[00314234]人机交互力反馈遥操作机器人关键技术及应用
交易价格：
面议
类型：
非专利
技术成熟度：
已有样品
交易方式：
完全转让
联系人：
国网大武口公司
所在地：宁夏回族自治区石嘴山市
- 服务承诺
- 产权明晰
-
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
- 如实描述
技术详细介绍
人机交互力反馈遥操作机器人是当前各发达国家竞相发展的高技术，它将人的知识智慧与机器人的适应性相结合，通过人与机器人之间传感与控制信息的交互，实现对机器人带感觉的远程控制，从而完成各种未知或危险环境中复杂的作业任务。随着人机交互遥操作机器人在远程作业、远程监控、远程制造、远程医疗等领域的应用，迫切需要解决多个技术难题与技术瓶颈。该项目针对人机交互力反馈遥操作机器人的力感知、力反馈、大时延控制和人机交互界面设计等关键技术，经过十多年系统深入的研究，突破了多项核心技术，研制成功人机交互遥操作的关键支撑设备，填补了国内空白，并在多个重要领域得到成功应用。该项目的技术创新点：（1）提出了一种自解耦的机器人多维力传感器的敏感单元设计方法，从传感器的结构设计上有效降低了多维力传感器的维间耦合效应；提出了一种基于耦合误差建模的多维力传感器解耦算法，提高了多维力传感器的测量精度，测量精度可达1%F.S.。（2）提出了一种基于磁流变液控制的无源力觉再现方法，解决了大量程力反馈人机交互设备的体积大与不安全问题，实现了大量程力触觉人机交互设备的小型化与安全化。提出了一种基于并联机构的机器人力反馈手控器设计方法，解决了力反馈手控器三维平动和三维转动之间运动与力的耦合干扰问题，六维运动位置测量精度达1%F.S.，力反馈精度达2%F.S.。（3）针对人机交互力反馈遥操作机器人在双边通讯环节上存在的短时延（≤2秒）造成的不稳定问题，提出了力反馈遥操作机器人的多模式控制技术和自适应阻抗匹配无源控制算法，解决了短时延情况下力反馈遥操作机器人的稳定性和操作性问题；针对人机交互力反馈遥操作机器人在双边通讯环节上存在的大时延（>2秒）造成的不稳定难题，提出了基于虚拟预测环境建模的力反馈遥操作机器人控制技术，给出了基于滑动最小二乘法的环境动力学参数在线辨识算法和虚拟环境模型滚动修正方法，解决了大时延情况下力反馈遥操作机器人稳定性和操作性问题。（4）提出了以增强人的感知能力为目标的交互式力反馈遥操作机器人的多感知人机交互界面设计方法，并针对力触觉感知与视觉感知的协调同步问题，提出了一种分布式力触觉交互的快速计算算法和无源稳定性判据，实现了多感知人机交互方式下具有力觉临场感的遥操作。该项目获国家发明专利授权33项、实用新型专利授权5项、计算机软件著作权3项。发表论文186篇，其中SCI收录75篇，EI收录112篇，论文被他引1200多次，其中SCI他引364次，并在国际遥控机器人会议上作大会特邀报告。相关成果曾获2010年国家知识产权局中国专利优秀奖、2012年与2013年日内瓦国际发明金奖等。该成果不仅在中国载人航天与探月工程中得到应用，而且在国内首次应用于核反应堆和核电站的安全巡检与应急处置。该成果还在工业机器人、智能工程机械、大型泵站远程监控、野生动物探查保护等重要领域得到应用或产业化，取得了重大的社会效益和经济效益，近三年新增产值10.612亿元，新增利税3.695亿元，间接经济效益达31亿元。
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