器人类产品嵌入式架构开发,具有重要理论指导意义和工程参考价值。
获得智能轮椅床多传感器多自由度分布式控制系统设计架构,为机电类产品控制系统设计提供基础与参考。
获得智能轮椅床产品样机,为产品批量生产和推广打下基础,并为企业开发类似系统提供支持或直接借鉴。
满足轮椅行业标准,通过国家安全认证。
预期成果主要表达形式为设计模型智能轮椅样机专利和科研论文提供智能轮椅床设计模型与仿真模型提供智能轮椅床产品样机申请国家专利项以上国家核心期刊或国内国际学术会议发表篇以上学术论文,其中篇以上被或收录学术论文。
分阶段描述项目执行过程中各阶段目标第阶段方案进步调研和进步完善此阶段内容主要包括老年人心理需求生活特点调研包括轮椅床功能需求调研,轮椅床功能设计调研轮椅床结构设计调研及进行相关统计分析。
第二阶段智能轮椅床各功能模块研制同步进行此阶段内容主要包括智能轮椅床机构设计与仿真实验样机初加工语音交互模块研制实现娱乐安慰功能模块实现避障测距模块实现机器视觉交互功能视觉导航功能及远程监督功能探索。
第三阶段智能轮椅床系统加工系统各功能模块集成系统调试与完善此阶段内容主要包括智能轮椅床系统加工完成和传感系统控制系统安装完成,并进行系统调试和进步完善工作。
第四阶段撰写研制研究报告,进行项目鉴定推广工作此阶段内容主要撰写研制研究报告,进行项目鉴定和成果验收,以及成果批量生产与推广。
项目经费预算情况项目投资总额项目已完成投资项目须新增投资及投资构成和投资预算申请科技三项经费使用预算见附表。
三项目实施支撑条件项目技术来源本项目研究属于服务机器人技术领域,技术基础是南昌大学机器人与焊接自动化实验室工业机器人研制技术基础。
实验室目前已完成有关工业机器人方面多项国家级和省部级科研项目包括国家自然基金等,有着广泛机器人研制技术基础。
项目实验检测条件目前实验室基本已具备了部分功能模块开发与检测功能,如超声测距与避障模块,部分语音识别模块等,智能轮椅床机器人加工,由协作单位南昌易新机器人技术有限公司共同协作完成。
项目申请单位人才资源情况技术人员总数中高级技术人员比例申请人所在实验室是江西省重点实验室,从事过焊接自动化方面国家国家自然基金等多项国家级课题和省部级课题,形成了个严谨高效科研梯队,既有经验丰富造诣身后院士博导教授副教授,又有干劲足,活力四射硕士研究生和博士研究生,目前研究梯队中有院士人,博导教授人,副教授人,高级工程师人,博士后人,博士研究生人,硕士研究生人。
项目组人员专业结构职称结构项目组人员专业职称结构可见项目申请书项目组人员情况表,具体构成如下职称结构项目组共有教授博导名,副教授名,高级工程师名,博士后名既是副教授,又是博士后,博士生名其中名既是副教授,又是研究生,助教硕士名,硕士研究生名。
所学专业论文提供智能轮椅床设计模型与仿真模型提供智能轮椅床产品样机申请国家专利项以上国家核心期刊或国内国际学术会议发表篇以上学术论文,其中篇以上被或收录学术论文。
分阶段描述项目执行过程中各阶段目标第阶段方案进步调研和进步完善此阶段内容主要包括老年人心理需求生活特点调研包括轮椅床功能需求调研,轮椅床功能设计调研轮椅床结构设计调研及进行相关统计分析。
第二阶段智能轮椅床各功能模块研制同步进行此阶段内容主要包括智能轮椅床机构设计与仿真实验样机初加工语音交互模块研制实现娱乐安慰功能模块实现避障测距模块实现机器视觉交互功能视觉导航功能及远程监督功能探索。
第三阶段智能轮椅床系统加工系统各功能模块集成系统调试与完善此阶段内容主要包括智能轮椅床系统加工完成和传感系统控制系统安装完成,并进行系统调试和进步完善工作。
第四阶段撰写研制研究报告,进行项目鉴定推广工作此阶段内容主要撰写研制研究报告,进行项目鉴定和成果验收,以及成果批量生产与推广。
项目经费预算情况项目投资总额项目已完成投资项目须新增投资及投资构成和投资预算申请科技三项经费使用预算见附表。
三项目实施支撑条件项目技术来源本项目研究属于服务机器人技术领域,技术基础是南昌大学机器人与焊接自动化实验室工业机器人研制技术基础。
实验室目前已完成有关工业机器人方面多项国家级和省部级科研项目包括国家自然基金等,有着广泛机器人研制技术基础。
项目实验检测条件目前实验室基本已具备了部分功能模块开发与检测功能,如超声测距与避障模块,部分语音识别模块等,智能轮椅床机器人加工,由协作单位南昌易新机器人技术有限公司共同协作完成。
项目申请单位人才资源情况技术人员总数中高级技术人员比例申请人所在实验室是江西省重点实验室,从事过焊接自动化方面国家国家自然基金等多项国家级课题和省部级课题,形成了个严谨高效科研梯队,既有经验丰富造诣身后院士博导教授副教授,又有干劲足,活力四射硕士研究生和博士研究生,目前研究梯队中有院士人,博导教授人,副教授人,高级工程师人,博士后人,博士研究生人,硕士研究生人。
项目组人员专业结构职称结构项目组人员专业职称结构可见项目申请书项目组人员情况表,具体构成如下职称结构项目组共有教授博导名,副教授名,高级工程师名,博士后名既是副教授,又是博士后,博士生名其中名既是副教授,又是研究生,助教硕士名,硕士研究生名。
所学专业结构机电工程名,精密仪器与机械名,控制工程名,电子工程名。
项目新增投资筹集情况。
项目已进行了设备投资前期工作,目前正进行科研攻关研究内容,新增投资拟申请市科技局科研攻关基金支持。
四项目预期经济效益预期市场需求据年中国国家统计局对全国人口抽样调查发现,岁及以上人口为亿万人,航研究语音交互控制多传感器信息融合决策与分布式控制架构,对智能机器人和智能系统开发具有重要参考价值和理论指导意义,对提升制造业产品技术含量和附加价值具有重要促进作用和经济意义。
项目完成时达到技术水平项目完成时达到技术水平在智能轮椅床研制方面属于国内领先,并达到国际先进水平。
项目技术方案论述生产技术工艺流程主要技术参数机械系统设计与仿真建模机械系统设计采用建模和仿真相结合方式进行,在结构上能够保证实现床椅变换左翻侧身右翻侧身任意仰角可调等功能,并且设计上满足人机工程学,保证坐躺舒适性。
建模具有参数可调快速生成等特性,建模速度快,通用性好,建好模型可以导入进行仿真,并且可以随时调整设计。
仿真采用,观察设计结构是否合理运动功能是否能够实现。
所建立轮椅床主体机械结构简单效果图如图所示。
展平翻身折叠等机构拟采用步进电机螺旋传动和液压传动方式实现。
展开时翻身时成椅时图轮椅床主体机械结构简单效果图嵌入式交互接口技术嵌入式交互接口技术主要利用开发系统进行开发,分为语音交互视觉交互超声传感等接口技术。
语音交互接口技术项目组已进行了初步研究,包括语音交互方法凌阳开发板如图所示基础上简单实现,并最终统在开发系统上。
视觉交互也进行了方法基本研究,并最终在系统上实现视觉识别如障碍物尺寸等,另并进行高级视觉交互探索研究,图为开发板。
超声传感技术项目组也进行了初步研究,目前已实现了在单独模块上实现超声测距功能图,最终和视觉传感之融合,进行障碍物距离与尺寸识别,为机器人制定正确绕行路线决策提供参考依据。
图图图超声测距模块实现分布式控制系统智能轮椅床是能够实现床椅变换翻身移动等多种动作多自由度系统,系统拟采取分布式控制系统分别处理各个感知传感器信息并执行相应动作,如声音传感器声音交互接口翻身前进转弯停止等指令信息,超声传感器和视觉传感器障碍物有无距离大小等信息,以及简单操作面板针对老年选题的必要性项目所处技术领域产业政策项目所处技术领域为机器人领域,隶属于制造业,目前江西省正大力发展制造业信息化自动化,提升技术含量,增加产品附加值。
智能轮椅床的研制融合了智能机器人技术与多功能康复床技术,包括结构设计与仿真语音识别交互机器视觉导航定位模式识别多传感器融合嵌入式交互接口技术等,涉及机械控制传感器人工智能等领域,其技术上的研制成功对制人口,中国已经是老龄社会俱乐部员,而日本岁以上老年公民约占日本人口。
而根据联合国世界人口展望,世界各国老年人口比重将继续加大,到年,预计全世界将有人口是岁以上老年人。
全球不断增多高龄病残独居老人,要求提供社会照料服务需求日益加大。
而生活照料精神安慰等许多老年人服务工作也很难有足够护理人员老龄化社会本身特点之就是劳动力短缺,老年服务型机器人智能轮椅床需求将会非常巨大。
假设每个老人中有人需要智能轮椅床,根据年中国国家统计局抽样调查,仅中国老年人需要智能轮椅床就多万台而且不计残障人士所需要,数量巨大。
如果能够出口到其他国家,数量更是惊人。
因此,项目研制成功与推广,具有广阔市场前景。
预期盈利水平项目成功研制后,进行小批量生产,年产量可达万台,产值达亿元,利润近万元。
预期产业化前景成功研制后,可根据不同功能需求,顺利进行批量生产。
项目实施风险分析。
实验室已具备坚实工业机器人研制基础,所以基本无风险。
五项目预计社会效益环境效益对社会发展作用据年中国国家统计局对全国人口抽样调查发现,岁及以上人口为亿万人,占总人口,中国已经是老龄社会俱乐部员,而日本岁以上老年公民约占日本人口。
而根据联合国世界人口展望,世界各国老年人口比重将继续加大,到年,预计全世界将有人口是岁以上老年人。
全球不断增多高龄病残独居老人,要求提供社会照料服务需求日益加大。
而生活照料精神安慰等许多老年人服务工作也很难有足够护理人员老龄化社会本身特点之就是劳动力短缺,老年服务型机器人智能轮椅床需求将会非常巨大。
智能轮椅床研制实现可以大大解决老年人照顾问题,节约社会劳动力。
同时,对于老年人心理需求和服务调查研究分析,有助于社会对老年人服务问题理解和正确定位,为解决我国老年人问题,创建和谐社会做出贡献。
对于制造业相关技术