大型風(fēng)電葉片磨拋移動(dòng)式加工機(jī)器人系統(tǒng)
本成果提出了一種新型的移動(dòng)式磨拋加工機(jī)器人方案,實(shí)現(xiàn)了具有高轉(zhuǎn)動(dòng)輸出特性的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)與尺寸參數(shù)優(yōu)化,建立了機(jī)器人整機(jī)高剛度高能效設(shè)計(jì)方法,開(kāi)發(fā)了高能量密度關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)單元,搭建了開(kāi)放式機(jī)器人控制系統(tǒng)并研制了移動(dòng)式混聯(lián)磨拋機(jī)器人系統(tǒng)樣機(jī),攻克了機(jī)器人精度保證難題并實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器的準(zhǔn)確定位。
項(xiàng)目研究了曲面自適應(yīng)的主被動(dòng)耦合柔性磨拋法蘭,建立材料去除模型以研究進(jìn)給速度與接觸力同步耦合規(guī)劃方法、開(kāi)發(fā)了面向大型風(fēng)電葉片磨拋加工余量檢測(cè)的原位視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng),進(jìn)行了面向大型風(fēng)電葉片磨拋的原位視覺(jué)測(cè)量-余量補(bǔ)償-力控加工的自適應(yīng)打磨與驗(yàn)證,為大型風(fēng)電葉片力控磨拋工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)手段。
并且項(xiàng)目研制基于玻璃鋼葉片高光反射表面三維激光掃描測(cè)頭,構(gòu)建了面向超大葉片的多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作型激光三維測(cè)量系統(tǒng),并完成了大型風(fēng)電葉片測(cè)量軟件的開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)風(fēng)電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機(jī)器人協(xié)作測(cè)量與葉型分析。
【技術(shù)指標(biāo)】
【市場(chǎng)前景】
目前機(jī)器人打磨技術(shù)在汽車(chē)零部件、五金衛(wèi)浴、3C電子、工業(yè)零件、醫(yī)療器械、航空航天和軌道交通等行業(yè)已經(jīng)有較為成熟的應(yīng)用。但相對(duì)焊接、噴涂、搬運(yùn)碼垛等機(jī)器人應(yīng)用來(lái)說(shuō),打磨應(yīng)用規(guī)模還比較小,隨著人口紅利的消失、產(chǎn)品成本降低和產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求,這一細(xì)分領(lǐng)域也蘊(yùn)涵著巨大的發(fā)展?jié)摿Α=鼛啄辏覈?guó)打磨機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng),從2012年的15.58億元增長(zhǎng)到了2022年的96.1億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到18%,未來(lái)隨著勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的改變及智能制造的發(fā)展仍有開(kāi)拓增長(zhǎng)空間。
華中科技大學(xué)
2023-07-19