[人民网]假肢手可复现90%动作 上交大13项新技术将亮相工博会

29.10.2014  21:50

  第十六届中国国际工业博览会将于11月4日-8日在上海新国际博览中心举行,记者今天从上海交通大学获悉,本届工博会期间该校将有13个项目参展,基本涵盖了先进制造、机电传动、化工药学、农学、医学等多个领域,其中六轴联动电火花加工数控系统及机床、生机电一体化仿人假肢手和“一屏多显”技术等都紧贴市场需求,具有良好应用前景。

   六轴联动电火花加工技术:破解火箭关键部位加工难题

  目前多轴联动数控电火花加工是国内外实现闭式整体叶盘加工的首选加工方法,并被美国、俄罗斯、欧洲等国家和地区普遍采用。由于这一高端制造技术涉及航空航天发动机制造企业的核心竞争力,我国不可能靠技术引进方式获得。

  上海交大的特种加工科研团队经过长达八年的科研攻关,终于自主研发成功了“六轴联动数控电火花加工机床”,同时还开发了与之配套的CAD/CAM软件和加工工艺,一举破解了火箭关键部位闭式整体涡轮叶盘类零件的加工制造难题。

  “只有当一系列技术形成了技术链,我们才认为研发过程完成了。”项目负责人赵万生教授在介绍项目的产学研效应时告诉记者。

  正是凭着这份执着,赵万生带领自己的团队将困难一一踩在脚下:他们在这套多轴联动的电火花加工数控系统中采用全新的路径规划和插补方法,使“螺蛳壳里做道场”成为可能;他们开发了专用的CAD/CAM软件,为电极按上“导航系统”,使其能在流道中找到最优路径,而在这之前“路径寻找”曾需花费一位经验丰富工程师一两个月的时间;他们创造性地在机床中采用多电极同时进行加工以及摄动进给等独特加工方式,大大提高了加工效率。

  目前,项目组已与我国火箭发动机制造厂商合作,利用上海交大的CAD/CAM软件共同研发了全新的工艺方法,有效地提升了我国战略产品的制造安全。

   生机电一体化仿人假肢手:可复现人手90%左右的动作

  人手有16个关节,20多个自由度,由34个肌肉组织驱动,是人体运动系统中最重要的执行器,需要调动大脑皮层30%的区域来负责控制。不少肢体残障人士渴望通过安装假肢手来重新触摸这个世界,然而国内的假肢手价格虽低但动作单一,国外具备仿人特征的多模式动作假肢手则价格不菲,让人望而却步。

  急人所急,上海交大机器人研究所研发设计了SJT-6仿人假肢手,在分析人手常用动作的基础上,优化了结构、外形,使其可复现人手90%左右的动作,且量产后的价格有望为国外同类产品的一半。值得一提的是,通过创新研制的肌电臂带控制,该假肢手还能实现与肢体残障人士的“心意相通”。

  SJT-6是如何实现“心意相通”的呢?这一切都得益于肌电臂环从人体臂端采集的生物电信号,通过分析处理获得人体意图,从而实现了机械与人体的“交流”。另外,项目组研发的可穿戴表面肌电信号检测设备,让肢体残障人士无需他人帮助,自己便可穿戴设备感知肌肉电活动。

  该项目组负责人盛鑫军教授透露,仿人假肢手已进入测试准确率阶段,项目组正和丹阳假肢厂合作以期早日实现该技术的产业化。

   一屏多显”技术:为视觉设置准入制度

  上海交大的图像通信研究所实验室中放着这样一台奇怪的电视:透过电视机前的镜片,我们看到的是上海交大的宣传片,而直接看电视看到的则是一则文字介绍。这就是“一屏多显”技术的具象呈现,其原理是利用人眼的视觉特性,通过信号处理的方式来产生显示画面。

  事实上,“一屏多显”技术的应用领域远不止于此。例如,在地铁、电梯等拥挤环境里,我们拿手机或Pad查看邮件等私密内容时总是不希望旁人也看到,“一屏多显”技术可以有效地保护隐私、防止偷窥。用户可以预先设定手机或Pad等显示设备默认显示的画面,比如某个网页或者某部电影等,而自己透过特定的眼镜则能够查看私密内容。此外在ATM机上也能借助这一技术实现密码的安全输入。

  很多人在长时间观看3D电影时会有眩晕感,但是摘掉3D眼镜却又无法继续观看,这一难题上海交大也帮您解决了!利用“一屏多显”技术研制的2D/3D同时显示系统,可以让用户各取所需地选择观看2D或3D。摘掉3D眼镜,画面依旧清晰,多字幕同时显示功能也一并诞生,面对电影屏幕,我们有了更多的自主权。

  项目组负责人翟广涛研究员介绍,“一屏多显”技术拥有独立知识产权,并已申请多项专利。

来源:人民网 2014.10.29

原文: 假肢手可复现90%动作 上交大13项新技术将亮相工博会