科创中国

行业领域

高端装备制造产业,制造业

需求背景

扬州市法马智能设备有限公司是一家专注于交通设备领域集研发、生产、销售、服务为一体的国家级高新技术企业。目前公司拥有职员300多人，在深圳设有研发基地，在扬州拥有50多亩面积的设备生产厂房。

公司在2020年工作规划中明确提出工厂智能化、无人化建设的需求，前期也对工业机器人行业及技术进行了调研，目前正处于前期规划阶段。由于公司自身专业技术能力的缺乏，需要寻求外部力量进行技术支援、指导、及合作开发。

针对高端装备工业机器人项目，本公司预计投入研发资金200万元人民币，及一个10人的研发团队，投入50万元购买相关仪器设备。同时公司可以在深圳预留200平方米的研发办公场所，并可以在扬州工厂预留1000多平方米的生产厂房。

需解决的主要技术难题

工业机器人控制器是机器人控制系统的核心部件,控制制器的主要任务是对机器人的正向运动学、逆向运动学求解，以实现机器人的操作空间坐标和关节空间坐标的相互转换，完成机器人的轨迹规划任务，实现高速伺服插补运算、伺服运动控制。控制系统的开发涉及较多的核心技术，包括硬件设计，底层软件设计，上层功能应用软件设计等。

期望实现的主要技术目标

针对于工厂交通灯杆件生产加工作业，以及工厂智能化和无人化的需求，公司对高端装备工业机器人的技术研发有着迫切的需求。

工业机器人具有多关节机械手或多自由度的机器装置功能，具有自身动力和及程序设置控制能力。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，机器人有3～6个运动自由度，其中腕部有1～3个运动自由度。动作系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。工业机器人零部件包括减速机、伺服电机、变频器、控制器等，其中减速器、伺服电机及伺服系统要求能在工业环境下长期稳定工作。

电动伺服驱动系统利用各种电机产生的力矩和作用力，直接或间接地驱动机器人本体，以获得机器人各种运动的流畅执行，除了可以进行速度与转矩控制外，伺服系统还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。其核心技术分为两大类。其核心技术分为如下两大类：

1、信号接插件的可靠性。接插件须小型化、高密度化，能与伺服电机本体进行匹配集成设计，方便安装、调试、更换。

2、编码器的高精度。工业机器人上用的多圈绝对值编码器要求高可靠、高精度，电机磁路和编码器的协同工作要求具有24小时连续工作的可靠性和稳定性。

机器人控制器需要有高鲁棒性的控制算法和控制精度，并有B/S架构软件平台界面和手持终端控制界面。

本公司希望能通过产学研用的模式，实现生产机器人的自主集成组装，同时参与控制算法、开发环境设计等工作，并能产生2-3项自主创新设计知识产权，以及2-3项目应用技术知识产权。

公司希望高端装备工业机器人的成本在10-15万元人民币每台，一方面满足公司工艺生产需求（约20-50台），另一方面能通过市场需求，进行推广销售。（每年预估销售100-200台）

处理进度