手指的快速裝卸。