找到9项技术成果数据。
找技术 >非接触式机器人关节章动减速器
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
本展品利用磁力传动及章动传动原理,巧妙设计了磁力齿轮,以磁力传动代替机械接触传动,解决传统机械接触式章动减速器齿面接触变形、机械磨损、齿面间需润滑等问题,降低了振动和噪声,具有高效节能、无需润滑、过载保护等特点,可作为工业机器人关节减速器。
采用触摸屏HMI人机界面的小型多关节机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术简介:面向高校和中小学创新教育需要,以及现有的教育机器人(小型机械手)无法人机交互只能使用键盘或按键控制的问题,使用具有UART接口和可二次开发功能的8寸触摸屏设计了具有良好人机交互和控制功能的小型多关节机器人。小型多关节机器人系统采用舵机驱动形式,从下至上共有6个舵机。下面的四个舵机可实现360度的转动,最上面(末端)的两个舵机可实现60度的转动。最大工作空间半径可达1m左右。机器人系统控制器采用具有ISP功能的高速8位MCU,可非常方便的实现程序升级。同时,MCU控制板还应用了Kalman滤波技术,可以5ms间隔实时检测舵机的驱动电流,在电流超过额定电流时可切断主电路和相应舵机的PWM控制电路,实现电机的过流保护。通过软件技术还实现了即将到位检测和控制。技术手段提高了系统的安全性和可靠性,避免出现舵机卡死或烧坏等意外现象。本系统MCU采用标准C语言设计和编写。小型多关节机器人可用于中小学的创新实践和机器人教育和竞赛,也可用于低年级机械电子工程和自动化控制等专业的本科生控制类课程教学和实践中。技术的应用领域前景分析:中国现有中学7万余所,小学30.09万余所。按照20%的市场份额和每校采购5-10台/套计算,全国就有40-80万套的潜在市场。再按照20%的实际需求计算,全国每年有8-16万台/套的实际需求。机器人用舵机的实际使用寿命一般为3年左右,就是说,每3年左右就有一批更新换代的实际需求。市场前景相当可观。经济收益分析:市面上现有HMI的六舵机小型关节机器人的市场售价一般为8000元/台(套)左右。机械材料和加工费用约600元,6个舵机费用约400元,电子芯片费用约100元,PCB加工费用约60元,其余费用约在50元。每台/套毛利润约在6800元左右。扣除20%的税费,20%的人工,20%的设计和研发费用,每台/套净利润约在2500-3000元左右,占售价的35%左右。按每年2万套计算,净利润大约为5000-6000万元/年。厂房条件建议:机械部件和PCB可以外协加工,50-100平左右的厂房即可生产和加工。备注:已研发成功,并经过中试。相关成果已申报国家发明专利。
关节式码垛机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介我们开发的 PT1300 系列机器人是高性能重负载工业机器人。基于简单可靠的设计,PT1300 提供了复杂的运动控制和持续高生产效率的性能。该型号机器人具有本公司最新研发的智能机器人控制系统。PT1300 机器人是一种四轴的、模块化结构、伺服驱动的专为纸箱包装和材料处理而设计的设备。我们根据其参数的不同将其分为 A,B 型。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于哈尔滨三联制药和杭州娃哈哈集团,结果表明效果显著,经济和社会效益明显。技术指标控制轴, 4 轴;设置形式, 地面设置;动作范围(最大动作速度), J1(底座), 360°(85°/sec)6.28rad(1.48rad/sec), J2(大臂), 144°(90°/sec)2.51rad(1.57rad/sec), J3(前臂), 136°(100°/sec)2.37rad(1.75rad/sec), J4(手腕), 540°(300°/sec)9.42rad(3.32rad/sec);机械手腕部可搬运重量, 300kg;机械手腕允许负载惯量, 137kg·㎡;搬运能力, 500 次/小时;驱动方式, 基于AC 伺服电机的电气驱动;重复定位精度, ±0.5mm;机器人重量, 2000kg市场分析和应用前景该设备不但可在饮料线生产线自动化码垛,也完全适应各种工业或其他领域产品码垛,这将是我们下一步应用的方向和目标。同时,纵观我国食品医药生产现状,机器代替手工的码垛方式是大势所趋,有着很大的产业化前景。社会经济效益分析目前人工码垛工位每天两班需要 10 名熟练工人才能完成所有的码垛任务,而机器人码垛工作站运行一天两班则只需要 6 人就可以实现自动码垛任务。从而大大降低了工人的劳动强度和本工位所需的人数,而且码垛质量也大大提高。全国有大量同类设备的市场需求,如能推广应用,将产生极大的经济效益和社会效益。
地面无人机器人平台(产品)
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:居民服务、修理和其他服务业
技术简介
成果简介:本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源:国家自然基金 技术领域:信息技术 应用范围:服务型机器人 现状特点:国内领先、国际先进 技术创新:研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节,可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂,使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互,为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 所在阶段:原理样机 成果知识产权:申请发明专利4项 成果转让方式:合作开发/技术转让 市场状况及效益分析:市场状况:服务型机器人以及可使用在非结构化环境中的机器人是现在机器 人研究的热点,也是社会关注的焦点。传统的刚性工业机器人构建传感器壁垒,采用柔顺控制算法实现对环境的柔顺性。但是,由于受到传感器测量带宽和计算机速度限制,无法对快速冲击碰撞及时响应,导致机械臂作业过程的安全性难以保障,目前一般还是应用在与人类隔绝的环境中,很难真正地与人类和谐相处。 基于上述原因,国内外鲜有产品化、实用化的服务型机器人出现。近年来,随着机器人技术研究的深入,具有内在柔性的关节受到国外科研人员的关注并成为机器人发展的一个重要分支,国外的研究已经初步达到了市场化的程度,而国内实用化方面的研究工作还有待深入。因此,将柔性关节和仿人柔性机器人产品化对促进我国的机器人技术具有极大的意义,其研究成果可以使国内服务机器人从性能和质量方面踏上一个新的台阶,拥有广阔的国内和国际市场。 效益分析:本项目所研制的一体化柔性关节采用机电一体的模块化设计,具有高内聚、高集成化、高输出力矩和内在柔性等特点,可以快速地搭建出可与人类或环境安全接触的服务型机器人,具有很高的市场推广价值,通过相关技术转化会产生较大的经济效益。 本项目所研制的仿人柔性机器人可以应用于与人类安全接触的如按摩、康复等操作的服务机器人领域,具有安全性、友好性、便于快速安装维修等特点,可以实现具有中医特色的主动按摩。另外,还可以应用在安装、维修、装配等需要与人类密切协调的场合。因此,通过对相关技术的转化,可以改变现机器人很难与人类和谐相处的局面,从而产生巨大的经济和社会效益。 图片展示:
九轴桁架机器人研发
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品采用桁架结构复合旋转关节轴,兼具桁架与关节机器人的特征,模块化手爪适宜于壳体类零件的搬运,上下料辅助时间短、占地面积小、维修方便;项目采用平行四边形机构与直线插补技术,实现Y轴的平移,同时降低了重心,节省了空间,避免了干涉;采用全伺服控制,实现多轴联动,双臂结构可完成零件多姿态上下料,适用于多种生产线的不同工序、不同设备组线的生产线布局,可连续长时间运行,可靠性高,获得实用新型专利2项。
机器人关节谐波减速器产业化
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目研制的谐波减速器系列化产品是航空航天、机器人、造船、仪器仪表等行业中不可替代的高精度传动装置,与一般减速机构相比,在相同的工作条件下,谐波减速器在体积、重量、外形尺寸、齿面接触应力、运动平稳性等方面具有明显的优势。目前,项目组提出了满足产业化要求的齿形设计理论、掌握了包括柔轮、刚轮以及波发生器在内的核心零件的加工工艺,形成了一整套谐波减速器专用制造装备,谐波减速器样机在机器人产品中的性能测试指标已经达到国内先进水平,除了标准化的产品外,适用于光学精密转台和惯性导航系统的定制化谐波减速器产品也在样机升级和试用阶段,机器人关节的一体化模组也在设计开发阶段。市场分析目前,谐波减速器产品朝着高端定制化、集成模块化以及小型化等方向发展和聚焦;高端定制化是针对特定工况条件下的使用寿命、传动精度和刚度特性的定制化需求,具体是通过改变齿形参数和结构优化来实现,是目前国产谐波减速器最薄弱的环节;集成模块化主要采用的方式是将谐波减速器和输入电机集成为一个模块,并配备专门开发的控制板,实现应用领域的模块化替换,是国产谐波减速器厂家集中开发的方向;小型化是航天和医疗等领域对狭小空间内的传动的需求,也是技术最密集的方向。已有应用情况团队研制的三种型号谐波减速器样机在遨博(北京)智能科技有限公司的最新产品AUB0T7上开展了应用验证,样机的传动精度、刚度特性以及使用寿命都可以满足服务型的使用需求,并取得产品应用报告;此外光学领域的精密转台、航空航天用的多级精密减速器以及惯导用系统的电动舵机也在试用定制化的谐波产品,相关产品的试用企业包括武汉红星杨科技开发有限公司和中国运载火箭技术研究院等。产业化成本效益分析项目的产业化成本为2000万元主要用于购置高精度加工机床,专用检测设备等固定资产、专用加工刀具以及研发投入和流动资金的使用。项目净利润大于20%,项目从第3年可以实现正收益,预计投资回报回收期为5年左右。目前国内生产的谐波减速器产品在精度一致性和使用寿命等性能指标跟日本同类产品依然有很大差距,项目产业化会提高国产谐波减速器在高端市场的占有率。
智能腿足机器人用高爆发力关节模组
成熟度:通过中试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
➢成果简介扁平化设计、超薄的结构、驱动一体关节模组,完美融合电机、驱动、编码器与减速器技术,在保证体积精简和结构稳定的同时,有效提升扭矩密度,为智能机器人提供强劲动力。➢主要技术指标(1)峰值力矩密度: 50N.m/kg (2)额定电压: 24 36V(3)额定转速: 250RPM➢技术优势(1)高转矩密度,比国内同类品提升15%; (2) 驱控一体化设计技术,电路高度集成; (3)实现无线控制,远程监测转矩、转速参数➢社会和经济效益项目拟新增产值200万元➢应用场景腿足机器人、多旋翼无人机等
高载重足式机器人阀缸一体化关节液压驱动器
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
高载重足式机器人由液压驱动,对未知、非结构环境具有很好的适应能力,特别是近年来与具有体积小、输出功率大等优势的液压驱动系统相结合,大大提高了其装载能力,也使其更加适用于野外复杂环境下的探测、运输、救援和军事辅助等任务,具有广阔的军用前景和民用价值。 该类机器人包含踝关节、膝关节、髋关节等多个主动自由度,各主动自由度均为阀缸一体化关节液压驱动器驱动。而传统的液压驱动技术主要存在以下两方面问题:一方面,传统的阀控缸驱动器采用阀缸非一体化结构,难于适应轻量化及高功率密度需求;另一方面,传统的柔顺控制方法仅适用于线性驱动系统,难以补偿液压系统的非线性及负载的不确定性。为解决上述问题,燕山大学在大量的理论分析和实验数据的基础上,提出了一种新型的高集成性液压驱动单元结构和一种新型的足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法。本次展出的阀缸一体化关节液压驱动器产品,是我国自主研发的液压驱动型足式机器人样机的关节驱动系统,其主要优势主要体现在以下三个方面: (1)研发的液压驱动器结构,摒弃了传统阀控缸的非一体化结构,解决了足式机器人液压驱动系统中伺服控制元件、执行机构、流量分配机构及多传感器的高功率密度集成问题。其结构紧凑、体积小、重量轻,结构参数及工作参数均采用先进的理论优化方法,实践表明,该液压驱动单元结构能够很好的适应足式机器人的关节液压驱动要求。该液压驱动单元结构已于2013年授权实用新型专利,并于2015年授权国家发明专利,是拥有我国自主知识产权的高新科学技术产品。 (2)研发的液压驱动单元的柔顺控制方法,极大程度地解决了由于液压系统引入带来的主动柔顺控制性能降低的问题。该柔顺控制方法已申请发明专利,由教育部科技查新工作站G11提供的查新报告表明,该种柔顺控制方法具有原始创新性。掌握足式机器人液压驱动器的核心柔顺控制技术,将使本项目研发的液压驱动器具备更好的国内外市场竞争力。 (3)研发的液压驱动单元可集成多种型号的小型伺服阀,包括:704所的射流管式伺服阀、609所的喷嘴挡板式伺服阀及襄阳航宇的压力-流量伺服阀等,更具了更好的通用性;其伺服缸虽选用了高强度7075铝合金材料,但其加工和装配均由企业独立完成,也很好地降低了伺服缸及附属零部件的成本。 以上三方面优势均有效地提高了产品的市场竞争力,使该产品具备了更好的应用前景,现已陆续应用于河北省重型机械流体动力传输与控制实验室的液压驱动单元性能测试平台、哈尔滨龙海特机器人科技有限公司的足式机器人单腿实验平台等设备中。 实施条件: 该关节液压驱动器功重比高、结构紧凑,可应用于各类足式机器人的驱动关节,对原材料、设备、厂房、人力资源、环保等方面的要求不高。 原材料:该液压驱动器所涉及的各类传感器、伺服阀等均为国产元件,交货期短。 设备:加工精度要求较高的非标件,其原材料选购、加工可交由其他企业完成,生产商只需配置相关组装设备及调试设备。 厂房:生产商只需投建1000平方米的精密组装车间,配置相关的组装设备,各类传感器、伺服阀等可直接外购,非标件交由其他企业完成,即可实现液压驱动器的组装、调试及性能测试,不需要再购置其他生产设备。 人力资源:投建精密组装车间、配置相关组装设备,投入若干装备工人及调试人员。 环保:该液压驱动器组装及调试过程中会产生一定的噪声污染,对环境其它危害很小。
坐卧式多关节康复机器人研发
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上,由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计,在中国脑卒中发病率达120/10万,颅脑损伤发病率达783.3/10万,脊髓损伤发病率达20/100万,其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响,同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人,主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点: (1)驱动部置于大腿转动关节后端,作为配重来平衡运动部分重量; (2)腿部杆长自动调节和设定; (3)左右机械臂之间的宽度自动调节; (4)关节扭矩测量不通过中间传动环节; (5)驱动部分和导线完全封装。 性能指标: (1)单腿自由度:3; (2)适应患者:155-190cm; (3)腿部杆长调节范围:90mm; (4)转动范围:髋关节0~80°,膝关节0~120°,踝关节-20~30°; (5)关节速度:髋膝踝关节(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min); (6)关节力矩:髋膝踝关节(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。 创新点: (1)机械臂自平衡的轻量化设计;髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计;可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 (2)基于关节力矩传感器、腿部传感器,肌电信号采集系统的主动辅助训练控制;基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。
找到9项技术成果数据。
找技术 >非接触式机器人关节章动减速器
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
本展品利用磁力传动及章动传动原理,巧妙设计了磁力齿轮,以磁力传动代替机械接触传动,解决传统机械接触式章动减速器齿面接触变形、机械磨损、齿面间需润滑等问题,降低了振动和噪声,具有高效节能、无需润滑、过载保护等特点,可作为工业机器人关节减速器。
采用触摸屏HMI人机界面的小型多关节机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术简介:面向高校和中小学创新教育需要,以及现有的教育机器人(小型机械手)无法人机交互只能使用键盘或按键控制的问题,使用具有UART接口和可二次开发功能的8寸触摸屏设计了具有良好人机交互和控制功能的小型多关节机器人。小型多关节机器人系统采用舵机驱动形式,从下至上共有6个舵机。下面的四个舵机可实现360度的转动,最上面(末端)的两个舵机可实现60度的转动。最大工作空间半径可达1m左右。机器人系统控制器采用具有ISP功能的高速8位MCU,可非常方便的实现程序升级。同时,MCU控制板还应用了Kalman滤波技术,可以5ms间隔实时检测舵机的驱动电流,在电流超过额定电流时可切断主电路和相应舵机的PWM控制电路,实现电机的过流保护。通过软件技术还实现了即将到位检测和控制。技术手段提高了系统的安全性和可靠性,避免出现舵机卡死或烧坏等意外现象。本系统MCU采用标准C语言设计和编写。小型多关节机器人可用于中小学的创新实践和机器人教育和竞赛,也可用于低年级机械电子工程和自动化控制等专业的本科生控制类课程教学和实践中。技术的应用领域前景分析:中国现有中学7万余所,小学30.09万余所。按照20%的市场份额和每校采购5-10台/套计算,全国就有40-80万套的潜在市场。再按照20%的实际需求计算,全国每年有8-16万台/套的实际需求。机器人用舵机的实际使用寿命一般为3年左右,就是说,每3年左右就有一批更新换代的实际需求。市场前景相当可观。经济收益分析:市面上现有HMI的六舵机小型关节机器人的市场售价一般为8000元/台(套)左右。机械材料和加工费用约600元,6个舵机费用约400元,电子芯片费用约100元,PCB加工费用约60元,其余费用约在50元。每台/套毛利润约在6800元左右。扣除20%的税费,20%的人工,20%的设计和研发费用,每台/套净利润约在2500-3000元左右,占售价的35%左右。按每年2万套计算,净利润大约为5000-6000万元/年。厂房条件建议:机械部件和PCB可以外协加工,50-100平左右的厂房即可生产和加工。备注:已研发成功,并经过中试。相关成果已申报国家发明专利。
关节式码垛机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介我们开发的 PT1300 系列机器人是高性能重负载工业机器人。基于简单可靠的设计,PT1300 提供了复杂的运动控制和持续高生产效率的性能。该型号机器人具有本公司最新研发的智能机器人控制系统。PT1300 机器人是一种四轴的、模块化结构、伺服驱动的专为纸箱包装和材料处理而设计的设备。我们根据其参数的不同将其分为 A,B 型。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于哈尔滨三联制药和杭州娃哈哈集团,结果表明效果显著,经济和社会效益明显。技术指标控制轴, 4 轴;设置形式, 地面设置;动作范围(最大动作速度), J1(底座), 360°(85°/sec)6.28rad(1.48rad/sec), J2(大臂), 144°(90°/sec)2.51rad(1.57rad/sec), J3(前臂), 136°(100°/sec)2.37rad(1.75rad/sec), J4(手腕), 540°(300°/sec)9.42rad(3.32rad/sec);机械手腕部可搬运重量, 300kg;机械手腕允许负载惯量, 137kg·㎡;搬运能力, 500 次/小时;驱动方式, 基于AC 伺服电机的电气驱动;重复定位精度, ±0.5mm;机器人重量, 2000kg市场分析和应用前景该设备不但可在饮料线生产线自动化码垛,也完全适应各种工业或其他领域产品码垛,这将是我们下一步应用的方向和目标。同时,纵观我国食品医药生产现状,机器代替手工的码垛方式是大势所趋,有着很大的产业化前景。社会经济效益分析目前人工码垛工位每天两班需要 10 名熟练工人才能完成所有的码垛任务,而机器人码垛工作站运行一天两班则只需要 6 人就可以实现自动码垛任务。从而大大降低了工人的劳动强度和本工位所需的人数,而且码垛质量也大大提高。全国有大量同类设备的市场需求,如能推广应用,将产生极大的经济效益和社会效益。
地面无人机器人平台(产品)
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:居民服务、修理和其他服务业
技术简介
成果简介:本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源:国家自然基金 技术领域:信息技术 应用范围:服务型机器人 现状特点:国内领先、国际先进 技术创新:研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节,可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂,使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互,为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 所在阶段:原理样机 成果知识产权:申请发明专利4项 成果转让方式:合作开发/技术转让 市场状况及效益分析:市场状况:服务型机器人以及可使用在非结构化环境中的机器人是现在机器 人研究的热点,也是社会关注的焦点。传统的刚性工业机器人构建传感器壁垒,采用柔顺控制算法实现对环境的柔顺性。但是,由于受到传感器测量带宽和计算机速度限制,无法对快速冲击碰撞及时响应,导致机械臂作业过程的安全性难以保障,目前一般还是应用在与人类隔绝的环境中,很难真正地与人类和谐相处。 基于上述原因,国内外鲜有产品化、实用化的服务型机器人出现。近年来,随着机器人技术研究的深入,具有内在柔性的关节受到国外科研人员的关注并成为机器人发展的一个重要分支,国外的研究已经初步达到了市场化的程度,而国内实用化方面的研究工作还有待深入。因此,将柔性关节和仿人柔性机器人产品化对促进我国的机器人技术具有极大的意义,其研究成果可以使国内服务机器人从性能和质量方面踏上一个新的台阶,拥有广阔的国内和国际市场。 效益分析:本项目所研制的一体化柔性关节采用机电一体的模块化设计,具有高内聚、高集成化、高输出力矩和内在柔性等特点,可以快速地搭建出可与人类或环境安全接触的服务型机器人,具有很高的市场推广价值,通过相关技术转化会产生较大的经济效益。 本项目所研制的仿人柔性机器人可以应用于与人类安全接触的如按摩、康复等操作的服务机器人领域,具有安全性、友好性、便于快速安装维修等特点,可以实现具有中医特色的主动按摩。另外,还可以应用在安装、维修、装配等需要与人类密切协调的场合。因此,通过对相关技术的转化,可以改变现机器人很难与人类和谐相处的局面,从而产生巨大的经济和社会效益。 图片展示:
九轴桁架机器人研发
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品采用桁架结构复合旋转关节轴,兼具桁架与关节机器人的特征,模块化手爪适宜于壳体类零件的搬运,上下料辅助时间短、占地面积小、维修方便;项目采用平行四边形机构与直线插补技术,实现Y轴的平移,同时降低了重心,节省了空间,避免了干涉;采用全伺服控制,实现多轴联动,双臂结构可完成零件多姿态上下料,适用于多种生产线的不同工序、不同设备组线的生产线布局,可连续长时间运行,可靠性高,获得实用新型专利2项。
机器人关节谐波减速器产业化
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目研制的谐波减速器系列化产品是航空航天、机器人、造船、仪器仪表等行业中不可替代的高精度传动装置,与一般减速机构相比,在相同的工作条件下,谐波减速器在体积、重量、外形尺寸、齿面接触应力、运动平稳性等方面具有明显的优势。目前,项目组提出了满足产业化要求的齿形设计理论、掌握了包括柔轮、刚轮以及波发生器在内的核心零件的加工工艺,形成了一整套谐波减速器专用制造装备,谐波减速器样机在机器人产品中的性能测试指标已经达到国内先进水平,除了标准化的产品外,适用于光学精密转台和惯性导航系统的定制化谐波减速器产品也在样机升级和试用阶段,机器人关节的一体化模组也在设计开发阶段。市场分析目前,谐波减速器产品朝着高端定制化、集成模块化以及小型化等方向发展和聚焦;高端定制化是针对特定工况条件下的使用寿命、传动精度和刚度特性的定制化需求,具体是通过改变齿形参数和结构优化来实现,是目前国产谐波减速器最薄弱的环节;集成模块化主要采用的方式是将谐波减速器和输入电机集成为一个模块,并配备专门开发的控制板,实现应用领域的模块化替换,是国产谐波减速器厂家集中开发的方向;小型化是航天和医疗等领域对狭小空间内的传动的需求,也是技术最密集的方向。已有应用情况团队研制的三种型号谐波减速器样机在遨博(北京)智能科技有限公司的最新产品AUB0T7上开展了应用验证,样机的传动精度、刚度特性以及使用寿命都可以满足服务型的使用需求,并取得产品应用报告;此外光学领域的精密转台、航空航天用的多级精密减速器以及惯导用系统的电动舵机也在试用定制化的谐波产品,相关产品的试用企业包括武汉红星杨科技开发有限公司和中国运载火箭技术研究院等。产业化成本效益分析项目的产业化成本为2000万元主要用于购置高精度加工机床,专用检测设备等固定资产、专用加工刀具以及研发投入和流动资金的使用。项目净利润大于20%,项目从第3年可以实现正收益,预计投资回报回收期为5年左右。目前国内生产的谐波减速器产品在精度一致性和使用寿命等性能指标跟日本同类产品依然有很大差距,项目产业化会提高国产谐波减速器在高端市场的占有率。
智能腿足机器人用高爆发力关节模组
成熟度:通过中试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
➢成果简介扁平化设计、超薄的结构、驱动一体关节模组,完美融合电机、驱动、编码器与减速器技术,在保证体积精简和结构稳定的同时,有效提升扭矩密度,为智能机器人提供强劲动力。➢主要技术指标(1)峰值力矩密度: 50N.m/kg (2)额定电压: 24 36V(3)额定转速: 250RPM➢技术优势(1)高转矩密度,比国内同类品提升15%; (2) 驱控一体化设计技术,电路高度集成; (3)实现无线控制,远程监测转矩、转速参数➢社会和经济效益项目拟新增产值200万元➢应用场景腿足机器人、多旋翼无人机等
高载重足式机器人阀缸一体化关节液压驱动器
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
高载重足式机器人由液压驱动,对未知、非结构环境具有很好的适应能力,特别是近年来与具有体积小、输出功率大等优势的液压驱动系统相结合,大大提高了其装载能力,也使其更加适用于野外复杂环境下的探测、运输、救援和军事辅助等任务,具有广阔的军用前景和民用价值。 该类机器人包含踝关节、膝关节、髋关节等多个主动自由度,各主动自由度均为阀缸一体化关节液压驱动器驱动。而传统的液压驱动技术主要存在以下两方面问题:一方面,传统的阀控缸驱动器采用阀缸非一体化结构,难于适应轻量化及高功率密度需求;另一方面,传统的柔顺控制方法仅适用于线性驱动系统,难以补偿液压系统的非线性及负载的不确定性。为解决上述问题,燕山大学在大量的理论分析和实验数据的基础上,提出了一种新型的高集成性液压驱动单元结构和一种新型的足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法。本次展出的阀缸一体化关节液压驱动器产品,是我国自主研发的液压驱动型足式机器人样机的关节驱动系统,其主要优势主要体现在以下三个方面: (1)研发的液压驱动器结构,摒弃了传统阀控缸的非一体化结构,解决了足式机器人液压驱动系统中伺服控制元件、执行机构、流量分配机构及多传感器的高功率密度集成问题。其结构紧凑、体积小、重量轻,结构参数及工作参数均采用先进的理论优化方法,实践表明,该液压驱动单元结构能够很好的适应足式机器人的关节液压驱动要求。该液压驱动单元结构已于2013年授权实用新型专利,并于2015年授权国家发明专利,是拥有我国自主知识产权的高新科学技术产品。 (2)研发的液压驱动单元的柔顺控制方法,极大程度地解决了由于液压系统引入带来的主动柔顺控制性能降低的问题。该柔顺控制方法已申请发明专利,由教育部科技查新工作站G11提供的查新报告表明,该种柔顺控制方法具有原始创新性。掌握足式机器人液压驱动器的核心柔顺控制技术,将使本项目研发的液压驱动器具备更好的国内外市场竞争力。 (3)研发的液压驱动单元可集成多种型号的小型伺服阀,包括:704所的射流管式伺服阀、609所的喷嘴挡板式伺服阀及襄阳航宇的压力-流量伺服阀等,更具了更好的通用性;其伺服缸虽选用了高强度7075铝合金材料,但其加工和装配均由企业独立完成,也很好地降低了伺服缸及附属零部件的成本。 以上三方面优势均有效地提高了产品的市场竞争力,使该产品具备了更好的应用前景,现已陆续应用于河北省重型机械流体动力传输与控制实验室的液压驱动单元性能测试平台、哈尔滨龙海特机器人科技有限公司的足式机器人单腿实验平台等设备中。 实施条件: 该关节液压驱动器功重比高、结构紧凑,可应用于各类足式机器人的驱动关节,对原材料、设备、厂房、人力资源、环保等方面的要求不高。 原材料:该液压驱动器所涉及的各类传感器、伺服阀等均为国产元件,交货期短。 设备:加工精度要求较高的非标件,其原材料选购、加工可交由其他企业完成,生产商只需配置相关组装设备及调试设备。 厂房:生产商只需投建1000平方米的精密组装车间,配置相关的组装设备,各类传感器、伺服阀等可直接外购,非标件交由其他企业完成,即可实现液压驱动器的组装、调试及性能测试,不需要再购置其他生产设备。 人力资源:投建精密组装车间、配置相关组装设备,投入若干装备工人及调试人员。 环保:该液压驱动器组装及调试过程中会产生一定的噪声污染,对环境其它危害很小。
坐卧式多关节康复机器人研发
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上,由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计,在中国脑卒中发病率达120/10万,颅脑损伤发病率达783.3/10万,脊髓损伤发病率达20/100万,其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响,同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人,主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点: (1)驱动部置于大腿转动关节后端,作为配重来平衡运动部分重量; (2)腿部杆长自动调节和设定; (3)左右机械臂之间的宽度自动调节; (4)关节扭矩测量不通过中间传动环节; (5)驱动部分和导线完全封装。 性能指标: (1)单腿自由度:3; (2)适应患者:155-190cm; (3)腿部杆长调节范围:90mm; (4)转动范围:髋关节0~80°,膝关节0~120°,踝关节-20~30°; (5)关节速度:髋膝踝关节(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min); (6)关节力矩:髋膝踝关节(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。 创新点: (1)机械臂自平衡的轻量化设计;髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计;可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 (2)基于关节力矩传感器、腿部传感器,肌电信号采集系统的主动辅助训练控制;基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。
找到9项技术成果数据。
找技术 >非接触式机器人关节章动减速器
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
本展品利用磁力传动及章动传动原理,巧妙设计了磁力齿轮,以磁力传动代替机械接触传动,解决传统机械接触式章动减速器齿面接触变形、机械磨损、齿面间需润滑等问题,降低了振动和噪声,具有高效节能、无需润滑、过载保护等特点,可作为工业机器人关节减速器。
采用触摸屏HMI人机界面的小型多关节机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术简介:面向高校和中小学创新教育需要,以及现有的教育机器人(小型机械手)无法人机交互只能使用键盘或按键控制的问题,使用具有UART接口和可二次开发功能的8寸触摸屏设计了具有良好人机交互和控制功能的小型多关节机器人。小型多关节机器人系统采用舵机驱动形式,从下至上共有6个舵机。下面的四个舵机可实现360度的转动,最上面(末端)的两个舵机可实现60度的转动。最大工作空间半径可达1m左右。机器人系统控制器采用具有ISP功能的高速8位MCU,可非常方便的实现程序升级。同时,MCU控制板还应用了Kalman滤波技术,可以5ms间隔实时检测舵机的驱动电流,在电流超过额定电流时可切断主电路和相应舵机的PWM控制电路,实现电机的过流保护。通过软件技术还实现了即将到位检测和控制。技术手段提高了系统的安全性和可靠性,避免出现舵机卡死或烧坏等意外现象。本系统MCU采用标准C语言设计和编写。小型多关节机器人可用于中小学的创新实践和机器人教育和竞赛,也可用于低年级机械电子工程和自动化控制等专业的本科生控制类课程教学和实践中。技术的应用领域前景分析:中国现有中学7万余所,小学30.09万余所。按照20%的市场份额和每校采购5-10台/套计算,全国就有40-80万套的潜在市场。再按照20%的实际需求计算,全国每年有8-16万台/套的实际需求。机器人用舵机的实际使用寿命一般为3年左右,就是说,每3年左右就有一批更新换代的实际需求。市场前景相当可观。经济收益分析:市面上现有HMI的六舵机小型关节机器人的市场售价一般为8000元/台(套)左右。机械材料和加工费用约600元,6个舵机费用约400元,电子芯片费用约100元,PCB加工费用约60元,其余费用约在50元。每台/套毛利润约在6800元左右。扣除20%的税费,20%的人工,20%的设计和研发费用,每台/套净利润约在2500-3000元左右,占售价的35%左右。按每年2万套计算,净利润大约为5000-6000万元/年。厂房条件建议:机械部件和PCB可以外协加工,50-100平左右的厂房即可生产和加工。备注:已研发成功,并经过中试。相关成果已申报国家发明专利。
关节式码垛机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介我们开发的 PT1300 系列机器人是高性能重负载工业机器人。基于简单可靠的设计,PT1300 提供了复杂的运动控制和持续高生产效率的性能。该型号机器人具有本公司最新研发的智能机器人控制系统。PT1300 机器人是一种四轴的、模块化结构、伺服驱动的专为纸箱包装和材料处理而设计的设备。我们根据其参数的不同将其分为 A,B 型。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于哈尔滨三联制药和杭州娃哈哈集团,结果表明效果显著,经济和社会效益明显。技术指标控制轴, 4 轴;设置形式, 地面设置;动作范围(最大动作速度), J1(底座), 360°(85°/sec)6.28rad(1.48rad/sec), J2(大臂), 144°(90°/sec)2.51rad(1.57rad/sec), J3(前臂), 136°(100°/sec)2.37rad(1.75rad/sec), J4(手腕), 540°(300°/sec)9.42rad(3.32rad/sec);机械手腕部可搬运重量, 300kg;机械手腕允许负载惯量, 137kg·㎡;搬运能力, 500 次/小时;驱动方式, 基于AC 伺服电机的电气驱动;重复定位精度, ±0.5mm;机器人重量, 2000kg市场分析和应用前景该设备不但可在饮料线生产线自动化码垛,也完全适应各种工业或其他领域产品码垛,这将是我们下一步应用的方向和目标。同时,纵观我国食品医药生产现状,机器代替手工的码垛方式是大势所趋,有着很大的产业化前景。社会经济效益分析目前人工码垛工位每天两班需要 10 名熟练工人才能完成所有的码垛任务,而机器人码垛工作站运行一天两班则只需要 6 人就可以实现自动码垛任务。从而大大降低了工人的劳动强度和本工位所需的人数,而且码垛质量也大大提高。全国有大量同类设备的市场需求,如能推广应用,将产生极大的经济效益和社会效益。
地面无人机器人平台(产品)
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:居民服务、修理和其他服务业
技术简介
成果简介:本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源:国家自然基金 技术领域:信息技术 应用范围:服务型机器人 现状特点:国内领先、国际先进 技术创新:研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节,可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂,使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互,为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 所在阶段:原理样机 成果知识产权:申请发明专利4项 成果转让方式:合作开发/技术转让 市场状况及效益分析:市场状况:服务型机器人以及可使用在非结构化环境中的机器人是现在机器 人研究的热点,也是社会关注的焦点。传统的刚性工业机器人构建传感器壁垒,采用柔顺控制算法实现对环境的柔顺性。但是,由于受到传感器测量带宽和计算机速度限制,无法对快速冲击碰撞及时响应,导致机械臂作业过程的安全性难以保障,目前一般还是应用在与人类隔绝的环境中,很难真正地与人类和谐相处。 基于上述原因,国内外鲜有产品化、实用化的服务型机器人出现。近年来,随着机器人技术研究的深入,具有内在柔性的关节受到国外科研人员的关注并成为机器人发展的一个重要分支,国外的研究已经初步达到了市场化的程度,而国内实用化方面的研究工作还有待深入。因此,将柔性关节和仿人柔性机器人产品化对促进我国的机器人技术具有极大的意义,其研究成果可以使国内服务机器人从性能和质量方面踏上一个新的台阶,拥有广阔的国内和国际市场。 效益分析:本项目所研制的一体化柔性关节采用机电一体的模块化设计,具有高内聚、高集成化、高输出力矩和内在柔性等特点,可以快速地搭建出可与人类或环境安全接触的服务型机器人,具有很高的市场推广价值,通过相关技术转化会产生较大的经济效益。 本项目所研制的仿人柔性机器人可以应用于与人类安全接触的如按摩、康复等操作的服务机器人领域,具有安全性、友好性、便于快速安装维修等特点,可以实现具有中医特色的主动按摩。另外,还可以应用在安装、维修、装配等需要与人类密切协调的场合。因此,通过对相关技术的转化,可以改变现机器人很难与人类和谐相处的局面,从而产生巨大的经济和社会效益。 图片展示:
九轴桁架机器人研发
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品采用桁架结构复合旋转关节轴,兼具桁架与关节机器人的特征,模块化手爪适宜于壳体类零件的搬运,上下料辅助时间短、占地面积小、维修方便;项目采用平行四边形机构与直线插补技术,实现Y轴的平移,同时降低了重心,节省了空间,避免了干涉;采用全伺服控制,实现多轴联动,双臂结构可完成零件多姿态上下料,适用于多种生产线的不同工序、不同设备组线的生产线布局,可连续长时间运行,可靠性高,获得实用新型专利2项。
机器人关节谐波减速器产业化
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目研制的谐波减速器系列化产品是航空航天、机器人、造船、仪器仪表等行业中不可替代的高精度传动装置,与一般减速机构相比,在相同的工作条件下,谐波减速器在体积、重量、外形尺寸、齿面接触应力、运动平稳性等方面具有明显的优势。目前,项目组提出了满足产业化要求的齿形设计理论、掌握了包括柔轮、刚轮以及波发生器在内的核心零件的加工工艺,形成了一整套谐波减速器专用制造装备,谐波减速器样机在机器人产品中的性能测试指标已经达到国内先进水平,除了标准化的产品外,适用于光学精密转台和惯性导航系统的定制化谐波减速器产品也在样机升级和试用阶段,机器人关节的一体化模组也在设计开发阶段。市场分析目前,谐波减速器产品朝着高端定制化、集成模块化以及小型化等方向发展和聚焦;高端定制化是针对特定工况条件下的使用寿命、传动精度和刚度特性的定制化需求,具体是通过改变齿形参数和结构优化来实现,是目前国产谐波减速器最薄弱的环节;集成模块化主要采用的方式是将谐波减速器和输入电机集成为一个模块,并配备专门开发的控制板,实现应用领域的模块化替换,是国产谐波减速器厂家集中开发的方向;小型化是航天和医疗等领域对狭小空间内的传动的需求,也是技术最密集的方向。已有应用情况团队研制的三种型号谐波减速器样机在遨博(北京)智能科技有限公司的最新产品AUB0T7上开展了应用验证,样机的传动精度、刚度特性以及使用寿命都可以满足服务型的使用需求,并取得产品应用报告;此外光学领域的精密转台、航空航天用的多级精密减速器以及惯导用系统的电动舵机也在试用定制化的谐波产品,相关产品的试用企业包括武汉红星杨科技开发有限公司和中国运载火箭技术研究院等。产业化成本效益分析项目的产业化成本为2000万元主要用于购置高精度加工机床,专用检测设备等固定资产、专用加工刀具以及研发投入和流动资金的使用。项目净利润大于20%,项目从第3年可以实现正收益,预计投资回报回收期为5年左右。目前国内生产的谐波减速器产品在精度一致性和使用寿命等性能指标跟日本同类产品依然有很大差距,项目产业化会提高国产谐波减速器在高端市场的占有率。
智能腿足机器人用高爆发力关节模组
成熟度:通过中试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
➢成果简介扁平化设计、超薄的结构、驱动一体关节模组,完美融合电机、驱动、编码器与减速器技术,在保证体积精简和结构稳定的同时,有效提升扭矩密度,为智能机器人提供强劲动力。➢主要技术指标(1)峰值力矩密度: 50N.m/kg (2)额定电压: 24 36V(3)额定转速: 250RPM➢技术优势(1)高转矩密度,比国内同类品提升15%; (2) 驱控一体化设计技术,电路高度集成; (3)实现无线控制,远程监测转矩、转速参数➢社会和经济效益项目拟新增产值200万元➢应用场景腿足机器人、多旋翼无人机等
高载重足式机器人阀缸一体化关节液压驱动器
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
高载重足式机器人由液压驱动,对未知、非结构环境具有很好的适应能力,特别是近年来与具有体积小、输出功率大等优势的液压驱动系统相结合,大大提高了其装载能力,也使其更加适用于野外复杂环境下的探测、运输、救援和军事辅助等任务,具有广阔的军用前景和民用价值。 该类机器人包含踝关节、膝关节、髋关节等多个主动自由度,各主动自由度均为阀缸一体化关节液压驱动器驱动。而传统的液压驱动技术主要存在以下两方面问题:一方面,传统的阀控缸驱动器采用阀缸非一体化结构,难于适应轻量化及高功率密度需求;另一方面,传统的柔顺控制方法仅适用于线性驱动系统,难以补偿液压系统的非线性及负载的不确定性。为解决上述问题,燕山大学在大量的理论分析和实验数据的基础上,提出了一种新型的高集成性液压驱动单元结构和一种新型的足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法。本次展出的阀缸一体化关节液压驱动器产品,是我国自主研发的液压驱动型足式机器人样机的关节驱动系统,其主要优势主要体现在以下三个方面: (1)研发的液压驱动器结构,摒弃了传统阀控缸的非一体化结构,解决了足式机器人液压驱动系统中伺服控制元件、执行机构、流量分配机构及多传感器的高功率密度集成问题。其结构紧凑、体积小、重量轻,结构参数及工作参数均采用先进的理论优化方法,实践表明,该液压驱动单元结构能够很好的适应足式机器人的关节液压驱动要求。该液压驱动单元结构已于2013年授权实用新型专利,并于2015年授权国家发明专利,是拥有我国自主知识产权的高新科学技术产品。 (2)研发的液压驱动单元的柔顺控制方法,极大程度地解决了由于液压系统引入带来的主动柔顺控制性能降低的问题。该柔顺控制方法已申请发明专利,由教育部科技查新工作站G11提供的查新报告表明,该种柔顺控制方法具有原始创新性。掌握足式机器人液压驱动器的核心柔顺控制技术,将使本项目研发的液压驱动器具备更好的国内外市场竞争力。 (3)研发的液压驱动单元可集成多种型号的小型伺服阀,包括:704所的射流管式伺服阀、609所的喷嘴挡板式伺服阀及襄阳航宇的压力-流量伺服阀等,更具了更好的通用性;其伺服缸虽选用了高强度7075铝合金材料,但其加工和装配均由企业独立完成,也很好地降低了伺服缸及附属零部件的成本。 以上三方面优势均有效地提高了产品的市场竞争力,使该产品具备了更好的应用前景,现已陆续应用于河北省重型机械流体动力传输与控制实验室的液压驱动单元性能测试平台、哈尔滨龙海特机器人科技有限公司的足式机器人单腿实验平台等设备中。 实施条件: 该关节液压驱动器功重比高、结构紧凑,可应用于各类足式机器人的驱动关节,对原材料、设备、厂房、人力资源、环保等方面的要求不高。 原材料:该液压驱动器所涉及的各类传感器、伺服阀等均为国产元件,交货期短。 设备:加工精度要求较高的非标件,其原材料选购、加工可交由其他企业完成,生产商只需配置相关组装设备及调试设备。 厂房:生产商只需投建1000平方米的精密组装车间,配置相关的组装设备,各类传感器、伺服阀等可直接外购,非标件交由其他企业完成,即可实现液压驱动器的组装、调试及性能测试,不需要再购置其他生产设备。 人力资源:投建精密组装车间、配置相关组装设备,投入若干装备工人及调试人员。 环保:该液压驱动器组装及调试过程中会产生一定的噪声污染,对环境其它危害很小。
坐卧式多关节康复机器人研发
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上,由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计,在中国脑卒中发病率达120/10万,颅脑损伤发病率达783.3/10万,脊髓损伤发病率达20/100万,其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响,同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人,主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点: (1)驱动部置于大腿转动关节后端,作为配重来平衡运动部分重量; (2)腿部杆长自动调节和设定; (3)左右机械臂之间的宽度自动调节; (4)关节扭矩测量不通过中间传动环节; (5)驱动部分和导线完全封装。 性能指标: (1)单腿自由度:3; (2)适应患者:155-190cm; (3)腿部杆长调节范围:90mm; (4)转动范围:髋关节0~80°,膝关节0~120°,踝关节-20~30°; (5)关节速度:髋膝踝关节(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min); (6)关节力矩:髋膝踝关节(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。 创新点: (1)机械臂自平衡的轻量化设计;髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计;可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 (2)基于关节力矩传感器、腿部传感器,肌电信号采集系统的主动辅助训练控制;基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。
找到9项技术成果数据。
找技术 >非接触式机器人关节章动减速器
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
本展品利用磁力传动及章动传动原理,巧妙设计了磁力齿轮,以磁力传动代替机械接触传动,解决传统机械接触式章动减速器齿面接触变形、机械磨损、齿面间需润滑等问题,降低了振动和噪声,具有高效节能、无需润滑、过载保护等特点,可作为工业机器人关节减速器。
采用触摸屏HMI人机界面的小型多关节机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术简介:面向高校和中小学创新教育需要,以及现有的教育机器人(小型机械手)无法人机交互只能使用键盘或按键控制的问题,使用具有UART接口和可二次开发功能的8寸触摸屏设计了具有良好人机交互和控制功能的小型多关节机器人。小型多关节机器人系统采用舵机驱动形式,从下至上共有6个舵机。下面的四个舵机可实现360度的转动,最上面(末端)的两个舵机可实现60度的转动。最大工作空间半径可达1m左右。机器人系统控制器采用具有ISP功能的高速8位MCU,可非常方便的实现程序升级。同时,MCU控制板还应用了Kalman滤波技术,可以5ms间隔实时检测舵机的驱动电流,在电流超过额定电流时可切断主电路和相应舵机的PWM控制电路,实现电机的过流保护。通过软件技术还实现了即将到位检测和控制。技术手段提高了系统的安全性和可靠性,避免出现舵机卡死或烧坏等意外现象。本系统MCU采用标准C语言设计和编写。小型多关节机器人可用于中小学的创新实践和机器人教育和竞赛,也可用于低年级机械电子工程和自动化控制等专业的本科生控制类课程教学和实践中。技术的应用领域前景分析:中国现有中学7万余所,小学30.09万余所。按照20%的市场份额和每校采购5-10台/套计算,全国就有40-80万套的潜在市场。再按照20%的实际需求计算,全国每年有8-16万台/套的实际需求。机器人用舵机的实际使用寿命一般为3年左右,就是说,每3年左右就有一批更新换代的实际需求。市场前景相当可观。经济收益分析:市面上现有HMI的六舵机小型关节机器人的市场售价一般为8000元/台(套)左右。机械材料和加工费用约600元,6个舵机费用约400元,电子芯片费用约100元,PCB加工费用约60元,其余费用约在50元。每台/套毛利润约在6800元左右。扣除20%的税费,20%的人工,20%的设计和研发费用,每台/套净利润约在2500-3000元左右,占售价的35%左右。按每年2万套计算,净利润大约为5000-6000万元/年。厂房条件建议:机械部件和PCB可以外协加工,50-100平左右的厂房即可生产和加工。备注:已研发成功,并经过中试。相关成果已申报国家发明专利。
关节式码垛机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介我们开发的 PT1300 系列机器人是高性能重负载工业机器人。基于简单可靠的设计,PT1300 提供了复杂的运动控制和持续高生产效率的性能。该型号机器人具有本公司最新研发的智能机器人控制系统。PT1300 机器人是一种四轴的、模块化结构、伺服驱动的专为纸箱包装和材料处理而设计的设备。我们根据其参数的不同将其分为 A,B 型。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于哈尔滨三联制药和杭州娃哈哈集团,结果表明效果显著,经济和社会效益明显。技术指标控制轴, 4 轴;设置形式, 地面设置;动作范围(最大动作速度), J1(底座), 360°(85°/sec)6.28rad(1.48rad/sec), J2(大臂), 144°(90°/sec)2.51rad(1.57rad/sec), J3(前臂), 136°(100°/sec)2.37rad(1.75rad/sec), J4(手腕), 540°(300°/sec)9.42rad(3.32rad/sec);机械手腕部可搬运重量, 300kg;机械手腕允许负载惯量, 137kg·㎡;搬运能力, 500 次/小时;驱动方式, 基于AC 伺服电机的电气驱动;重复定位精度, ±0.5mm;机器人重量, 2000kg市场分析和应用前景该设备不但可在饮料线生产线自动化码垛,也完全适应各种工业或其他领域产品码垛,这将是我们下一步应用的方向和目标。同时,纵观我国食品医药生产现状,机器代替手工的码垛方式是大势所趋,有着很大的产业化前景。社会经济效益分析目前人工码垛工位每天两班需要 10 名熟练工人才能完成所有的码垛任务,而机器人码垛工作站运行一天两班则只需要 6 人就可以实现自动码垛任务。从而大大降低了工人的劳动强度和本工位所需的人数,而且码垛质量也大大提高。全国有大量同类设备的市场需求,如能推广应用,将产生极大的经济效益和社会效益。
地面无人机器人平台(产品)
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:居民服务、修理和其他服务业
技术简介
成果简介:本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源:国家自然基金 技术领域:信息技术 应用范围:服务型机器人 现状特点:国内领先、国际先进 技术创新:研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节,可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂,使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互,为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 所在阶段:原理样机 成果知识产权:申请发明专利4项 成果转让方式:合作开发/技术转让 市场状况及效益分析:市场状况:服务型机器人以及可使用在非结构化环境中的机器人是现在机器 人研究的热点,也是社会关注的焦点。传统的刚性工业机器人构建传感器壁垒,采用柔顺控制算法实现对环境的柔顺性。但是,由于受到传感器测量带宽和计算机速度限制,无法对快速冲击碰撞及时响应,导致机械臂作业过程的安全性难以保障,目前一般还是应用在与人类隔绝的环境中,很难真正地与人类和谐相处。 基于上述原因,国内外鲜有产品化、实用化的服务型机器人出现。近年来,随着机器人技术研究的深入,具有内在柔性的关节受到国外科研人员的关注并成为机器人发展的一个重要分支,国外的研究已经初步达到了市场化的程度,而国内实用化方面的研究工作还有待深入。因此,将柔性关节和仿人柔性机器人产品化对促进我国的机器人技术具有极大的意义,其研究成果可以使国内服务机器人从性能和质量方面踏上一个新的台阶,拥有广阔的国内和国际市场。 效益分析:本项目所研制的一体化柔性关节采用机电一体的模块化设计,具有高内聚、高集成化、高输出力矩和内在柔性等特点,可以快速地搭建出可与人类或环境安全接触的服务型机器人,具有很高的市场推广价值,通过相关技术转化会产生较大的经济效益。 本项目所研制的仿人柔性机器人可以应用于与人类安全接触的如按摩、康复等操作的服务机器人领域,具有安全性、友好性、便于快速安装维修等特点,可以实现具有中医特色的主动按摩。另外,还可以应用在安装、维修、装配等需要与人类密切协调的场合。因此,通过对相关技术的转化,可以改变现机器人很难与人类和谐相处的局面,从而产生巨大的经济和社会效益。 图片展示:
九轴桁架机器人研发
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品采用桁架结构复合旋转关节轴,兼具桁架与关节机器人的特征,模块化手爪适宜于壳体类零件的搬运,上下料辅助时间短、占地面积小、维修方便;项目采用平行四边形机构与直线插补技术,实现Y轴的平移,同时降低了重心,节省了空间,避免了干涉;采用全伺服控制,实现多轴联动,双臂结构可完成零件多姿态上下料,适用于多种生产线的不同工序、不同设备组线的生产线布局,可连续长时间运行,可靠性高,获得实用新型专利2项。
机器人关节谐波减速器产业化
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目研制的谐波减速器系列化产品是航空航天、机器人、造船、仪器仪表等行业中不可替代的高精度传动装置,与一般减速机构相比,在相同的工作条件下,谐波减速器在体积、重量、外形尺寸、齿面接触应力、运动平稳性等方面具有明显的优势。目前,项目组提出了满足产业化要求的齿形设计理论、掌握了包括柔轮、刚轮以及波发生器在内的核心零件的加工工艺,形成了一整套谐波减速器专用制造装备,谐波减速器样机在机器人产品中的性能测试指标已经达到国内先进水平,除了标准化的产品外,适用于光学精密转台和惯性导航系统的定制化谐波减速器产品也在样机升级和试用阶段,机器人关节的一体化模组也在设计开发阶段。市场分析目前,谐波减速器产品朝着高端定制化、集成模块化以及小型化等方向发展和聚焦;高端定制化是针对特定工况条件下的使用寿命、传动精度和刚度特性的定制化需求,具体是通过改变齿形参数和结构优化来实现,是目前国产谐波减速器最薄弱的环节;集成模块化主要采用的方式是将谐波减速器和输入电机集成为一个模块,并配备专门开发的控制板,实现应用领域的模块化替换,是国产谐波减速器厂家集中开发的方向;小型化是航天和医疗等领域对狭小空间内的传动的需求,也是技术最密集的方向。已有应用情况团队研制的三种型号谐波减速器样机在遨博(北京)智能科技有限公司的最新产品AUB0T7上开展了应用验证,样机的传动精度、刚度特性以及使用寿命都可以满足服务型的使用需求,并取得产品应用报告;此外光学领域的精密转台、航空航天用的多级精密减速器以及惯导用系统的电动舵机也在试用定制化的谐波产品,相关产品的试用企业包括武汉红星杨科技开发有限公司和中国运载火箭技术研究院等。产业化成本效益分析项目的产业化成本为2000万元主要用于购置高精度加工机床,专用检测设备等固定资产、专用加工刀具以及研发投入和流动资金的使用。项目净利润大于20%,项目从第3年可以实现正收益,预计投资回报回收期为5年左右。目前国内生产的谐波减速器产品在精度一致性和使用寿命等性能指标跟日本同类产品依然有很大差距,项目产业化会提高国产谐波减速器在高端市场的占有率。
智能腿足机器人用高爆发力关节模组
成熟度:通过中试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
➢成果简介扁平化设计、超薄的结构、驱动一体关节模组,完美融合电机、驱动、编码器与减速器技术,在保证体积精简和结构稳定的同时,有效提升扭矩密度,为智能机器人提供强劲动力。➢主要技术指标(1)峰值力矩密度: 50N.m/kg (2)额定电压: 24 36V(3)额定转速: 250RPM➢技术优势(1)高转矩密度,比国内同类品提升15%; (2) 驱控一体化设计技术,电路高度集成; (3)实现无线控制,远程监测转矩、转速参数➢社会和经济效益项目拟新增产值200万元➢应用场景腿足机器人、多旋翼无人机等
高载重足式机器人阀缸一体化关节液压驱动器
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
高载重足式机器人由液压驱动,对未知、非结构环境具有很好的适应能力,特别是近年来与具有体积小、输出功率大等优势的液压驱动系统相结合,大大提高了其装载能力,也使其更加适用于野外复杂环境下的探测、运输、救援和军事辅助等任务,具有广阔的军用前景和民用价值。 该类机器人包含踝关节、膝关节、髋关节等多个主动自由度,各主动自由度均为阀缸一体化关节液压驱动器驱动。而传统的液压驱动技术主要存在以下两方面问题:一方面,传统的阀控缸驱动器采用阀缸非一体化结构,难于适应轻量化及高功率密度需求;另一方面,传统的柔顺控制方法仅适用于线性驱动系统,难以补偿液压系统的非线性及负载的不确定性。为解决上述问题,燕山大学在大量的理论分析和实验数据的基础上,提出了一种新型的高集成性液压驱动单元结构和一种新型的足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法。本次展出的阀缸一体化关节液压驱动器产品,是我国自主研发的液压驱动型足式机器人样机的关节驱动系统,其主要优势主要体现在以下三个方面: (1)研发的液压驱动器结构,摒弃了传统阀控缸的非一体化结构,解决了足式机器人液压驱动系统中伺服控制元件、执行机构、流量分配机构及多传感器的高功率密度集成问题。其结构紧凑、体积小、重量轻,结构参数及工作参数均采用先进的理论优化方法,实践表明,该液压驱动单元结构能够很好的适应足式机器人的关节液压驱动要求。该液压驱动单元结构已于2013年授权实用新型专利,并于2015年授权国家发明专利,是拥有我国自主知识产权的高新科学技术产品。 (2)研发的液压驱动单元的柔顺控制方法,极大程度地解决了由于液压系统引入带来的主动柔顺控制性能降低的问题。该柔顺控制方法已申请发明专利,由教育部科技查新工作站G11提供的查新报告表明,该种柔顺控制方法具有原始创新性。掌握足式机器人液压驱动器的核心柔顺控制技术,将使本项目研发的液压驱动器具备更好的国内外市场竞争力。 (3)研发的液压驱动单元可集成多种型号的小型伺服阀,包括:704所的射流管式伺服阀、609所的喷嘴挡板式伺服阀及襄阳航宇的压力-流量伺服阀等,更具了更好的通用性;其伺服缸虽选用了高强度7075铝合金材料,但其加工和装配均由企业独立完成,也很好地降低了伺服缸及附属零部件的成本。 以上三方面优势均有效地提高了产品的市场竞争力,使该产品具备了更好的应用前景,现已陆续应用于河北省重型机械流体动力传输与控制实验室的液压驱动单元性能测试平台、哈尔滨龙海特机器人科技有限公司的足式机器人单腿实验平台等设备中。 实施条件: 该关节液压驱动器功重比高、结构紧凑,可应用于各类足式机器人的驱动关节,对原材料、设备、厂房、人力资源、环保等方面的要求不高。 原材料:该液压驱动器所涉及的各类传感器、伺服阀等均为国产元件,交货期短。 设备:加工精度要求较高的非标件,其原材料选购、加工可交由其他企业完成,生产商只需配置相关组装设备及调试设备。 厂房:生产商只需投建1000平方米的精密组装车间,配置相关的组装设备,各类传感器、伺服阀等可直接外购,非标件交由其他企业完成,即可实现液压驱动器的组装、调试及性能测试,不需要再购置其他生产设备。 人力资源:投建精密组装车间、配置相关组装设备,投入若干装备工人及调试人员。 环保:该液压驱动器组装及调试过程中会产生一定的噪声污染,对环境其它危害很小。
坐卧式多关节康复机器人研发
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上,由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计,在中国脑卒中发病率达120/10万,颅脑损伤发病率达783.3/10万,脊髓损伤发病率达20/100万,其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响,同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人,主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点: (1)驱动部置于大腿转动关节后端,作为配重来平衡运动部分重量; (2)腿部杆长自动调节和设定; (3)左右机械臂之间的宽度自动调节; (4)关节扭矩测量不通过中间传动环节; (5)驱动部分和导线完全封装。 性能指标: (1)单腿自由度:3; (2)适应患者:155-190cm; (3)腿部杆长调节范围:90mm; (4)转动范围:髋关节0~80°,膝关节0~120°,踝关节-20~30°; (5)关节速度:髋膝踝关节(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min); (6)关节力矩:髋膝踝关节(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。 创新点: (1)机械臂自平衡的轻量化设计;髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计;可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 (2)基于关节力矩传感器、腿部传感器,肌电信号采集系统的主动辅助训练控制;基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。
找到9项技术成果数据。
找技术 >非接触式机器人关节章动减速器
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
本展品利用磁力传动及章动传动原理,巧妙设计了磁力齿轮,以磁力传动代替机械接触传动,解决传统机械接触式章动减速器齿面接触变形、机械磨损、齿面间需润滑等问题,降低了振动和噪声,具有高效节能、无需润滑、过载保护等特点,可作为工业机器人关节减速器。
采用触摸屏HMI人机界面的小型多关节机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术简介:面向高校和中小学创新教育需要,以及现有的教育机器人(小型机械手)无法人机交互只能使用键盘或按键控制的问题,使用具有UART接口和可二次开发功能的8寸触摸屏设计了具有良好人机交互和控制功能的小型多关节机器人。小型多关节机器人系统采用舵机驱动形式,从下至上共有6个舵机。下面的四个舵机可实现360度的转动,最上面(末端)的两个舵机可实现60度的转动。最大工作空间半径可达1m左右。机器人系统控制器采用具有ISP功能的高速8位MCU,可非常方便的实现程序升级。同时,MCU控制板还应用了Kalman滤波技术,可以5ms间隔实时检测舵机的驱动电流,在电流超过额定电流时可切断主电路和相应舵机的PWM控制电路,实现电机的过流保护。通过软件技术还实现了即将到位检测和控制。技术手段提高了系统的安全性和可靠性,避免出现舵机卡死或烧坏等意外现象。本系统MCU采用标准C语言设计和编写。小型多关节机器人可用于中小学的创新实践和机器人教育和竞赛,也可用于低年级机械电子工程和自动化控制等专业的本科生控制类课程教学和实践中。技术的应用领域前景分析:中国现有中学7万余所,小学30.09万余所。按照20%的市场份额和每校采购5-10台/套计算,全国就有40-80万套的潜在市场。再按照20%的实际需求计算,全国每年有8-16万台/套的实际需求。机器人用舵机的实际使用寿命一般为3年左右,就是说,每3年左右就有一批更新换代的实际需求。市场前景相当可观。经济收益分析:市面上现有HMI的六舵机小型关节机器人的市场售价一般为8000元/台(套)左右。机械材料和加工费用约600元,6个舵机费用约400元,电子芯片费用约100元,PCB加工费用约60元,其余费用约在50元。每台/套毛利润约在6800元左右。扣除20%的税费,20%的人工,20%的设计和研发费用,每台/套净利润约在2500-3000元左右,占售价的35%左右。按每年2万套计算,净利润大约为5000-6000万元/年。厂房条件建议:机械部件和PCB可以外协加工,50-100平左右的厂房即可生产和加工。备注:已研发成功,并经过中试。相关成果已申报国家发明专利。
关节式码垛机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介我们开发的 PT1300 系列机器人是高性能重负载工业机器人。基于简单可靠的设计,PT1300 提供了复杂的运动控制和持续高生产效率的性能。该型号机器人具有本公司最新研发的智能机器人控制系统。PT1300 机器人是一种四轴的、模块化结构、伺服驱动的专为纸箱包装和材料处理而设计的设备。我们根据其参数的不同将其分为 A,B 型。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于哈尔滨三联制药和杭州娃哈哈集团,结果表明效果显著,经济和社会效益明显。技术指标控制轴, 4 轴;设置形式, 地面设置;动作范围(最大动作速度), J1(底座), 360°(85°/sec)6.28rad(1.48rad/sec), J2(大臂), 144°(90°/sec)2.51rad(1.57rad/sec), J3(前臂), 136°(100°/sec)2.37rad(1.75rad/sec), J4(手腕), 540°(300°/sec)9.42rad(3.32rad/sec);机械手腕部可搬运重量, 300kg;机械手腕允许负载惯量, 137kg·㎡;搬运能力, 500 次/小时;驱动方式, 基于AC 伺服电机的电气驱动;重复定位精度, ±0.5mm;机器人重量, 2000kg市场分析和应用前景该设备不但可在饮料线生产线自动化码垛,也完全适应各种工业或其他领域产品码垛,这将是我们下一步应用的方向和目标。同时,纵观我国食品医药生产现状,机器代替手工的码垛方式是大势所趋,有着很大的产业化前景。社会经济效益分析目前人工码垛工位每天两班需要 10 名熟练工人才能完成所有的码垛任务,而机器人码垛工作站运行一天两班则只需要 6 人就可以实现自动码垛任务。从而大大降低了工人的劳动强度和本工位所需的人数,而且码垛质量也大大提高。全国有大量同类设备的市场需求,如能推广应用,将产生极大的经济效益和社会效益。
地面无人机器人平台(产品)
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:居民服务、修理和其他服务业
技术简介
成果简介:本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源:国家自然基金 技术领域:信息技术 应用范围:服务型机器人 现状特点:国内领先、国际先进 技术创新:研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节,可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂,使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互,为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 所在阶段:原理样机 成果知识产权:申请发明专利4项 成果转让方式:合作开发/技术转让 市场状况及效益分析:市场状况:服务型机器人以及可使用在非结构化环境中的机器人是现在机器 人研究的热点,也是社会关注的焦点。传统的刚性工业机器人构建传感器壁垒,采用柔顺控制算法实现对环境的柔顺性。但是,由于受到传感器测量带宽和计算机速度限制,无法对快速冲击碰撞及时响应,导致机械臂作业过程的安全性难以保障,目前一般还是应用在与人类隔绝的环境中,很难真正地与人类和谐相处。 基于上述原因,国内外鲜有产品化、实用化的服务型机器人出现。近年来,随着机器人技术研究的深入,具有内在柔性的关节受到国外科研人员的关注并成为机器人发展的一个重要分支,国外的研究已经初步达到了市场化的程度,而国内实用化方面的研究工作还有待深入。因此,将柔性关节和仿人柔性机器人产品化对促进我国的机器人技术具有极大的意义,其研究成果可以使国内服务机器人从性能和质量方面踏上一个新的台阶,拥有广阔的国内和国际市场。 效益分析:本项目所研制的一体化柔性关节采用机电一体的模块化设计,具有高内聚、高集成化、高输出力矩和内在柔性等特点,可以快速地搭建出可与人类或环境安全接触的服务型机器人,具有很高的市场推广价值,通过相关技术转化会产生较大的经济效益。 本项目所研制的仿人柔性机器人可以应用于与人类安全接触的如按摩、康复等操作的服务机器人领域,具有安全性、友好性、便于快速安装维修等特点,可以实现具有中医特色的主动按摩。另外,还可以应用在安装、维修、装配等需要与人类密切协调的场合。因此,通过对相关技术的转化,可以改变现机器人很难与人类和谐相处的局面,从而产生巨大的经济和社会效益。 图片展示:
九轴桁架机器人研发
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品采用桁架结构复合旋转关节轴,兼具桁架与关节机器人的特征,模块化手爪适宜于壳体类零件的搬运,上下料辅助时间短、占地面积小、维修方便;项目采用平行四边形机构与直线插补技术,实现Y轴的平移,同时降低了重心,节省了空间,避免了干涉;采用全伺服控制,实现多轴联动,双臂结构可完成零件多姿态上下料,适用于多种生产线的不同工序、不同设备组线的生产线布局,可连续长时间运行,可靠性高,获得实用新型专利2项。
机器人关节谐波减速器产业化
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目研制的谐波减速器系列化产品是航空航天、机器人、造船、仪器仪表等行业中不可替代的高精度传动装置,与一般减速机构相比,在相同的工作条件下,谐波减速器在体积、重量、外形尺寸、齿面接触应力、运动平稳性等方面具有明显的优势。目前,项目组提出了满足产业化要求的齿形设计理论、掌握了包括柔轮、刚轮以及波发生器在内的核心零件的加工工艺,形成了一整套谐波减速器专用制造装备,谐波减速器样机在机器人产品中的性能测试指标已经达到国内先进水平,除了标准化的产品外,适用于光学精密转台和惯性导航系统的定制化谐波减速器产品也在样机升级和试用阶段,机器人关节的一体化模组也在设计开发阶段。市场分析目前,谐波减速器产品朝着高端定制化、集成模块化以及小型化等方向发展和聚焦;高端定制化是针对特定工况条件下的使用寿命、传动精度和刚度特性的定制化需求,具体是通过改变齿形参数和结构优化来实现,是目前国产谐波减速器最薄弱的环节;集成模块化主要采用的方式是将谐波减速器和输入电机集成为一个模块,并配备专门开发的控制板,实现应用领域的模块化替换,是国产谐波减速器厂家集中开发的方向;小型化是航天和医疗等领域对狭小空间内的传动的需求,也是技术最密集的方向。已有应用情况团队研制的三种型号谐波减速器样机在遨博(北京)智能科技有限公司的最新产品AUB0T7上开展了应用验证,样机的传动精度、刚度特性以及使用寿命都可以满足服务型的使用需求,并取得产品应用报告;此外光学领域的精密转台、航空航天用的多级精密减速器以及惯导用系统的电动舵机也在试用定制化的谐波产品,相关产品的试用企业包括武汉红星杨科技开发有限公司和中国运载火箭技术研究院等。产业化成本效益分析项目的产业化成本为2000万元主要用于购置高精度加工机床,专用检测设备等固定资产、专用加工刀具以及研发投入和流动资金的使用。项目净利润大于20%,项目从第3年可以实现正收益,预计投资回报回收期为5年左右。目前国内生产的谐波减速器产品在精度一致性和使用寿命等性能指标跟日本同类产品依然有很大差距,项目产业化会提高国产谐波减速器在高端市场的占有率。
智能腿足机器人用高爆发力关节模组
成熟度:通过中试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
➢成果简介扁平化设计、超薄的结构、驱动一体关节模组,完美融合电机、驱动、编码器与减速器技术,在保证体积精简和结构稳定的同时,有效提升扭矩密度,为智能机器人提供强劲动力。➢主要技术指标(1)峰值力矩密度: 50N.m/kg (2)额定电压: 24 36V(3)额定转速: 250RPM➢技术优势(1)高转矩密度,比国内同类品提升15%; (2) 驱控一体化设计技术,电路高度集成; (3)实现无线控制,远程监测转矩、转速参数➢社会和经济效益项目拟新增产值200万元➢应用场景腿足机器人、多旋翼无人机等
高载重足式机器人阀缸一体化关节液压驱动器
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
高载重足式机器人由液压驱动,对未知、非结构环境具有很好的适应能力,特别是近年来与具有体积小、输出功率大等优势的液压驱动系统相结合,大大提高了其装载能力,也使其更加适用于野外复杂环境下的探测、运输、救援和军事辅助等任务,具有广阔的军用前景和民用价值。 该类机器人包含踝关节、膝关节、髋关节等多个主动自由度,各主动自由度均为阀缸一体化关节液压驱动器驱动。而传统的液压驱动技术主要存在以下两方面问题:一方面,传统的阀控缸驱动器采用阀缸非一体化结构,难于适应轻量化及高功率密度需求;另一方面,传统的柔顺控制方法仅适用于线性驱动系统,难以补偿液压系统的非线性及负载的不确定性。为解决上述问题,燕山大学在大量的理论分析和实验数据的基础上,提出了一种新型的高集成性液压驱动单元结构和一种新型的足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法。本次展出的阀缸一体化关节液压驱动器产品,是我国自主研发的液压驱动型足式机器人样机的关节驱动系统,其主要优势主要体现在以下三个方面: (1)研发的液压驱动器结构,摒弃了传统阀控缸的非一体化结构,解决了足式机器人液压驱动系统中伺服控制元件、执行机构、流量分配机构及多传感器的高功率密度集成问题。其结构紧凑、体积小、重量轻,结构参数及工作参数均采用先进的理论优化方法,实践表明,该液压驱动单元结构能够很好的适应足式机器人的关节液压驱动要求。该液压驱动单元结构已于2013年授权实用新型专利,并于2015年授权国家发明专利,是拥有我国自主知识产权的高新科学技术产品。 (2)研发的液压驱动单元的柔顺控制方法,极大程度地解决了由于液压系统引入带来的主动柔顺控制性能降低的问题。该柔顺控制方法已申请发明专利,由教育部科技查新工作站G11提供的查新报告表明,该种柔顺控制方法具有原始创新性。掌握足式机器人液压驱动器的核心柔顺控制技术,将使本项目研发的液压驱动器具备更好的国内外市场竞争力。 (3)研发的液压驱动单元可集成多种型号的小型伺服阀,包括:704所的射流管式伺服阀、609所的喷嘴挡板式伺服阀及襄阳航宇的压力-流量伺服阀等,更具了更好的通用性;其伺服缸虽选用了高强度7075铝合金材料,但其加工和装配均由企业独立完成,也很好地降低了伺服缸及附属零部件的成本。 以上三方面优势均有效地提高了产品的市场竞争力,使该产品具备了更好的应用前景,现已陆续应用于河北省重型机械流体动力传输与控制实验室的液压驱动单元性能测试平台、哈尔滨龙海特机器人科技有限公司的足式机器人单腿实验平台等设备中。 实施条件: 该关节液压驱动器功重比高、结构紧凑,可应用于各类足式机器人的驱动关节,对原材料、设备、厂房、人力资源、环保等方面的要求不高。 原材料:该液压驱动器所涉及的各类传感器、伺服阀等均为国产元件,交货期短。 设备:加工精度要求较高的非标件,其原材料选购、加工可交由其他企业完成,生产商只需配置相关组装设备及调试设备。 厂房:生产商只需投建1000平方米的精密组装车间,配置相关的组装设备,各类传感器、伺服阀等可直接外购,非标件交由其他企业完成,即可实现液压驱动器的组装、调试及性能测试,不需要再购置其他生产设备。 人力资源:投建精密组装车间、配置相关组装设备,投入若干装备工人及调试人员。 环保:该液压驱动器组装及调试过程中会产生一定的噪声污染,对环境其它危害很小。
坐卧式多关节康复机器人研发
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上,由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计,在中国脑卒中发病率达120/10万,颅脑损伤发病率达783.3/10万,脊髓损伤发病率达20/100万,其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响,同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人,主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点: (1)驱动部置于大腿转动关节后端,作为配重来平衡运动部分重量; (2)腿部杆长自动调节和设定; (3)左右机械臂之间的宽度自动调节; (4)关节扭矩测量不通过中间传动环节; (5)驱动部分和导线完全封装。 性能指标: (1)单腿自由度:3; (2)适应患者:155-190cm; (3)腿部杆长调节范围:90mm; (4)转动范围:髋关节0~80°,膝关节0~120°,踝关节-20~30°; (5)关节速度:髋膝踝关节(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min); (6)关节力矩:髋膝踝关节(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。 创新点: (1)机械臂自平衡的轻量化设计;髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计;可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 (2)基于关节力矩传感器、腿部传感器,肌电信号采集系统的主动辅助训练控制;基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。
找到9项技术成果数据。
找技术 >非接触式机器人关节章动减速器
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
本展品利用磁力传动及章动传动原理,巧妙设计了磁力齿轮,以磁力传动代替机械接触传动,解决传统机械接触式章动减速器齿面接触变形、机械磨损、齿面间需润滑等问题,降低了振动和噪声,具有高效节能、无需润滑、过载保护等特点,可作为工业机器人关节减速器。
采用触摸屏HMI人机界面的小型多关节机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术简介:面向高校和中小学创新教育需要,以及现有的教育机器人(小型机械手)无法人机交互只能使用键盘或按键控制的问题,使用具有UART接口和可二次开发功能的8寸触摸屏设计了具有良好人机交互和控制功能的小型多关节机器人。小型多关节机器人系统采用舵机驱动形式,从下至上共有6个舵机。下面的四个舵机可实现360度的转动,最上面(末端)的两个舵机可实现60度的转动。最大工作空间半径可达1m左右。机器人系统控制器采用具有ISP功能的高速8位MCU,可非常方便的实现程序升级。同时,MCU控制板还应用了Kalman滤波技术,可以5ms间隔实时检测舵机的驱动电流,在电流超过额定电流时可切断主电路和相应舵机的PWM控制电路,实现电机的过流保护。通过软件技术还实现了即将到位检测和控制。技术手段提高了系统的安全性和可靠性,避免出现舵机卡死或烧坏等意外现象。本系统MCU采用标准C语言设计和编写。小型多关节机器人可用于中小学的创新实践和机器人教育和竞赛,也可用于低年级机械电子工程和自动化控制等专业的本科生控制类课程教学和实践中。技术的应用领域前景分析:中国现有中学7万余所,小学30.09万余所。按照20%的市场份额和每校采购5-10台/套计算,全国就有40-80万套的潜在市场。再按照20%的实际需求计算,全国每年有8-16万台/套的实际需求。机器人用舵机的实际使用寿命一般为3年左右,就是说,每3年左右就有一批更新换代的实际需求。市场前景相当可观。经济收益分析:市面上现有HMI的六舵机小型关节机器人的市场售价一般为8000元/台(套)左右。机械材料和加工费用约600元,6个舵机费用约400元,电子芯片费用约100元,PCB加工费用约60元,其余费用约在50元。每台/套毛利润约在6800元左右。扣除20%的税费,20%的人工,20%的设计和研发费用,每台/套净利润约在2500-3000元左右,占售价的35%左右。按每年2万套计算,净利润大约为5000-6000万元/年。厂房条件建议:机械部件和PCB可以外协加工,50-100平左右的厂房即可生产和加工。备注:已研发成功,并经过中试。相关成果已申报国家发明专利。
关节式码垛机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介我们开发的 PT1300 系列机器人是高性能重负载工业机器人。基于简单可靠的设计,PT1300 提供了复杂的运动控制和持续高生产效率的性能。该型号机器人具有本公司最新研发的智能机器人控制系统。PT1300 机器人是一种四轴的、模块化结构、伺服驱动的专为纸箱包装和材料处理而设计的设备。我们根据其参数的不同将其分为 A,B 型。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于哈尔滨三联制药和杭州娃哈哈集团,结果表明效果显著,经济和社会效益明显。技术指标控制轴, 4 轴;设置形式, 地面设置;动作范围(最大动作速度), J1(底座), 360°(85°/sec)6.28rad(1.48rad/sec), J2(大臂), 144°(90°/sec)2.51rad(1.57rad/sec), J3(前臂), 136°(100°/sec)2.37rad(1.75rad/sec), J4(手腕), 540°(300°/sec)9.42rad(3.32rad/sec);机械手腕部可搬运重量, 300kg;机械手腕允许负载惯量, 137kg·㎡;搬运能力, 500 次/小时;驱动方式, 基于AC 伺服电机的电气驱动;重复定位精度, ±0.5mm;机器人重量, 2000kg市场分析和应用前景该设备不但可在饮料线生产线自动化码垛,也完全适应各种工业或其他领域产品码垛,这将是我们下一步应用的方向和目标。同时,纵观我国食品医药生产现状,机器代替手工的码垛方式是大势所趋,有着很大的产业化前景。社会经济效益分析目前人工码垛工位每天两班需要 10 名熟练工人才能完成所有的码垛任务,而机器人码垛工作站运行一天两班则只需要 6 人就可以实现自动码垛任务。从而大大降低了工人的劳动强度和本工位所需的人数,而且码垛质量也大大提高。全国有大量同类设备的市场需求,如能推广应用,将产生极大的经济效益和社会效益。
地面无人机器人平台(产品)
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:居民服务、修理和其他服务业
技术简介
成果简介:本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源:国家自然基金 技术领域:信息技术 应用范围:服务型机器人 现状特点:国内领先、国际先进 技术创新:研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节,可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂,使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互,为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 所在阶段:原理样机 成果知识产权:申请发明专利4项 成果转让方式:合作开发/技术转让 市场状况及效益分析:市场状况:服务型机器人以及可使用在非结构化环境中的机器人是现在机器 人研究的热点,也是社会关注的焦点。传统的刚性工业机器人构建传感器壁垒,采用柔顺控制算法实现对环境的柔顺性。但是,由于受到传感器测量带宽和计算机速度限制,无法对快速冲击碰撞及时响应,导致机械臂作业过程的安全性难以保障,目前一般还是应用在与人类隔绝的环境中,很难真正地与人类和谐相处。 基于上述原因,国内外鲜有产品化、实用化的服务型机器人出现。近年来,随着机器人技术研究的深入,具有内在柔性的关节受到国外科研人员的关注并成为机器人发展的一个重要分支,国外的研究已经初步达到了市场化的程度,而国内实用化方面的研究工作还有待深入。因此,将柔性关节和仿人柔性机器人产品化对促进我国的机器人技术具有极大的意义,其研究成果可以使国内服务机器人从性能和质量方面踏上一个新的台阶,拥有广阔的国内和国际市场。 效益分析:本项目所研制的一体化柔性关节采用机电一体的模块化设计,具有高内聚、高集成化、高输出力矩和内在柔性等特点,可以快速地搭建出可与人类或环境安全接触的服务型机器人,具有很高的市场推广价值,通过相关技术转化会产生较大的经济效益。 本项目所研制的仿人柔性机器人可以应用于与人类安全接触的如按摩、康复等操作的服务机器人领域,具有安全性、友好性、便于快速安装维修等特点,可以实现具有中医特色的主动按摩。另外,还可以应用在安装、维修、装配等需要与人类密切协调的场合。因此,通过对相关技术的转化,可以改变现机器人很难与人类和谐相处的局面,从而产生巨大的经济和社会效益。 图片展示:
九轴桁架机器人研发
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品采用桁架结构复合旋转关节轴,兼具桁架与关节机器人的特征,模块化手爪适宜于壳体类零件的搬运,上下料辅助时间短、占地面积小、维修方便;项目采用平行四边形机构与直线插补技术,实现Y轴的平移,同时降低了重心,节省了空间,避免了干涉;采用全伺服控制,实现多轴联动,双臂结构可完成零件多姿态上下料,适用于多种生产线的不同工序、不同设备组线的生产线布局,可连续长时间运行,可靠性高,获得实用新型专利2项。
机器人关节谐波减速器产业化
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目研制的谐波减速器系列化产品是航空航天、机器人、造船、仪器仪表等行业中不可替代的高精度传动装置,与一般减速机构相比,在相同的工作条件下,谐波减速器在体积、重量、外形尺寸、齿面接触应力、运动平稳性等方面具有明显的优势。目前,项目组提出了满足产业化要求的齿形设计理论、掌握了包括柔轮、刚轮以及波发生器在内的核心零件的加工工艺,形成了一整套谐波减速器专用制造装备,谐波减速器样机在机器人产品中的性能测试指标已经达到国内先进水平,除了标准化的产品外,适用于光学精密转台和惯性导航系统的定制化谐波减速器产品也在样机升级和试用阶段,机器人关节的一体化模组也在设计开发阶段。市场分析目前,谐波减速器产品朝着高端定制化、集成模块化以及小型化等方向发展和聚焦;高端定制化是针对特定工况条件下的使用寿命、传动精度和刚度特性的定制化需求,具体是通过改变齿形参数和结构优化来实现,是目前国产谐波减速器最薄弱的环节;集成模块化主要采用的方式是将谐波减速器和输入电机集成为一个模块,并配备专门开发的控制板,实现应用领域的模块化替换,是国产谐波减速器厂家集中开发的方向;小型化是航天和医疗等领域对狭小空间内的传动的需求,也是技术最密集的方向。已有应用情况团队研制的三种型号谐波减速器样机在遨博(北京)智能科技有限公司的最新产品AUB0T7上开展了应用验证,样机的传动精度、刚度特性以及使用寿命都可以满足服务型的使用需求,并取得产品应用报告;此外光学领域的精密转台、航空航天用的多级精密减速器以及惯导用系统的电动舵机也在试用定制化的谐波产品,相关产品的试用企业包括武汉红星杨科技开发有限公司和中国运载火箭技术研究院等。产业化成本效益分析项目的产业化成本为2000万元主要用于购置高精度加工机床,专用检测设备等固定资产、专用加工刀具以及研发投入和流动资金的使用。项目净利润大于20%,项目从第3年可以实现正收益,预计投资回报回收期为5年左右。目前国内生产的谐波减速器产品在精度一致性和使用寿命等性能指标跟日本同类产品依然有很大差距,项目产业化会提高国产谐波减速器在高端市场的占有率。
智能腿足机器人用高爆发力关节模组
成熟度:通过中试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
➢成果简介扁平化设计、超薄的结构、驱动一体关节模组,完美融合电机、驱动、编码器与减速器技术,在保证体积精简和结构稳定的同时,有效提升扭矩密度,为智能机器人提供强劲动力。➢主要技术指标(1)峰值力矩密度: 50N.m/kg (2)额定电压: 24 36V(3)额定转速: 250RPM➢技术优势(1)高转矩密度,比国内同类品提升15%; (2) 驱控一体化设计技术,电路高度集成; (3)实现无线控制,远程监测转矩、转速参数➢社会和经济效益项目拟新增产值200万元➢应用场景腿足机器人、多旋翼无人机等
高载重足式机器人阀缸一体化关节液压驱动器
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
高载重足式机器人由液压驱动,对未知、非结构环境具有很好的适应能力,特别是近年来与具有体积小、输出功率大等优势的液压驱动系统相结合,大大提高了其装载能力,也使其更加适用于野外复杂环境下的探测、运输、救援和军事辅助等任务,具有广阔的军用前景和民用价值。 该类机器人包含踝关节、膝关节、髋关节等多个主动自由度,各主动自由度均为阀缸一体化关节液压驱动器驱动。而传统的液压驱动技术主要存在以下两方面问题:一方面,传统的阀控缸驱动器采用阀缸非一体化结构,难于适应轻量化及高功率密度需求;另一方面,传统的柔顺控制方法仅适用于线性驱动系统,难以补偿液压系统的非线性及负载的不确定性。为解决上述问题,燕山大学在大量的理论分析和实验数据的基础上,提出了一种新型的高集成性液压驱动单元结构和一种新型的足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法。本次展出的阀缸一体化关节液压驱动器产品,是我国自主研发的液压驱动型足式机器人样机的关节驱动系统,其主要优势主要体现在以下三个方面: (1)研发的液压驱动器结构,摒弃了传统阀控缸的非一体化结构,解决了足式机器人液压驱动系统中伺服控制元件、执行机构、流量分配机构及多传感器的高功率密度集成问题。其结构紧凑、体积小、重量轻,结构参数及工作参数均采用先进的理论优化方法,实践表明,该液压驱动单元结构能够很好的适应足式机器人的关节液压驱动要求。该液压驱动单元结构已于2013年授权实用新型专利,并于2015年授权国家发明专利,是拥有我国自主知识产权的高新科学技术产品。 (2)研发的液压驱动单元的柔顺控制方法,极大程度地解决了由于液压系统引入带来的主动柔顺控制性能降低的问题。该柔顺控制方法已申请发明专利,由教育部科技查新工作站G11提供的查新报告表明,该种柔顺控制方法具有原始创新性。掌握足式机器人液压驱动器的核心柔顺控制技术,将使本项目研发的液压驱动器具备更好的国内外市场竞争力。 (3)研发的液压驱动单元可集成多种型号的小型伺服阀,包括:704所的射流管式伺服阀、609所的喷嘴挡板式伺服阀及襄阳航宇的压力-流量伺服阀等,更具了更好的通用性;其伺服缸虽选用了高强度7075铝合金材料,但其加工和装配均由企业独立完成,也很好地降低了伺服缸及附属零部件的成本。 以上三方面优势均有效地提高了产品的市场竞争力,使该产品具备了更好的应用前景,现已陆续应用于河北省重型机械流体动力传输与控制实验室的液压驱动单元性能测试平台、哈尔滨龙海特机器人科技有限公司的足式机器人单腿实验平台等设备中。 实施条件: 该关节液压驱动器功重比高、结构紧凑,可应用于各类足式机器人的驱动关节,对原材料、设备、厂房、人力资源、环保等方面的要求不高。 原材料:该液压驱动器所涉及的各类传感器、伺服阀等均为国产元件,交货期短。 设备:加工精度要求较高的非标件,其原材料选购、加工可交由其他企业完成,生产商只需配置相关组装设备及调试设备。 厂房:生产商只需投建1000平方米的精密组装车间,配置相关的组装设备,各类传感器、伺服阀等可直接外购,非标件交由其他企业完成,即可实现液压驱动器的组装、调试及性能测试,不需要再购置其他生产设备。 人力资源:投建精密组装车间、配置相关组装设备,投入若干装备工人及调试人员。 环保:该液压驱动器组装及调试过程中会产生一定的噪声污染,对环境其它危害很小。
坐卧式多关节康复机器人研发
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上,由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计,在中国脑卒中发病率达120/10万,颅脑损伤发病率达783.3/10万,脊髓损伤发病率达20/100万,其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响,同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人,主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点: (1)驱动部置于大腿转动关节后端,作为配重来平衡运动部分重量; (2)腿部杆长自动调节和设定; (3)左右机械臂之间的宽度自动调节; (4)关节扭矩测量不通过中间传动环节; (5)驱动部分和导线完全封装。 性能指标: (1)单腿自由度:3; (2)适应患者:155-190cm; (3)腿部杆长调节范围:90mm; (4)转动范围:髋关节0~80°,膝关节0~120°,踝关节-20~30°; (5)关节速度:髋膝踝关节(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min); (6)关节力矩:髋膝踝关节(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。 创新点: (1)机械臂自平衡的轻量化设计;髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计;可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 (2)基于关节力矩传感器、腿部传感器,肌电信号采集系统的主动辅助训练控制;基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。
找到9项技术成果数据。
找技术 >非接触式机器人关节章动减速器
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
本展品利用磁力传动及章动传动原理,巧妙设计了磁力齿轮,以磁力传动代替机械接触传动,解决传统机械接触式章动减速器齿面接触变形、机械磨损、齿面间需润滑等问题,降低了振动和噪声,具有高效节能、无需润滑、过载保护等特点,可作为工业机器人关节减速器。
采用触摸屏HMI人机界面的小型多关节机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术简介:面向高校和中小学创新教育需要,以及现有的教育机器人(小型机械手)无法人机交互只能使用键盘或按键控制的问题,使用具有UART接口和可二次开发功能的8寸触摸屏设计了具有良好人机交互和控制功能的小型多关节机器人。小型多关节机器人系统采用舵机驱动形式,从下至上共有6个舵机。下面的四个舵机可实现360度的转动,最上面(末端)的两个舵机可实现60度的转动。最大工作空间半径可达1m左右。机器人系统控制器采用具有ISP功能的高速8位MCU,可非常方便的实现程序升级。同时,MCU控制板还应用了Kalman滤波技术,可以5ms间隔实时检测舵机的驱动电流,在电流超过额定电流时可切断主电路和相应舵机的PWM控制电路,实现电机的过流保护。通过软件技术还实现了即将到位检测和控制。技术手段提高了系统的安全性和可靠性,避免出现舵机卡死或烧坏等意外现象。本系统MCU采用标准C语言设计和编写。小型多关节机器人可用于中小学的创新实践和机器人教育和竞赛,也可用于低年级机械电子工程和自动化控制等专业的本科生控制类课程教学和实践中。技术的应用领域前景分析:中国现有中学7万余所,小学30.09万余所。按照20%的市场份额和每校采购5-10台/套计算,全国就有40-80万套的潜在市场。再按照20%的实际需求计算,全国每年有8-16万台/套的实际需求。机器人用舵机的实际使用寿命一般为3年左右,就是说,每3年左右就有一批更新换代的实际需求。市场前景相当可观。经济收益分析:市面上现有HMI的六舵机小型关节机器人的市场售价一般为8000元/台(套)左右。机械材料和加工费用约600元,6个舵机费用约400元,电子芯片费用约100元,PCB加工费用约60元,其余费用约在50元。每台/套毛利润约在6800元左右。扣除20%的税费,20%的人工,20%的设计和研发费用,每台/套净利润约在2500-3000元左右,占售价的35%左右。按每年2万套计算,净利润大约为5000-6000万元/年。厂房条件建议:机械部件和PCB可以外协加工,50-100平左右的厂房即可生产和加工。备注:已研发成功,并经过中试。相关成果已申报国家发明专利。
关节式码垛机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介我们开发的 PT1300 系列机器人是高性能重负载工业机器人。基于简单可靠的设计,PT1300 提供了复杂的运动控制和持续高生产效率的性能。该型号机器人具有本公司最新研发的智能机器人控制系统。PT1300 机器人是一种四轴的、模块化结构、伺服驱动的专为纸箱包装和材料处理而设计的设备。我们根据其参数的不同将其分为 A,B 型。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于哈尔滨三联制药和杭州娃哈哈集团,结果表明效果显著,经济和社会效益明显。技术指标控制轴, 4 轴;设置形式, 地面设置;动作范围(最大动作速度), J1(底座), 360°(85°/sec)6.28rad(1.48rad/sec), J2(大臂), 144°(90°/sec)2.51rad(1.57rad/sec), J3(前臂), 136°(100°/sec)2.37rad(1.75rad/sec), J4(手腕), 540°(300°/sec)9.42rad(3.32rad/sec);机械手腕部可搬运重量, 300kg;机械手腕允许负载惯量, 137kg·㎡;搬运能力, 500 次/小时;驱动方式, 基于AC 伺服电机的电气驱动;重复定位精度, ±0.5mm;机器人重量, 2000kg市场分析和应用前景该设备不但可在饮料线生产线自动化码垛,也完全适应各种工业或其他领域产品码垛,这将是我们下一步应用的方向和目标。同时,纵观我国食品医药生产现状,机器代替手工的码垛方式是大势所趋,有着很大的产业化前景。社会经济效益分析目前人工码垛工位每天两班需要 10 名熟练工人才能完成所有的码垛任务,而机器人码垛工作站运行一天两班则只需要 6 人就可以实现自动码垛任务。从而大大降低了工人的劳动强度和本工位所需的人数,而且码垛质量也大大提高。全国有大量同类设备的市场需求,如能推广应用,将产生极大的经济效益和社会效益。
地面无人机器人平台(产品)
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:居民服务、修理和其他服务业
技术简介
成果简介:本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源:国家自然基金 技术领域:信息技术 应用范围:服务型机器人 现状特点:国内领先、国际先进 技术创新:研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节,可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂,使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互,为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 所在阶段:原理样机 成果知识产权:申请发明专利4项 成果转让方式:合作开发/技术转让 市场状况及效益分析:市场状况:服务型机器人以及可使用在非结构化环境中的机器人是现在机器 人研究的热点,也是社会关注的焦点。传统的刚性工业机器人构建传感器壁垒,采用柔顺控制算法实现对环境的柔顺性。但是,由于受到传感器测量带宽和计算机速度限制,无法对快速冲击碰撞及时响应,导致机械臂作业过程的安全性难以保障,目前一般还是应用在与人类隔绝的环境中,很难真正地与人类和谐相处。 基于上述原因,国内外鲜有产品化、实用化的服务型机器人出现。近年来,随着机器人技术研究的深入,具有内在柔性的关节受到国外科研人员的关注并成为机器人发展的一个重要分支,国外的研究已经初步达到了市场化的程度,而国内实用化方面的研究工作还有待深入。因此,将柔性关节和仿人柔性机器人产品化对促进我国的机器人技术具有极大的意义,其研究成果可以使国内服务机器人从性能和质量方面踏上一个新的台阶,拥有广阔的国内和国际市场。 效益分析:本项目所研制的一体化柔性关节采用机电一体的模块化设计,具有高内聚、高集成化、高输出力矩和内在柔性等特点,可以快速地搭建出可与人类或环境安全接触的服务型机器人,具有很高的市场推广价值,通过相关技术转化会产生较大的经济效益。 本项目所研制的仿人柔性机器人可以应用于与人类安全接触的如按摩、康复等操作的服务机器人领域,具有安全性、友好性、便于快速安装维修等特点,可以实现具有中医特色的主动按摩。另外,还可以应用在安装、维修、装配等需要与人类密切协调的场合。因此,通过对相关技术的转化,可以改变现机器人很难与人类和谐相处的局面,从而产生巨大的经济和社会效益。 图片展示:
九轴桁架机器人研发
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品采用桁架结构复合旋转关节轴,兼具桁架与关节机器人的特征,模块化手爪适宜于壳体类零件的搬运,上下料辅助时间短、占地面积小、维修方便;项目采用平行四边形机构与直线插补技术,实现Y轴的平移,同时降低了重心,节省了空间,避免了干涉;采用全伺服控制,实现多轴联动,双臂结构可完成零件多姿态上下料,适用于多种生产线的不同工序、不同设备组线的生产线布局,可连续长时间运行,可靠性高,获得实用新型专利2项。
机器人关节谐波减速器产业化
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目研制的谐波减速器系列化产品是航空航天、机器人、造船、仪器仪表等行业中不可替代的高精度传动装置,与一般减速机构相比,在相同的工作条件下,谐波减速器在体积、重量、外形尺寸、齿面接触应力、运动平稳性等方面具有明显的优势。目前,项目组提出了满足产业化要求的齿形设计理论、掌握了包括柔轮、刚轮以及波发生器在内的核心零件的加工工艺,形成了一整套谐波减速器专用制造装备,谐波减速器样机在机器人产品中的性能测试指标已经达到国内先进水平,除了标准化的产品外,适用于光学精密转台和惯性导航系统的定制化谐波减速器产品也在样机升级和试用阶段,机器人关节的一体化模组也在设计开发阶段。市场分析目前,谐波减速器产品朝着高端定制化、集成模块化以及小型化等方向发展和聚焦;高端定制化是针对特定工况条件下的使用寿命、传动精度和刚度特性的定制化需求,具体是通过改变齿形参数和结构优化来实现,是目前国产谐波减速器最薄弱的环节;集成模块化主要采用的方式是将谐波减速器和输入电机集成为一个模块,并配备专门开发的控制板,实现应用领域的模块化替换,是国产谐波减速器厂家集中开发的方向;小型化是航天和医疗等领域对狭小空间内的传动的需求,也是技术最密集的方向。已有应用情况团队研制的三种型号谐波减速器样机在遨博(北京)智能科技有限公司的最新产品AUB0T7上开展了应用验证,样机的传动精度、刚度特性以及使用寿命都可以满足服务型的使用需求,并取得产品应用报告;此外光学领域的精密转台、航空航天用的多级精密减速器以及惯导用系统的电动舵机也在试用定制化的谐波产品,相关产品的试用企业包括武汉红星杨科技开发有限公司和中国运载火箭技术研究院等。产业化成本效益分析项目的产业化成本为2000万元主要用于购置高精度加工机床,专用检测设备等固定资产、专用加工刀具以及研发投入和流动资金的使用。项目净利润大于20%,项目从第3年可以实现正收益,预计投资回报回收期为5年左右。目前国内生产的谐波减速器产品在精度一致性和使用寿命等性能指标跟日本同类产品依然有很大差距,项目产业化会提高国产谐波减速器在高端市场的占有率。
智能腿足机器人用高爆发力关节模组
成熟度:通过中试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
➢成果简介扁平化设计、超薄的结构、驱动一体关节模组,完美融合电机、驱动、编码器与减速器技术,在保证体积精简和结构稳定的同时,有效提升扭矩密度,为智能机器人提供强劲动力。➢主要技术指标(1)峰值力矩密度: 50N.m/kg (2)额定电压: 24 36V(3)额定转速: 250RPM➢技术优势(1)高转矩密度,比国内同类品提升15%; (2) 驱控一体化设计技术,电路高度集成; (3)实现无线控制,远程监测转矩、转速参数➢社会和经济效益项目拟新增产值200万元➢应用场景腿足机器人、多旋翼无人机等
高载重足式机器人阀缸一体化关节液压驱动器
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
高载重足式机器人由液压驱动,对未知、非结构环境具有很好的适应能力,特别是近年来与具有体积小、输出功率大等优势的液压驱动系统相结合,大大提高了其装载能力,也使其更加适用于野外复杂环境下的探测、运输、救援和军事辅助等任务,具有广阔的军用前景和民用价值。 该类机器人包含踝关节、膝关节、髋关节等多个主动自由度,各主动自由度均为阀缸一体化关节液压驱动器驱动。而传统的液压驱动技术主要存在以下两方面问题:一方面,传统的阀控缸驱动器采用阀缸非一体化结构,难于适应轻量化及高功率密度需求;另一方面,传统的柔顺控制方法仅适用于线性驱动系统,难以补偿液压系统的非线性及负载的不确定性。为解决上述问题,燕山大学在大量的理论分析和实验数据的基础上,提出了一种新型的高集成性液压驱动单元结构和一种新型的足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法。本次展出的阀缸一体化关节液压驱动器产品,是我国自主研发的液压驱动型足式机器人样机的关节驱动系统,其主要优势主要体现在以下三个方面: (1)研发的液压驱动器结构,摒弃了传统阀控缸的非一体化结构,解决了足式机器人液压驱动系统中伺服控制元件、执行机构、流量分配机构及多传感器的高功率密度集成问题。其结构紧凑、体积小、重量轻,结构参数及工作参数均采用先进的理论优化方法,实践表明,该液压驱动单元结构能够很好的适应足式机器人的关节液压驱动要求。该液压驱动单元结构已于2013年授权实用新型专利,并于2015年授权国家发明专利,是拥有我国自主知识产权的高新科学技术产品。 (2)研发的液压驱动单元的柔顺控制方法,极大程度地解决了由于液压系统引入带来的主动柔顺控制性能降低的问题。该柔顺控制方法已申请发明专利,由教育部科技查新工作站G11提供的查新报告表明,该种柔顺控制方法具有原始创新性。掌握足式机器人液压驱动器的核心柔顺控制技术,将使本项目研发的液压驱动器具备更好的国内外市场竞争力。 (3)研发的液压驱动单元可集成多种型号的小型伺服阀,包括:704所的射流管式伺服阀、609所的喷嘴挡板式伺服阀及襄阳航宇的压力-流量伺服阀等,更具了更好的通用性;其伺服缸虽选用了高强度7075铝合金材料,但其加工和装配均由企业独立完成,也很好地降低了伺服缸及附属零部件的成本。 以上三方面优势均有效地提高了产品的市场竞争力,使该产品具备了更好的应用前景,现已陆续应用于河北省重型机械流体动力传输与控制实验室的液压驱动单元性能测试平台、哈尔滨龙海特机器人科技有限公司的足式机器人单腿实验平台等设备中。 实施条件: 该关节液压驱动器功重比高、结构紧凑,可应用于各类足式机器人的驱动关节,对原材料、设备、厂房、人力资源、环保等方面的要求不高。 原材料:该液压驱动器所涉及的各类传感器、伺服阀等均为国产元件,交货期短。 设备:加工精度要求较高的非标件,其原材料选购、加工可交由其他企业完成,生产商只需配置相关组装设备及调试设备。 厂房:生产商只需投建1000平方米的精密组装车间,配置相关的组装设备,各类传感器、伺服阀等可直接外购,非标件交由其他企业完成,即可实现液压驱动器的组装、调试及性能测试,不需要再购置其他生产设备。 人力资源:投建精密组装车间、配置相关组装设备,投入若干装备工人及调试人员。 环保:该液压驱动器组装及调试过程中会产生一定的噪声污染,对环境其它危害很小。
坐卧式多关节康复机器人研发
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上,由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计,在中国脑卒中发病率达120/10万,颅脑损伤发病率达783.3/10万,脊髓损伤发病率达20/100万,其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响,同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人,主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点: (1)驱动部置于大腿转动关节后端,作为配重来平衡运动部分重量; (2)腿部杆长自动调节和设定; (3)左右机械臂之间的宽度自动调节; (4)关节扭矩测量不通过中间传动环节; (5)驱动部分和导线完全封装。 性能指标: (1)单腿自由度:3; (2)适应患者:155-190cm; (3)腿部杆长调节范围:90mm; (4)转动范围:髋关节0~80°,膝关节0~120°,踝关节-20~30°; (5)关节速度:髋膝踝关节(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min); (6)关节力矩:髋膝踝关节(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。 创新点: (1)机械臂自平衡的轻量化设计;髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计;可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 (2)基于关节力矩传感器、腿部传感器,肌电信号采集系统的主动辅助训练控制;基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。
找到9项技术成果数据。
找技术 >非接触式机器人关节章动减速器
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
本展品利用磁力传动及章动传动原理,巧妙设计了磁力齿轮,以磁力传动代替机械接触传动,解决传统机械接触式章动减速器齿面接触变形、机械磨损、齿面间需润滑等问题,降低了振动和噪声,具有高效节能、无需润滑、过载保护等特点,可作为工业机器人关节减速器。
采用触摸屏HMI人机界面的小型多关节机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术简介:面向高校和中小学创新教育需要,以及现有的教育机器人(小型机械手)无法人机交互只能使用键盘或按键控制的问题,使用具有UART接口和可二次开发功能的8寸触摸屏设计了具有良好人机交互和控制功能的小型多关节机器人。小型多关节机器人系统采用舵机驱动形式,从下至上共有6个舵机。下面的四个舵机可实现360度的转动,最上面(末端)的两个舵机可实现60度的转动。最大工作空间半径可达1m左右。机器人系统控制器采用具有ISP功能的高速8位MCU,可非常方便的实现程序升级。同时,MCU控制板还应用了Kalman滤波技术,可以5ms间隔实时检测舵机的驱动电流,在电流超过额定电流时可切断主电路和相应舵机的PWM控制电路,实现电机的过流保护。通过软件技术还实现了即将到位检测和控制。技术手段提高了系统的安全性和可靠性,避免出现舵机卡死或烧坏等意外现象。本系统MCU采用标准C语言设计和编写。小型多关节机器人可用于中小学的创新实践和机器人教育和竞赛,也可用于低年级机械电子工程和自动化控制等专业的本科生控制类课程教学和实践中。技术的应用领域前景分析:中国现有中学7万余所,小学30.09万余所。按照20%的市场份额和每校采购5-10台/套计算,全国就有40-80万套的潜在市场。再按照20%的实际需求计算,全国每年有8-16万台/套的实际需求。机器人用舵机的实际使用寿命一般为3年左右,就是说,每3年左右就有一批更新换代的实际需求。市场前景相当可观。经济收益分析:市面上现有HMI的六舵机小型关节机器人的市场售价一般为8000元/台(套)左右。机械材料和加工费用约600元,6个舵机费用约400元,电子芯片费用约100元,PCB加工费用约60元,其余费用约在50元。每台/套毛利润约在6800元左右。扣除20%的税费,20%的人工,20%的设计和研发费用,每台/套净利润约在2500-3000元左右,占售价的35%左右。按每年2万套计算,净利润大约为5000-6000万元/年。厂房条件建议:机械部件和PCB可以外协加工,50-100平左右的厂房即可生产和加工。备注:已研发成功,并经过中试。相关成果已申报国家发明专利。
关节式码垛机器人
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介我们开发的 PT1300 系列机器人是高性能重负载工业机器人。基于简单可靠的设计,PT1300 提供了复杂的运动控制和持续高生产效率的性能。该型号机器人具有本公司最新研发的智能机器人控制系统。PT1300 机器人是一种四轴的、模块化结构、伺服驱动的专为纸箱包装和材料处理而设计的设备。我们根据其参数的不同将其分为 A,B 型。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于哈尔滨三联制药和杭州娃哈哈集团,结果表明效果显著,经济和社会效益明显。技术指标控制轴, 4 轴;设置形式, 地面设置;动作范围(最大动作速度), J1(底座), 360°(85°/sec)6.28rad(1.48rad/sec), J2(大臂), 144°(90°/sec)2.51rad(1.57rad/sec), J3(前臂), 136°(100°/sec)2.37rad(1.75rad/sec), J4(手腕), 540°(300°/sec)9.42rad(3.32rad/sec);机械手腕部可搬运重量, 300kg;机械手腕允许负载惯量, 137kg·㎡;搬运能力, 500 次/小时;驱动方式, 基于AC 伺服电机的电气驱动;重复定位精度, ±0.5mm;机器人重量, 2000kg市场分析和应用前景该设备不但可在饮料线生产线自动化码垛,也完全适应各种工业或其他领域产品码垛,这将是我们下一步应用的方向和目标。同时,纵观我国食品医药生产现状,机器代替手工的码垛方式是大势所趋,有着很大的产业化前景。社会经济效益分析目前人工码垛工位每天两班需要 10 名熟练工人才能完成所有的码垛任务,而机器人码垛工作站运行一天两班则只需要 6 人就可以实现自动码垛任务。从而大大降低了工人的劳动强度和本工位所需的人数,而且码垛质量也大大提高。全国有大量同类设备的市场需求,如能推广应用,将产生极大的经济效益和社会效益。
地面无人机器人平台(产品)
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:居民服务、修理和其他服务业
技术简介
成果简介:本项目研制的柔性一体化关节采用机电一体的模块化设计,具有高力矩稳定输出(输出力矩70Nm),高集成化(机构、驱动电路和通信模块集成于关节之中)、互换性好(肩、肘关节可直接替换)、可靠性高等特点,适合于大规模生产,可以降低机械臂成本,具有极大的市场推广价值。关节内部含有弹性环节,存在内在柔性,当与环境或人接触时,可以保证人不受伤害以及机械臂自身的安全性。同时,可以测量关节的输出力矩,获得比传统关节更好的力控制精度与稳定性。 本项目在柔性一体化关节的基础上研制了仿人柔性机械臂,该机械臂采用仿人类手臂的构型的结构设计,具有4个自由度(肩部3个,肘部1个),其长度与人类手臂长度相仿。通过阻抗控制技术可以使机械臂模拟出人类手臂可“柔”可“刚”的肌肉特性,从而使机械臂可以在非结构化环境中,安全地与环境和人类进行交互。该机械臂适于作为与人类接触使用的专用设备或者应用于服务型机器人和空间机器人领域。目前,项目组已将该机械臂应用于按摩治疗领域,并搭建出腰痛中医点按机器人平台。腰痛中医点按机器人可以逼真地模拟出医师完成点按揉、指揉、弹拨和推法4种按摩手法,假体实验和临床实验结果表明机器人与医师的按摩治疗效果相仿。 项目来源:国家自然基金 技术领域:信息技术 应用范围:服务型机器人 现状特点:国内领先、国际先进 技术创新:研制了具有内在柔性和力矩测量的一体化关节,可以通过该关节快速地搭建出仿人机械臂,使机械臂在完成作业的同时可以在非结构化环境中安全地与人类和环境进行交互,为机器人与人类和谐相处提供了新的解决方案。 所在阶段:原理样机 成果知识产权:申请发明专利4项 成果转让方式:合作开发/技术转让 市场状况及效益分析:市场状况:服务型机器人以及可使用在非结构化环境中的机器人是现在机器 人研究的热点,也是社会关注的焦点。传统的刚性工业机器人构建传感器壁垒,采用柔顺控制算法实现对环境的柔顺性。但是,由于受到传感器测量带宽和计算机速度限制,无法对快速冲击碰撞及时响应,导致机械臂作业过程的安全性难以保障,目前一般还是应用在与人类隔绝的环境中,很难真正地与人类和谐相处。 基于上述原因,国内外鲜有产品化、实用化的服务型机器人出现。近年来,随着机器人技术研究的深入,具有内在柔性的关节受到国外科研人员的关注并成为机器人发展的一个重要分支,国外的研究已经初步达到了市场化的程度,而国内实用化方面的研究工作还有待深入。因此,将柔性关节和仿人柔性机器人产品化对促进我国的机器人技术具有极大的意义,其研究成果可以使国内服务机器人从性能和质量方面踏上一个新的台阶,拥有广阔的国内和国际市场。 效益分析:本项目所研制的一体化柔性关节采用机电一体的模块化设计,具有高内聚、高集成化、高输出力矩和内在柔性等特点,可以快速地搭建出可与人类或环境安全接触的服务型机器人,具有很高的市场推广价值,通过相关技术转化会产生较大的经济效益。 本项目所研制的仿人柔性机器人可以应用于与人类安全接触的如按摩、康复等操作的服务机器人领域,具有安全性、友好性、便于快速安装维修等特点,可以实现具有中医特色的主动按摩。另外,还可以应用在安装、维修、装配等需要与人类密切协调的场合。因此,通过对相关技术的转化,可以改变现机器人很难与人类和谐相处的局面,从而产生巨大的经济和社会效益。 图片展示:
九轴桁架机器人研发
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品采用桁架结构复合旋转关节轴,兼具桁架与关节机器人的特征,模块化手爪适宜于壳体类零件的搬运,上下料辅助时间短、占地面积小、维修方便;项目采用平行四边形机构与直线插补技术,实现Y轴的平移,同时降低了重心,节省了空间,避免了干涉;采用全伺服控制,实现多轴联动,双臂结构可完成零件多姿态上下料,适用于多种生产线的不同工序、不同设备组线的生产线布局,可连续长时间运行,可靠性高,获得实用新型专利2项。
机器人关节谐波减速器产业化
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目研制的谐波减速器系列化产品是航空航天、机器人、造船、仪器仪表等行业中不可替代的高精度传动装置,与一般减速机构相比,在相同的工作条件下,谐波减速器在体积、重量、外形尺寸、齿面接触应力、运动平稳性等方面具有明显的优势。目前,项目组提出了满足产业化要求的齿形设计理论、掌握了包括柔轮、刚轮以及波发生器在内的核心零件的加工工艺,形成了一整套谐波减速器专用制造装备,谐波减速器样机在机器人产品中的性能测试指标已经达到国内先进水平,除了标准化的产品外,适用于光学精密转台和惯性导航系统的定制化谐波减速器产品也在样机升级和试用阶段,机器人关节的一体化模组也在设计开发阶段。市场分析目前,谐波减速器产品朝着高端定制化、集成模块化以及小型化等方向发展和聚焦;高端定制化是针对特定工况条件下的使用寿命、传动精度和刚度特性的定制化需求,具体是通过改变齿形参数和结构优化来实现,是目前国产谐波减速器最薄弱的环节;集成模块化主要采用的方式是将谐波减速器和输入电机集成为一个模块,并配备专门开发的控制板,实现应用领域的模块化替换,是国产谐波减速器厂家集中开发的方向;小型化是航天和医疗等领域对狭小空间内的传动的需求,也是技术最密集的方向。已有应用情况团队研制的三种型号谐波减速器样机在遨博(北京)智能科技有限公司的最新产品AUB0T7上开展了应用验证,样机的传动精度、刚度特性以及使用寿命都可以满足服务型的使用需求,并取得产品应用报告;此外光学领域的精密转台、航空航天用的多级精密减速器以及惯导用系统的电动舵机也在试用定制化的谐波产品,相关产品的试用企业包括武汉红星杨科技开发有限公司和中国运载火箭技术研究院等。产业化成本效益分析项目的产业化成本为2000万元主要用于购置高精度加工机床,专用检测设备等固定资产、专用加工刀具以及研发投入和流动资金的使用。项目净利润大于20%,项目从第3年可以实现正收益,预计投资回报回收期为5年左右。目前国内生产的谐波减速器产品在精度一致性和使用寿命等性能指标跟日本同类产品依然有很大差距,项目产业化会提高国产谐波减速器在高端市场的占有率。
智能腿足机器人用高爆发力关节模组
成熟度:通过中试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
➢成果简介扁平化设计、超薄的结构、驱动一体关节模组,完美融合电机、驱动、编码器与减速器技术,在保证体积精简和结构稳定的同时,有效提升扭矩密度,为智能机器人提供强劲动力。➢主要技术指标(1)峰值力矩密度: 50N.m/kg (2)额定电压: 24 36V(3)额定转速: 250RPM➢技术优势(1)高转矩密度,比国内同类品提升15%; (2) 驱控一体化设计技术,电路高度集成; (3)实现无线控制,远程监测转矩、转速参数➢社会和经济效益项目拟新增产值200万元➢应用场景腿足机器人、多旋翼无人机等
高载重足式机器人阀缸一体化关节液压驱动器
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
高载重足式机器人由液压驱动,对未知、非结构环境具有很好的适应能力,特别是近年来与具有体积小、输出功率大等优势的液压驱动系统相结合,大大提高了其装载能力,也使其更加适用于野外复杂环境下的探测、运输、救援和军事辅助等任务,具有广阔的军用前景和民用价值。 该类机器人包含踝关节、膝关节、髋关节等多个主动自由度,各主动自由度均为阀缸一体化关节液压驱动器驱动。而传统的液压驱动技术主要存在以下两方面问题:一方面,传统的阀控缸驱动器采用阀缸非一体化结构,难于适应轻量化及高功率密度需求;另一方面,传统的柔顺控制方法仅适用于线性驱动系统,难以补偿液压系统的非线性及负载的不确定性。为解决上述问题,燕山大学在大量的理论分析和实验数据的基础上,提出了一种新型的高集成性液压驱动单元结构和一种新型的足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法。本次展出的阀缸一体化关节液压驱动器产品,是我国自主研发的液压驱动型足式机器人样机的关节驱动系统,其主要优势主要体现在以下三个方面: (1)研发的液压驱动器结构,摒弃了传统阀控缸的非一体化结构,解决了足式机器人液压驱动系统中伺服控制元件、执行机构、流量分配机构及多传感器的高功率密度集成问题。其结构紧凑、体积小、重量轻,结构参数及工作参数均采用先进的理论优化方法,实践表明,该液压驱动单元结构能够很好的适应足式机器人的关节液压驱动要求。该液压驱动单元结构已于2013年授权实用新型专利,并于2015年授权国家发明专利,是拥有我国自主知识产权的高新科学技术产品。 (2)研发的液压驱动单元的柔顺控制方法,极大程度地解决了由于液压系统引入带来的主动柔顺控制性能降低的问题。该柔顺控制方法已申请发明专利,由教育部科技查新工作站G11提供的查新报告表明,该种柔顺控制方法具有原始创新性。掌握足式机器人液压驱动器的核心柔顺控制技术,将使本项目研发的液压驱动器具备更好的国内外市场竞争力。 (3)研发的液压驱动单元可集成多种型号的小型伺服阀,包括:704所的射流管式伺服阀、609所的喷嘴挡板式伺服阀及襄阳航宇的压力-流量伺服阀等,更具了更好的通用性;其伺服缸虽选用了高强度7075铝合金材料,但其加工和装配均由企业独立完成,也很好地降低了伺服缸及附属零部件的成本。 以上三方面优势均有效地提高了产品的市场竞争力,使该产品具备了更好的应用前景,现已陆续应用于河北省重型机械流体动力传输与控制实验室的液压驱动单元性能测试平台、哈尔滨龙海特机器人科技有限公司的足式机器人单腿实验平台等设备中。 实施条件: 该关节液压驱动器功重比高、结构紧凑,可应用于各类足式机器人的驱动关节,对原材料、设备、厂房、人力资源、环保等方面的要求不高。 原材料:该液压驱动器所涉及的各类传感器、伺服阀等均为国产元件,交货期短。 设备:加工精度要求较高的非标件,其原材料选购、加工可交由其他企业完成,生产商只需配置相关组装设备及调试设备。 厂房:生产商只需投建1000平方米的精密组装车间,配置相关的组装设备,各类传感器、伺服阀等可直接外购,非标件交由其他企业完成,即可实现液压驱动器的组装、调试及性能测试,不需要再购置其他生产设备。 人力资源:投建精密组装车间、配置相关组装设备,投入若干装备工人及调试人员。 环保:该液压驱动器组装及调试过程中会产生一定的噪声污染,对环境其它危害很小。
坐卧式多关节康复机器人研发
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目来源于国家科技支撑计划。在国家863计划的基础上,由秦皇岛市康泰医学系统有限公司、国家康复辅具研究中心、燕山大学、国家康复辅具研究中心质量监督检验中心共同研发。 根据流行病学数据统计,在中国脑卒中发病率达120/10万,颅脑损伤发病率达783.3/10万,脊髓损伤发病率达20/100万,其中大约80%的幸存者遗留肢体运动功能障碍。这种障碍对患者生活质量造成严重影响,同时也给患者、家庭及社会带来沉重负担。截瘫患者用下肢康复医疗机器人,主要用于帮助患者在不同康复阶段进行治疗。 结构特点: (1)驱动部置于大腿转动关节后端,作为配重来平衡运动部分重量; (2)腿部杆长自动调节和设定; (3)左右机械臂之间的宽度自动调节; (4)关节扭矩测量不通过中间传动环节; (5)驱动部分和导线完全封装。 性能指标: (1)单腿自由度:3; (2)适应患者:155-190cm; (3)腿部杆长调节范围:90mm; (4)转动范围:髋关节0~80°,膝关节0~120°,踝关节-20~30°; (5)关节速度:髋膝踝关节(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min); (6)关节力矩:髋膝踝关节(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。 创新点: (1)机械臂自平衡的轻量化设计;髋关节机械限位与座椅俯仰角联动的创新性设计;可搬移患者移动式座椅的人性化设计。 (2)基于关节力矩传感器、腿部传感器,肌电信号采集系统的主动辅助训练控制;基于主动力、电刺激、主动力与电刺激相结合的主动训练柔顺控制。