踝关节康复机器人技术背景 - 踝关节是身体关键承重关节，易在运动或意外中受伤，传统人工康复过程漫长且效果不一致，机器人辅助康复展现出巨大潜力[1] - 现有踝关节康复机器人分平台式和可穿戴式，平台式能完成复杂动作且承重能力强，是功能康复主力[1] - 现有设计存在结构复杂、依赖昂贵球铰关节、缺乏拉伸运动设计等问题，并联式机器人还存在奇异位形风险[1] 南京航空航天大学创新方案 - 团队提出新型踝关节康复机构PARM-N及其冗余驱动形式PARM-R，精准模拟背屈/跖屈、内翻/外翻和轴向牵引三种核心运动[2] - 设计采用电机固定于机架降低运动质量，通过恰约束支链简化结构，无球铰和六自由度支链，采用平行四边形关节扩大运动范围[5] - 冗余驱动有效避免奇异位形，机构具有绕X/Y轴转动和沿Z轴移动自由度，满足康复需求[5][10] 技术性能突破 - 运动学分析采用Newton-Raphson法求解冗余驱动位置正解，非冗余构型通过几何约束方程推导解析解[6] - 冗余驱动机构仅存在逆解奇异，非冗余构型存在三类奇异位形，部分正解奇异位形影响康复训练范围[10] - 冗余驱动机构运动/力传递指标优于非冗余构型，优质传递工作空间（指标≥0.6）占比从0.14提升至0.889[19][29] - 刚度模型误差<10%，冗余驱动在β=-10°~30°范围外刚度表现更优，非冗余驱动在α=-10°~30°和β=-45°~10°范围内更优[22][23] 优化成果 - 尺寸优化后冗余驱动机构全域优质刚度工作空间占比从0.598提升至0.761，非冗余驱动从0.334提升至0.663[29] - 优化使两种构型低性能区域转移至工作空间边界，运动/力传递和刚度指标波动幅度显著降低，运行更平稳[29] - 研究成果发表于《Mechanism and Machine Theory》，第一作者为南航博士生张笑舒，通讯作者为吉爱红研究员[18]

项目技术突破 - 自主研发"取芯"波浪补偿平台并搭载于58 1米长的"鑫顺远航"号取芯船 有效攻克恶劣海况下浅海取芯精度控制难题 [1] - 平台基于并联机构运动学原理 通过惯性传感器实时监测船体运动数据 经控制系统解算补偿量后由电-气耦合驱动系统实现垂向位移补偿及两轴角位移修正 实现厘米级精准 [3] - 平台使取芯装备抗浪性由0 4米提升至0 8米 取芯窗口期增加50% [5] - 平台使12米芯样本完整性由36%提升至65% [5] - 平台使取芯效率由1根/天提升至2根/天 [5] 项目背景 - 小漠国际物流港防波堤一期工程是深圳市"十四五"综合交通规划重点配套工程 [3] - 项目由深圳市交通公用设施建设中心组织建设 中交第二航务工程局有限公司组织施工 [3] - 项目于2024年12月正式施工 目前处于水下水泥搅拌桩和沉箱预制施工阶段 [3] 项目意义 - 核心技术体系实现100%国产化 [5] - 作为粤港澳大湾区百万级汽车产能港口核心配套 技术保障防波堤工程顺利推进 [5] - 为小漠国际物流港2027年形成100万辆汽车装卸能力奠定基础 [5]