大型風(fēng)電葉片磨拋移動式加工機器人系統(tǒng)
本成果提出了一種新型的移動式磨拋加工機器人方案,實現(xiàn)了具有高轉(zhuǎn)動輸出特性的并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計與尺寸參數(shù)優(yōu)化,建立了機器人整機高剛度高能效設(shè)計方法,開發(fā)了高能量密度關(guān)鍵驅(qū)動單元,搭建了開放式機器人控制系統(tǒng)并研制了移動式混聯(lián)磨拋機器人系統(tǒng)樣機,攻克了機器人精度保證難題并實現(xiàn)了末端執(zhí)行器的準確定位。
項目研究了曲面自適應(yīng)的主被動耦合柔性磨拋法蘭,建立材料去除模型以研究進給速度與接觸力同步耦合規(guī)劃方法、開發(fā)了面向大型風(fēng)電葉片磨拋加工余量檢測的原位視覺測量系統(tǒng),進行了面向大型風(fēng)電葉片磨拋的原位視覺測量-余量補償-力控加工的自適應(yīng)打磨與驗證,為大型風(fēng)電葉片力控磨拋工藝系統(tǒng)設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)和實現(xiàn)手段。
并且項目研制基于玻璃鋼葉片高光反射表面三維激光掃描測頭,構(gòu)建了面向超大葉片的多移動機器人協(xié)作型激光三維測量系統(tǒng),并完成了大型風(fēng)電葉片測量軟件的開發(fā),實現(xiàn)風(fēng)電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機器人協(xié)作測量與葉型分析。
【技術(shù)指標】
【市場前景】
目前機器人打磨技術(shù)在汽車零部件、五金衛(wèi)浴、3C電子、工業(yè)零件、醫(yī)療器械、航空航天和軌道交通等行業(yè)已經(jīng)有較為成熟的應(yīng)用。但相對焊接、噴涂、搬運碼垛等機器人應(yīng)用來說,打磨應(yīng)用規(guī)模還比較小,隨著人口紅利的消失、產(chǎn)品成本降低和產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求,這一細分領(lǐng)域也蘊涵著巨大的發(fā)展?jié)摿Α=鼛啄辏覈蚰C器人行業(yè)市場規(guī)模快速增長,從2012年的15.58億元增長到了2022年的96.1億元,年均復(fù)合增長率達到18%,未來隨著勞動力結(jié)構(gòu)的改變及智能制造的發(fā)展仍有開拓增長空間。
華中科技大學(xué)
2023-07-19