7. 水陆两栖蛇形机器人的研究
主要承担单位:中国科学院沈阳自动化研究所
项目负责人:李斌
项目内容及目标:水陆两栖蛇形机器人的机构研究;水陆两栖环境中蛇形机器人的运动控制方法研究;水陆两栖蛇形机器人系统集成技术的研究;水陆两栖蛇形机器人概念样机的演示、验证。研制出具有自主知识产权的水陆两栖蛇形机器人概念样机一台,即可在陆地上运动,也可在水中游动。
8. 空中搜索探测机器人研制
主要承担单位:中国科学院沈阳自动化研究所
项目负责人:韩建达
项目内容及目标:具有高机动性的轻型旋翼飞行机器人本体设计与研制;机载多传感器集成与自主导航方法;自主控制方法与CNC 系统集成;宜人化操作的地面控制站与信息处理系统;机载任务载荷系统;旋翼飞行机器人试验验证与示范应用; 面向救援救灾对飞行机器人的需求,着重突破旋翼飞行机器人样机设计、自主导航、自主控制以及任务载荷等关键技术,研制完成具有自主稳定飞行、自主定位、自主导航能力的空中搜索探测机器人,满足适合于灾区大范围灾情现场探测的要求,具有高机动性、长续航能力、大载荷能力、强抗扰能力、可大范围开展多种作业。该课题的实施可提升灾害的快速反应和应急处置能力,为我国应急救援工作达到国际一流水平奠定基础。
9.项目名称:超高压输电线路巡检机器人技术与系统
主要承担单位:中国科学院沈阳自动化研究所
项目负责人:王洪光
项目内容及目标:研制出具有自主知识产权的500KV超高压输电线路巡检机器人应用
系统,开展现场实际运行线路巡检试验,制定巡检作业规程与标准,并交付电力部门示范应用。具体研究内容:新型机器人自主行走越障机构研究以及机器人作业机构研究;基于视觉及多种传感器信息融合的机器人自主控制研究;巡检机器人高可靠低功耗研究与优化设计;巡检机器人能源持续补充系统研究;500KV超高压输电线路巡检机器人应用系统研制;超高压输电线路巡检机器人作业规程制定。
项目的成熟度:
本项目自2002年到现在为止,两次得到国家科技部863计划的资助,逐步解决了机器人机构、控制系统以及超高压电磁场环境下的电磁兼容设计、安全保护、系统集成设计等关键技术问题,研究设计出新型高适应性一体化行走与越障机构、安全保护机构和故障释放机构,以及设计了基于多传感器信息融合的低功耗的机器人控制系统。目前正开展实用化应用系统的研究开发,逐步向产品样机系统过渡,并交付电力部门示范应用。近期将研究解决巡检机器人在线能源补充、动态图像稳定等技术难点,制定巡检作业规程与标准等。本项目已先后研制成功了一档内巡检机器人实验样机、可跨越杆塔障碍行走的巡检机器人实验样机,一档内巡检与作业机器人样机,多次完成了500KV超高压输电线路模拟环境以及各种现场带电实验,积累了丰富的现场数据。依托本项目研究,已发表学术论文24篇,获得发明专利2项、实用新型专利4项。申请受理专利6项。培养博士后1名,博士毕业生2名,硕士毕业生2名。
10.项目名称:高速并联机器人
主要承担单位:天津大学
负责人:黄田教授
高速并联机器人是在国家“863”项目支持下由天津大学黄田教授发明,特别适合医药、轻工、电子、食品等行业生产线中对物料高速抓取操作,包括2自由度Diamond机器人和3自由度类Delta机器人两种构型,申请发明专利5项,获得美国和中国发明专利各1项及天津市技术发明一等奖1项,形成了包括设计、制作与控制等一整套具备国际先进水平的关键技术。
基于Diamond机构,成功开发了3种系列产品。其中Diamond600型实验教学用机器人出口英国,被新华社等媒体认为创我国机器人整机出口首例,另为国内多所高校配套8台;Diamond800型锂离子电池分选机器人在天津力神公司得到成功应用,分选能力较手工提高5倍。Diamond1000型多功能高速软袋装箱机器人实现了产业化,对500g物料的装箱速度超过90袋/分,填补了我国高速软袋装箱设备的空白。
目前,正与哇哈哈集团合作,采用类Delta机器人研制瓶类饮料高速装箱成套装备,有望实现400瓶/分。
11.项目名称:保安服务机器人
主要承担单位:哈尔滨工业大学
项目负责人:李瑞峰
保安机器人的特点是体积小,使用方便,具有独立移动、监测和通讯的能力。它能在一个家庭的范围内巡视、观察室内环境的变化,发现入侵者,并及时把探测到的信息(盗、火、煤气泄露等)用无线或网络的方法通知主人或安全部门。该机器人具有轮式走行机构及障碍检测传感器,可在用户家中自主行走与避障。具有摄像头,可以拍摄室内的图像。通过语音及触屏交互,机器人可以向用户提供个人日程管理,语音提醒等助理功能以及儿童电子宠物等娱乐功能。通过无线网络及应用软件,用户可用办公室中的计算机及Internet网实现对机器人的完全控制。除此之外,机器人还具有手机控制及安全监控、报警功能。它可以监视用户家中的情况,当屋内发生的火灾、天然气泄漏、盗窃或家中老人需要急救等其他危险时向主人或其他家中成员的手机发短信,及时处理。如果主人需要,可进一步向主人的手机发图片。当然主人也可以打开电脑,通过INTERNET在网页上监看家中的情况。该机器人也可以用在仓库、机场候机大厅、商场、银行、博物馆等场所。
家用机器人的诞生将实现由PC到PR时代转变,无论是在促进技术的进步,还是在引领个人生活新的方式方面都将会产生巨大的影响。
技术成熟度:小批量产品生产
12.项目名称:工业全自动点胶机器人
主要承担单位:哈尔滨工业大学
项目负责人:曲东升
工业全自动点胶机器人是电声和电子行业的十分重要和急需的生产设备,作为电声行业的最关键的工序之一就是点胶技术,目前,国内大部分电声器件的厂家还是以手工点胶为主,这样大大将低了生产效率和产品的一致性,其不足之处是,人利用简单的点胶工具和凭借自身的熟练程度,有很大的随意性,人对重复上述工作所造成的疲劳,很难在长时间里保证涂胶的一致性和稳定性,多胶和断胶的现象常有发生并且不可避免。针对上述问题,我们利用机器人技术、运动控制技术、数控技术、气动技术、示教编程技术等高新技术研发了一系列的高性能的工业全自动点胶机器人,实现示教编程、轨迹控制与点胶控制于一体的自动化操作,改变传统的人工机械操作方式,大大提高劳动生产率,从根本上保证产品的质量。目前该系列已经广泛应用在电声和电子行业中,其性能与稳定性得到了用户一致的好评。
技术成熟度:大批量生产
13.项目名称:五自由度穿戴式上肢康复机器人
主要承担单位:哈尔滨工业大学
项目负责人:杜志江
五自由度穿戴式上肢康复机器人可根据患者运动意图进行运动辅助,完成单、多关节运动训练,并提供准确细致的康复评价。
系统包括适应不同臂长的5自由度穿戴式机械臂、可调整高度的座椅系统、伺服控制系统、独立的肌电信号采集及处理系统等单元。能够实现基于力矩传感器模型的康复训练运动控制、基于sEMG的康复机器人辅助运动训练和基于sEMG的神经-肌肉损伤及康复评价。适用于脑卒中患者或手术后的上肢康复治疗、训练,或开展相应的研究工作。
项目成熟度:样机