基于AI视觉力控技术的仿人智能理疗系统研发及应用

20240322

科学研究和技术服务业

我公司于2023年3月1日与珠海中信大有科技有限公司签订“按摩理疗机器人”的产品订购合同，合同额12.67万元；于2023年8月18日与莱博（深圳）机器人有限公司签订“大健康机器人”的产品订购合同，合同额19万元。 基于AI视觉力控的仿人智能理疗系统投资总额为288.76万元，其中区科技经费50万元，企业自筹资金238.76万元。截止到当前，该产品总的收入已达到85余万元，产生利润45万元，产品增值税缴纳11万元。 （一）成果应用转化应用情况：该项目已参加：2023世界机器人大会，第60届中国高等教育博览会，中国（太原）人工智能大会，2023中国国际工业博览会，签订多个意向订单。市场反馈需求积极。该项目成果在康养保健类公司、科研教育高校等领域实现落地应用。 1、医疗保健 本项目研究通过按摩理疗机器人产品可以为身体不适的人提供定制化的按摩服务，减轻疼痛，促进血液循环，提高免疫力等。它们还可以被用于物理治疗、康复和预防性保健等方面。目前与中医药大学合作穴位按摩学习识别，将传统中医手法按摩转化为由机械臂主导按摩方法。 2、休闲娱乐 本项目研究通过按摩理疗机器人产品可以为用户提供舒适、愉悦的按摩体验，减轻压力，放松身心。它们可以被放置在家庭、办公室、健身房等场所，为人们提供随时随地的按摩服务。 3、教育培训 本项目研究通过按摩理疗机器人产品可以被用于培训按摩技术。人们可以通过与机器人互动来学习按摩技巧、理论和解剖知识等。这种培训方法可以为专业按摩师提供更多的实践机会，帮助他们提高技术水平。目前已与莱博（深圳）机器人签署销售合同。 4、工业生产 本项目研究通过按摩理疗机器人产品可以被用于工业生产线上的工作。例如，在生产线上为工人提供按摩服务，可以提高他们的工作效率和舒适度，减轻身体负担，降低工伤风险。目前已与珠海中信大有科技有限公司签订售卖合同。 （二）社会效益 1、改善身体健康 按摩理疗机器人能够提供各种按摩技术，如深层组织按摩、瑞典按摩、推拿等，能够减轻肌肉疼痛、缓解压力、促进血液循环等，从而改善身体健康。 2、降低医疗成本 按摩理疗机器人能够提供高效的按摩服务，可以减少因长期的缺乏运动或坐姿不正确等引起的肌肉疼痛和压力，从而减少医疗资源的使用，降低医疗成本。 3、缓解劳动力不足 按摩理疗机器人可以在任何时间和地点提供按摩服务，不需要人类按摩师的参与。尤其在人口老龄化和劳动力不足的生活环境下，按摩机器人可以缓解按摩专业的人力资源的不足问题。 4、促进经济发展 按摩理疗机器人的出现可以促进相关产业的发展，包括机器人制造、软件开发、销售和服务等。此外，由于按摩机器人可以提供高效的按摩服务，可以吸引更多的客户，增加消费和就业机会。 5、促进科技发展 按摩理疗机器人的研发和制造需要大量的技术和人力资源，因此可以促进科技的发展和创新。在按摩理疗机器人的制造和使用中，涉及到机械臂路径控制、机械设计、材料科学、传感器技术、人机交互等多个领域，可以推动相关技术的发展。 （三）经济效益 1、提升按摩服务效率 按摩理疗机器人可以在没有人力干预的情况下自动进行按摩，且能够提供连续的按摩服务，无需休息，从而提高了按摩服务的效率，降低了单位劳动力成本。 2、减少按摩服务成本 按摩理疗机器人只需要一次性的购买投资和一定的运营成本，而不需要支付长期的人力成本和福利待遇，从而能够降低按摩服务的成本，提高企业盈利。

该科技成果转化对于拟合作方要求如下： 1、按摩仪生产商：与基于AI视觉力控技术的仿人智能理疗系统进行技术合作，丰富大健康机器人的按摩功能，要求厂家的年度销量在千台以上； 2、数字医疗厂家：以AI、大模型等创新技术做数字医疗，比如AI把脉、AI预诊等，与大健康机器人结合，打通从预诊到治疗的全过程； 3、云平台厂家，对健康理疗行业有兴趣的厂家，可以将大健康机器人接入到云平台上，实现机器人的云化管理。

可国（境）内外转让

预期取得的经济效益： 1、提升按摩服务效率 按摩理疗机器人能够模拟专业医疗人员的动作和行为，可以在没有人力干预的情况下自动进行按摩，且能够提供连续的按摩服务，无需休息，从而提高了按摩服务的效率，降低了单位劳动力成本。引入专业性更强的按摩仪生产商后，可以进一步丰富大健康机器人的按摩功能，提升按摩舒适度。 2、减少按摩服务成本 按摩理疗机器人只需要一次性的购买投资和一定的运营成本，而不需要支付长期的人力成本和福利待遇，从而能够降低按摩服务的成本，提高企业盈利。 3、带动相关产业发展 大健康机器人的研发、生产和销售将带动相关产业链的发展，如按摩仪生产商、数字医疗厂家、云平台厂家等等，进一步促进经济的增长。 预期取得的社会效益： 1、改善身体健康 按摩理疗机器人能够提供各种按摩技术，如深层组织按摩、瑞典按摩、推拿等，能够减轻肌肉疼痛、缓解压力、促进血液循环等，从而改善身体健康。 2、降低医疗成本 按摩理疗机器人能够提供高效的按摩服务，可以减少因长期的缺乏运动或坐姿不正确等引起的肌肉疼痛和压力，从而减少医疗资源的使用，降低医疗成本。 3、缓解劳动力不足和医疗资源紧张 按摩理疗机器人可以在任何时间和地点提供按摩服务，不需要人类按摩师的参与。尤其在人口老龄化和劳动力不足的生活环境下，按摩机器人可以缓解按摩专业的人力资源的不足问题。 4、促进经济发展 按摩理疗机器人的出现可以促进相关产业的发展，包括机器人制造、软件开发、销售和服务等。此外，由于按摩机器人可以提供高效的按摩服务，可以吸引更多的客户，增加消费和就业机会。 5、促进科技发展 按摩理疗机器人的研发和制造需要大量的技术和人力资源，因此可以促进科技的发展和创新。在按摩理疗机器人的制造和使用中，涉及到机械臂路径控制、机械设计、材料科学、传感器技术、人机交互等多个领域，可以推动相关技术的发展。 6、促进健康科普教育：大健康机器人可以作为健康科普教育的平台，向公众普及健康知识，提高公众的健康素养。

2024石景山科技项目

北京市石景山区人民政府

由于生活和工作的压力增大，人们的身体健康面临着越来越大的挑战。而按摩作为一种传统的保健方法，可以有效地缓解压力、舒缓疲劳、促进血液循环，进而提高身体健康水平。因此，基于AI视觉力控技术的仿人智能理疗系统的开发将为人类提供更加智能化、个性化、全面化的按摩服务，对于提高人类的生活质量、促进健康生活方式和缓解医疗资源压力都具有重要的意义。 基于AI视觉力控的仿人智能理疗系统的机械结构设计为由机械臂、按摩头等组成，这些部件的设计和制造直接影响着按摩机器人的按摩效果和寿命。该项目选用睿尔曼RML63-6F机械臂作为主要按摩设备，该机械臂全臂展可达928.5毫米，可适应人体多部位按摩。按摩头有红外电子按摩头和天然砭石按摩头两种。红外电子按摩头有三个红砭石以及红光功能，对改善皮肤松弛、延缓细胞衰老有显著效果。天然砭石按摩头可辅助实现祛瘀止痛、消热消肿、温助阳气、养筋荣脉等。在感知技术方面，于AI视觉力控的仿人智能理疗系统需要具备一定的感知技术，包括视觉感知、力觉感知等，以便能够自动识别人体的部位和压力情况，并根据不同的情况自适应地进行按摩。该项目使用3D结构光摄像头作为视觉感知模块，该模块可对人体进行扫描并辅助生成人体数字模型，进而生成预按摩轨迹。机械臂末端搭载六维力模块，可实时感知机械臂受力情况，根据六维力数据可辅助进行按摩姿态变换以及按摩过程中的力度恒定。在运动控方面，基于AI视觉力控的仿人智能理疗系统需要具备一定的运动控制技术，包括轨迹规划、运动控制等，以便能够实现精准的按摩动作。RML63-6F机械臂本体搭载控制器，可在底层进行轨迹规划。同时，上层配备Jetson Xavier NX作为系统控制器，可通过控制协议与机械臂进行通讯，进而实现对机械臂的运动控制。NX的性能表现使其既能满足按摩轨迹规划的需求又能满足神经网络模型运行的性能需求。针对人体的按摩轨迹，通过结合视觉感知与六维力数据感知，形成了一套轨迹规划算法，可实现对不同人体进行按摩轨迹规划。在算法技术方面，基于AI视觉力控的仿人智能理疗系统需要具备一定的算法技术，包括运动控制算法、感知算法等，以便能够实现智能化的按摩功能。RML63-6F机械臂已具备成熟的控制算法与六维力感知算法，且该算法皆集成与机械臂本体的控制器内，通过机械臂预留的通讯接口，可实现对机械臂的控制，方便简洁、易于操作。针对人体模型，通过AI训练，已经实现对人体背部穴位的识别。 该项目已参加：2023世界机器人大会，第60届中国高等教育博览会，中国（太原）人工智能大会，2023中国国际工业博览会，签订多个意向订单。市场反馈需求积极。项目成果在康养保健类公司、科研教育高校等领域实现落地应用。