光機(jī)電

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日本研發(fā)蛇形機(jī)器人 可探查復(fù)雜管道內(nèi)部

日本京都大學(xué)、金澤大學(xué)和岡山大學(xué)等高校的研究人員聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了可在復(fù)雜彎曲的管道中蜿蜒前行以實(shí)施調(diào)查的蛇型機(jī)器人。

該機(jī)器人全長(zhǎng)約2m，重約9kg；搭載了高性能傳感器，可通過(guò)復(fù)雜的管道內(nèi)部；其利用回聲進(jìn)行定位，在操作中不易迷失方向；其顯示裝置可顯示管道的圖形和頂端攝像頭拍攝的影像，用于收集詳細(xì)信息；其從瓦礫上通過(guò)時(shí)，還能夠纏繞很細(xì)的管道外側(cè)向上攀爬。除了工廠的日常檢查外，該機(jī)器人還有望用于災(zāi)害發(fā)生時(shí)因危險(xiǎn)導(dǎo)致人不能進(jìn)入的建筑內(nèi)部探查，以及福島核事故的反應(yīng)堆報(bào)廢作業(yè)等。后續(xù)，該機(jī)器人還可實(shí)現(xiàn)防水、防塵，并增加實(shí)用功能。 (中 華)

北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所機(jī)器人深度自學(xué)習(xí)技術(shù)獲突破

中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院所屬北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭建的環(huán)衛(wèi)垃圾分揀及智能機(jī)器人深度學(xué)習(xí)平臺(tái)調(diào)試成功。其對(duì)垃圾中的各種塑料瓶的分揀識(shí)別率達(dá)到96%以上，標(biāo)志著該研究所機(jī)器人深度自學(xué)習(xí)技術(shù)取得突破，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

環(huán)衛(wèi)垃圾分揀及智能機(jī)器人自2016年開(kāi)始研制，以垃圾中的瓶類為分揀目標(biāo)，能夠從復(fù)雜的垃圾堆中準(zhǔn)確識(shí)別出目標(biāo)物，精確定位后通過(guò)機(jī)械臂將其抓出。為提高分揀率，該研究所根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，不斷提高分揀準(zhǔn)確性及效率。此次環(huán)衛(wèi)垃圾分揀及智能機(jī)器人深度學(xué)習(xí)平臺(tái)的調(diào)試成功，解決了分揀效率及分揀成功率偏低的問(wèn)題，并且擺脫了環(huán)境依賴性，為后續(xù)產(chǎn)業(yè)拓展奠定了基礎(chǔ)。后續(xù)，該研究所還將對(duì)垃圾深度分類回收進(jìn)行研究，逐步向其它應(yīng)用領(lǐng)域拓展。 (W.HJ)

世界首臺(tái)機(jī)載激光三維強(qiáng)度關(guān)聯(lián)遙感試驗(yàn)樣機(jī)研制成功

中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所聯(lián)合中科院地理科學(xué)與資源研究所、北京理工大學(xué)和上海交通大學(xué)研制出了國(guó)際首臺(tái)機(jī)載激光三維強(qiáng)度關(guān)聯(lián)遙感試驗(yàn)樣機(jī)，其探測(cè)距離超過(guò)1km，成像視場(chǎng)角超過(guò)3°，并率先完成了基于系留氦氣球、車載和運(yùn)-12機(jī)載平臺(tái)的激光三維強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像試驗(yàn)。該試驗(yàn)樣機(jī)突破了編碼預(yù)置贗熱光源、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償平臺(tái)和快速圖像重建平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)。

研究人員利用10kHz高速可預(yù)置贗熱光源和正交結(jié)構(gòu)約束壓縮感知三維圖像重建算法實(shí)現(xiàn)了三維成像技術(shù)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，在國(guó)內(nèi)外率先開(kāi)展了啁啾調(diào)幅脈寬壓縮激光強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像、基于強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像原理的目標(biāo)檢測(cè)和目標(biāo)識(shí)別研究。該技術(shù)通過(guò)與現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將擴(kuò)展高精度實(shí)時(shí)對(duì)地觀測(cè)核心技術(shù)，滿足國(guó)家公共安全、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)公眾服務(wù)等重大應(yīng)用需求，推動(dòng)國(guó)家遙感戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 (中科院)

我國(guó)起重機(jī)械傳動(dòng)裝備輕量化獲重大突破

國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“橋式起重機(jī)械輕量化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”通過(guò)了中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的對(duì)起重機(jī)械核心傳動(dòng)裝備減速器的綜合檢測(cè)與中期檢查評(píng)審，標(biāo)志著我國(guó)起重機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝備輕量化獲得重大突破。目前，研究人員已經(jīng)完成了QQY315型與QQY400型兩種規(guī)格輕型化減速器的樣機(jī)制造，以及QQY450型、QQY630型、QQY710型三種規(guī)格產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)制造裝備圖，并完成了新型減速器的測(cè)試臺(tái)架設(shè)計(jì)制造與專項(xiàng)檢測(cè)裝備設(shè)置。

據(jù)悉，與傳統(tǒng)起重機(jī)械配套的JB/T10817型減速器相比，該輕量化減速器的功率密度提高了20%、重量減輕了10%、噪音降低了3dB。采用該傳動(dòng)機(jī)械裝備的橋式起重機(jī)整機(jī)重量可減輕15%～20%，能耗降低10%以上。該項(xiàng)研究為我國(guó)起重機(jī)械達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)輕量化、智能化、綠色制造奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 (科 學(xué))

堡盟推出LX系列緊湊型全局快門CMOS相機(jī)

瑞士堡盟集團(tuán)推出LX系列緊湊型全局快門互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）相機(jī)。其采用60mm×60mm方形緊湊外殼，在7920×6004像素的全分辨率下，幀率高達(dá)15fps，能夠可靠地識(shí)別細(xì)節(jié)和微小偏差，適用于各種高動(dòng)態(tài)性過(guò)程（如印刷電路板、晶片和顯示屏的檢查）和跟蹤應(yīng)用。在某些領(lǐng)域，此前需要同時(shí)配置數(shù)臺(tái)高分辨率相機(jī)才能滿足精度要求的檢測(cè)任務(wù)，現(xiàn)在僅需一臺(tái)LX相機(jī)就能夠勝任，從而有效降低了系統(tǒng)成本和集成成本，并提高了系統(tǒng)開(kāi)機(jī)率。

該相機(jī)內(nèi)置艾邁斯（AMS）半導(dǎo)體比利時(shí)公司的CMV50000 CMOS傳感器，具有極高的成像質(zhì)量和較低的暗噪，動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)64dB，可用于對(duì)分辨率、幀率和成像質(zhì)量要求極高的應(yīng)用場(chǎng)合。該傳感器采用全局快門，可有效防止運(yùn)動(dòng)偽影。此外，其增強(qiáng)的固定模式噪聲校正（FPNC）功能，可校正垂直排列的像素點(diǎn)，用以確保圖像的均勻性。這種高性能組合可簡(jiǎn)化圖像評(píng)估，縮短算法開(kāi)發(fā)時(shí)間。

該相機(jī)可選配Dual GigE或Camera Link接口，集成方式靈活。與Single GigE相機(jī)相比，Dual GigE相機(jī)的幀率可提高1倍，傳輸時(shí)間縮短一半。采用Camera Link接口的相機(jī)能夠連續(xù)提供高幀率。此外，其拍攝的每張圖像都可以與相關(guān)的事件和狀態(tài)信息共同傳輸，例如圖像序列號(hào)或時(shí)間戳，便于隨時(shí)了解相機(jī)狀態(tài)。 (佳 工)

無(wú)需電池?zé)o線控制的可折疊機(jī)器人研發(fā)成功

哈佛大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)出了能夠利用無(wú)線磁場(chǎng)進(jìn)行控制的可折疊機(jī)器人。

為使該可折疊機(jī)器人實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制，研究人員在其關(guān)節(jié)處安裝了兩個(gè)元件：一是由形狀記憶合金制成的線圈，其在受熱時(shí)可使機(jī)器人恢復(fù)原始形態(tài)。二是在特定磁共振頻率下可產(chǎn)生電能的小型電路。通過(guò)改變磁場(chǎng)頻率，該機(jī)器人可根據(jù)需求將某個(gè)關(guān)節(jié)折疊起來(lái)，且不會(huì)產(chǎn)生互相干擾；如果疊加磁場(chǎng)，多個(gè)關(guān)節(jié)便可同時(shí)折疊。研究人員展示了多種自由度的可折疊機(jī)器人，其尺寸范圍覆蓋厘米級(jí)和毫米級(jí)。

該項(xiàng)研究驗(yàn)證了無(wú)線供電、無(wú)線控制的可折疊機(jī)器人的可行性，可用于研發(fā)無(wú)需電力存儲(chǔ)或控制元件的可折疊醫(yī)療設(shè)備，并在病人體內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程作業(yè)。此外，研究人員還計(jì)劃開(kāi)發(fā)一款可吞入體內(nèi)的機(jī)器人，用來(lái)代替內(nèi)窺鏡。該機(jī)器人可在體內(nèi)穿梭，執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)，如抓取組織或拍攝視頻等，而且其大小可隨意變換。下一步，研究人員計(jì)劃用不同大小和配置的機(jī)器人開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，并測(cè)試這些機(jī)器人在不同頻段的表現(xiàn)。但目前，要研制出更復(fù)雜、精良的折疊機(jī)器人，尚待時(shí)日。 (W.KJ)

我國(guó)首個(gè)卷筒式伸展機(jī)構(gòu)研制成功

中國(guó)航天科技集團(tuán)公司中國(guó)空間技術(shù)研究院抓總研制的卷筒式伸展機(jī)構(gòu)成功應(yīng)用于在研型號(hào)，標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)卷筒式伸展機(jī)構(gòu)研制取得階段性成果，這是我國(guó)直線伸展機(jī)構(gòu)研制過(guò)程中的重要里程碑，使我國(guó)輕質(zhì)、大收納比、直線伸展機(jī)構(gòu)研制能力邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。

此前，該類彈性卷筒成形技術(shù)幾乎完全被美國(guó)壟斷。為打破這一局面，提升我國(guó)航天相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用能力，研究人員攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了彈性卷筒國(guó)產(chǎn)化，獲得了多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。此外，研究人員還在大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了彈性卷筒伸展動(dòng)力學(xué)模型，掌握了卷筒式伸展機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，開(kāi)展了卷筒式伸展機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)支撐一體化設(shè)計(jì)。同時(shí)，研究人員利用高彈性材料自身彈性提供驅(qū)動(dòng)力，解決了整星多套伸展機(jī)構(gòu)按一定空間指向關(guān)系安裝導(dǎo)致的布局難題，研制的卷筒式伸展機(jī)構(gòu)產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。下一步，研究人員將積極開(kāi)發(fā)面向不同應(yīng)用的卷筒式伸展機(jī)構(gòu)產(chǎn)品，形成系列化產(chǎn)品。(W.HKJ)