华科大突破机器人测量-加工一体化技术,为航空航天制造插上科技翅膀
华科大突破机器人测量-加工一体化技术,为航空航天制造插上科技翅膀
近日,华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室在航空大构件机器人测量-加工一体化领域取得重大突破。李文龙教授及丁汉院士团队在机器人领域权威期刊IEEE Tran. on Robotics发表最新研究成果,提出了一种基于凸优化和李导数的双机器人精确标定方法,为航空航天制造业的智能化升级提供了重要技术支撑。
创新技术突破:双机器人精确标定
在航空航天制造中,大型复杂构件的加工精度要求极高。传统的数控机床虽然精度高,但灵活性和适应性较差。而机器人化智能制造装备具有运动灵活度高、工作空间大等优势,能够适应更复杂多变的加工环境。
然而,要实现双机器人系统的协同作业,必须精确标定多个单元的空间位姿关系。研究团队在双机器人标定数学模型基础上,利用SE(3)群上的指数映射构建了双机器人系统的空间传递链,并通过对应的李导数建立了双机器人系统标定的凸优化模型。该模型可通过G-N或L-M方法对双机器人系统所有位姿关系进行同步优化求解,攻克了强耦合关系导致的姿态标定不精确难题。
显著提升标定精度
实验结果表明,所提双机器人标定精度相比最新提出的方法(香港中文大学2016年提出和本团队2021年提出)分别提升了52.41%和18.31%。这一突破性进展为实现航空大构件的高精度机器人化智能制造奠定了坚实基础。
广阔的应用前景
随着机器人与多模态感知、人工智能大数据、5G通讯技术等新一代信息技术的深度融合,机器人化智能制造系统将突破柔顺性、自律性与人机共融能力的瓶颈,大大提升制造系统的灵巧性和人机交互能力。这一技术成果在航空航天、风电装备、轨道交通等国家战略领域具有广泛的应用前景。
研究团队实力雄厚
该研究团队在这一领域已有多项重要成果,此次是第三次在IEEE Tran. on Robotics发表相关研究。团队成员包括李文龙教授、朱力军教授、丁汉院士、赵欢教授以及香港城市大学李文攀博士。研究工作得到了国家自然科学基金基础科学中心项目、重大项目以及国家数字化设计与制造创新中心的大力支持。
这一突破性成果不仅展现了我国在智能制造领域的技术创新实力,也为未来航空航天制造业的智能化升级提供了重要技术支撑。随着相关技术的进一步发展和应用,我们有理由期待,机器人化智能制造将在更多领域发挥重要作用,推动制造业向更高质量、更高效率的方向发展。