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項目成果/簡介: 該項目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復合壓鑄、伺服電機高效相變熱控等方法，實現機械臂、減速機與伺服電機等工業機器人成套的變革性輕量化技術突破；研發高性能控制系統，實現具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術；項目采用制造工藝及控制系統自主開發，高度可控，將降低工業機器人的應用成本，提升我國工業機器人產業的整體技術水平及產業競爭力。 在前期研究中已獲得工業機器人關鍵部件相關專利授權20余項，獲得廣東省科技計劃多個項目支持及國家重點研發計劃“智能機器人專項”立項：工業機器人整機性能提升與驗證，并已建成廣東省功能結構與器件智能制造工程實驗室、廣東省節能與新能源綠色制造工程技術研究中心等平臺。 該項目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規模制造技術；具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術。在廣東省兩項重大戰略專項支持下，已成功開發出精密RV減速機、相變熱控伺服電機、仿生輕量化機械臂等產品。自主研發減速機核心零部件自主設計并組裝的輕量化機器人整機知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

面向室內變電站無人值守與智能巡檢的生產需求，結合攝影測量與移動機器人專業方面的優勢，首創性將自主測圖與導航等機器人技術、人工智能技術與移動測量技術引入室內變電站巡檢領域，研發了面向無人化、高精度、適應性強以及集成度高的室內變電站智能巡檢機器人。實現了可視化建模、全天無人化巡檢、儀表讀數自動識別、機械臂輔助讀表、異常檢測和自主充電等功能，滿足了室內變電站巡檢的各方面需求

如何用工程科學的方法復現人手日常的抓握功能是一項挑戰性的難題。我們發明了一種能復現人手自然抓握功能的機器人擬人手。它的獨特之處在于它僅需四個電機就可驅動5指16關節的擬人手展現出卓越的抓握操作能力。由于獨特的設計技術，使用者能夠通過有限表面肌電信號（一種非侵入式的手段）隨意地控制該手執行他們的運動意圖，完成豐富的抓取功能。

（專利號：ZL 201510908980.X） 簡介：本發明公開一種三xz由度翻轉機器人，屬于工業機器人應用技術領域。該機器人包括氣動抓手機構、翻轉機構、升降及伸縮機構；其中氣動抓手機構包括抓手及氣動手指；翻轉機構包括三個傳動板及氣缸；升降機構包括升降板及氣缸；伸縮機構包括伸縮板、氣缸、桌面連接板及固定座。本發明利用曲柄滑塊機構，將翻轉部分放在連桿上，當氣缸推動滑桿移動，曲柄轉動帶動連桿翻轉，實現氣動抓手的180度翻轉，同時抓手部分的氣動手指可以帶動抓手實現抓取和放下的動作。本發明具有機構制作簡單、安裝調試方便及制造成本較低等特點。

本實用新型公開了一種可感知碰撞的采摘機器人伸縮臂，包括驅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組件；碰撞片設置于驅動伸縮 部分沿軸向的外部，開關組件設置于驅動伸縮部分的端部，彈簧組件的一端固定在碰撞片上，另一端固定在驅動伸縮部分的端部，彈簧組件的高度大于開關組件的高度。本實用新型結構簡單，實現方便，能夠提 高機器人整體的采摘效率和成功率。

技術簡介 面向智慧港口建設需求研制的大型港口重載移動機器人，通過融合磁釘、陀螺儀、激光等多傳感器信息的高精度定位、路徑規劃與主動避障、自動充電等技術，替代傳統集卡，實現大型集裝箱的全自主無人化高效接駁和轉運。 創新點及性能指標 機器人最大負載65噸；定位精度±5厘米；最高速度7米/秒；制動距離13米；續航時間6小時。

該項目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復合壓鑄、伺服電機高效相變熱控等方法，實現機械臂、減速機與伺服電機等工業機器人成套的變革性輕量化技術突破；研發高性能控制系統，實現具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術；項目采用制造工藝及控制系統自主開發，高度可控，將降低工業機器人的應用成本，提升我國工業機器人產業的整體技術水平及產業競爭力。 在前期研究中已獲得工業機器人關鍵部件相關專利授權20余項，獲得廣東省科技計劃多個項目支持及國家重點研發計劃“智能機器人專項”立項：工業機器人整機性能提升與驗證，并已建成廣東省功能結構與器件智能制造工程實驗室、廣東省節能與新能源綠色制造工程技術研究中心等平臺。 該項目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規模制造技術；具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術。在廣東省兩項重大戰略專項支持下，已成功開發出精密RV減速機、相變熱控伺服電機、仿生輕量化機械臂等產品。 自主研發減速機核心零部件 自主設計并組裝的輕量化機器人整機

自主研發了多機器人協作焊接系統，其中機器人控制器自主研發，采用EtherCAT總線通訊控制底層伺服，控制周期1ms。參與協作焊接的機器人均為國產6軸通用該機器人，多機器人系統的各項性能指標對照ABB MultiMove、KUKA RoboTeam功能，技術指標達到國外領先品牌同等技術水平。具體技術指標： ① 變位機（夾持）機器人支持6維力-力矩傳感器，實時補償估計偏差； ② 焊接機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臺機器人協作； ④ 可根據應用需求開發新場景控制程序。

相對于常規輕載工業機器人而言，重載機器人為了實現高速、高精度、高負載等典型性能需求，對控制系統的性能提出了更高的要求。在此背景下，面向重載搬運、磨拋、攪拌摩擦焊等重載型工業機器人高精度、高速度控制需求，開展了150KG/500KG重載機器人剛柔耦合動力學建模與補償控制等關鍵技術研究。具體技術指標： (1) 研發實現了六自由度重載機器人動力學建模及模型參數、負載在線辨識技術，以建立重載機器人帶載工況下的高精度完整動力學模型，提高帶載情況下的自適應控制精度； (2) 針對傳統重載機器人所存在的控制精度較低、動態性能較差等問題，研究并實現了一種基于動力學模型的力矩前饋控制方法，通過對力矩的實時補償可有效提高機器人的軌跡跟蹤精度，改善動態性能； (3) 針對由于關節柔性而導致的重載機器人關節彈性振動問題，研發實現了一種關節彈性振動抑制復合控制方法，無需借助外部傳感器，可有效抑制了機器人的關節彈性振動，實現對機器人末端的柔性偏差補償，提高重載作業的軌跡跟蹤精度。

一、項目簡介  “中國制造2025”發展規劃的啟動促使智能制造成為生產制造企業的主旋律，而工業機器人作為智能制造的重要柔性制造單元，迎來了廣闊的行業發展機遇。福建省出臺的《福建省實施<中國制造2025>行動計劃》，將發展智能制造視為首要任務，推廣“數控一代”，開展智能制造試點示范，實施“機器換人”專項行動，發展壯大智能裝備產業，開發智能終端產品和提升工業軟件支撐能力。 二、前期研究基礎 與泉州市微柏工業機器人研究院有限公司建立合作關系，采用企業與高校共同投資模式，建立“嘉庚學院—微柏工業機器人創新實驗室”，實驗室現有師生近百人，為高校師生提供研發環境，為企業進行技術難題攻關并培育人才。 與微柏簽署了為期3年的技術服務合同（2014.12-2017.12，微柏工業機器人技術支持服務，150萬元）。 與微柏聯合申報了多項科技項目：（1）工業機器人整機綜合性能測試儀的研發及產業化，2016.10，國家重大科學儀器設備開發專項；（2）工業機器人的遠程監控和故障預測系統的開發，2015.9，福建省對外合作項目；（3）面向瓷磚智能化分揀生產線的關鍵技術，2015.10，泉州市科技局燎原計劃。并協助微柏完成了福建省新型科研機構、企業創新基金、廈門大學本科生校外實習基地申請。 三、應用技術成果 基于課題組自主研發的機器人控制器，結合機器視覺自動識別技術，分別開展了以下6個項目：（1）為四川航天世東汽車部件有限公司研發的焊接機器人焊縫自動跟蹤識別系統；（2）為蘇州寶麗潔公司研發的之駐守機器人濕紙巾自動識別貼蓋系統；（3）為泉州港威五金制品有限公司研發了鋁水自動澆注系統；（4）為晉江的沃鞋服有限公司研發的鞋模自動跟蹤噴膠系統；（5）為福建省鋰東精密機械有限公司研制了自動搬運識別系統；（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。 四、合作企業 泉州市微柏工業機器人研究院有限公司是福建省工業機器人研發龍頭企業，從事工業機器人相關技術研發及產業化十余年，專注研發六關節與四關節自由度串并聯機械手等，自主研發數十種應用在沖壓、噴涂、焊接、激光加工等生產作業領域的專業機器人。自主研發了高精度RV減速機檢測臺，工業機器人零點矯正與運動精度檢測裝置，焊接機器人防碰撞測試裝置等工業機器人核心部件與整機檢測系統，獲得國家發明專利5項，國家實用新型專利30項。作為福建省科技小巨人企業、福建省科技型企業泉州市智能制造示范企業等，承擔了省部級科技項目10余項。