1、机器人控制关键技术研究

针对制造过程上下料、物料传送、喷涂作业，及电商无人配送、建筑作业， 研究机器人控制关键技术与装备。

（1） 研究内容

面向快速生产线的机器人高效平稳动力学控制方法； 复杂作业的机器人路径规划；

双臂机器人协作方法

（2） 承担课题

国家重点研发计划，复杂建筑作业环境的双臂机器人规划与协作控制关键技术，2018 年-2021 年；

陕西省重点项目，面向智能生产线的快速机器人控制系统，2014-2016； 苏州市重大科技项目，面向大型构件再制造的机器人三维感知与控制技

术；

产学研项目，机器人控制系统关键技术研究等；

产学研项目，防爆型喷涂机器人关键技术及喷涂装备研制； 产学研项目，无人配送机器人研制。

（3） 取得的研究成果

考虑了惯量变化及多关节非线性耦合的影响，提出了三次曲线插值、斜角逆运动学、非线性补偿等新算法，发明了实用的轨迹控制及柔性速度控制算法。

开发出多种机器人控制器：实现了机器人运动学、逆运动学、动力学、示教重现、协作控制等算法。可以为多种机器人装备进行配套，控制器末端定位精度 0.01 毫米，最大速度达 300°/s 。

（4） 技术特点

伺服接口采用高速以太网接口：

控制器采用双核处理器，它有两个核:DSP 核 和 ARM 核.示教盒基于Wince 6.0。

软件采用可组态结构。

2、工业制造用机器人装备开发

（1） 关节型机器人装备，已产业化；

（2） 高速冲压机器人装备，已产业化；

（3） 相贯线切割机器人。

3、喷涂机器人关键技术及装备的开发

难点技术问题：防爆机构设计、空心斜角手腕机构设计与制造、非球型手腕机构机器人控制与规划。

已完成了机器人本体结构、防爆系统及空心手腕的机构设计，零件正在加工制造，开发出喷涂机器人控制器。

4、机器人化的无人配送系统

无人机智慧物流系统由配送无人机（大中型）、智慧无人机场、智能配送终端、无人小车等构成。

（1） 配送无人机

干线货机实现跨跨省份的货物调配;利用几百公斤到几吨载重的大型无人机，完成省内城市间货物的转运;利用载重 5-50 公斤、飞行半径 10-50 公里的末端无人机，实现最后一公里的物流配送。

（2） 智慧无人机场

半径 10-50 公里的无人机货物配送中心，包括配送无人机调度和管理,由各种码垛机器人、分拣机器人等构成的智能仓储系统。

（3） 智能配送终端

智能配送终端是无人机配送网络中非常关键的节点，通过在配送区域密点布置终端，把无人机、无人小车与收货人连接起来。

 5、机器人化智能配送终端关键技术

（1） 无人机在智能终端上准确定位

智能终端是直径 3.3m 的圆形，要求无人机的定位精度范围达到±50mm。使用 GPS 进行导航时，定位精度只能达到 1m 范围精度。

（2） 货物转移机器人机构的设计

需要实现货物在无人机、储物格、取发货口之间的转移。如果采用一个 6 关节机器人，虽然能实现货物拆包，但机构较复杂，会使价格较贵。

（3） 终端控制与管理单元

多轴联动、快速运动控制，控制、通信与管理一体化技术。

6、建筑机器人

正在承担一个国家重点研发计划项目,“面向建筑领域的智能机器人关键技术与装备”。

项目目标开发：

（1） 大载荷液压驱动双臂板材安装机器人；

（2） 大曲率异形木构加工机器人；

（3） 三种材质建筑结构打印机器人。