《可實現SCARA運動的新型並在線上器人機構及其動態特性研究》是依託清華大學，由謝福貴擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可實現SCARA運動的新型並在線上器人機構及其動態特性研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：謝福貴
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
工業機器人技術的高低已經逐漸成為衡量一個國家工業發展水平的重要依據。目前我國高速機器人在相關產業中的套用正處於起步階段，而國際上一些先進已開發國家則已進入推廣套用階段。這種技術上的階段性差距，必須通過實施跨越式發展才能消除。本項目密切結合工業生產線上對高速SCARA並在線上器人的迫切需求，研究其構型綜合及動態特性保證等關鍵理論與技術，提出簡潔直觀的構型綜合方法，發明具有工程實用價值的擁有自主智慧財產權的原理新構型，建立面向高速輕載、高轉動輸出的性能評價指標，提出機電耦合參數整定方法、軌跡規劃方法以及動靜態精度設計及保證方法，以全面掌握其動態特性保證技術，並開發一台物理樣機進行實驗測試及工程套用，形成以理論與技術研究緊密結合為特色的高速SCARA並在線上器人的構型創新理論以及綜合動態特性保證技術，為我國高速機器人的自主創新及機器人技術的工程套用和發展奠定重要的理論和技術基礎。
結題摘要
隨著各基礎產業尤其是製造業發展水平的不斷提升，進一步降低勞動力成本、提高生產效率已成為工業界的迫切需求，本課題密切結合食品、醫藥等包裝工業生產線上對高速SCARA並在線上器人的迫切需求，研究其構型綜合及動態特性保證等關鍵理論與技術，提出了基於Grassmann線幾何和線圖法的並在線上構構型綜合方法，完成了高速SCARA並在線上器人機構的創新設計、面向高速輕載及高轉動輸出的性能評估及尺度綜合、考慮全誤差參數的誤差建模及靈敏度分析，建立了面向高速並在線上器人的慣量匹配方法及驅動系統參數最佳化方法，並實現了基於逆動力學模型以及軌跡規劃的動態性能最佳化設計，在這些理論研究成果的基礎上，開發了一台可實現SCARA運動的新型高速並在線上器人試驗樣機X4，並進行了功能原理有效性等相關實驗驗證，效果良好，為試驗樣機的後續工程化套用和推廣奠定了基礎，該新型高速SCARA並在線上器人在電子、食品、醫藥和輕工等行業的分揀、包裝生產線上具有廣闊的套用前景。 課題執行期間，共發表論文12篇，其中被SCI檢索8篇、EI檢索3篇(其中1篇論文獲國際會議唯一最佳論文獎)、國際會議論文1篇；獲授權發明專利5項、申請發明專利2項；先後有3人次分別參加在香港、廣州和英國舉辦的國際學術會議，並做了分組報告。
