科创中国

本成果提出了一种新型的移动式磨抛加工机器人方案，实现了具有高转动输出特性的并联机构构型创新设计与尺寸参数优化，建立了机器人整机高刚度高能效设计方法，开发了高能量密度关键驱动单元，搭建了开放式机器人控制系统并研制了移动式混联磨抛机器人系统样机，攻克了机器人精度保证难题并实现了末端执行器的准确定位。

项目研究了曲面自适应的主被动耦合柔性磨抛法兰，建立材料去除模型以研究进给速度与接触力同步耦合规划方法、开发了面向大型风电叶片磨抛加工余量检测的原位视觉测量系统，进行了面向大型风电叶片磨抛的原位视觉测量-余量补偿-力控加工的自适应打磨与验证，为大型风电叶片力控磨抛工艺系统设计提供了理论基础和实现手段。

作为风力发电机组的关键核心部件之一，风电叶片在能源行业有着广泛应用，其制造水平也是国家制造业水平的体现。风电叶片在脱模完成后，其型面及叶根处均需要打磨，但由于风电叶片具有自由曲面型面、尺寸大（≥50m）、型面精度要求高（≤±0.05mm）、弱刚性的特点，所以迄今为止其表面打磨加工尚未实现自动化。

目前，我国风电叶片生产骨干企业对叶片表面打磨的工序主要以手工方式为主。这种操作过程复杂，具有人工定位随机性大、叶片去除余量和打磨位置难以控制、叶尖区域打磨易回弹等特点，而且人工打磨存在生产效率低（需配置多名员工连续作业、人工劳动强度大）、工作环境恶劣（粉尘危害严重，需佩戴防毒面罩作业）、操作稳定性差（打磨效果易受员工状态、情绪、熟练程度等的影响）、成本费用高（人工成本、劳保用品、员工体检等）等问题，这直接对风电叶片高效智能自动化加工方式提出了迫切需求。

为保证打磨质量符合行业标准，型面过渡平滑、无氧化烧伤，需要研究“大型复杂曲面机器人高效磨抛加工的主动顺应与协同控制”这一关键科学问题，该问题的解决需要依赖于如下关键技术的突破：末端执行器，尤其是磨抛法兰的设计和力位自律跟踪。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

目前机器人打磨技术在汽车零部件、五金卫浴、3C电子、工业零件、医疗器械、航空航天和轨道交通等行业已经有较为成熟的应用。但相对焊接、喷涂、搬运码垛等机器人应用来说，打磨应用规模还比较小，随着人口红利的消失、产品成本降低和产品质量提高的要求，这一细分领域也蕴涵着巨大的发展潜力。近几年，我国打磨机器人行业市场规模快速增长，从2012年的15.58亿元增长到了2022年的96.1亿元，年均复合增长率达到18%，未来随着劳动力结构的改变及智能制造的发展仍有开拓增长空间。

本成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。