项目负责人：刘海涛

指南方向：3.4 混联机构加工机器人

项目编号：2017YFB1301800

项目名称：混联机构加工机器人关键技术与装备

近日，科技部高技术研究发展中心在北京组织了2017年国家重点研发计划智能机器人专项指南3.4“混联机构加工机器人”的二次评估择优检查会。由天津大学刘海涛教授负责，北京卫星制造厂有限公司牵头，天津大学、易思维（天津）科技有限公司、天津扬天科技有限公司、广州数控设备有限公司共同承担的“混联机构加工机器人关键技术与装备”项目顺利通过择优评估检查（见图1），获得继续资助。

图1：择优评估现场考察

高速、高精度、高动态特性机器人化作业装备是我国载人航天、大型商用客机、轨道交通等高端制造领域大型构件现场局部铣削、制孔、抛磨、装配等作业亟需的新型工艺装备。可移动混联加工机器人是解决上述问题的有效途径，也是国际上机器人化加工装备的重要发展趋势。

本项目在国际上首次提出基于“高性能混联机器人+全向智能移动平台”的大型构件原位制造解决方案，攻克了混联机器人构型创新、设计制造、运动控制、移动式加工机器人系统集成、原位加工测量调控与工艺规划等核心关键技术，研制出综合性能达到国际领先水平的TriMule-800混联机器人系统、三维形貌视觉测量装置、高稳定性全向移动平台等核心功能单元。项目成果已授权美国、欧洲专利各1件，申请/授权国家发明专利13件，形成了成套知识产权和专有技术，实现了与国外同类高端机器人产品的并跑。

以大型航天器舱体原位制造为应用背景，项目目前已完成移动式混联加工机器人的系统集成与调试工作；采用现场“定位-找正-加工”工艺流程，在舱体设备安装支架端面铣削、卫星原位整体组合加工中得到应用验证（见图2、图3）。本项目的顺利实施引领了我国高性能混联机器人的技术进步，为这类新型工艺装备的技术推广和工程应用提供了全新的技术平台。

图2：舱体设备安装支架端面铣削

图3：卫星原位整体组合加工

“混联机构加工机器人关键技术与装备”项目由北京卫星制造厂有限公司牵头，联合天津大学、易思维（天津）科技有限公司、天津扬天科技有限公司、广州数控设备有限公司共同承担。该项目面向我国航空航天等高端制造领域对大型构件现场加工工艺装备的重大需求，重点突破加工用混联机器人本体设计制造、综合性能保障、现场作业测控、加工质量测评和系统集成应用等核心关键技术，形成全链条研发体系，研制具有完全自主知识产权且达到国际先进水平的高性能5自由度混联机器人。以航天器大型舱体原位制造为背景，研究大型构件现场局部加工柔性工装、工艺优化、精度调控等关键技术，实现机器人技术与现场加工工艺技术的深度融合，开发基于混联机器人的新型柔性制造系统并开展应用验证，为引领我国高性能混联机器人技术的发展及其在高端制造领域的应用提供重要的技术支撑。