基于并联机器人机构的轻量化位姿座架

基于机、电、热场耦合理论模型、影响机理与集成设计方法，提出了旨在实现明显降低自重、减小能耗、提高均温性等目标的索-桁组合背架结构、新型驱动机构、高效热控等创新结构与机构设计，成功研制了X波段新型高性能、轻质量、快响应的大型阵列实验天线，与常规方案相比,自重、驱动功率与造价可分别降低1/2, 2/3与1个量级，成功研制了国际上首部实验天线，支撑了国家科技进步一等奖成果。

成果应用领域：

（1）新体制雷达天线轻量化座架

（2）高精度光学系统

（3）俯仰、方位运动模拟器

（4）武器等行业装备座架与驱动系统

狭窄工作操作连续体机械臂

攻克了柔性连续体动静力建模与仿真技术，研制了一款结构简单、操作灵活的连续体机械臂，纤细的臂身能够进行各种弯曲变形，可进入狭窄空间进行各种操作，能够进行设备的视觉检测、异物清理与简单维护。机械臂末端弯曲90度，操作范围1.2m，负载能力10N。

成果应用领域：

（1）管道检修

（2）深腔检测

（3）异物清理

协作机器人驱控一体化关节模组

设计了一款高精度、柔性化、高密度、大扭矩协作机器人模块化关节。研制了内嵌于关节的驱动-感知-控制一体化系统，基于硬件编程语言实现了底层磁场导向控制与顶层模型预测控制。关节额定力矩>20Nm，额定速度>20rpm，定位精度<0.02°，关节重量<4kg，功率密度>0.5kW/kg。

成果应用领域：

（1）精密装配机器人关节

（2）检测拣选机器人

（3）喷漆涂胶机器人

（4）抛光打磨机器人

（5）上下物料机器人

（6）搬运码垛机器人

电容式接近-触觉双模传感阵列

针对机器人电子皮肤共形适应及灵敏度低等问题，采用大规模丝网印刷技术制备了能够实现接近觉、触觉进行双模感知的柔性传感阵列。制备的器件能够与机械手进行共形贴合，并能实现对检测物体的位置、距离甚至形状进行感知。进一步通过硬件电路以及算法优化实现对被抓取物体的握力自适应调节。

成果应用领域：

（1）人机交互

（2）接近觉感知

（3）触觉感知

（4）检测拣选

（5）精密装配

（6）搬运码垛

多旋翼无人机智能抓捕与收纳机器人

开发无人机抓捕机器人系统优化设计与仿真综合软件平台，提出了一种基于ArUco marker及稀疏光流的动态目标视觉测量与跟踪方案，以提高动态目标检测准确度、减小双目立体匹配匹配误差。利用检测到的ArUco marker标记实现旋翼无人机的动态跟踪，同时利用双目视觉系统测量ArUco marker在相机坐标系下的相对坐标并进行平面拟合。能够实现百公斤级无人机在30度地面的安全抓捕与收纳。

成果应用领域：

（1）路桥等基建行业勘察无人机回收

（2）军事领域侦查无人机回收

六自由度并联机器人设计与控制综合平台

开发了用于6自由度并联机器人机/结构优化设计的综合软件平台，研制了完全自主知识产权的多轴协调运动控制软硬件系统，获授权发明专利3项、软件登记软件著作权2件。产品性能覆盖50-500kg负载、微米-亚毫米级精度。成果先后应用于“中国天眼”FAST50米演示验证系统、多波束天线支撑与指向一体化座架以及思灵协作机器人系统。

成果应用领域：

（1）六自由度运动模拟器

（2）协作机器人系统

（3）大型工件自动调整、对接配准

六足轮腿复合式机器人设计与控制

完成了六足轮退复合式机器人平台搭建，突破了其构型与尺度综合等关键技术，建立了机器人轮式和单腿式运动学模型，研制了轮腿复合式机器人原理样机，实现了轮腿式机器人步态规划和运动控制。受理发明专利11项（其中授权6项）。项目成果可为复杂环境应用场景中自主系统的设计提供借鉴，提高地形适应性和机动性。

成果应用领域：

（1）非结构化环境安全巡检

（2）战场巡逻、侦查、物资运输

操控类特种传感器

力敏、拇指位移、滚轮、轨迹球、线位移、角位移等操控类特种传感器，满足人机工程学设计要求，具备高动态输出、感应灵敏等特点，可用于特种装备、大型机械等操控系统中，或集成于操控手柄。

成果应用领域：

已应用于多个国产型号飞机和特种车辆的操控系统和多类型模拟器系统中。

磁吸式噪声/振动传感器

面向水泵、变压器、风机等大型生产设备故障诊断和预警需求，对设备运行的噪声和振动状态进行持续采集和网络化输出，配合后端故障诊断算法模型，对设备异常进行实时分析、诊断和预警，安装方式为磁吸式，简单便捷。

成果应用领域：

已应用于部分省份变电站的电抗器、水泵、变压器的故障诊断预警。

电力电缆缺陷状态诊断

采用多源信息融合技术对电力电缆的全生命周期运行状态进行诊断与评估，可提前预判电缆绝缘变化趋势，实现电缆精准运维，最大限度避免输配电中重大安全事故，迎合国家经济快速发展对电力运行安全保障的迫切需要。国家电网及南方电网下属电力公司均可推广使用，市场需求量大，产业化前景广阔。

成果应用领域：

(1) 10kV～35kV配网电缆线路

(2) 市政路灯系统电缆线路

(3) 电力电缆厂质检

轨道交通系统扣件缺失自动检测车

研制了地铁扣件缺失/松脱自动检测车，能在检测车行进过程中自动识别扣件缺失/松脱，实现重大运行事故提前预警，具体参数:

（1）检测车行进速度不小于5km/h。

（2）扣件丢失检出率不低于99.5%。。

（3）扣件紧固螺栓松动一圈以上检出率不低于95.5%。

成果应用领域：

（1）为深圳地铁研发了第一代产品，样车已在深圳地铁测试验收

（2）现正在研发第二代产品，降低总体功耗并提高信息化水平

基于物联网+体能训练管理分析系统

综合采用了近亚米级北斗定位、智能穿戴、物联网+、网络通信、数据库以及云服务等技术，对军、警人员体能训练过程中的行为参数和人体生理参数如心率、血氧饱度等数据进行采集，实现训练过程的实时监测，数据分析和挖掘，实现对训练全过程的个性化和精细化管理，优化训练计划。此外使用本系统能够解决军事训练中虚报、运动过程中意外伤害和体质异常预警的问题，在满足加大训练强度要求的同时确保人员的生命安全。

成果应用领域：

（1）为消防、警察、军队训练提供一套科学的体能训练管理分析系统

（2）运动健康智能穿戴设备

柔性制造系统活性控制

多年从事柔性制造系统、复杂系统的应用基础研究，提出一系列基于离散系统模型的分析与控制方法，相关研究获得国内外多所高校与企业的认可。所研发的卫星式柔板印刷机协同压力控制系统，简化印刷生产过程，极大提高生产效率。科技成果助力企业累计销售额超过2亿元，取得了良好的经济效益及社会效益。

成果应用领域：

（1）柔性制造系统建模分析与优化

（2）智能仓储系统

（3）多机器人协同系统

（4）基于大数据的产品生命周期管理

（5）基于多传感器信息融合的智能控制