RESEARCH CENTERS
科研機構(gòu)
機器人與自動化裝備工程研究所
清華大學(xué)天津高端裝備研究院機器人與自動化裝備工程研究所(以下簡稱"機器人所"）于2015年2月1日正式成立，是清華大學(xué)陳懇教授優(yōu)秀團隊在天津高端院的智能機器人與自動化裝備成果與技術(shù)轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)孵化基地。陳懇教授帶領(lǐng)的團隊由清華大學(xué)研究室和高端院工程研究所兩大部分組成，長期從事智能機器人與自動化裝備的研究和開發(fā)，在航空特種機器人及其自動化制造裝備研發(fā)領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。團隊以國家和社會的智能機器人技術(shù)與自動化裝備市場需求為導(dǎo)向，進行研究成果轉(zhuǎn)化、工程技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進，促進我國先進機器人與自動化裝備的產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展。機器人所現(xiàn)有核心骨干員工20人，其中教授和研究員2人，高級工程師2人，助理研究員和工程師13余人，其中3人具有工學(xué)博士學(xué)位，大部分團隊成員具有碩士學(xué)位。在清華大學(xué)天津高端裝備研究院的平臺上，機器人所現(xiàn)成為一個集開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售為一體的創(chuàng)新型智能機器人與自動化裝備技術(shù)工程中心。目前已經(jīng)孵化出清研華宇智能機器人天津有限責(zé)任公司、清研同創(chuàng)機器人（天津）有限公司及清研華翊（天津）教育科技有限公司，進入一些具有優(yōu)勢的重點細分領(lǐng)域。
研究所主要優(yōu)勢領(lǐng)域包括
■ 特殊領(lǐng)域定制機器人噴涂系統(tǒng)
進氣道噴涂系統(tǒng)
超長14自由度多冗余度機器人，長懸臂振動抑制技術(shù)，冗余協(xié)調(diào)控制，復(fù)雜封閉空間曲面軌跡與避障規(guī)劃。
整機噴涂項目
大型9自由度多機器人，復(fù)雜噴涂曲面劃分與站位優(yōu)化，復(fù)雜結(jié)曲面規(guī)劃，多機器人協(xié)調(diào)控制、特殊噴涂工藝、實時變速噴涂控制。
以自主研發(fā)的六軸、七軸關(guān)節(jié)臂為核心的整機噴涂系統(tǒng)。通過轉(zhuǎn)臺實現(xiàn)飛行器位姿調(diào)整，雙多自由度機械臂協(xié)同作業(yè)，可同時完成飛行器外表面與進氣道內(nèi)表面噴涂。
高鐵噴膩子項目
此套系統(tǒng)基于機器視覺的機器人自動膩子噴涂實驗平臺由地軌平臺、機器視覺系統(tǒng)、膩子噴涂系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。能夠?qū)崿F(xiàn)對軌道車輛表面的三維重建，并檢測其表面凹陷等缺陷。
軍工裝備噴涂打磨生產(chǎn)線
主要對產(chǎn)品外表面的自動噴涂，是遮蔽清洗、漆面打磨、底/面漆及標(biāo)識噴涂、烘干、固化拆遮蔽等作業(yè)為一體的生產(chǎn)線方案。生產(chǎn)線包括機器人打磨系統(tǒng)、自動噴涂系統(tǒng)、輸橇鏈系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和中控系統(tǒng)等組成。
七軸、六軸噴涂機器人產(chǎn)品
模塊化設(shè)計，可根據(jù)工作需要，自由組裝成多自由度的長臂結(jié)構(gòu)；電機、傳感器與線纜均位于結(jié)構(gòu)內(nèi)部；徑向尺寸小，適宜于狹窄空間內(nèi)作業(yè)。具備完整的自主研發(fā)控制系統(tǒng)。
■ 開發(fā)、定制的自動化裝配系統(tǒng)及技術(shù)服務(wù)
翼身對合裝配系統(tǒng)
基于軸孔力位混合柔順裝配控制，實現(xiàn)飛行器大部件的軸孔自動化精密對合；基于激光跟蹤儀導(dǎo)引的全過程自動化裝配。
垂尾對合裝配系統(tǒng)
基于圖像識別和在線實時反饋，實現(xiàn)飛行器大部件多孔位自動化精密對合；基于"機器人+激光跟蹤儀+圖像識別"分段式導(dǎo)引的全過程自動化裝配。
飛機機身數(shù)字化裝配項目
本系統(tǒng)由機器人化、數(shù)字化集成裝配系統(tǒng)、移動定位機器人裝配平臺、雙龍門多機器人單元自動制孔機床等多子系統(tǒng)構(gòu)成。應(yīng)用了自主產(chǎn)權(quán)的大范圍復(fù)雜空間多測點測量方法；復(fù)雜數(shù)字化裝配系統(tǒng)制孔加工作業(yè)策略；控制集成、復(fù)雜數(shù)字化裝配車間生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化管理理念；疊層鉆削制孔工藝研究成果；刀具壽命管理，裝配誤差在線檢測與精度評估等質(zhì)量評估體系等眾多先進成果。
自動鉆孔作業(yè)頭系統(tǒng)
自動完成對測試工件的壓緊和鉆削，并可實現(xiàn)對壓緊力、切削用量和锪窩深度的控制，并集成有微量潤滑、刀具狀態(tài)監(jiān)測、吸塵收屑、視頻記錄等輔助功能?？捎糜趶?fù)合材料/鈦合金、復(fù)合材料/鋁合金等疊層材料的鉆削機理及工藝優(yōu)化研究。
軍工裝配生產(chǎn)線
整條裝配生產(chǎn)線由自動稱放FSY系統(tǒng)、自動緊口系統(tǒng)、YX自動擰緊系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)等4個分系統(tǒng)依次先后串聯(lián)構(gòu)成，在每兩個相鄰分系統(tǒng)之間通過中轉(zhuǎn)平臺進行銜接。
起落架裝配與檢測系統(tǒng)
是一種一體化起落架裝配與檢測平臺。采用了多模塊組合式結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)起落架的自動化裝配與質(zhì)量檢測，具備對裝配與質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的集成管理與分析能力。
車床自動上下料項目
此項目有多個子系統(tǒng)。包括車床自動化上下料系統(tǒng)、沖床自動化上下料系統(tǒng)、滾絲自動化上下料系統(tǒng)、軸桿自動化檢測系統(tǒng)等4套分系統(tǒng)。
■ 特種領(lǐng)域復(fù)合材料加工及技術(shù)服務(wù)
某飛機研發(fā)中心復(fù)材修邊系統(tǒng)
本套技術(shù)方案包含兩個分系統(tǒng)，分別為機器人切割制孔系統(tǒng)和復(fù)合材料柔性工裝系統(tǒng)。其中機器人切割制孔系統(tǒng)用于實現(xiàn)曲面碳纖維復(fù)合材料壁板零件的切削、制孔功能，復(fù)合材料柔性工裝系統(tǒng)用于實現(xiàn)適應(yīng)不同大小和曲率壁板的裝夾定位功能。
復(fù)材柔性支撐裝備
此套柔性工裝選配集成驅(qū)動伺服電機，采用分組串聯(lián)總線控制方式，相比傳統(tǒng)分體式電機，此配置方案可大幅簡化系統(tǒng)線纜及其拓撲結(jié)構(gòu)，還有助于系統(tǒng)TMC電磁兼容性能的改善，運控設(shè)備運行的穩(wěn)定性也將因此而提高。
產(chǎn)業(yè)化進程
機器人所現(xiàn)已開發(fā)出模塊化多自由度長臂噴涂機械手、基于雙足行走機器人教育平臺、智能服務(wù)機器人和3C協(xié)作機器人等新產(chǎn)品樣機，以國家和社會的智能機器人技術(shù)與自動化裝備市場需求為導(dǎo)向，進行研究成果轉(zhuǎn)化、工程技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進，促進我國先進機器人與自動化裝備的產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展，目前已經(jīng)孵化出清研華宇智能機器人天津有限責(zé)任公司、清研同創(chuàng)機器人（天津）有限公司。機器人所最終將建設(shè)成為集開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售為一體的創(chuàng)新型智能機器人與自動化裝備技術(shù)工程研發(fā)中心。
機器人作為我國高端裝備制造的基礎(chǔ)設(shè)備之一，是我國"十三五"發(fā)展規(guī)劃中高端制造裝備戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，機器人技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將是中國高端裝備發(fā)展歷史上的一次重大機遇，加速以智能機器人為主體的中國機器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程是中國新時期建立戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的客觀要求。我們期待著與您攜手，共同為我國智能機器人與自動化裝備技術(shù)的發(fā)展以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出我們應(yīng)有的貢獻。
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