东北新型六自由度力反馈手柄项目研发

新型六自由度力反馈手柄的目的并非是替代治疗师，机器人应该定义为一种辅助系统，替代治疗师一部分的工作，尤其是高强度、体力消耗大、重复度高的工作。与此相应的是大批康复机器人企业的涌现，六自由度力反馈手柄项目研发、上肢康复机器人、步态训练机器人、可穿戴式外骨骼机器人等产品也纷纷走向市场。但是看着这台凝聚了团队心血的大家伙，我们发现，除了自主创新，公司还要面临更多问题。“由于这种机器人很难上量，分摊成本会很高，一台机器人的终端价格还是很难降下来。如果不能广泛应用，机器人提升效率的目的就难以实现。”我们在临床中发现，大量患者用健侧带动患侧在桌面上活动，但是仅靠患者来做这种训练很难达到治疗师需要的效果，所以我们想，能不能用机械臂去完成？”这样一个看似简单的场景需求，成了医疗新产品的起点

工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如液压缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压和电动机等)相配合，以 实现手臂的各种运动。为了防止绕其轴线转动，新型六自由度力反馈手柄进行伸缩和升降运动时，都需要有导向装置，以保证手指按正确的方向运动。六自由度力反馈手柄项目研发的结构由机械本体、外围辅助机械装置、CPU芯片处理器、传感器(包括视觉传感器)、各种驱动器和输入/输出系统组成；它们需要完成的一系列动作，都是由CPU处理器完成，这里它就必然需要系统软件程序来完成，故没有系统软件程序，它将是一堆废铁。在机器人的应用领域，一直走在世界的前列，我国现在只是世界上需要机器人的一个大市场；从国家战略需要，企业转型升级需求，这方面的人才太少。不然，国家工信部规划的“十三五”。工业机器人密度达到每万名员工使用100台以上机器人。所以说现在选择读机器人这种专业的学生是一个相当不错的高科技专业，就业前景好。可以果断的说，未来十年，工业机器人是看不到“天花板”的行业。对于机器人这方面，本人也只是了解其中的皮毛。这里建议提问者如果年轻的话，去再读书学习，将来给国家在机器人这方面大展身手，造福人类。

机器人技能是发展最快的工程范畴之一，也是最具有挑战性的一个范畴。几乎一切的机器人，都有不同的操作环境，行为或任务也不同，衔接的传感器和执行器也不同。因此人们经常在不同的硬件平台上运用不同的开发工具来开发机器人。一个工程师开发的成功用于某个机器人的可用操控系统很难再用于另一个新型六自由度力反馈手柄，因为应用于传感、自治和电机操控的应用程序接口（API）在语法上是不同的。在规划、原型开发和布置机器人应用时，面对三个最大的挑战：集成传感器和执行器，实现自治以及布置确定性的操控算法至嵌入式硬件。为了应对这些挑战,提供了一整套全新的机器人专用传感器和执行器驱动，以及实现杂乱导航运算的新代码库。并且，有了新型六自由度力反馈手柄开发人员只需要运用一个软件开发环境就可以规划操控算法，衔接实践I/O，以及布置至确定性硬件方针。

协作机器人的兴起意味着传统机器人必然有某种程度的不足，或者无法适应新的市场需求。总结一下，主要有三点:1.新型六自由度力反馈手柄部署成本高；其实相对来讲，工业机器人本身的价格并不高。主流场台使用的机器人，根据负载能力不同，售价区间在￥10w~￥40w。一般情况下一台机器人的使用使用寿命在5~8年，作为比较高端的工业设备来讲并不算贵。传统机器人贵在其部署(将机器人安装到工厂并正常运行)成本上，原因有两个:目前的六自由度力反馈手柄项目研发主要负责工厂中重复性的工作，这依赖于其非常高的重复定位精度(重 复到达空间某些固定位置的能力，一般机器人可以做到0.02mm以下)，以及依赖固定的外界环境。为了保证这一点，除了机器人本身的设计要求之外,还需要待加工的产品放在固定的位置，以便机器人每次都可以到同一个地方准确的拿取或者执行某项操作。将之前以工人操作为主的流水线，变为由机器人和自动化设备为主的生产线，是一个系统工程，绝大多数终端工厂客户并不具备这样的能力。

本实用新型提出一种大学版智能机器人模块化体系，选用模块化设计思想，将操控、驱动和扩展部分排列处理，新型六自由度力反馈手柄便于教学实验时的教学和了解，该大 学版智能机器人模块化体系具有技能的综合性、多样性、融合性(吸附性)、可实践 性、创新性、趣味性、易上手等特色，它是技能创新与综合并重的产品。为了完成上述发明目的，本实用新型选用的技能计划是，大学版智能机器人模块化体系，包含底盘和无线通信模块，其特征在于，所述体系进一步包含驱动模块，包含设置在所述底盘上的驱动电机、驱动器和电源，以及对称设置在所述底盘 两头的驱动轮，所述电源通过所述驱动电机操控驱动轮的运转，驱动器用于驱 动所述驱动电机，新型六自由度力反馈手柄体系操控模块，包含固定在所述底盘上的主操控器和从操控器， 设置在所述驱动轮前后位置的前后碰撞环，所述两操控器之间进行数据交互传输，并传送操控信号；传感器及扩展模块组成，包含固定在底盘前端的传感器支架、若干传感器固定设置在所述传感器支架上。比较好的是所述驱动模块进一步包含一万向轮，设置在所述底盘上。 比较好的是，所述体系进一步包含若干层扩展支架，纵向设置在所述底盘的从操控器上部，用来放置若干电路板和传感器。选用上述结构的大学版智能机器人模块化体系，具有模块化和可扩展的优点，从空间和功能上均能满足扩展各种传感设备及配件的需求。