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項(xiàng)目成果/簡介: 該項(xiàng)目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復(fù)合壓鑄、伺服電機(jī)高效相變熱控等方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂、減速機(jī)與伺服電機(jī)等工業(yè)機(jī)器人成套的變革性輕量化技術(shù)突破；研發(fā)高性能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)具有動力學(xué)特征的智能運(yùn)動控制關(guān)鍵技術(shù)；項(xiàng)目采用制造工藝及控制系統(tǒng)自主開發(fā)，高度可控，將降低工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用成本，提升我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平及產(chǎn)業(yè)競爭力。 在前期研究中已獲得工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵部件相關(guān)專利授權(quán)20余項(xiàng)，獲得廣東省科技計(jì)劃多個項(xiàng)目支持及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人專項(xiàng)”立項(xiàng)：工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能提升與驗(yàn)證，并已建成廣東省功能結(jié)構(gòu)與器件智能制造工程實(shí)驗(yàn)室、廣東省節(jié)能與新能源綠色制造工程技術(shù)研究中心等平臺。 該項(xiàng)目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規(guī)模制造技術(shù)；具有動力學(xué)特征的智能運(yùn)動控制關(guān)鍵技術(shù)。在廣東省兩項(xiàng)重大戰(zhàn)略專項(xiàng)支持下，已成功開發(fā)出精密RV減速機(jī)、相變熱控伺服電機(jī)、仿生輕量化機(jī)械臂等產(chǎn)品。自主研發(fā)減速機(jī)核心零部件自主設(shè)計(jì)并組裝的輕量化機(jī)器人整機(jī)知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無

面向室內(nèi)變電站無人值守與智能巡檢的生產(chǎn)需求，結(jié)合攝影測量與移動機(jī)器人專業(yè)方面的優(yōu)勢，首創(chuàng)性將自主測圖與導(dǎo)航等機(jī)器人技術(shù)、人工智能技術(shù)與移動測量技術(shù)引入室內(nèi)變電站巡檢領(lǐng)域，研發(fā)了面向無人化、高精度、適應(yīng)性強(qiáng)以及集成度高的室內(nèi)變電站智能巡檢機(jī)器人。實(shí)現(xiàn)了可視化建模、全天無人化巡檢、儀表讀數(shù)自動識別、機(jī)械臂輔助讀表、異常檢測和自主充電等功能，滿足了室內(nèi)變電站巡檢的各方面需求

如何用工程科學(xué)的方法復(fù)現(xiàn)人手日常的抓握功能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的難題。我們發(fā)明了一種能復(fù)現(xiàn)人手自然抓握功能的機(jī)器人擬人手。它的獨(dú)特之處在于它僅需四個電機(jī)就可驅(qū)動5指16關(guān)節(jié)的擬人手展現(xiàn)出卓越的抓握操作能力。由于獨(dú)特的設(shè)計(jì)技術(shù)，使用者能夠通過有限表面肌電信號（一種非侵入式的手段）隨意地控制該手執(zhí)行他們的運(yùn)動意圖，完成豐富的抓取功能。

（專利號：ZL 201510908980.X） 簡介：本發(fā)明公開一種三xz由度翻轉(zhuǎn)機(jī)器人，屬于工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。該機(jī)器人包括氣動抓手機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、升降及伸縮機(jī)構(gòu)；其中氣動抓手機(jī)構(gòu)包括抓手及氣動手指；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括三個傳動板及氣缸；升降機(jī)構(gòu)包括升降板及氣缸；伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮板、氣缸、桌面連接板及固定座。本發(fā)明利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，將翻轉(zhuǎn)部分放在連桿上，當(dāng)氣缸推動滑桿移動，曲柄轉(zhuǎn)動帶動連桿翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)氣動抓手的180度翻轉(zhuǎn)，同時抓手部分的氣動手指可以帶動抓手實(shí)現(xiàn)抓取和放下的動作。本發(fā)明具有機(jī)構(gòu)制作簡單、安裝調(diào)試方便及制造成本較低等特點(diǎn)。

本實(shí)用新型公開了一種可感知碰撞的采摘機(jī)器人伸縮臂，包括驅(qū)動伸縮部分和至少一組碰撞感知部分， 所述碰撞感知部分包括至少一個碰撞片、至少一個彈簧組件和至少一個開關(guān)組件；碰撞片設(shè)置于驅(qū)動伸縮 部分沿軸向的外部，開關(guān)組件設(shè)置于驅(qū)動伸縮部分的端部，彈簧組件的一端固定在碰撞片上，另一端固定在驅(qū)動伸縮部分的端部，彈簧組件的高度大于開關(guān)組件的高度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便，能夠提 高機(jī)器人整體的采摘效率和成功率。

技術(shù)簡介 面向智慧港口建設(shè)需求研制的大型港口重載移動機(jī)器人，通過融合磁釘、陀螺儀、激光等多傳感器信息的高精度定位、路徑規(guī)劃與主動避障、自動充電等技術(shù)，替代傳統(tǒng)集卡，實(shí)現(xiàn)大型集裝箱的全自主無人化高效接駁和轉(zhuǎn)運(yùn)。 創(chuàng)新點(diǎn)及性能指標(biāo) 機(jī)器人最大負(fù)載65噸；定位精度±5厘米；最高速度7米/秒；制動距離13米；續(xù)航時間6小時。

該項(xiàng)目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復(fù)合壓鑄、伺服電機(jī)高效相變熱控等方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂、減速機(jī)與伺服電機(jī)等工業(yè)機(jī)器人成套的變革性輕量化技術(shù)突破；研發(fā)高性能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)具有動力學(xué)特征的智能運(yùn)動控制關(guān)鍵技術(shù)；項(xiàng)目采用制造工藝及控制系統(tǒng)自主開發(fā)，高度可控，將降低工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用成本，提升我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平及產(chǎn)業(yè)競爭力。 在前期研究中已獲得工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵部件相關(guān)專利授權(quán)20余項(xiàng)，獲得廣東省科技計(jì)劃多個項(xiàng)目支持及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人專項(xiàng)”立項(xiàng)：工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能提升與驗(yàn)證，并已建成廣東省功能結(jié)構(gòu)與器件智能制造工程實(shí)驗(yàn)室、廣東省節(jié)能與新能源綠色制造工程技術(shù)研究中心等平臺。 該項(xiàng)目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規(guī)模制造技術(shù)；具有動力學(xué)特征的智能運(yùn)動控制關(guān)鍵技術(shù)。在廣東省兩項(xiàng)重大戰(zhàn)略專項(xiàng)支持下，已成功開發(fā)出精密RV減速機(jī)、相變熱控伺服電機(jī)、仿生輕量化機(jī)械臂等產(chǎn)品。 自主研發(fā)減速機(jī)核心零部件 自主設(shè)計(jì)并組裝的輕量化機(jī)器人整機(jī)

自主研發(fā)了多機(jī)器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其中機(jī)器人控制器自主研發(fā)，采用EtherCAT總線通訊控制底層伺服，控制周期1ms。參與協(xié)作焊接的機(jī)器人均為國產(chǎn)6軸通用該機(jī)器人，多機(jī)器人系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)對照ABB MultiMove、KUKA RoboTeam功能，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外領(lǐng)先品牌同等技術(shù)水平。具體技術(shù)指標(biāo)： ① 變位機(jī)（夾持）機(jī)器人支持6維力-力矩傳感器，實(shí)時補(bǔ)償估計(jì)偏差； ② 焊接機(jī)器人支持接觸找焊縫、激光焊縫跟蹤等多種焊接工藝； ③ 最多支持4臺機(jī)器人協(xié)作； ④ 可根據(jù)應(yīng)用需求開發(fā)新場景控制程序。

相對于常規(guī)輕載工業(yè)機(jī)器人而言，重載機(jī)器人為了實(shí)現(xiàn)高速、高精度、高負(fù)載等典型性能需求，對控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。在此背景下，面向重載搬運(yùn)、磨拋、攪拌摩擦焊等重載型工業(yè)機(jī)器人高精度、高速度控制需求，開展了150KG/500KG重載機(jī)器人剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)建模與補(bǔ)償控制等關(guān)鍵技術(shù)研究。具體技術(shù)指標(biāo)： (1) 研發(fā)實(shí)現(xiàn)了六自由度重載機(jī)器人動力學(xué)建模及模型參數(shù)、負(fù)載在線辨識技術(shù)，以建立重載機(jī)器人帶載工況下的高精度完整動力學(xué)模型，提高帶載情況下的自適應(yīng)控制精度； (2) 針對傳統(tǒng)重載機(jī)器人所存在的控制精度較低、動態(tài)性能較差等問題，研究并實(shí)現(xiàn)了一種基于動力學(xué)模型的力矩前饋控制方法，通過對力矩的實(shí)時補(bǔ)償可有效提高機(jī)器人的軌跡跟蹤精度，改善動態(tài)性能； (3) 針對由于關(guān)節(jié)柔性而導(dǎo)致的重載機(jī)器人關(guān)節(jié)彈性振動問題，研發(fā)實(shí)現(xiàn)了一種關(guān)節(jié)彈性振動抑制復(fù)合控制方法，無需借助外部傳感器，可有效抑制了機(jī)器人的關(guān)節(jié)彈性振動，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人末端的柔性偏差補(bǔ)償，提高重載作業(yè)的軌跡跟蹤精度。

一、項(xiàng)目簡介  “中國制造2025”發(fā)展規(guī)劃的啟動促使智能制造成為生產(chǎn)制造企業(yè)的主旋律，而工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的重要柔性制造單元，迎來了廣闊的行業(yè)發(fā)展機(jī)遇。福建省出臺的《福建省實(shí)施<中國制造2025>行動計(jì)劃》，將發(fā)展智能制造視為首要任務(wù)，推廣“數(shù)控一代”，開展智能制造試點(diǎn)示范，實(shí)施“機(jī)器換人”專項(xiàng)行動，發(fā)展壯大智能裝備產(chǎn)業(yè)，開發(fā)智能終端產(chǎn)品和提升工業(yè)軟件支撐能力。 二、前期研究基礎(chǔ) 與泉州市微柏工業(yè)機(jī)器人研究院有限公司建立合作關(guān)系，采用企業(yè)與高校共同投資模式，建立“嘉庚學(xué)院—微柏工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有師生近百人，為高校師生提供研發(fā)環(huán)境，為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)難題攻關(guān)并培育人才。 與微柏簽署了為期3年的技術(shù)服務(wù)合同（2014.12-2017.12，微柏工業(yè)機(jī)器人技術(shù)支持服務(wù)，150萬元）。 與微柏聯(lián)合申報(bào)了多項(xiàng)科技項(xiàng)目：（1）工業(yè)機(jī)器人整機(jī)綜合性能測試儀的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，2016.10，國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)；（2）工業(yè)機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障預(yù)測系統(tǒng)的開發(fā)，2015.9，福建省對外合作項(xiàng)目；（3）面向瓷磚智能化分揀生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)，2015.10，泉州市科技局燎原計(jì)劃。并協(xié)助微柏完成了福建省新型科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)創(chuàng)新基金、廈門大學(xué)本科生校外實(shí)習(xí)基地申請。 三、應(yīng)用技術(shù)成果 基于課題組自主研發(fā)的機(jī)器人控制器，結(jié)合機(jī)器視覺自動識別技術(shù)，分別開展了以下6個項(xiàng)目：（1）為四川航天世東汽車部件有限公司研發(fā)的焊接機(jī)器人焊縫自動跟蹤識別系統(tǒng)；（2）為蘇州寶麗潔公司研發(fā)的之駐守機(jī)器人濕紙巾自動識別貼蓋系統(tǒng)；（3）為泉州港威五金制品有限公司研發(fā)了鋁水自動澆注系統(tǒng)；（4）為晉江的沃鞋服有限公司研發(fā)的鞋模自動跟蹤噴膠系統(tǒng)；（5）為福建省鋰東精密機(jī)械有限公司研制了自動搬運(yùn)識別系統(tǒng)；（6）為江蘇太倉寶祥有色金屬制品廠研制了自動碼垛識別系統(tǒng)。 四、合作企業(yè) 泉州市微柏工業(yè)機(jī)器人研究院有限公司是福建省工業(yè)機(jī)器人研發(fā)龍頭企業(yè)，從事工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化十余年，專注研發(fā)六關(guān)節(jié)與四關(guān)節(jié)自由度串并聯(lián)機(jī)械手等，自主研發(fā)數(shù)十種應(yīng)用在沖壓、噴涂、焊接、激光加工等生產(chǎn)作業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)機(jī)器人。自主研發(fā)了高精度RV減速機(jī)檢測臺，工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)矯正與運(yùn)動精度檢測裝置，焊接機(jī)器人防碰撞測試裝置等工業(yè)機(jī)器人核心部件與整機(jī)檢測系統(tǒng)，獲得國家發(fā)明專利5項(xiàng)，國家實(shí)用新型專利30項(xiàng)。作為福建省科技小巨人企業(yè)、福建省科技型企業(yè)泉州市智能制造示范企業(yè)等，承擔(dān)了省部級科技項(xiàng)目10余項(xiàng)。