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視覺和電子皮膚安全控制的機器人工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用與安全評估方法

該課題為國家重點研發(fā)計劃項目“基于視覺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(xiàn)碰撞等安全風險的打磨、裝配、搬運等工業(yè)應(yīng)用場景，開展機器人、末端夾具、被加工件、新型視覺/電子皮膚等多系統(tǒng)融合的集成應(yīng)用驗證，實現(xiàn)不同工業(yè)應(yīng)用場景下新型視覺、電子皮膚傳感器的推廣應(yīng)用，并制定安全評估標準。

為實現(xiàn)新型視覺/電子皮膚等機器人專用視和觸覺傳感器在工業(yè)應(yīng)用場景中的高可用性，埃夫特承擔的課題研究基于視覺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/電子皮膚多模態(tài)信息融合和有效過程控制為一體的區(qū)域安全技術(shù)、工業(yè)場景機器人應(yīng)用中基于視覺/電子皮膚的系統(tǒng)集成設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)。針對易出現(xiàn)碰撞等安全風險的打磨、裝配、搬運等工業(yè)應(yīng)用場景，開展機器人、末端夾具、被加工件、新型視覺/電子皮膚等多系統(tǒng)融合的集成應(yīng)用驗證，實現(xiàn)不同工業(yè)應(yīng)用場景下新型視覺、電子皮膚傳感器的推廣應(yīng)用，并制定安全評估標準。采用理論研究、技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用單元研制、應(yīng)用示范一體化實施方案，圍繞構(gòu)建面向視覺/電子皮膚機器人安全控制技術(shù)并實現(xiàn)其應(yīng)用示范的總體目標，將功能分析、理論研究、仿真設(shè)計、系統(tǒng)集成、實驗研究、檢驗評估、應(yīng)用示范等技術(shù)手段有機結(jié)合，以系統(tǒng)研發(fā)帶動理論和技術(shù)突破，最終實現(xiàn)指南所要求的應(yīng)用示范。

課題已完成焊接應(yīng)用場景、機械加工應(yīng)用場景、裝配應(yīng)用場景的搭建及主動安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用測試，形成第三方測試報告4份，完成基于視覺機器人安全控制系統(tǒng)實現(xiàn)工業(yè)場景示范應(yīng)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(tǒng)實現(xiàn)工業(yè)場景示范應(yīng)用測試50套；形成《基于視覺和電子皮膚安全控制的機器人安全評估標準》企業(yè)標準；完成基于視覺的協(xié)作機器人人機協(xié)作安全控制體系架構(gòu)的設(shè)計；同時申請多項發(fā)明專利和軟件著作權(quán)，完成課題任務(wù)書預(yù)期技術(shù)指標。

面向多應(yīng)用場景的工業(yè)機器人系統(tǒng)設(shè)計與制造關(guān)鍵技術(shù)

該課題為國家重點研發(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(yīng)用示范（2019YFB1312200）”中的子課題。課題主要目標為：研究高應(yīng)用要求場景對工業(yè)機器人整機性能參數(shù)需求，系統(tǒng)評測國際先進水平機器人參數(shù)指標，給出國產(chǎn)機器人設(shè)計指標，在此基礎(chǔ)上建立機器人整機性能參數(shù)模型，基于模型參數(shù)敏感性分析，將整機參數(shù)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，達到整機平均無故障時間要求。最終完成滿足焊接、噴涂、打磨、搬運、裝配等領(lǐng)域應(yīng)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(yīng)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(qū)動器、安全可靠的控制器等核心部件及其規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用的核心技術(shù)，研制出7種規(guī)格6自由度關(guān)節(jié)型集成高性能核心零部件的工業(yè)機器人，實現(xiàn)在焊接、打磨、裝配、搬運、噴涂等場景的批量應(yīng)用，引領(lǐng)并帶動國產(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(jié)機器人建成了鋼結(jié)構(gòu)牛腿焊接機器人示范生產(chǎn)線、鋼構(gòu)件噴涂機器人示范生產(chǎn)線、鋼構(gòu)件搬運機器人示范生產(chǎn)線、鋼構(gòu)件裝配機器人示范生產(chǎn)線、厚鋼板K型坡口自動清根機器人示范生產(chǎn)線和鋼結(jié)構(gòu)打磨機器人示范生產(chǎn)線等，相關(guān)示范生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)應(yīng)用，采用機器人代替人工的鋼結(jié)構(gòu)制作方式，整體生產(chǎn)效率提高約3倍。課題成果成功應(yīng)用于多個醫(yī)院、園區(qū)、會展中心等國內(nèi)50余項重點工程中，并獲得各方一致好評。

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

兩項課題的順利驗收是對埃夫特過去承擔課題所開展的研發(fā)工作階段性成果的確認和肯定，兩項課題的成功應(yīng)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(jù)評審會專家意見和建議對相關(guān)產(chǎn)品進一步優(yōu)化、并在全國范圍內(nèi)進行推廣應(yīng)用，更好地抓住市場機會，持續(xù)提升國產(chǎn)品牌機器人的核心競爭力，提高國產(chǎn)品牌機器人市場占有率。