机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。目前，国内机器人市场，特别是高端装备制造领域仍然被国外机器人企业垄断。运动控制系统是机器人的“大脑”，决定了机器人的精度、速度、稳定、可靠等性能指标。“四大家族”等机器人龙头公司基本采用自研专用控制器，产品及核心算法并不对外销售或公开。以KEBA、倍福、纳博特、华成为代表的通用机器人控制器厂家，大部分采用X86、ARM等通用处理器硬件构架，并采用德国CoDeSys+SoftMotion运动控制软件平台进行二次开发。总而言之，国内机器人控制器核心芯片基本被国外垄断，规划决策/运动控制等核心算法方面与国外仍有较大差距，存在开放性差、实时性差、动态响应慢、控制精度低等不足，直接影响我国机器人产业的发展和安全。本成果在NSFC联合基金项目、浙江省重大基金和浙江省重点研发等项目支持下，联合禾川科技、中科晶上、埃斯顿、珞石机器人、展晖科技等企业，围绕机器人运动控制关键技术展开了研究：1) 面向非结构环境下机器人安全高效智能规划技术挑战，创新地提出了机器人拖动示教和样条线姿态平滑的轨迹生成方法，

非结构环境下机器人安全高效智能规划技术创新所属学科分类：自动化-控制理论与技术(F0301)。支撑证明材料：发明专利[1-7]-ZL201810323750.0,ZL202011222086.4,ZL201811592682.4,ZL202110318628.6,ZL202011552513.5,ZL201610151494.2,ZL201710629218.7；论文[48, 49]。机器人工作环境时常发生结构调整，且存在空间约束动态变化，如何实现非结构环境和时变约束下安全运动轨迹生成和规划，是提升机器人灵活性和智能水平的关键难题。本成果创新地提出了机器人拖动示教和样条线姿态平滑的轨迹生成方法，以及多维度、高效率、低计算的路径规划方法，有效提高机器人轨迹生成效率、准确性和安全性。主要科技创新如图2所示，具体地：

依托于本成果技术创新和突破，研制了面向工业机器人、协作机器人的专用芯片和控制器产品，在埃斯顿、珞石机器人、埃夫特、卡诺普、、广州中设、硕和机器人、中科摩通、江苏航鼎等龙头/知名企业得到广泛应用，同时产品成功打入德国、俄罗斯、波兰、巴西、泰国等欧、美、东南亚市场，远销几十个国家，实现了完全意义上的国产化替代和国际化推广。

本成果在NSFC联合基金项目、浙江省重大基金和浙江省重点研发等项目支持下，联合禾川科技、中科晶上、埃斯顿、珞石机器人、展晖科技等企业，围绕机器人运动控制关键技术展开了研究：主要完成人董辉、吴祥、张文安、庹华、罗立锋、宋斌、林文杰、许威、黄光普、郭方洪、史秀纺、周祥清、鄢鹏飞、桑志民、彭宣聪

本成果围绕多轴机器人高性能运动控制关键技术研发及应用，突破了机器人专用芯片、核心算法、驱控系统的研制与集成技术，取得授权国家发明专利39项，发表高水平期刊论文14篇，形成国家标准4项，自主研发了高性能驱控芯片、控制器和伺服驱动器，实现了同类产品的国产化替代，具有良好的市场竞争力。本成果自研伺服驱控器依托合作单位在埃夫特、卡诺普等知名机器人企业获得大规模应用，产生经济效益113.3亿，利润7.1亿，取得重大经济和社会效益。中国自动化学会

多轴机器人高性能运动控制关键技术已在浙江禾川科技股份有限公司绝大部分产品中得到应用,利用相关技术开发出的产品有多关节机械手、注塑机械手、冲压机械手、M系列控制器、Y7S高阶伺服系统等，相关新增利润和新增税收及节支总额是根据浙江禾川科技股份有限公司利用相关技术开发的新产品产生的销售收入进行单独核算的。我司利用多轴机器人高性能运动控制关键技术开发出了驱控一体控制器、运动控制器等产品，已在成都卡诺普机器人技术股份有限公司、埃夫特智能装备股份有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司的机器人产品中应用且效果良好，产品的多轴协同精度更高、插补响应更好、抗干扰性更强、高效更节能，有效优化了企业成本配置，推进了我国机器人产业的发展与进步，产生了良好的社会经济效益。