清華大學(xué)天津高端裝備研究院機(jī)器人與自動(dòng)化裝備工程研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"機(jī)器人所"）于2015年2月1日正式成立，是清華大學(xué)陳懇教授優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)在天津高端院的智能機(jī)器人與自動(dòng)化裝備成果與技術(shù)轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)孵化基地。陳懇教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)由清華大學(xué)研究室和高端院工程研究所兩大部分組成，長(zhǎng)期從事智能機(jī)器人與自動(dòng)化裝備的研究和開(kāi)發(fā)，在航空特種機(jī)器人及其自動(dòng)化制造裝備研發(fā)領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。團(tuán)隊(duì)以國(guó)家和社會(huì)的智能機(jī)器人技術(shù)與自動(dòng)化裝備市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，進(jìn)行研究成果轉(zhuǎn)化、工程技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，促進(jìn)我國(guó)先進(jìn)機(jī)器人與自動(dòng)化裝備的產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展。機(jī)器人所現(xiàn)有核心骨干員工20人，其中教授和研究員2人，高級(jí)工程師2人，助理研究員和工程師13余人，其中3人具有工學(xué)博士學(xué)位，大部分團(tuán)隊(duì)成員具有碩士學(xué)位。在清華大學(xué)天津高端裝備研究院的平臺(tái)上，機(jī)器人所現(xiàn)成為一個(gè)集開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售為一體的創(chuàng)新型智能機(jī)器人與自動(dòng)化裝備技術(shù)工程中心。目前已經(jīng)孵化出清研華宇智能機(jī)器人天津有限責(zé)任公司、清研同創(chuàng)機(jī)器人（天津）有限公司及清研華翊（天津）教育科技有限公司，進(jìn)入一些具有優(yōu)勢(shì)的重點(diǎn)細(xì)分領(lǐng)域。

 

研究所主要優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域包括

　　■ 特殊領(lǐng)域定制機(jī)器人噴涂系統(tǒng)

　　進(jìn)氣道噴涂系統(tǒng)

　　超長(zhǎng)14自由度多冗余度機(jī)器人，長(zhǎng)懸臂振動(dòng)抑制技術(shù)，冗余協(xié)調(diào)控制，復(fù)雜封閉空間曲面軌跡與避障規(guī)劃。

 

 

　　整機(jī)噴涂項(xiàng)目

　　大型9自由度多機(jī)器人，復(fù)雜噴涂曲面劃分與站位優(yōu)化，復(fù)雜結(jié)曲面規(guī)劃，多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制、特殊噴涂工藝、實(shí)時(shí)變速?lài)娡靠刂啤?/span>

 

 

　　以自主研發(fā)的六軸、七軸關(guān)節(jié)臂為核心的整機(jī)噴涂系統(tǒng)。通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)飛行器位姿調(diào)整，雙多自由度機(jī)械臂協(xié)同作業(yè)，可同時(shí)完成飛行器外表面與進(jìn)氣道內(nèi)表面噴涂。

 

        

　　

 

　　高鐵噴膩?zhàn)禹?xiàng)目

　　此套系統(tǒng)基于機(jī)器視覺(jué)的機(jī)器人自動(dòng)膩?zhàn)訃娡繉?shí)驗(yàn)平臺(tái)由地軌平臺(tái)、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)、膩?zhàn)訃娡肯到y(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)軌道車(chē)輛表面的三維重建，并檢測(cè)其表面凹陷等缺陷。

　

　　軍工裝備噴涂打磨生產(chǎn)線(xiàn)

　　主要對(duì)產(chǎn)品外表面的自動(dòng)噴涂，是遮蔽清洗、漆面打磨、底/面漆及標(biāo)識(shí)噴涂、烘干、固化拆遮蔽等作業(yè)為一體的生產(chǎn)線(xiàn)方案。生產(chǎn)線(xiàn)包括機(jī)器人打磨系統(tǒng)、自動(dòng)噴涂系統(tǒng)、輸橇鏈系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和中控系統(tǒng)等組成。

 

 

　　七軸、六軸噴涂機(jī)器人產(chǎn)品

　　模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)工作需要，自由組裝成多自由度的長(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)；電機(jī)、傳感器與線(xiàn)纜均位于結(jié)構(gòu)內(nèi)部；徑向尺寸小，適宜于狹窄空間內(nèi)作業(yè)。具備完整的自主研發(fā)控制系統(tǒng)。

 

　　■ 開(kāi)發(fā)、定制的自動(dòng)化裝配系統(tǒng)及技術(shù)服務(wù)

　　翼身對(duì)合裝配系統(tǒng)

　　基于軸孔力位混合柔順裝配控制，實(shí)現(xiàn)飛行器大部件的軸孔自動(dòng)化精密對(duì)合；基于激光跟蹤儀導(dǎo)引的全過(guò)程自動(dòng)化裝配。

 

 

　　垂尾對(duì)合裝配系統(tǒng)

　　基于圖像識(shí)別和在線(xiàn)實(shí)時(shí)反饋，實(shí)現(xiàn)飛行器大部件多孔位自動(dòng)化精密對(duì)合；基于"機(jī)器人+激光跟蹤儀+圖像識(shí)別"分段式導(dǎo)引的全過(guò)程自動(dòng)化裝配。

 

 

　　飛機(jī)機(jī)身數(shù)字化裝配項(xiàng)目

　　本系統(tǒng)由機(jī)器人化、數(shù)字化集成裝配系統(tǒng)、移動(dòng)定位機(jī)器人裝配平臺(tái)、雙龍門(mén)多機(jī)器人單元自動(dòng)制孔機(jī)床等多子系統(tǒng)構(gòu)成。應(yīng)用了自主產(chǎn)權(quán)的大范圍復(fù)雜空間多測(cè)點(diǎn)測(cè)量方法；復(fù)雜數(shù)字化裝配系統(tǒng)制孔加工作業(yè)策略；控制集成、復(fù)雜數(shù)字化裝配車(chē)間生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化管理理念；疊層鉆削制孔工藝研究成果；刀具壽命管理，裝配誤差在線(xiàn)檢測(cè)與精度評(píng)估等質(zhì)量評(píng)估體系等眾多先進(jìn)成果。

 

 

　　自動(dòng)鉆孔作業(yè)頭系統(tǒng)

　　自動(dòng)完成對(duì)測(cè)試工件的壓緊和鉆削，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓緊力、切削用量和锪窩深度的控制，并集成有微量潤(rùn)滑、刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)、吸塵收屑、視頻記錄等輔助功能?？捎糜趶?fù)合材料/鈦合金、復(fù)合材料/鋁合金等疊層材料的鉆削機(jī)理及工藝優(yōu)化研究。

 

 

　　軍工裝配生產(chǎn)線(xiàn)

　　整條裝配生產(chǎn)線(xiàn)由自動(dòng)稱(chēng)放FSY系統(tǒng)、自動(dòng)緊口系統(tǒng)、YX自動(dòng)擰緊系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)等4個(gè)分系統(tǒng)依次先后串聯(lián)構(gòu)成，在每?jī)蓚€(gè)相鄰分系統(tǒng)之間通過(guò)中轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行銜接。

 

 

　　起落架裝配與檢測(cè)系統(tǒng)

　　是一種一體化起落架裝配與檢測(cè)平臺(tái)。采用了多模塊組合式結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)起落架的自動(dòng)化裝配與質(zhì)量檢測(cè)，具備對(duì)裝配與質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)的集成管理與分析能力。

 

　　

　　車(chē)床自動(dòng)上下料項(xiàng)目

　　此項(xiàng)目有多個(gè)子系統(tǒng)。包括車(chē)床自動(dòng)化上下料系統(tǒng)、沖床自動(dòng)化上下料系統(tǒng)、滾絲自動(dòng)化上下料系統(tǒng)、軸桿自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)等4套分系統(tǒng)。

 

 

　　■ 特種領(lǐng)域復(fù)合材料加工及技術(shù)服務(wù)

　　某飛機(jī)研發(fā)中心復(fù)材修邊系統(tǒng)

　　本套技術(shù)方案包含兩個(gè)分系統(tǒng)，分別為機(jī)器人切割制孔系統(tǒng)和復(fù)合材料柔性工裝系統(tǒng)。其中機(jī)器人切割制孔系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)曲面碳纖維復(fù)合材料壁板零件的切削、制孔功能，復(fù)合材料柔性工裝系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)適應(yīng)不同大小和曲率壁板的裝夾定位功能。

 

 

　　復(fù)材柔性支撐裝備

　　此套柔性工裝選配集成驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，采用分組串聯(lián)總線(xiàn)控制方式，相比傳統(tǒng)分體式電機(jī)，此配置方案可大幅簡(jiǎn)化系統(tǒng)線(xiàn)纜及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還有助于系統(tǒng)TMC電磁兼容性能的改善，運(yùn)控設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性也將因此而提高。

 

 

產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

　　機(jī)器人所現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出模塊化多自由度長(zhǎng)臂噴涂機(jī)械手、基于雙足行走機(jī)器人教育平臺(tái)、智能服務(wù)機(jī)器人和3C協(xié)作機(jī)器人等新產(chǎn)品樣機(jī)，以國(guó)家和社會(huì)的智能機(jī)器人技術(shù)與自動(dòng)化裝備市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，進(jìn)行研究成果轉(zhuǎn)化、工程技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，促進(jìn)我國(guó)先進(jìn)機(jī)器人與自動(dòng)化裝備的產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展，目前已經(jīng)孵化出清研華宇智能機(jī)器人天津有限責(zé)任公司、清研同創(chuàng)機(jī)器人（天津）有限公司。機(jī)器人所最終將建設(shè)成為集開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售為一體的創(chuàng)新型智能機(jī)器人與自動(dòng)化裝備技術(shù)工程研發(fā)中心。

 

 

　　機(jī)器人作為我國(guó)高端裝備制造的基礎(chǔ)設(shè)備之一，是我國(guó)"十三五"發(fā)展規(guī)劃中高端制造裝備戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將是中國(guó)高端裝備發(fā)展歷史上的一次重大機(jī)遇，加速以智能機(jī)器人為主體的中國(guó)機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程是中國(guó)新時(shí)期建立戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的客觀要求。我們期待著與您攜手，共同為我國(guó)智能機(jī)器人與自動(dòng)化裝備技術(shù)的發(fā)展以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

 

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