科创中国

机器人被广泛地应用于工业生产、海空探索、军事、医疗、服务行业等领域。机械手作为机器人的末端执行器，是机器人的重要构成部件。传统的全驱动机械手由于体积大、结构复杂、灵活性差等问题不能满足工作需要。欠驱动机械手中的动力传动设计、手指结构设计、联动调整机构设计等，使其具有欠驱动程度高、结构紧凑、实现刚柔耦合、可调整手指模式等优势，解决了复杂形状物体的抓取以及狭窄空间内的作业等问题。由内蒙古工业大学联合伊之密机器人自动化科技（苏州）有限公司共同实施的“模块化欠驱动机械手爪及机器人末端装置开发与应用”项目，实现欠驱动机械手爪及机器人末端装置的理论与技术的突破，提升企业竞争力。该项目获得2022年度自治区科学技术进步一等奖。“目前，我国机器人行业年产值逾千亿元，处于全球市场首位。因机器人工业应用中作业任务复杂、多样，需面向不同任务定制开发。”内蒙古工业大学机械工程学院副院长、唐术锋教授介绍，针对机器人作业任务复杂、多样，需面向任务定制开发等问题，项目团队提出了机械手爪驱动力旋量和关节运动旋量耦合平衡状态机构设计方法，解决了机械手爪的“适应性”与“稳定性”抓取问题。同时，团队发明了刚柔可控机械手指新结构与控制方法、接口一体化耦合协同控制电驱快换单元，实现了机械手指刚性和柔性状态切换及柔性模式下刚度调控，解决了机电接口一体化耦合协同控制快换技术难题。此外，项目团队在技术突破的基础上，构建了多轴机械手信息融合优化调控方法，提高了抓取适应稳定性。该项目共获国家授权专利16项，发表论文2篇。

唐术锋介绍，该项目所研发的产品涵盖欠驱动、刚、柔、刚柔耦合等多模态；电动、气动、液压等多驱动方式，种类齐全；覆盖注塑、压铸、工业生产线、极端环境、危险作业等多领域，应用范围广；系列化机械、电气快换接口设计，拓展方便；伊之密机器人在产品性能、价格等方面领跑行业。配置有该机械手爪及机器人末端的设备，广泛应用于零件喷涂、镶嵌、机加工等企业。

“目前，团队正推动该项目在草原生态无人值守、沙漠化防治等方面的应用，筑牢祖国北方生态安全屏障。”唐术锋说，做科研就要有家国情怀，希望科研力量能够深深地扎根内蒙古的发展建设中，助力自治区装备制造业基地建设。

（来源：自治区科技厅成果管理与转化处 自治区科技成果转化中心）