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視覺(jué)和電子皮膚安全控制的機器人工業(yè)現場(chǎng)應用與安全評估方法

該課題為國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目“基于視覺(jué)與電子皮膚的機器人安全控制技術(shù)（2019YFB1310200）”中的子課題。課題主要目標為：針對易出現碰撞等安全風(fēng)險的打磨、裝配、搬運等工業(yè)應用場(chǎng)景，開(kāi)展機器人、末端夾具、被加工件、新型視覺(jué)/電子皮膚等多系統融合的集成應用驗證，實(shí)現不同工業(yè)應用場(chǎng)景下新型視覺(jué)、電子皮膚傳感器的推廣應用，并制定安全評估標準。

為實(shí)現新型視覺(jué)/電子皮膚等機器人專(zhuān)用視和觸覺(jué)傳感器在工業(yè)應用場(chǎng)景中的高可用性，埃夫特承擔的課題研究基于視覺(jué)和電子皮膚安全控制的機器人安全評估方法，解決基于視覺(jué)/電子皮膚多模態(tài)信息融合和有效過(guò)程控制為一體的區域安全技術(shù)、工業(yè)場(chǎng)景機器人應用中基于視覺(jué)/電子皮膚的系統集成設計及應用技術(shù)。針對易出現碰撞等安全風(fēng)險的打磨、裝配、搬運等工業(yè)應用場(chǎng)景，開(kāi)展機器人、末端夾具、被加工件、新型視覺(jué)/電子皮膚等多系統融合的集成應用驗證，實(shí)現不同工業(yè)應用場(chǎng)景下新型視覺(jué)、電子皮膚傳感器的推廣應用，并制定安全評估標準。采用理論研究、技術(shù)研發(fā)、應用單元研制、應用示范一體化實(shí)施方案，圍繞構建面向視覺(jué)/電子皮膚機器人安全控制技術(shù)并實(shí)現其應用示范的總體目標，將功能分析、理論研究、仿真設計、系統集成、實(shí)驗研究、檢驗評估、應用示范等技術(shù)手段有機結合，以系統研發(fā)帶動(dòng)理論和技術(shù)突破，最終實(shí)現指南所要求的應用示范。

課題已完成焊接應用場(chǎng)景、機械加工應用場(chǎng)景、裝配應用場(chǎng)景的搭建及主動(dòng)安全控制系統的應用測試，形成第三方測試報告4份，完成基于視覺(jué)機器人安全控制系統實(shí)現工業(yè)場(chǎng)景示范應用測試40套，穿戴安全電子皮膚的工業(yè)機器人安全控制系統實(shí)現工業(yè)場(chǎng)景示范應用測試50套；形成《基于視覺(jué)和電子皮膚安全控制的機器人安全評估標準》企業(yè)標準；完成基于視覺(jué)的協(xié)作機器人人機協(xié)作安全控制體系架構的設計；同時(shí)申請多項發(fā)明專(zhuān)利和軟件著(zhù)作權，完成課題任務(wù)書(shū)預期技術(shù)指標。

面向多應用場(chǎng)景的工業(yè)機器人系統設計與制造關(guān)鍵技術(shù)

該課題為國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目“下一代工業(yè)機器人高性能核心零部件技術(shù)及應用示范（2019YFB1312200）”中的子課題。課題主要目標為：研究高應用要求場(chǎng)景對工業(yè)機器人整機性能參數需求，系統評測國際先進(jìn)水平機器人參數指標，給出國產(chǎn)機器人設計指標，在此基礎上建立機器人整機性能參數模型，基于模型參數敏感性分析，將整機參數向關(guān)鍵零部件分解，提出國產(chǎn)核心零部件關(guān)鍵性能指標需求；建立機器人整機可靠性評價(jià)模型，并將整機可靠性分解到關(guān)鍵零部件和整機生產(chǎn)質(zhì)量控制，通過(guò)整機生產(chǎn)質(zhì)量提升及關(guān)鍵零部件可靠性提升，達到整機平均無(wú)故障時(shí)間要求。最終完成滿(mǎn)足焊接、噴涂、打磨、搬運、裝配等領(lǐng)域應用的配備自主核心零部件的工業(yè)機器人。

埃夫特承擔的課題主要面向工業(yè)機器人國產(chǎn)核心部件自主化不足、高端缺失、迫切需要批量應用的需求，突破工業(yè)機器人高性能精密減速機、高性能伺服電機和驅動(dòng)器、安全可靠的控制器等核心部件及其規?；a(chǎn)與應用的核心技術(shù)，研制出7種規格6自由度關(guān)節型集成高性能核心零部件的工業(yè)機器人，實(shí)現在焊接、打磨、裝配、搬運、噴涂等場(chǎng)景的批量應用，引領(lǐng)并帶動(dòng)國產(chǎn)核心部件及機器人的發(fā)展。

采用自主零部件的六自由度關(guān)節機器人建成了鋼結構牛腿焊接機器人示范生產(chǎn)線(xiàn)、鋼構件噴涂機器人示范生產(chǎn)線(xiàn)、鋼構件搬運機器人示范生產(chǎn)線(xiàn)、鋼構件裝配機器人示范生產(chǎn)線(xiàn)、厚鋼板K型坡口自動(dòng)清根機器人示范生產(chǎn)線(xiàn)和鋼結構打磨機器人示范生產(chǎn)線(xiàn)等，相關(guān)示范生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)投入生產(chǎn)應用，采用機器人代替人工的鋼結構制作方式，整體生產(chǎn)效率提高約3倍。課題成果成功應用于多個(gè)醫院、園區、會(huì )展中心等國內50余項重點(diǎn)工程中，并獲得各方一致好評。

在兩項課題分別組織的驗收過(guò)程中，專(zhuān)家組考察了埃夫特智能裝備股份有限公司現場(chǎng)，認真聽(tīng)取了課題負責人的工作匯報 ，審閱了“課題結題總結報告” 、視頻等相關(guān)資料，對課題指標的完成情況進(jìn)行了審核和質(zhì)詢(xún)。最終，專(zhuān)家組認為課題完成了任務(wù)書(shū)規定的相關(guān)示范應用的研究任務(wù)，達到考核指標，一致同意通過(guò)現場(chǎng)工程驗收。

兩項課題的順利驗收是對埃夫特過(guò)去承擔課題所開(kāi)展的研發(fā)工作階段性成果的確認和肯定，兩項課題的成功應用示范是國產(chǎn)機器人在國產(chǎn)零部件自主化率提升和機器人安全控制突破方面提交的一份答卷。

下一步，公司將根據評審會(huì )專(zhuān)家意見(jiàn)和建議對相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)一步優(yōu)化、并在全國范圍內進(jìn)行推廣應用，更好地抓住市場(chǎng)機會(huì )，持續提升國產(chǎn)品牌機器人的核心競爭力，提高國產(chǎn)品牌機器人市場(chǎng)占有率。