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成果與項目的背景及主要用途： 對于機械手臂的機械結構盡量做到易于維護、容易擴展到更多的自由度,并 且希望其動作具有較高的靈活性。在對機械手臂的控制上,要求使用合適的控制 算法使機械手臂實現更高的定位精度。并希望其控制擁有較好的系統穩定性并易 于修改控制程序,在機械手臂增加更多的自由度或者其他設備時控制系統具有良 好的擴展性。混聯拓撲結構繼承了串聯和并聯拓撲結構的優點，具有結構緊湊工 作空間占地面積比大剛度高可重構能力強等特點，可廣泛應用于大型結構件高速 高精度數控加工單元中。 技術原理與工藝流程簡介： 五自由度機器人，包括固定架、第一長度調節裝置、第二長度調節裝置、第 三長度調節裝置、動平臺和定位頭，固定架的中間部位設置有第一鉸鏈，該鉸鏈 由內、外同心環構成，第一長度調節裝置的上部通過所述第一鉸鏈和其與第一鉸 鏈構成的滑移副設置在固定架上，動平臺固定安裝在第一長度調節裝置的末端， 可提供兩轉動自由度的定位頭安裝在所述動平臺的底部，其特征在于：所述固定 架兩側對稱地連接有第二、第三鉸鏈，所述第二、第三長度調節裝置一端分別與 所述第二、第三鉸鏈相連，其另一端分別通過具有三轉動自由度的鉸鏈與構成第 一鉸鏈的內環連接。 由 2 自由度球面并聯機構和 1 條末端裝有 2 自由度磚頭并通過移動副與之串 接的主動支鏈構成的 5 自由度混聯高剛度機器人，可做成即插即用的可重構模塊 54天津大學科技成果選編 55 用于搭建不同形式和用途的自動化裝備。Trivariant 系列機器人為三維空間內的 高精度復雜曲線切割作業、焊接作業和裝配作業提供了完美的解決方案，擁有精 度佳、可靠性高、易用性強、維護成本低等優勢。 技術水平及專利與獲獎情況： 五自由度機器人 CN200510014459 應用前景分析及效益預測： 提出實現節點 5 坐標快速、低成本加工的創新構思，進而形成基于 CAD/CAPP/CAM 和新型工業機器人的“制模—組模—鑄造—加工”數字化成套解 決方案，并成功應用于 2010 年上海世博軸陽光谷大型復雜網殼結構工程，有效 地解決節點制造成本高、工效低、周期長的技術問題，確保每個節點尺寸和角度 毫厘不差。 應用領域：裝配、焊接、搬運、加工、復雜相貫線切割 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模） 可依據客戶需求，選擇指定廠家的伺服電機，定制開發控制系統，并可開放 后臺接口，方便用戶進行二次開發和升級。 合作方式及條件：面議

項目成果/簡介: 該項目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復合壓鑄、伺服電機高效相變熱控等方法，實現機械臂、減速機與伺服電機等工業機器人成套的變革性輕量化技術突破；研發高性能控制系統，實現具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術；項目采用制造工藝及控制系統自主開發，高度可控，將降低工業機器人的應用成本，提升我國工業機器人產業的整體技術水平及產業競爭力。 在前期研究中已獲得工業機器人關鍵部件相關專利授權20余項，獲得廣東省科技計劃多個項目支持及國家重點研發計劃“智能機器人專項”立項：工業機器人整機性能提升與驗證，并已建成廣東省功能結構與器件智能制造工程實驗室、廣東省節能與新能源綠色制造工程技術研究中心等平臺。 該項目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規模制造技術；具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術。在廣東省兩項重大戰略專項支持下，已成功開發出精密RV減速機、相變熱控伺服電機、仿生輕量化機械臂等產品。自主研發減速機核心零部件自主設計并組裝的輕量化機器人整機知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

（專利號：ZL 201510908980.X） 簡介：本發明公開一種三xz由度翻轉機器人，屬于工業機器人應用技術領域。該機器人包括氣動抓手機構、翻轉機構、升降及伸縮機構；其中氣動抓手機構包括抓手及氣動手指；翻轉機構包括三個傳動板及氣缸；升降機構包括升降板及氣缸；伸縮機構包括伸縮板、氣缸、桌面連接板及固定座。本發明利用曲柄滑塊機構，將翻轉部分放在連桿上，當氣缸推動滑桿移動，曲柄轉動帶動連桿翻轉，實現氣動抓手的180度翻轉，同時抓手部分的氣動手指可以帶動抓手實現抓取和放下的動作。本發明具有機構制作簡單、安裝調試方便及制造成本較低等特點。

該項目通過鋁合金壓鑄、鋁/鋼復合壓鑄、伺服電機高效相變熱控等方法，實現機械臂、減速機與伺服電機等工業機器人成套的變革性輕量化技術突破；研發高性能控制系統，實現具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術；項目采用制造工藝及控制系統自主開發，高度可控，將降低工業機器人的應用成本，提升我國工業機器人產業的整體技術水平及產業競爭力。 在前期研究中已獲得工業機器人關鍵部件相關專利授權20余項，獲得廣東省科技計劃多個項目支持及國家重點研發計劃“智能機器人專項”立項：工業機器人整機性能提升與驗證，并已建成廣東省功能結構與器件智能制造工程實驗室、廣東省節能與新能源綠色制造工程技術研究中心等平臺。 該項目具有低成本輕量化特征的核心部件及其規模制造技術；具有動力學特征的智能運動控制關鍵技術。在廣東省兩項重大戰略專項支持下，已成功開發出精密RV減速機、相變熱控伺服電機、仿生輕量化機械臂等產品。 自主研發減速機核心零部件 自主設計并組裝的輕量化機器人整機

本發明公開了一種六自由度水下機器人，包括殼體，殼體上設 置有主姿態調整推進組、主動力推進組和輔助姿態調整組，三者均包 括姿態調整裝置，所述姿態調整裝置包括導流罩、電機座、電機和螺 旋槳；主姿態調整推進組的三個導流罩呈等腰三角形布置且三者的中 心線均平行于 Z 軸，并且其中的兩個導流罩的中心線所形成的平面平 行于 Y 軸，而另一個導流罩到這兩個導流罩的距離相等；主動力推進 組的兩個導流罩的中心線均平行于 X 軸，且這兩個導流罩的中心線所 形成的平面平行于 Y 軸；輔助姿態調整組的導流罩的中心線平行于

多自由度精密位移平臺由壓電馬達驅動，包含傳感器、驅動器和控制器等部件，是精密儀器運動控制系統的核心部分，也是精密加工設備、醫療設備、微電子制造檢測設備、測量儀器、印刷設備、生物醫療設備、自動化生產線的關鍵組件。其壓電馬達具有高分辨率、小尺寸、低能耗等特點，其運動控制部分采用先進的EtherCAT（通用超高速以太網現場總線）方案，使系統不僅更簡潔、更靈活，還具有更好的實時性。

搖擺臺是綜合控制技術、傳感器檢測技術、計算機技術和機械技術等多種前沿科學技術于一體的綜合性仿真與測試設備。由于其具有精度高、結構剛性強且便于控制等優點被廣泛用于車載、艦載和機載武器裝備的測試和仿真。本六自由度智能搖擺臺采用世界先進的空間六自由度Stewart機構，由機械系統、液壓系統、電氣系統和控制軟件組成，滿足系統的結構、動力學特性、聯接部件的機械特點，能夠實現單自由度運動和多自由度組合運動

搖擺臺是綜合控制技術、傳感器檢測技術、計算機技術和機械技術等多種前沿科學技術于一體的綜合性仿真與測試設備。由于其具有精度高、結構剛性強且便于控制等優點被廣泛用于車載、艦載和機載武器裝備的測試和仿真。本六自由度智能搖擺臺采用世界先進的空間六自由度Stewart機構，由機械系統、液壓系統、電氣系統和控制軟件組成，滿足系統的結構、動力學特性、聯接部件的機械特點，能夠實現單自由度運動和多自由度組合運動 機器人研究中心自主研制的六自由度智能搖擺臺，用于對武器設備進行仿真與測試。該搖擺臺解決傳統搖擺臺的效率低、測試效果不全面等問題，提高測試的效率和精確性，在專業設備中具有寬闊的市場發展前景。

多自由度精密位移平臺由壓電馬達驅動，包含傳感器、驅動器和控制器等部件，是精密儀器運動控制系統的核心部分，也是精密加工設備、醫療設備、微電子制造檢測設備、測量儀器、印刷設備、生物醫療設備、自動化生產線的關鍵組件。其壓電馬達具有高分辨率、小尺寸、低能耗等特點，其運動控制部分采用先進的EtherCAT（通用超高速以太網現場總線）方案，使系統不僅更簡潔、更靈活，還具有更好的實時性。

研發階段/n該成果一方面可以彌補串聯機器人的運動精度低、結構剛度低、承載能力小等缺點，另一方面可用于解決傳統的由桿支撐并聯機器人所存在的諸多缺陷問題，利用繩索代替剛性桿作為并聯機器人的驅動元件，可以使驅動模塊安裝在機器人底座上，因而其結構簡單，慣性小，質量輕，運動速度快，運動精度高；具有較高的負重比率；平動工作空間較大，可實現變構型且結構易于重新配置；制造維護費用較低。該成果的各項性能指標均優于目前市場上廣泛應用的六自由度液壓并聯轉臺，其主要技術指標有工作空間為主體框架空間的45-55%，最大運動速度≥1.5m/s，最大載荷為2kg，平移運動誤差≤，角度運動誤差≤。該成果可用于空中攝像系統、大型射電望遠鏡、輪船制造、起重機器人、并聯肢體康復機器人、海上精密儀器檢測系統等領域。。支持額度：。300。萬元。承接單位：。湖北省。項目進展：。該成果一方面可以彌補串聯機器人的運動精度低、結構剛度低、承載能力小等缺點，另一方面可用于解決傳統的由桿支撐并聯機器人所存在的諸多缺陷問題，利用繩索代替剛性桿作為并聯機器人的驅動元件，可以使驅動模塊安裝在機器人底座上，因而其結構簡單，慣性小，質量輕，運動速度快，運動精度高；具有較高的負重比率；平動工作空間較大，可實現變構型且結構易于重新配置；制造維護費用較低。該成果的各項性能指標均優于目前市場上廣泛應用的六自由度液壓并聯轉臺，其主要技術指標有工作空間為主體框架空間的45-55%，最大運動速度≥1.5m/s，最大載荷為2kg，平移運動誤差≤，角度運動誤差≤。該成果可用于空中攝像系統、大型射電望遠鏡、輪船制造、起重機器人、并聯肢體康復機器人、海上精密儀器檢測系統等領域。。項目基本內容：。該成果一方面可以彌補串聯機器人的運動精度低、結構剛度低、承載能力小等缺點，另一方面可用于解決傳統的由桿支撐并聯機器人所存在的諸多缺陷問題，利用繩索代替剛性桿作為并聯機器人的驅動元件，可以使驅動模塊安裝在機器人底座上，因而其結構簡單，慣性小，質量輕，運動速度快，運動精度高；具有較高的負重比率；平動工作空間較大，可實現變構型且結構易于重新配置；制造維護費用較低。該成果的各項性能指標均優于目前市場上廣泛應用的六自由度液壓并聯轉臺，其主要技術指標有工作空間為主體框架空間的45-55%，最大運動速度≥1.5m/s，最大載荷為2kg，平移運動誤差≤，角度運動誤差≤。該成果可用于空中攝像系統、大型射電望遠鏡、輪船制造、起重機器人、并聯肢體康復機器人、海上精密儀器檢測系統等領域。市場預期：八繩六自由度繩驅并聯機器人：銷售成本：50萬元/臺；銷售價格：300萬元/臺；年產值：1500萬元；年利潤：1250萬元。