科研概述

随着“工业4.0”和”中国制造2025“的相继提出和不断深化,以工业机器人为标志的智能制造已经深入各行各业,在军事、制造业、医疗、服务等方面有广泛应用。然而目前我国工业机器人的机体制造、控制器以及示教器等仍然严重依赖于进口,自动化、集成化、智能化程度还不够高。另外,协作机器人由于其轻便灵巧,安全性高,交互性好,即插即用,成本低等优势,已成为机器人领域中的研究热点,但是目前国内对协作机器人的研究还处于起步阶段,只有有限几家厂商进行相关研究与开发。
针对这些问题,本课题组开展了工业机器人、协作机器人以及示教器等方面的研究。工业机器人方面,我们设计并实现了完全自主的机器人控制器和示教器,并配有自主研发的机器人仿真软件。我们的控制器具备高速高精度的跟踪能力,其中Delta机器人可以实现200次/分钟的快速分拣,并且一个控制器可以同时控制14个轴,实现多台不同类型的机器人协同工作。另外控制器还集成了运动学参数辨识功能,可以提高机器人的绝对定位精度至0.1mm。协作机器人方面,我们自主设计研发一款七自由度协作机器人的控制系统,实现了轻巧的拖动控制以及示教重现,以灵敏的碰撞检测功能保证协作的安全性。除此之外,我们还为其设计了相应的人机交互界面,可以方便地进行人机协作作业。目前该控制器已经应用于实际工业场景中,并能满足相关要求。下一步,我们将着重研究协作机器人的柔顺控制及其相关应用。
主要研究内容包括:多机器人协同、机器人云示教,标准化机器人控制器框架,机器人系统辨识,基于视觉的运动参数标定,人机交互,拖动示教,力位混合控制,柔顺控制,碰撞检测等。

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