| 機器人化裝備設計 |
| 機器人化裝備研究方向主要圍繞國家發展規劃，針對重點行業的需求，進行特需機器人等裝備的設計與研發工作，努力促進我國機器人裝備水平提高和產業化。在跨學科系統集成、復雜系統控制、高動態特性裝備研發等方面，取得了一系列成果，積累了大量的理論研究成果和工程技術經驗。 研究內容： 1.索驅動并聯機器人的設計及優化 2.索驅動并聯機器人的力位混合控制 3.剛柔耦合復雜機械人系統的振動特性分析 4.柔性支撐并聯機器人的抑振控制研究及終端精度保證 5.應用機器人機構設計 6.機器人輕量化設計 7.機器人關鍵零部件靜動態特性的優化與性能提高研究 8.機器人系統電磁兼容性分析及屏蔽技術研究 9.機器人機械結構動態響應分析 10.機器人的整機健康監測 11.誤差辨識分析和補償方法、動靜態精度以及穩定性保證技術 研究項目： 國家自然科學基金項目，課題名稱：剛柔混合并聯機構的力傳遞及系統穩定性研究。 國家自然科學基金項目，課題名稱：大型射電望遠鏡二次定位機構相似率特性研究。 國家自然科學基金項目，課題名稱：大型射電望遠鏡饋源支撐系統抑振策略及跟蹤精度保證研究。 國家大科學工程項目，課題名稱：完整的FAST饋源支撐機構縮尺模型研究中國空間技術研究院項目，課題名稱：航天器敏捷對接工藝方法研究。 國家自然科學基金（青年基金）項目，課題名稱：可實現SCARA運動的新型并聯機器人機構及其動態特性研究。 國家自然科學基金（青年基金）項目，課題名稱：柔性支撐并聯機構振動特性及抑振控制研究。 研究成果： 1）可實現汽車整車噴涂的組合式機器人裝備 該裝備是基于兩個三自由度空間并聯機構模塊和兩個三自由度平面并聯機構模塊的混聯裝備。該裝備整體采用龍門結構，整體具有包括冗余自由度的五個自由度，通過將龍門機架的水平運動與噴涂作業模塊單元的運動相結合，可控制各個噴涂模塊單元的噴頭的位置和姿態，從而完成對整車的噴涂作業。本發明中的組合噴涂機器人的結構對稱，靈活性好、精度和剛度高，易于制造，方便控制，容易實現模塊化，柔性程度高，并可對不同汽車整車進行噴涂作業。在汽車噴涂行業具有廣闊的應用前景。 該成果完全擁有自主知識產權，能夠滿足生產線上對于噴涂裝備的迫切需求，有望打破國外技術的專利保護和市場的壟斷，對提升我國汽車裝備技術水平具有重要的科學意義和工程應用價值。 整機研究內容： 混聯機構各單元模塊的構型綜合和設計； 混聯機構各模塊單元中并聯機構的性能優化與尺度綜合； 龍門整體結構的拓撲優化方法研究； 混聯機構的協調控制技術與實驗研究； 誤差辨識補償方法、動靜態精度以及穩定性保證技術研究。 2）模擬過載動感座椅系統 模擬過載動感座椅系統是在地面模擬飛行器在空中飛行的設備，可實現對高性能戰機的飛行模擬，被廣泛用于地面飛行員的模擬訓練以及運動測試中。該動感座椅通過四個自由度的運動組合，為飛行員提供與飛行過程中相似的感覺。 該模擬過載動感座椅能夠有效的實現飛行員在地面訓練中的： （1）持續正負過載； （2）高度方向的過載等級調整； （3）大腿帶的拉緊松弛； （4）飛機受氣流擾動的模擬； （5）飛機受抖振模擬； （6）多自由度(如翻滾、俯沖、橫向、縱向及垂向) 的飛行模擬。 此設計為飛行員的地面訓練提供了有效的幫助，該座椅已在我國某研究所中得到使用，其特點是運動機構采用并聯形式，可實現座椅的高加速性能需求，同時根據其任務需求對機構的動力學特性進行分析優化。 整機研究內容 建立了模擬過載動感座椅的動力學模型，對座椅背板進行了動力學優化設計，改進動感座椅背板等運動在工作空間內的加速性能。 研究綜合考慮人體過載感覺模型的飛行模擬器過載激勵算法。 研究力位控制策略，實現座椅力與位置的綜合控制。 設計開發模擬過載動感座椅的數控系統，并將最優過載激勵算法及力位控制策略集成到該系統中。 設計開發模擬過載動感座椅模擬軟件，供用戶使用。 |
