MKRB-Y3激光切割机器人工作站主要由切割机器人、伺服变位机、光纤激光切割电源、机器人激光割枪系统、安装框架、冷水机系统、集成控制系统等组成。可以24小时连续作业，跟人工作业相比，其效率，质量，稳定性等有很大提高。 三维光纤激光切割机器人系统是一种可对不同度的金属板材进行多角度，多方位柔性切割的先进的激光切割设备，其利用工业机器人灵活和快速的动作性能，根据用户切割加工工件尺寸的大小，通过将机器人进行正装或倒装，并针对不同产品、不同轨迹进行示教编程或离线编程，通过光纤激光切割头对不规则工件进行三维切割;利用光纤将激光传输到切割头上(光纤激光切割头上配备专用光纤随动装置和光路传输装置)，再利用聚焦系统进行聚焦，可对多种三维金属板材进行多方位的切割。根据金属板材的厚度不同，所选光纤激光器的功率大小也不一样，对不同功率的激光器配备制冷量不同的冷却系统，以保障激光器的正常工作。本套三维光纤激光切割机器人系统作为激光应用技术的高端技术已经越来越广泛地应用干汽车制造行业加汽车零部件、汽车车身、汽车车门框、汽车后备箱，汽车车顶盖等各个方面。本套系统可以代替了传统的加工方式，降低了模具投资，大大缩短了汽车制造商和零部件配套商的开发周期，提高加工效率和切割工件的精度，降低了生产成本，是汽车制造商和零部件配套商提高竞争力的有力工具。

机器人打印3D工作站六轴关节机器人，数字化焊接电源，推拉丝焊枪与防碰撞装置、3D离线编程软件、铣削减材系统、移动式煌接除尘器、3D柔性连接平台、控制系统、防碰撞焊枪、移动烟尘净化器、安全围栏等组成一套智能3D增材制作机器人打印工作站，可广泛用于有色金属的3D成型打印及工艺试验。满足教学需求，方便实际应用的高配置型机器人3D接工作站。本工作站按照企业应用要求:标准模快化设计，通过学习机器人工作站结构，配置选型、控制原理，PLC控制原理与编程，以及系统之间的通讯、3D打印工艺分析、工艺评定，工装设计原则、机器人外部轴的添加与联动。安全防护、1/0通讯、程序数据、程序编写、硬件连接、通讯方式设定。掌握机器人编程操作、M参数设定、工装设计基础、变位机选型与通讯。适合中高职、本科院校自动化、焊接及材料成型类相关专业《金属3D打印技术》、《工业机器人与控制技术》、《焊接自动化技术》《自动化技术》《金属3D打印技术》等课程的实训教学，提供机器人的编程、维护、焊接工艺的编制、工作站的项目设计及项目管理全方位实训与工艺试验论证。使用KRL结构模式设置可快速编写打印程序。将零件的三维模型输入到计算机3D打印制造软件中，由软件通过几何层面的分析，确定增材制造的策略，数模分层切片，多种加工策略，包括增材和减材制造的交善时机，并生成多种加策路和加工代码。

本平台属于工业机器人的综合技能训练培训的教学设备，结构紧凑，功能丰富，可实现工业机器人的搬运、码垛、立体仓储、打磨和模拟焊接等功能。 平台采用工业标准件设计。各组件均安装在高强度铝合金型材桌面上;机械结构，电气控制、执行机构相对独立，可以实现对工件的螺丝拧紧，搬运、码垛、装配等操作和模拟仿真，通过此平台进行SCARA机器人结构，运动学，算法分析与设计，控制原理、力传感原理、PLC控制原理与编程以及系统之间的通讯，检测，交互控制理论，机器人基础操作、I/O 通讯，程序数据，程序编写、硬件连接、力觉调试、通讯方式设定等多方面操作学习。

该设备是培训数控机床上下料机器人操作技巧的一个工作站，通过它能够了解机床上下料机器人系统的基本构成，学习掌握机器人在机床上下料的基本功能，包括由机器人上下料搬运、原材料仓储、加工在线视觉检测、成品库仓库、通讯、多工装夹具快速切换等功能。该设备由上下料工业机器人、原材料仓库、视觉检测、成品仓库、快换装置等组成。

        LG-RCZ02型工业机器人拆装综合实训系统包括了工业机器人机械拆装实训工作站、工业机器人电气控制拆装实训平台、工业机器人装调与维修仿真系统三部分组成，机械部分采用真实工业机器人，真实机械元件，真实电机电缆，保证此类机型与生产一线机型一致，然后将拆卸的螺丝，接口，卡槽等连接部位进行特殊设计，以保证能够多次重复拆卸与安装零件。在这个工作站中包含针对工业机器人谐波减速器的检测软件，以保证设备重新安装后调试成功。在电气拆装实训平台中需能够挂放所有机器人控制柜里面的各大模块，并清晰体现机器人集成板的电气原理，能够方便学员对机器人控制柜内部结构、电气原理及电气故障检测进行了解、学习。 一、工业机器人机械拆装实训工作站功能要求： （一）工业机器人本体    轻量型机器人,适用于做继续拆装实训。外形小巧、重量轻，也能适合用于组装小型单元机器人，能够高速、高精度的完成上下料、分拣、装配等各项工作。同时所有机器人线缆内置，能够在狭小的空间灵活的进行作业，安装方式可以选择地面安装、挂装、倒装。工业机器人拆装设备本体必须保证一定的使用寿命，保证能够安全地重复多次拆装零件。 1、工业机器人技术参数： （1）自由度：6自由度 （2）驱动方式：AC全伺服电机驱动 （3）负载能力：额定3KG （4）最大5 KG （5）重复定位精度： ±0.05mm （6）每轴运动范围： 关节1  ±170° 关节2  ±110° 关节3   +40°/-200° 关节4   ±185° 关节5   ±120° 关节6   ±360° （7）每轴运动速度 关节1  370°/s 关节2  370°/s 关节3  430°/s 关节4  300°/s 关节5  460°/s 关节6  600°/s （8）最大扭矩： 关节5   35Nm  关节6   24Nm （9）最大工作半径： 700mm （10）通信方式: MODBUS TCP/以太网 （11）操作方式: 示教再现/编程 （12）供电电源: 两相/220V/50Hz （二）机械拆装平台 1、机械平台主要用于机器人本体1-6轴的拆装实训。 2、平台分为两部分：一部分为机器人本体拆装实训区域，一部分为拆装好定位及精度调试区域。 3、由铝型材搭建，尺寸约：长1.2米，宽1米。 4、配置码垛及轨迹两套实训模块，用于拆装后的定位及、精度调试。 5、设有内层抽屉收纳。拆装后将机器人零部件，减速机，伺服电机等放入相对应的槽中，这样更加有利于同学们记忆机器人的结构组成，从而达到拆装工作站的建设目的。 6、含工具车一台。 二、工业机器人电气拆装实训系统 （一）控制系统要求： 工业机器人控制系统采用国际流行的开放式软硬件平台。配以自主研发的专用多轴运动控制卡、数据采集卡及机器人专用端子和安全接口；模块化的软件设计，针对不同的本体结构、应用行业、功能等。可实现垂直多关节串联机器人、垂直多关节平行四边形机器人、垂直多关节L形手腕机器人、垂直多关节球形手腕机器人、极坐标机器人、多轴专用机械等多类机器人的控制；应用在搬运、焊接、喷涂、码垛、切割、抛光打磨等领域。标准的计算机总线可扩展现场总线、机器视觉系统等。 （二）系统技术要求： 1、优化结构算法，适应多种结构形式的本体控制。 2、模块化功能设置，适应多种应用场合。 3、8轴控制，可实现外部轴（行走轴、变位机）的控制。 4、改进性机算机总线连接方式，确保可靠性和实用性。 5、开放式结构，同步国际水平、方便功能扩展。 6、软件PLC功能，方便逻辑控制。 7、工艺功能，简化编程操作简便。 8、适配EtherCAT伺服。 9、安全模块，确保机器人安全生产。 （三）技术指标： 1、用户储存空间：200M 2、示教盒 ：8寸TFT-LCD,键盘+触摸屏,模式选择开关、安全开关。 3、控制轴数：6+2轴,6个轴本体轴+2个外部轴。 4、接口：数字I/O接口,24路输入/24路输出(可扩展)； 4路0-10V模拟量输出,12位精度；多路编码器信号接口(位置跟踪)；机器人专用端子接口,硬限位、防碰撞、维护开关；以太网接口、串行通讯(RS232、485、422)接口。 5、安全模块：关联急停、机器人异常信号确保机器人快速停止。 6、控制伺服：绝对、增量型；国产、台达、安川、三菱、山洋、松下、富士、多摩川。 7、操作模式：示教、再现、远程。 8、编程方式：示教再现、工艺编程(码垛、焊接、涂胶、跟踪、视觉、预约）。 9、运动功能：点到点、直线、圆弧。 10、控制方式：运动、逻辑、工艺、运算。 11、指令系统：位置控制。 12、坐标系统：关节坐标、直角坐标、工具坐标、基座标。 13、软件：PLC功能梯形图编辑,5000步。 14、异常检出功能：急停异常、伺服异常、防碰撞、安全维护、起弧异常、用户坐标异常、工具坐标异常。 15、结构算法：垂直多关节串联、垂直多关节平行四边形、垂直多关节L型手腕等。 16、原点功能。绝对式:电池记忆;增量:开机回零、坐标自动保存。 17、应用：搬运、焊接、喷涂、码垛、切割、抛光打磨、锻压。 18、电源：AC220V±15%50/60Hz200W。 （四）机器人控制器及示教盒技术参数： 1、控制部分构造：开放式。 2、电源：3 相 AC380V(+10%～-15%)， 50/60 Hz。 3、相对湿度： 最大 90%。 4、输入输出信号： 输入/64， 输出/64。 5、驱动单元: 交流伺服。 6、加减速控制: 软件伺服控制。 7、接口: RS-232。 8、周边温度：0℃～+45℃(运转时)， -10℃～+60℃(运输保管时)。 9、控制柜功能说明 （1）具有独立示教器， 坐标系选择： 关节、 直角、 工具及用户坐标系。 （2）示教点修改： 插入， 删除或修改。 （3）微动操作： 可实现。 （4）轨迹确认： 单步前进， 后退， 连续行进。 （5）速度调整： 在机器人工作中和停止中均可微调 快捷功能： 直 接打开功能、 多窗口功能。 （6）应用： 搬运。 （7）安全措施 a.安全速度设定： 可实现 5 级调速(微动、 低速、 中速、 高速、 超高速)。 b.安全开关： 三位型， 伺服电源仅在中间位置能被接通。 c．用户报警显示： 能显示周边设备报警信息。 d．机械锁定： 对周边设备进行运行测试(机器人不动作)。 e．门互锁： 只有主电源关闭时， 才可开安全门。 f．报警显示： 报警内容及以往报警记录。 g．输入/输出诊断： 可模拟输出编程功能。 （8）编程方式： 菜单引导方式。 （9）动作控制： 关节运动、 直线及圆弧插补、 工具姿态。 （10）速度设定功能：百分比设定(关节运动)。 （11）程序控制命令：跳转命令， 调用命令，定时命令，机器人停止，机器人工作中一些命令的执行输入/输出命令： 模拟输出控制、组方式输入/输出处理。 （五）控制系统技术指标 1、主要功能 （1）示教方法： 示教再现。 （2）驱动方式： 交流伺服驱动。 （3）控制轴数量： 6~8。 （4）位置控制方式： PTP/CP。 （5）速度控制： TCP 恒速控制。 （6）坐标系统： 轴坐标， 直角坐标， 用户坐标， 工具坐标动作。 （7）插补功能： 线性插补、圆弧插补。 （8）手动操作速度： 4 段可调。 2、基本参数 （1）噪声≤70dB。 （2）电源： DC 24V 50HZ。 （3）机器人控制系统、 驱动和电机、减速器均为国产自主品牌。 （六）电气拆装实训平台参数指标 1、铝型材支架。 2、加工件：铝合金表面氧化处理；钣金件表面喷涂处理。 3、模块展示挂板用钣金喷塑处理，用于挂机器人控制柜各大模块。 4、考虑安全性，必须对所有模块进行保护。 5、参考外形尺寸：长*宽*高≥800mm×400mm×1500mm。  

MR2000全地形大负载移动机器人，带悬挂的独立四驱系统，强劲动力，应对各种复杂环境。极致的三重安全防护，消除安全隐患，高效的操作系统，支持二次开发，是理想的科研及行业应用的移动机器人开发平台——助力科研成果转化。

该机械手适用于食品、药品等轻工行业生产线上代替人工实现高速抓取、放置、装盒等操作。根据不同需求 3-5 轴可选。 1、主要应用领域：食品包装流水线，药品包装流水线等需要高速取放轻质物品的场合。 2、项目简介 为解决企业用工难、用工贵的难题，开发了该高速机械手。其特点为：速度快，可达 120 次/分钟,操作简单、普通工人即可使用,性价比高,易冲洗，可用于食品加工行业集成视觉系统，智能程度高 2、创新要点 (1) 优化的并联结构，大大提高机械手的作业速度，运动轴数 3-5 轴灵活选配； (2) 集成视觉系统，实现智能化作业 (3) 抓取运动物体，提高工作效率 3、效益分析（资金需求总额 200 万元） 目前，人力成本越来越高，采用该机械手可以节省大量人工，根据机器人作业效率计算每台机械手可代替 2-4 名人工，投资回收期大约为 1 年。因此，在一线人工短缺的大背景下，该类机器人市场空间广阔。 4、推广情况（已推广企业） 广东复兴食品机械有限公司；张家港哈工药机科技有限公司。

01. 成果简介 为适应未来水下航行器技术发展的要求，海工装备界在开发具有广域活动能力和高机动性的新型水下航行器的同时，也正在为传统水下航行器寻找更优良的推进和操纵系统。仿生技术则成为水下航行器的重要研究方向。 水生动物经过上亿年的演变和进化，早已在优胜劣汰中将其在水中的运动能力发挥到了极至，其中鱼类和鲸类等哺乳动物的游动方式具有高速、灵活、低噪等特点，其游动和控制姿态能力，是任何装备传统操纵与推进系统的人造水下航行器所无法比拟的。水下仿生技术，通过对鱼类游动机理的研究，利用机械结构、电子设备和功能材料来开发模仿鱼类的操纵和推进模式，并将其应用于水下航行器。 与传统的螺旋桨推进器相比，将仿鱼尾推进器应用于水下航行器，成为新型的仿生水下航行器，具有如下特点：（1）高推进效率，节能；（2）高机动性，灵活；（3）推进系统与操纵系统合二为一，共型；（4）噪声低、环保，隐身能力强。本项目旨在开发“仿蓝鳍金枪鱼潜航器”，以实现产业化为目标，依托清华大学电子工程系和天津高端装备研究院，经前期数年研发，已完成实验室原理样机和试验样机I型，并于2018年10月份在天津东丽湖进行了水试，验证了核心技术。仿蓝鳍金枪鱼潜航器试验样机I型体长2.6米，设计潜深100米，最大航速1.7米/秒（3.5节），速度体长比0.65，功耗0.88kW，处于国际领先水平。经进一步研发和改进，2019年9-10月将进一步试验，预计航速达6~8节，远高于螺旋桨推进平均2-3节的航速。图1 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 总装图 图2 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 下水吊装图 图3 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 水试图02. 应用前景 本成果的新型仿生AUV，推进效率高、自体噪声小、机动性好，速度接近4节，成熟度达到产品化标准，在智慧海洋、智慧海防迅猛发展的新时代，可广泛用于现代渔业养殖、勘探开发、抢险救援、科考研究、水下检修、观光旅游等民用市场，为海洋经济产业发展提供新型支撑手段；同时，也可用于海防等军用市场。03. 知识产权 已申请专利和软件著作权近20项。04. 团队介绍 本项目以电子工程系任勇教授团队为核心，成立了海洋信息与智能装备研究所，隶属于清华大学天津高端装备研究院。研究方向以自主式水下潜航器（Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV）和多AUV水下蜂群为主，包括水下机器人的运动学机理研究、深海环境下的信息交换与处理、深海环境下定位与协同、深海AUV装备的研发制造技术、机器学习理论及其应用技术、复杂生产制造过程的建模与优化调度技术等。近五年来，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等专业顶级期刊发表国际权威期刊论文30余篇。05. 合作方式 投融资 / 商务合作。06. 联系方式 邮箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn

针对无人机面临的网络与系统层面的安全威胁，在 GF 基础科研、装备预研项目等重大项目支撑下，研发了具有完全自主知识产权的无人机安全防护系统，从无人机系统安全、无人机通信安全、无人机应用安全三大安全需求出发，突破了飞控形式化建模及代码自动生成、安全形式化验证、可信计算、区块链等关键技术，发明了满足安全与安保需求的飞控系统代码自动化生成技术，实现了符合实时性要求的无人机飞控系统安全性验证与运行监控，实现构建了“开发 - 运行 - 维护”的飞控系统全生命周期的一体化一体化无人系统安全防御体系。 截止目前，无人机安全防护系统已经历技术研发、原理样机开发两个阶段，技术成熟度达到 4 级，相关技术已应用于国产大飞机 C919、国产嵌入式操作系统“天脉”，持续深入推进军民融合协同发展。 主要技术指标 在无人机飞行控制系统开发阶段，从安全与安保需求出发，支持对无人机飞控模块进行形式化建模及关键软件组件的代码自动化生成，并且对自动生成的飞控核心代码进行自动化及组合验证，覆盖率不小于 90%；在运行阶段，基于可信计算及分区隔离技术，无人机安全防护系统的动态安全事件响应速度小于 500ms；并且，针对无人机集群以、无人机与地面站通信两种应用场景，支持机 - 站接入认证及批量认证、机群群组密钥管理，安全性至少达到 80bit 安全。

针对微型无人机，由于载荷的限制无人机本身不能承担地面标识位置解算等繁杂大量的计算以及无人机在运动过程中图像特征提取精度不高导致地面标识位置解算精度有待提高，因此考虑将辅助降落/回收系统嵌入到地面回收基座中，从而辅助无人机安全降落。