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车载物料作业机器人工作平台

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：制造业

技术简介

该项目研制的车载物料作业机器人工作平台是把机械取样机升级为智能化取样机的配套控制系统，主要针对钢铁、电力企业进厂原材料(铁粉、焦煤)通道上的汽车物料取样机。该装置以取制样作业工艺为主线，集成研发汽车自动定位系统、自动取样控制系统，并采用网络远程视频控制、信息加密技术和随机取样技术，实现随机选择取样方案、智能完成取样进程、远程网络监控和客户信息保密的功能，满足了取样的客观性、公正性和真实代表性，达到了国标和取制样工艺对取样的要求。车载物料作业机器人工作平台系统可分为三个主要部分：自动汽车定位系统、取样控制系统和中央控制系统。自动汽车定位系统用于实时扫描检测车厢的长度、宽度以及停放位置，形成包括全部车厢区域的取样区域。取样控制系统用于控制全部取样动作。取样动作可分走位、取样、警示三类。中央控制系统作为控制核心，协调控制自动汽车定位系统和取样控制系统的工作，随机选择取样方案，还处理客户信息加密、解密和化验报表生成，并作为远程终端的控制服务器。授权远程终端既可以全程监控取样进程，也可以通过现场的主机控制取样操作，而制样系统则是相对独立的设备，可以通过接口与取样系统进行信息交换和联动控制。其中自动定位系统兼容声光探测技术和基于双目视觉的视频处理技术的方案，自动取样系统兼容桥式和悬臂式两种取样模式。系统主要技术性能指标包括四方面，具体测试和运行参数如下。1)汽车定位①定位速度：单次检测时间小于7秒(定位区域：20米×6米)；②定位精度：车体横向误差不大于7厘米，车体纵向误差不大于13厘米；③单次定位成功率不小于90﹪；④恶劣环境条件下定位成功率波动小于5﹪；⑤采用通用RS232接口技术，有明确的数据通信协议(仅对声光探测定位系统)；⑥适应全天候工作。2)自动取样①取样头走位精度：纵向误差≤13cm，横向误差≤7cm；②取样头走位速度：纵向最大速度≥1m/S，横向最大速度≥0.5m/S；③悬臂走位速度：轴向最大速度≥300/S，径向最大速度≥0.5m/S；④取样头穿透率：≥95﹪；⑤取样头保护率：≥99﹪。3)取样方案布点随机性：重复率≤3‰；布点均匀性：区域分布概率差异≤10﹪。4)主机软件主机软件在Windows操作系统下安装运行正常。
一种外墙维护清洗作业机器人

成熟度：正在研发

技术类型：实用新型

应用行业：制造业

技术简介

项目简介：外墙维护清洗作业机器人项目核心创新点： 1、机器人本体通过创新的柔性导轨移动、定位在建筑物的外墙上，方式安全可靠，并具广泛的适应性，移动与定位与外墙材质无关； 2、机器人为特型6自由度专用机器人，为机器人工作末端提供足够的灵活性以适应复杂多变的外墙作业工况。如正斜面、反斜面、水平面、垂直面、凸面、凹面等；通过控制中心对每个支脚以及各个电机的控制，使得清洗机器人能够跨越障碍并清洗各种异形障碍表面，清洗位置和清洗角度均得到较大提升。 3、本项目本质上是座板式单人吊具悬吊（蜘蛛人）作业的机器化，其适用范围和工效与之类似。项目详细用途：外墙的清洗、喷涂。预期效益说明：外墙清洗维护本身是个十分巨大的市场，而且需求是连续的（即隔段时间就会产生）；目前实际上还是蜘蛛人作业方式为主。如有能兼顾安全、工效、成本的外墙维护方式出现，市场将是以亿为单位计算。仅举一例：本地某栋大厦一年清洗一次，费用在40万左右，蜘蛛人方式作业；但今年（2020年）便不再允许；由于没有合适的作业方式，待工至今如本项目能实现生产销售，国内清洁清洗公司和一些大建筑群管理单位将是潜在客户，他们既有刚性的需求也有实际的效益，在安全和人工费持续上涨双重压力下，如有真正实用的机器人出现，市场绝不是问题。另：目前尚未发现国外有类似的产品，他们其实也是用蜘蛛人方式作业的。
核辐射环境下探测与作业机器人

成熟度：正在研发

技术类型：-

应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业

技术简介

通过引进国外核辐射探测技术与机器人辐射防护技术,研制了核辐射环境下探测与作业机器人,采用六轮车体设计,负载大,越障能力强,配备有双摄像系统,360度远程监视,可靠长通讯距离(200米以上)正常工作,自主探测核放射源方位,定位精度士5°,实时快速探测核辐射剂量。并配备有6轴机械手进行灵活遥控作业。该机器人技术可广泛应用于核技术利用行业放射源探测与事故处置、核电站行业探测作业及核设施退役以及军方核生化反恐等领域。
水下检测与作业机器人动力定位方法

成熟度：正在研发

技术类型：发明

应用行业：制造业

技术简介

本发明公开了一种水下检测与作业机器人动力定位方法，本发明解决动力定位受到波浪干扰而产生的不确定性问题，结合所研制的新型水下检测与作业机器人，基于流体动力学数字模拟辨识参数法建立动力学模型，进行六自由度动力定位分析。通过传感器获得水下机器人的位置和艏向，采用自适应无迹卡尔曼滤波算法实时估计水下机器人的状态，并采用非奇异终端滑模控制对推力予以补偿，以减小由波浪等随机带来的影响，根据定位误差设计力和力矩分配策略。该方法具有良好的动力定位效果，并且在受扰动后可以迅速调整动力分配策略，减小其带来的负面影响。
复杂水域作业机器人关键技术创新及应用

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：制造业

技术简介

一、该项目属于自动控制技术领域。二、主要发明内容和特点：中小型水下作业机器人由于其机动灵活、可在一定危险水域长时间工作等特点，成为水下反恐、水下检测和水下勘探等作业的主要任务承担者。机器人在水下执行监测等各种作业任务时，必须保持姿态、位置和运动状态的相对稳定，以便能够快速高效可靠地完成相关测量、监测和机械手操作等作业。然而，在复杂水域，水下作业机器人不可避免地受到复杂涌流干扰，使其运动状态发生剧烈改变，出现姿态控制不稳定、位置漂移、定深定航偏差等控制问题，可能导致作业失败等状况，从而无法圆满完成作业任务。由此，复杂水域涌流干扰问题已经成为制约中小型水下机器人作业应用和产业化发展的瓶颈。该项目从涌流检测分析和建模入手，开展抗涌流机构创新和控制算法研究，以实现复杂水域作业机器人稳定可靠工作。具体包括以下几点：1、采用复合机构系统实现涌流综合在线多参量检测和建模，为水下机器人在复杂水域中的涌流冲击扰动特性提供技术检测手段；采用多变焦立体模拟系统可以实现不同类型涌流的模拟测试。2、采用姿态内控制运动调节机构和变胞机构构建多模平衡调节系统，配合分形技术、多传感器技术融合多模控制算法实现水下机器人抗扰动主动稳定控制。3、基于开架式构架构建水下作业机器人通用平台，融合机械臂作业系统、多传感器系统、水下摄像系统和水下定位系统等多元探测作业系统，采用多任务管理综合平台实现复杂水域作业机器人多任务稳定作业。该项目以突破涌流扰动为入口，通过高校与企业相结合，求实创新，以技术发明为突破口，以产业升级为契机，开展了深入研究和技术研发，取得了一系列的创新成果。根据教育部科技查新工作站查新报告，“查新点，....，未见有与该项目查新点内容完全相同的文献报道”。该项目已获得国家发明专利授权35项，已获得实用新型专利授权4项，公开或实审发明专利12项，发表相关技术论文55篇。三、应用推广情况：该项目相关技术成果转化程度高，相关技术产品的中小型水下机器人具有灵活度高、定制性强、应用面广的特点，被大量地应用于国内外大型桥梁检测、水库大坝检测、公安水下反恐、缉毒、军队水下作战训练、水下地质勘探和新媒体水下新闻采集等等，为国家的公共安全提供了技术保障，成为国内中小型水下机器人产业化发展的先行者和标杆。该项目相关技术产品操作便捷、系统性能可靠稳定，获得了广大应用单位的认可和好评。应邀参加中央宣传部和国家发展改革委等部委主办的“砥砺奋进的五年大型成就展”。同时获得CCTV的报道和表彰。近三年项目新增产值超2亿元，新增利润达3972万元，取得了很好的社会经济效益。该项目相关技术产品远销挪威、西班牙、智利和印度等国，实现出口创汇。
通用型模块化管道内检测及疏、通、拆、排多功能作业机器人

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：制造业

技术简介

该课题组研究成果是一种能对多种人工无法进入的管道内部情况进行视频检测及疏、通、拆、排等多功能作业的专用机器人化装备。该装备包括运动系统、管内作业系统、监视录像系统、控制系统构成。该机器人采用模块化设计，通过各功能模块的组合，满足多种行业的特殊需求，具有在多粉尘状态下仍具有优良的抓地特性，并可实现高清晰度检测及快速定位及拆排等多项管道内作业。有效解决了机器人在管道内行驶及操控的可靠性、动作执行有效性、视频信号的抗干扰传输与存储、多处理器协调等实用技术问题，形成了自主知识产权。
网络通讯专用配线机器人

成熟度：通过小试

技术类型：-

应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业

技术简介

该课题攻破了特殊服役环境下作业机器人关键技术，完成了在恶劣及人工操作困难的环境下的网络通信专用配线机器人的研制，开发出具有自主知识产权的光纤配线机器人大容量样机及小容量样机，其中小容量样机为本大学研制。　　该课题突破了网络通讯专用配线机器人样机中的关键技术，攻克了线缆路径的智能管理技术，防止线缆间的缠绕，有效地避免了跳接过程对在线业务的影响；完成了机器人系统的模块化、标准化、小型化设计；实现了自动远程业务切换和自动远程链路质量故障检测、监测功能。在研究过程中还突破了的一些新的技术：冗余光纤管理、线缆自动收放技术；从CO 到客户端的链路可视化管理技术；多层智能控制技术；大容量适配通讯网络标准化，归一化，模块化，低成本技术。　　本大学研制的小容量 AODF（Automated Optical Distribution Frame）样机采用完全无缠绕算法，配线过程跳线永不缠绕，采用 LC 跳线连接器，系统标准配置 200 线， 400 端口，远程控制可视化的人机交互界面，链路资源信息从 CO 到客户端可视化。同时提出了一种基于 Clos 网的光纤自动配线系统，给出了设计方案。Clos 网通过使用多个较小交换容量的交换单元来构建大容量交叉矩阵，具有良好的可扩展性、较高的灵活性和可维护性。由于可重排 Clos 网可以节省硬件成本，提出的机械式光纤配线系统基于可重排 Clos 网，降低可重排算法的运算时间和复杂度，在工程上有实际意义。