高性能混联加工机器人

发布时间: 2023-09-07

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：发明专利

行业领域：

高端装备制造产业,智能制造装备产业

成果介绍

“高性能混联加工机器人”面向国家对高端制造装备的重大需求，发明了可重构性强、工作空间大、运动灵活度高的混联机器人新机构，提出了性能驱动的一体化集成设计方法，攻克了运动控制、误差补偿、轨迹规划、视觉定位等关键技术，研制出混联加工机器人系列化产品。通过产教深度合作，开发出大型结构件现场原位铣削、光学元件超精密抛光、空间曲线搅拌摩擦焊接、叠层构件螺旋铣孔、汽车模具抛磨等多套新型工艺装备，率先在航天航空、国家光学工程、汽车制造等领域成功应用，解决了一批国家重大工程中的制造难题，取得了显著的社会效益和良好的经济效益。

成果亮点

提出了一平动两转动过约束并联机构的运动组元综合法，创建了考虑工程约束的构型选型准则，发明了具有工程实用价值的混联机器人新机构，打破国外专利壁垒，实现了这类机器人的源头创新。提出了基于对偶空间理论的规格化建模方法和性能评价体系，发明了综合性能驱动的尺度-结构-驱动器集成设计新方法，全面支持了高性能混联机器人系列产品的数字化设计。发明了虑及惯量耦合效应的运动控制、“零点标定+参数辨识+网格补偿”的递进式误差补偿等关键技术，研制出三种规格的混联机器人，形成系列新产品，经第三方权威机构检测，主要技术指标达到了国际同类产品的先进水平。

团队介绍

黄田，天津大学机械工程学院教授，长期从事机械动力学、机器人学、数控机床的教学研究工作，他带领团队在并/混联机器人和精密工作母机设计理论、关键技术和工程应用方面取得突出成绩，与企业合作先后研制出高速并联机器人、高性能混联机器人和精密卧式加工中心等高端装备，在国家重点领域和行业中得到规模应用。相关成果获国家技术发明二等奖1项，省部级科技奖励特等奖和一等奖7项，以及中国优秀专利奖、天津市专利金奖，中国好设计金奖、上银优博士论文银、铜奖等多项，团队荣获天津市十大劳模工作室称号，及获天津大学首届荣智健科技创新奖教金。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”创新设计助力装备制造产业科技服务团 (中国机械工程学会) 评价时间：2023-11-10

张彦敏

中国机械工程学会

原常务副理事长

综合评价

项目以发明具有工程实用价值的混联机器人新机构为突破口，以掌握综合性能驱动的设计理论，突破静动态精度调控技术为主攻方向，形成了系列专利技术、设计方法和软件工具，研制出综合性能达到国际先进水平的混联机器人系列新产品，并率先在航空航天、新能源、汽车制造等领域成功应用。

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