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智能机器人极端制造精度的思考 ——智能制造工程学院张永顺教授

2025.10.29

2025年10月28日下午,张永顺教授在至善211为我们带来了一场主题为《智能机器人极端制造精度的思考》的精彩学术讲座。此次活动吸引了智能制造工程学院全体教师参与,氛围热烈。

张永顺教授作讲座

第一部分:智能制造概况

讲座伊始,张永顺教授首先讲述了智能机器人技术发展概况。他指出,新一代机器人与信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料等深度融合,发展迅猛。作为智能制造术的关键装备,智能机器人已经率先引领数字化、智能化的进程,并不断孕育新产业、新业态。他依据《“十四五”机器人产业发展规划》和科技部“智能机器人”专项,强调了智能机器人发展战略的重要性,工业发达国家都把机器人作为高技术竞争的前沿和焦点,并提出了我国新一代智能机器人产业跨越发展的战略目标;国家重点支持基础前沿技术、共性关键技术、工业机器人、特种机器人、服务机器人等5大方向。

接着,张教授介绍了“生机电融合技术”、“微纳操作机器人”、“软体鳐鱼”等一系列技术成果,让现场教师充分了解当前智能机器人国际学术前沿,并通过“智能制造和工业4.0”和“赋能制造的四个阶段”进一步加深他们对智能制造概况的了解。

第二部分:极端制造应用实例

第二部分,张教授通过一系列生动的应用实例,具象地介绍极端制造应用情况。

1.面向智能制造的机器人自主测量与作业,例如新能源、汽车、3C行业,研究精确识别与定位、复杂装配过程参数学习与力位控制,解决装配环境非结构化、装配对象非一致性的问题。

2.面向多源感知信息融合的机器人对接装配技术,例如航天、航空等复杂结构部件精密对接装配需求,需要突破高性能精密检测、调姿装配、质量控制一体化技术,急需研发高性能机器人对接装备。

3.面向复杂操作空间的柔性臂机器人技术,例如新一代机器人由刚体向连续体、软体机器人等超冗余柔性臂方向发展。通过机器人与智能感知、人工智能技术相融合,可有效解决重大装备制造或医疗手术过程中面临的深腔复杂环境内的任务操作需求。

4.面向制造的多机器人协同感知-控制-执行,例如针对航空航天等高端装备制造领域存在的感知、测量与制造难题,突破结构复杂、规模大、精度高等挑战,开展面向制造的多机器人协同感知-控制-执行关键技术研究。

教师们认真听取讲座

第三部分:极端制造精度分析

第三部分,张教授讲述了“硬脆材料复杂曲面铣削加工”、“硬脆材料复杂曲面磨削、抛光”、“大型舱体薄壁构件复杂曲面精密加工”等几个加工案例,讲述了上述案例中智能机器人所遇到的极限加工精度问题,详细分析了问题产生的原因以及相应的针对性改善措施。

第四部分:结论与展望

讲座的最后,张教授展望了智能制造的多个科研领域的巨大发展潜力。如机器人关节间隙补偿控制方法、非线性摩擦力补偿、柔顺变刚度及力位控制技术方面研究,实现串联机器人磨削、抛光等超精密加工; 研制高集成专用并联机器人结合柔顺变刚度和力位控制技术,显著提高磨削、抛光加工精度;工件复杂曲面曲率在线精密检测和移动机器人精确定位技术;具有复杂工况环境深度自学习能力、高可靠性的人工智能技术。

张教授的讲座内容丰富、干货满满,为现场教师提供了许多前沿科研方向,打开了科研方向新思路,让大家受益匪浅。(图文/智能制造工程学院何瀚文)