科创中国
多自由度高性能混联机器人
发布时间: 2022-11-18
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
混联机器人领域
成果介绍
混联机器人同时具有关节机器人和机床的优点，不仅在工作空间内拥有灵活的操作性，而且具有可高速重载、精度高、刚度大和可重构的特性，在现代装备制造、航空航天、生物医药、食品化工和汽车船舶制造等领域得到了广泛的运用。
现有的带定位头的空间混联机器人对零部件的制造和安装有很严格的要求，此外，各长度调节装置分别通过一个二自由度铰链与机架连接，使得结构复杂、运动构件数量较多，而且机架制造工艺比较复杂。
该成果提供了一种可实现多自由度数目的混联机器人，以减少构件数目、降低制造成本，便于实现模块化的多自由度混联机器人；提供了一种具有两平三转的五自由度混联机器人，以实现空间沿X、Y轴平动和绕X、Y、Z轴旋转的五自由度运动。
成果亮点
1、本成果支链结构相同，且共用一个转轴，仅需通过转动副与转轴和静平台连接，可有效减少铰链数量，降低制造成本；
2、支链采用矩形结构，且长边为连接主动伸缩腿与动平台所在转动轴线的方向，有利于支链约束刚度，进而提升整机的刚度；
3、通过增加制动器约束可实现机器人自由度数目的改变，使机器人具有不同的操作模式，且在增加约束的同时，也增加了机器人的刚度和精度；
4、本成果的多自由度高性能混联机器人只包含静平台、连接件、支链、动平台和转头五个模块，通过改变某个模块，可使机器人具有不同的功能和造型，即可实现模块化设计和制造。
团队介绍
冯虎田，南京理工大学机械工程学院教授，研究方向：滚动功能部件及加工装备，螺纹加工及测控技术、机器人技术、可靠性工程。国家科技重大专项“高档数控机床及基础制造装备”十二五总体组专家，滚动功能部件基础理论研究联合实验室主任，南京特种机器人技术研究中心副主任。目前承担国家科技重大专项7项，国家自然科学基金2项；承担完成总装型号项目1项，江苏省学者攀登计划项目1项；近3年总科研经费接近5千万。
汪满新，南京理工大学机械工程学院讲师，研究领域：机构学机器人技术功能部件。国家自然科学基金青年项目：新型四自由度高速并联机器人机构及其设计理论研究，项目负责人；南京理工大学机械工程学院人才助推计划项目：可实现SCARA运动的新型并联机器人机构及其设计理论研究，项目负责人。
欧屹，南京理工大学机械工程学院副教授，主持或承担国家科技重大专项、国家自然科学青年基金项目等多个研发项目；发表论文20余篇，其中SCI\EI收录9篇；参与撰写出版专著2部，参与撰写手册6本，其中主持2本；起草并制定了相关13项行业标准；申请发明专利23项，其中8项获授权发明专利。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”军工安防与应急产业科技服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2022-11-18
王新龙
南京理工大学
教授
综合评价
该成果提供了一种可实现多自由度数目的混联机器人，对传统混联机器人行业有一定的引领性作用，有一定的技术创新性，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长阶段，但该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。
总体而言，该项目技术思路方向较好，未来市场空间大，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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