所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：随着人口老龄化不断加剧,我国已步入老龄化社会。为解决行动不便的老年人及残障人士的日常生活需求,需要他/她们生活自理、辅助出行及康复治疗,设计了一款具有环境感知、下肢康复训练、人机交互等多功能下肢康复轮椅机器人,在我国具有巨大市场潜力和发展空间。下肢康复轮椅机器人通过关节变刚度调节可以实现下肢被动式康复训练、主动式康复训练及抗阻式康复训练。可以实现踝关节、膝关节及髋关节的康复训练,通过有效电机驱动实现关节变刚度调节,其研究对于我国大健康产业发展具有重要的科学意义和潜在的应用价值,为进一步拓展服务机器人科学前沿奠定基础。

所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：全地形智能移动机器人是根据四条腿动物及仿生学原理设计的一款轮-腿结合的移动平台,轮腿式复合机构能够有效提高移动机器人对地形环境的自主适应性,可以实现两驱、四驱及六驱的灵活切换。与传统的越障型机器人相比具有高负载、高灵活性的特点,相比于场地救援车又具有体积小、复杂地形适应度高的特点。其机械结构由前腿机构、后腿机构、底盘机构、传动机构、控制系统等部分组成。通过中控系统调节各个电机转速使机器人能够自主感知和识别障碍物,完成越障、上下楼梯、过沟过坡等动作,实现复杂环境下机器人自主行进,借助于环境感知、路径规划、协调控制等技术实现轮腿复合式移动机构的高机动、高通过性以及过程控制的自主性。

所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：随着人口老龄化不断加剧,我国已步入老龄化社会。为解决行动不便的老年人及残障人士的日常生活需求,需要他/她们生活自理、辅助出行及康复治疗,设计了一款具有环境感知、爬楼越障、康复训练、人机交互等多功能的智能轮椅机器人,在我国具有巨大市场潜力和发展空间。多功能智能轮椅机器人可以实现爬楼、越障、过沟及上坡等复杂环境工况下工作,通过关节变刚度调节可以实现下肢被动式康复训练、主动式康复训练及抗阻式康复训练。通过有效电机驱动实现关节变刚度调节,其研究对于我国大健康产业发展具有重要的科学意义和潜在的应用价值,为进一步拓展服务机器人科学前沿奠定基础。

所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：本系统采用多机工作模式,以VC++6.0作为上位机多个DSP作为下位机实现多机通信,融合多核CPU构成的机器人控制系统。系统可以挂接多达30余个各种类型传感器,如超声波传感器、红外传感器、惯性传感器等。系统可以用于控制20多个伺服及步进电机,可以用于控制20多个离合器等执行机构实现机器人机构协调动作。系统下位机可以实时采集各种参数并显示于上位机,同时上位机可以构建知识库与推理机,并通过有效算法,如神经网络、模糊控制、遗传算法等对下位进行有效的智能控制。系统可靠,性能稳定,可长期使用。

所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：项目历经多年时间,面向加强我国工业机器人整机及核心部件测试能力、强化检测手段、提高质量与可靠性的重大需求,解决了传统方法测试成本高、效率低、测不准的难题,攻克了工业机器人全域位姿精确测试技术,实现了不同运动形式下定位精度的提升;发明了工业机器人平均无故障工作时间评估技术,填补了国内空白,是机器人可靠性评估领域第一项国家标准。项目执行期间获批国家标准1项,团体标准2项,企业标准5项,授权发明专利15项,软件著作权5项,发表高水平学术论文50余篇,其中2篇高被引。经院士为组长的专家组评价,项目解决了我国服役工况下工业机器人性能测评与提升技术这一“卡脖子”问题,引领了我国机器人测试评估技术以及装备开发的技术进步,产生了巨大经济和社会效益。

所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：受人体手指皮肤与毛发启发,研制了多物理信息融的触觉传感器,确定了触觉传感器的压力、刚度、纹理、介电常数、输出电压之间的变化关系,研究了复杂物理场下的传感机理和多信息输出的耦合机理。为实现工业机器手的精细抓取,构建复杂物理场下的传感模型,并将研制的触觉传感器与算法相结合,发展了触觉传感装置。触觉传感器实现力、纹理、刚度、介电常数等多物理信息的采集,传感器在40%应变时的灵敏度为1.18、滞后度为2.94%。已发表EI期刊论文2篇。相关专利已受理。

所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：本项目拟以先进敏感材料为核心,基于人体手指皮肤与毛发机理,结合材料学、结构力学、电磁场理论等多学科知识,研究设计能够获取力、温度、湿度、纹理、粗糙度、应变等多种物理信息的触觉仿生传感器,探索传感器在机器人应用的制造业领域和智慧医疗及养老服务等服务领域及其他领域的应用潜力。探究多种触觉信息与传感器结构、材料间的触觉信息映射关系;考虑单一物理场下的传感机理,构建多物理信息融合的触觉传感模型;研究电场-磁场-温度-湿度-应变-机械等复杂物理场下的传感机理和多信息输出的耦合机理,构建复杂物理场下的传感仿真模型,对传感器特性进行表征。本项目支持下,发表学术论文20余篇,编著教材1部, 培养硕士生4名。相关专利已受理。

所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：目前国产点胶和贴装机器人的运动控制性能与国外高端驱控品牌存在较大差距,本项目以国产驱控一体的点胶机器人运动系统高速高精度定位为目标,研究运动控制系统的多层级时频域模型、低频振动和响应时间的耦合影响机理以及协同控制策略。主要改进技术参数包括运控系统轴电机位移误差建立时间、轴电机绝对误差积分准则指标、末端负载定位精度以及振动衰减周期。技术创新性体现在如下:基于国产工控产品的驱控一体运动控制系统开发;构建了运动系统的机械-电气耦合全环节模型;揭示运动控制系统的高低频振 动机理及末端精度量化分析;提出高效率高精准定位控制策略。当前技术通过了严格的理论分析与仿真验证。研究成果为工业机器人企业在运控产品性能领域提供了研发、测试、改进等技术服务,与多家企业建立了密切合作。

所属分类：电子信息产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：电器可靠性设计平台包含多套测试装备和优化设计软件，可以进行磁场矢量、三维热场、电弧特性与运动分析以及吸反力等测试。平台采集和分析多场测量数据，建立优化模型，改善电器的性能和可靠性。其中，磁场矢量测试分析装备通过柔性协作机器人和三维磁场智能感知技术获取位置和采集信息，生成空间磁场感应强度分布图。三维热场测试装备利用激光扫描和红外热像技术，获取电器的三维模型和温度图像数据，并融合得到含温度信息的三维坐标数据，获得电器的热分布和热耦合效应。电弧特性与运动分析装备借助机器视觉和人工智能技术，测定和分析电器动作特性和电弧特征参数。吸反力测试装备使用悬臂梁式力传感和直线光栅位移传感技术，对吸反力进行静态测量和动态分析，生成数据文件。测试装备为电器可靠性设计提供更准确、可靠的数据支持，优化设计软件实现电磁热力运动电弧等多场耦合分析设计。可为电器检测机构及电器制造企业提供技术服务。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西安科技大学

成果简介：海工项目信息化管理平台软件采用主流 SOA 框架，应用智能化（MAS）、可视化等先进数字化技术，支持不同的船海企业生产流程优化再造，既可将海工项目的各个独立的管理过程集成起来，又能够满足不同船企的特殊管理定制需求及单元软件模块整合需求，保证了海工项目数据对业务的透明性和一致性，使得平台具备开放性、可重组性，可扩展性，可维护性。平台已在实现系列化、批量化建造自升式钻井平台的国内典型海工企业进行了示范应用验证，对海工项目管理中的进度管理、设计管理、物资管理、质量管理、成本管理、机械完工与调试管理、分包商/供应商/客户管理、BOM 管理、文档管理、变更管理、HSE 管理、风险管理、决策分析等海工项目生命周期的覆盖面达 90%以上，示范应用单位实现了良好经济效益。平台能够有效提高海工项目管理效率、降低生产成本，有助于我国海工行业缩小与国际海工领域的项目信息化管理水平差距，为我国海工企业提升海洋工程项目总承包管理能力提供技术支撑，具备海工行业推广价值及应用前景。

所属分类：电子信息产业

所属单位：山东科技大学

成果简介：综合多种技术实现船舶结构安全性的实时监测与评估，已应用于多艘实船，技术国内领先。船体结构应力监测与评估系统综合运用结构参数识别技术、光纤传感技术、数据库技术、多数据信息融合技术、超大信息量数据处理技术、船体结构有限元分析技术和强度评估理论，以及相关的传感器、软硬件设备等，实现船舶结构安全性的实时监测与评估，该系统主要具备数据采集、环境监测、应力监测、数据处理、强度评估、报警与记录、数据库、交互界面等主要功能，从而提高航行船舶的安全性能，并为船舶结构设计积累数据。在船体结构中布设传感系统，赋予结构变化的信息系统，它能够对船上的重要结构、敏感部位及船体结构的动态参数进行监测，同时利用数据库等技术对监测数据进行存储，根据历史记录数据提船体的疲劳及典型节点的累积损伤进行实时预测。系统通过实时监测船体结构状态信息并实时记录相应海况信息资料，实现船舶结构安全、船舶振动性能的综合评估，拥有趋势预测及相应的预警/报警功能等，能及时为驾控人员提供客观可靠的信息。同时开发航行安全辅助决策功能，在结构发生危险时，系统能根据当前航速和航向，自动在决策数据库中进行信息匹配，给出建议航速与航向，从而增强船舶抵抗各种恶劣风、浪、流海洋环境中航行风险的能力，提高船舶在大风浪等恶劣环境中的航行安全性。同时针对监测数据的长期积累，可形成专家数据库，可为船体维修工作提供关键数据，有助于船舶的全寿命周期保障服务;此外，监测数据也可为规范制定提供第一手的资料。

所属分类：电子信息产业

所属单位：山东科技大学

成果简介：采用大尺度模型在实际海浪环境中进行试验，提供更真实的试验数据，技术成熟度高。船舶模型试验技术是研究船舶性能，指导船舶设计的重要途径。受到水池尺寸及功能限制，水池模型试验一般模型尺度较小，比尺效应和池壁效应影响较大，试验室人造风浪环境无法真实模拟实际风浪环境，导致试验结果特别是高海情下的非线性运动与载荷响应及上浪、砰击、增阻等强非线性动力效应与实船差别较大。本项目采用大尺度模型，利用沿海实际风浪环境开展模型试验研究，试验环境更加真实，模型比尺增加，试验水域开阔，不收水池尺度及功能的限制，试验内容广泛，可以完成大风浪环境下船模非线性运动与载荷及强非线性动力效应的测试。采用系统辨识方法求测模型非线性响应，并建立实船外推预报方法，可得到比水池模型试验更接近实船的试验测试结果。为船舶大风浪环境下航行性能评估，指导船舶设计提供了新的技术手段。