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服务与特种机器人技术及自动化系统

a)微阵列芯片制备机器人系统,创新成果与特色:研制出生物芯片微量探针分配机器人系统,主要用于微阵列生物芯片和蛋白质孔板的制备。采用接触式分配技术,固定在分配机械手末端的狭缝针分配头将蘸取的样品均匀点涂到各玻片表面固定位点上,形成直径0.16-0.6mm探针点。经过多轮循环分配,即可构筑高密度的微量探针阵列,最高可达10000点/平方厘米。系统由分配操作主体和可选择的样品库平台、内嵌式环境控制模块组成,可在无人参与的情况下进行长时间的稳定工作;分向前馈误差补偿运动控制,重复定位精度±5μm。



b)生物细胞穿刺机器人系统,创新成果与特色:提出了不同表面形式的纳米探针在刺入细胞膜时的纳米-细胞界面模型,建立了基于能量法的细胞连续介质模型和显微注射过程中细胞的力学行为,建立了细胞显微注射硬件系统,实现了对显微注射仪的速度、位移的定量控制。



c)肝癌肿瘤微波消融机器人系统,创新成果与特色:研制出用于超声引导微波消融治疗肝癌的介入手术辅助机器人,提出了狭缝超声图像重建,图像处理与定位装置相结合的影像导航技术,跟踪定位精度2mm,三维精确消融。



d)穿戴式步行信息检测、定位与摔倒风险评估系统,创新成果与特色:通过安装在鞋上的惯性测量单元(IMU),检测人体行走足部轨迹,根据行走约束特点对传感器零漂进行修正,在线获得步行信息参数,辅助医生诊断与行走相关的疾病(如老年人摔倒风险评估),该系统同时可实现基于行走信息的室内定位,可用于矿井和消防领域。



e)油罐检测爬壁机器人,创新成果与特色:TH_Climber I 爬壁机器人采用双履带结构,靠永磁铁吸附于壁面上;有两台直流伺服电机驱动,运动速度可调,可以转弯等运动;配有摄像头、无线发射器、姿态传感,涡流检测头,自主对油罐表面进行快速检测,可以应用于未知和危险领域的侦察和探测活动。



f)通风管道清污机器人,创新成果与特色:研制出通风管道清污消毒移动机器人MDCR-I,机器人重量15Kg,最大行驶速度(Max Speed):5m/s,通过携带不同的工具头,MDCR-I能够对建筑工程的通风管道、空调系统进行探测、清扫、吸尘、喷雾消毒等。在MDCR-I的机械操作臂端安装合适的工具头之后,还可用于野外探险,核工业等危险环境代替人的部分工作。MDCR-I能够对不同截面尺寸的矩形、圆形通风管道进行作业。



g)码垛机器人,创新成果与特色:6自由度TH-50型空间关节式码垛机器人,负载能力50kg,重量50kg,速度1200c/hr,定位精度:±0.1cm,工作范围2.3mX1.5m,示教再现操作。



h)微型麦克风锡焊机器人,创新成果与特色:5自由度TH-900型微型MIC双工位自动焊接机,主要用于焊接微型MIC,焊接节拍为900个/hr,定位精度<10μm,合格率97%。



i)机器人视觉研究,创新成果与特色:结构光高速三维测量理论,镜面反射型工件三维测量,机器人实时全景三维感知,机器人系统视觉伺服控制,三维装配投影理论与方法。