视觉导航微创外科机器人系统研究

在国家863计划的支持下，许多科研单位开展了微创外科机器人的研究。其中，北京航空航天大学机器人研究所研制出了无框架立体定向机器人系统，获得省部奖励3项。机器人系统已经转化为产品，取得了良好的社会效益和经济效益。     

虚拟现实技术在无框架立体定位脑手术中的应用

本文利用机器人的计算机图像显示、手术径路计划和智能操作平台等功能部件,建立了虚拟现实图像导引方法,并成功地应用于无框架立体定位脑手术中.1997年5月-2002年5月间,完成了无框架脑立体定位手术500例.这些手术靶点定位准确,均为一次操作成功.术后随访6-48月(平均24月),手术有效率达到91%.这些手术证明,应用虚拟现实图像导引方法实现的无框架脑立体定位手术靶点定位准确、安全可靠.     

功能近红外光谱（fNIRS）立体定向实时手术导航与治疗系统开发

1课题简介 立体定向手术导航技术对神经外科脑深部神经核团疾病的手术治疗效果有非常重要的影响,无论是毁损术还是DBS（Deep Brain Stimulation）,靶点的精确定位是手术成功的关键。目前立体定向神经导航系统均存在几个问题：①无法校正因中脑脊液流失、体位改变等引起的脑组织移位;     

超声影像在脑血管病诊断及脑肿瘤切除术中应用的临床研究

脑血管病和脑肿瘤发病率高，易致死致残（世界卫生组织调查显示，我国脑血管病发病人数居世界第一位，致残率高达60％～80％），常规影像技术如脑血管造影等有创、昂贵，立体定向导航系统术中易“漂移”，不利于脑血管病的筛查和脑肿瘤的术中定位监测。本研究应用彩色多普勒超声实现常见脑血管病的无创、早期检测，并应用术中超声对180例脑肿瘤手术实时引导。     

双目立体视觉的概念与分析

双目立体视觉是在对人类视觉系统研究的基础上,通过双目图像的处理来获取物体三维几何信息,其结果表现为深度图,再经过进一步处理得到三维空间中的物体信息的方法。双目立体视觉的研究具有重要的应用价值,包括机器人的自主导航、工业检测、视觉监控以及车辆辅助驾驶系统等。随着计算机硬件的高速发展,基于双目立体视觉的应用越来越多地呈现在人们面前。     

基于RoboCup的灾难救援关键技术研究报告（三）

对东南大学RoboCup机器人训练基地所开展的有关灾难救援关键技术研究情况进行系统综述，具体包括多机器人（或Agent）协作、Agent行为决策建模、不确定信息处理、灾难环境地图绘制、人机交互、传感器融合等。灾难救援机器人研究正逐步从试验研究转入到实际应用，东南大学借助RoboCupRescue这一公共平台，以多层次、立体化的方式研究开发从仿真模拟到实物应用的灾难救援机器人系统，以期在防灾、减灾和救灾这些事关人民生命和财产安全的公共安全事件中发挥重要作用。     

基于RoboCup的灾难救援关键技术研究（一）

对东南大学RoboCup机器人训练基地所开展的有关灾难救援关键技术研究情况进行系统综述，具体包括多机器人（或Agent）协作、Agent行为决策建模、不确定信息处理、灾难环境地图绘制、人机交互、传感器融合等。灾难救援机器人研究正逐步从试验研究转入到实际应用，东南大学借助ff,oboCupff,escue这一公共平台，以多层次、立体化的方式研究开发从仿真模拟到实物应用的灾难救援机器人系统，以期在防灾、减灾和救灾这些事关人民生命和财产安全的公共安全事件中发挥重要作用。     

基于RoboCup的灾难救援关键技术研究报告（二）

对东南大学RoboCup机器人训练基地所开展的有关灾难救援关键技术研究情况进行系统综述，具体包括多机器人（或Agent）协作、Agent行为决策建模、不确定信息处理、灾难环境地图绘制、人机交互、传感器融合等。灾难救援机器人研究正逐步从试验研究转入到实际应用，东南大学借助RoboCup Pescue这一公共平台，以多层次、立体化的方式研究开发从仿真模拟到实物应用的灾难救援机器人系统，以期在防灾、减灾和救灾这些事关人民生命和财产安全的公共安全事件中发挥重要作用。     

支持立体影视（含动漫）制作的部件库系统（1）--制作模式及部件库系统

本文介绍基于部件库进行立体影视（含动漫）节目制作的模式，重点讨论支持这种模式的“立体影视部件库系统”的结构和实现方法。基于部件库进行立体影视制作是一种新的模式，它与传统的制作模式相比，可以提高节目（作品）的制作效率和质量，降低制作成本。广州超之维文化传播有限公司利用部件库进行了2010广州亚运会立体宣传片《五羊迎亚运》的制作，效果明显。本文分两部分，第一部分讨论基于部件库的制作模式及应用，第二部分讨论立体影视部件库系统的实现。     

多频驱动的多谐振超声电机

长期以来，工业界一直希望能推出一种全新地满足机器人需求的动作器，超声电机的出现为此奠定了一个良好的基础。超声电机是一种全新原理和全新结构的新型电机，利用超声电机的低速大转矩及断电自锁特性，可实现机器人直接驱动，从而消除传统电磁式电动机驱动中齿轮减速传动链以及复杂的制动装置所带来的不良影响，并可大大减小机器人的体积和重量。然而在机器人驱动的实际应用中，超声电机由于绝对的输出力矩较小，限制了超声电机在机器人等需要较大输出力矩等场合的应用。     

清洁、高效灭火剂及固定灭火系统应用技术研究

随着我国经济社会的发展和城市化进程的逐步加快，以大型汽车库和高空间厂房为代表的功能特殊性建筑不断增加，各类新型材料如外墙保温材料不断应用，导致大规模立体火灾的风险日益加剧，重特大火灾时有发生，社会影响极为恶劣。具体体现在：①消防部队针对大规模固体深位火灾扑救困难，缺乏环保、有效的灭火剂产品；②大型汽车库灭火系统的设置不尽合理，适宜灭火系统有待开发；③高空间公共建筑和厂房自动喷水灭火系统设置亟待规范。     

新型机器人会打手语踢足球

本田类人机器人阿西莫变得越发先进，它奔跑的速度不但超过以往，还能够在不平坦的表面保持平衡，此外，这款孩子般的机器人变得更加灵活，智商也超过以往。阿西莫问世于2000年，一些批评人士认为这款机器人目前几乎没有任何应用价值。但2011年11月8日，     

科幻视域下机器人对传统亲子伦理关系的挑战

通过考察科幻小说、影视作品中的父母型机器人、子女型机器人和保姆型机器人，本文探析了机器人介入家庭后引发的亲子关系的变化。这种变化对传统亲子伦理关系，如自主原则、尊重原则、关怀原则和责任原则均构成了挑战。机器人对亲子关系产生的影响可从以下方面理解：（1）从聚焦家庭个体之间的微观伦理，转变为人类与机器人之间的宏观伦理；（2）从以情感伦理为主的亲子关系，转变为以理性共识原则为主的亲子关系；（3）须把机器人是否具有独立的人格、人权，作为解决新伦理关系的关键。最后，本文还认为，新伦理规则并非是对传统亲子间伦理原则的否定，而是对其补充。     

未来的纳米机器人医生

在全球科技大会上,谷歌X实验室生命科学小组负责人安德鲁·康拉德透露,谷歌正在设计一种纳米磁性粒子,这种粒子可以进入人体循环系统,进行癌症和其他疾病的早期诊断与治疗.这种纳米磁性粒子,就是大名鼎鼎的“纳米机器人”.纳米机器人的概念最早是由诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼1959年提出的.他认为人类未来有可能建造一种分子大小的微型机器,可以把分子甚至单个原子作为建筑构件,在非常细小的空间里构建物质.这意味着人类可以在底层空间制造任何东西.这是医学革命——纳米机器人可能在未来不久,就能应用到实际临床医学中去,如今不少科学家已经踏上实现这个梦想的征程.不论是能够终结癌细胞的DNA机器人,还是能够在体内“巡逻”的“健康卫士”,都在纳米尺度世界中完成现有科技条件下无法完成的任务.     

机器人医生正在融入生活

生病时,不用忍受打针、手术之苦,只要服下一粒小药丸,里面的微型医疗机器人就会在患者体内四处游走,消灭病菌;外科手术,不用轻易切肉换骨,医疗机器人会为你"微创"治疗,大大减轻传统手术痛苦;突发疾病,不怕身边没有名医,远程手术机器人会在医生的数字虚拟指挥下为病人治疗……这些从前仅存在于科幻世界的梦想,如今正被日新月异的人工智能技术推向现实:医疗领域中的医用机器人,已经     

支持立体影视（含动漫）制作的部件库系统——功能、技术和应用方法

本文第一部分（中国科技成果2010年第15期第51～55页刊发）讨论了基于部件库的立体影视节目制作模式及应用，这里讨论立体影视部件库管理系统的功能、实现技术和使用方法。     

美打造太空机器人医生

当一个微型机器人外科医生通过腹部的切口慢慢进入你体内，并在已经被充入气体的腹腔里熟练地工作着，它会实施急性阑尾切除术或者是胃溃疡穿孔术等手术。这是将由美国宇航局进行探查的一种假设方案，目的是希望在太空能进行手术。     

高清晰宫腔操作可视系统的研制及应用研究

“高清晰宫腔操作可视系统的研制及应用研究”是拟使用影像处理技术、B超技术、三维（3D）立体显示技术，完成高清晰宫腔操作过程的图像采集、图像输送、图像还原、图像再现。旨在提高放、取宫内节育器以及人工流产和其他官腔内手术操作的效果和安全性，减少手术并发症和后遗症，有助于提高医生对宫内节育器嵌顿、子宫畸形等疑难问题的处理能力。     

医疗机器人伦理风险探析

医疗机器人的广泛应用创新了现代医疗形态,在临床应用、功能康复和智能陪护等方面发挥着重要作用。但与此同时也在人机交互安全性、患者医疗信息隐私保护、医疗责任归属及社会公平等方面产生了相应的伦理风险。反思医疗机器人的伦理风险并最大限度降低和规避风险是正确处理机器人技术与人类发展的解决之道。在大力提倡机器人应用的时代背景中,需要对医疗机器人在负责任创新、主体权利保护、机器人道德能力建构等方面进行伦理设计和伦理反思。     

欠驱动步行机器人运动学机理与控制方法研究

（1）本课题研究提供了一种高能量效率的双足行走机构及其设计方法，主要目的在于从机构设计与双足动态行走原理的角度来解决现有双足机器人在行走控制中的控制系统复杂、低能量效率问题。本研究简化了双足机器人的行走机构，合理设置系统自由度，设计了高能量效率的机械传动机构与驱动系统，使欠驱动双足步行机器人仅在简单的控制下就能产生自然的仿人动态行走步态，并能提高能量效率2～5倍。