本项目在国家“863”计划、国家自然科学基金等资助下，攻克了高速并联机器人机构创新、设计控制、装备技术等难题，形成了自主研发体系，在国内率先实现了技术辐射与工程应用，成果在天津力神、石家庄四药、杭州娃哈哈、云南安化等国内多家企业自动化生产线上得到规模应用，为企业新增销售额4.97亿元，新增利润1.36亿元，经济效益显著。

随着现代生产生活方式的快速发展，在电子、食品、医药、日化和新能源等行业中，对体积小、重量轻的产品进行封装、包装及分拣等高速无污染作业的需求日渐旺盛。由于具有一定的通用性和适应性，工业机器人成为此类作业中保障质量、提高效率和降低成本的核心装备，尤其是高速并联机器人因速度和动态特性的优势而备受青睐。无需高精密减速器的结构特性，也决定了高速并联机器人在中国有极大的创新和发展空间，与此同时，多样化复杂生产工况也对机器人系统的本体设计、视觉感知、运动控制和多机协同等核心技术及其集成提出新的挑战。 本项目历时多年，攻克高速多并联机器人协同作业系统的多项关键技术，并成功研制了满足高效生产的国产化成套装备，达到国际先进水平。

项目成果/简介:随着现代生产生活方式的快速发展，在电子、食品、医药、日化和新能源等行业中，对体积小、重量轻的产品进行封装、包装及分拣等高速无污染作业的需求日渐旺盛。由于具有一定的通用性和适应性，工业机器人成为此类作业中保障质量、提高效率和降低成本的核心装备，尤其是高速并联机器人因速度和动态特性的优势而备受青睐。无需高精密减速器的结构特性，也决定了高速并联机器人在中国有极大的创新和发展空间，与此同时，多样

1.痛点问题 在食品、医药、新能源、物流及3C等诸多行业，需要大量对产品进行高速拣选、理料和包装的机器人。高速机器人已成为分拣和包装领域中提高效率、降低成本和提升质量的核心装备。国际机器人巨头ABB和FANUC等引入并联构型，凭借基础零部件优势，开发的Delta高速并联机器人一直处于市场垄断地位。国产机器人的高性能伺服驱动和减速器等依赖进口，面临中低端锁定的困局。 面向轻量化和智能化的发展趋势、及日益复杂多样的生产需求，刚性机器人在性能方面存在效率低、成本高、功耗高等亟待突破的瓶颈。 2.解决方案 本项目引入高性能索驱动技术，建立了刚柔融合构型创新设计方法，发明了一类具有高效率、低成本、低功耗和高精度特性的高速索驱动并联机器人，实现了索驱动与刚性支链的并联融合；建立了运动学和动力学性能评价指标体系，形成了从构型设计到性能匹配的一体化优化设计理论和方法，保证了机器人本体的优异性能；突破了轨迹规划和精度保证等关键技术，研发了基于开放构架的高性能控制软硬件平台，形成系列化机器人装备。 基于本项目技术可以建立系列化索驱动并联机器人产品，突破刚性机器人面临的瓶颈问题，极大降低装备成本，推动国产机器人性能和市场占有率提升。 合作需求 1）市场对接：自动化系统集成公司、分拣码垛需求迫切的大型企业集团； 2）资本对接：具有高端装备和智能制造背景的投资机构，引导产业链整合； 3）技术合作：具备轻量化高速、超大空间重载、接触力控制等工况需求的企业，可与本团队合作攻关或共同申报、承接国家和省部级项目。

成果简介：自从柔性自动化生产线得到大规模应用，并联 机器人以其快速性、稳定性和准确性被广泛应用于分拣、包装、 抓取、装配等领域，具有刚度大、承载能力强、精度高、自重 负荷比小及动力性能稳定等一系列优点。 其主要功能包括：通过视觉传感器获取目标图像，经过特 征提取和匹配计算出末端执行器与目标物体之间的相对姿态， 辅助机器人对目标的快速准确抓放操作。将视觉识别技术应用 到

研发阶段/n该成果一方面可以弥补串联机器人的运动精度低、结构刚度低、承载能力小等缺点，另一方面可用于解决传统的由杆支撑并联机器人所存在的诸多缺陷问题，利用绳索代替刚性杆作为并联机器人的驱动元件，可以使驱动模块安装在机器人底座上，因而其结构简单，惯性小，质量轻，运动速度快，运动精度高；具有较高的负重比率；平动工作空间较大，可实现变构型且结构易于重新配置；制造维护费用较低。该成果的各项性能指标均优于目前市场上广泛应用的六自由度液压并联转台，其主要技术指标有工作空间为主体框架空间的45-55%，最大运动速度≥1.5m/s，最大载荷为2kg，平移运动误差≤，角度运动误差≤。该成果可用于空中摄像系统、大型射电望远镜、轮船制造、起重机器人、并联肢体康复机器人、海上精密仪器检测系统等领域。。支持额度：。300。万元。承接单位：。湖北省。项目进展：。该成果一方面可以弥补串联机器人的运动精度低、结构刚度低、承载能力小等缺点，另一方面可用于解决传统的由杆支撑并联机器人所存在的诸多缺陷问题，利用绳索代替刚性杆作为并联机器人的驱动元件，可以使驱动模块安装在机器人底座上，因而其结构简单，惯性小，质量轻，运动速度快，运动精度高；具有较高的负重比率；平动工作空间较大，可实现变构型且结构易于重新配置；制造维护费用较低。该成果的各项性能指标均优于目前市场上广泛应用的六自由度液压并联转台，其主要技术指标有工作空间为主体框架空间的45-55%，最大运动速度≥1.5m/s，最大载荷为2kg，平移运动误差≤，角度运动误差≤。该成果可用于空中摄像系统、大型射电望远镜、轮船制造、起重机器人、并联肢体康复机器人、海上精密仪器检测系统等领域。。项目基本内容：。该成果一方面可以弥补串联机器人的运动精度低、结构刚度低、承载能力小等缺点，另一方面可用于解决传统的由杆支撑并联机器人所存在的诸多缺陷问题，利用绳索代替刚性杆作为并联机器人的驱动元件，可以使驱动模块安装在机器人底座上，因而其结构简单，惯性小，质量轻，运动速度快，运动精度高；具有较高的负重比率；平动工作空间较大，可实现变构型且结构易于重新配置；制造维护费用较低。该成果的各项性能指标均优于目前市场上广泛应用的六自由度液压并联转台，其主要技术指标有工作空间为主体框架空间的45-55%，最大运动速度≥1.5m/s，最大载荷为2kg，平移运动误差≤，角度运动误差≤。该成果可用于空中摄像系统、大型射电望远镜、轮船制造、起重机器人、并联肢体康复机器人、海上精密仪器检测系统等领域。市场预期：八绳六自由度绳驱并联机器人：销售成本：50万元/台；销售价格：300万元/台；年产值：1500万元；年利润：1250万元。

控制精度高， 采用姿态与伸缩杆双闭环控制方法，进行高精度的位置/速度/加速度/力等的控制，可满足测试设备的试验数据高精度采集的要求。

并联机器人基础实训站由六自由度并联工业机器人，智能视觉系统，编程学习板，PLC控制系统以及一套实训工作台，供料机构、输送流水线机构、检测机构、料仓机构、可实现对高速传输的工件进行分拣、检测、搬运、装配、存储等操作。实训站配套机器人编程软件、PLC编程软件，教学仿真软件可进行仿真学习与程序编写。 实训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。通过此平台可进行并联关节机器人结构、运动轨迹、算法分析与设计、控制原理、机器人视觉原理、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、机器人编程与调试、I/O通讯、程序数据、PLC程序编写、硬件连接、视党系统调试、通讯方式设定等多方面操作学习，适合职业院校机器人基础实训操作和本科院校的二次开发和深度学习。

一、设备概述         LG-IRBL02型 并联机器人视觉分拣工作站由机器人工作台、输送带、ABB四自由度并联机器人、末端执行器、视觉系统和辅助模块组成。该装置的主要任务是，机器人通过视觉定位抓取散乱工件进行高速高精度分拣放置整齐工作。该功能可用于来料分拣抓取装盒等工作。 二、技术参数 1、输入电源：单相AC200V～230V(＋10%－15%),50Hz； 2、工作环境：温度0℃～45℃，相对湿度20％～90％RH（40℃）； 3、工作站尺寸：2010mm×900mm×1850mm； 4、操作台：700mm×500mm×1350mm 5、四自由度并联机器人采用ABB IRB360-1/800并联机器人，有效负载1KG，拾料范围800mm。 三、设备组成及功能描述 1、输送带     采用两条输送带，主要完成物料输送，配合机器人对物料进行高速分拣。 2、四自由度并联工业机器人     本工作站采用的四自由度ABB IRB360-1/800并联机器人，有效负载1KG，拾料范围800mm。 3、机器人末端执行器     本工作站的机器人末端执行器即为吸盘。末端执行器安装于机器人末端安装法兰面上，用于随机器人对物料进行高速高精度的分拣。 4、视觉系统     本工作站采用欧姆龙FZ-350智能视觉系统，由视觉控制器、白色光源、视觉相机及监视显示器等组成。用于检测工件的特性，如数字、颜色、形状等，还可以对装配效果进行实时检测操作。通过视觉系统对物料的位姿进行检测，将信号传送给控制系统，控制系统通过计算分析后指令机器人对物料进行分拣。 5、机器人工作台     本工作站中并联机器人、输送带、视觉系统等其他辅助模块均集成于工作台上，布局合理、美观，使用方便。 6、辅助模块     本工作站为了保证物料机器人循环分拣物料，故在输送带另一端配装物料导向装置。 四、设备特点 1、直观性较强：主要设备均采用直接外露的安装形式，结构简单，便于学生拆装。 2、系统性强，贴近实际生产：该实训平台将目前两台典型的高速机器人（3+1轴）和机器人视觉系统有机结合，同时集成传感器、气动元器件等知识，使学生对机电一体化设备有了更直观的认识。该平台模拟了机器人实际应用，缩短学生从教室到工业现场的过度和适应时间。 3、开放性和扩展性强：该平台还可根据自己的教学需要快捷地更换主要设备，通过现场总线实现多种设备的挂接。 4、安全性高：该实训平台配备相应的漏电、过载及短路保护，能够确保操作者的人身安全。 五、实训项目 1、并联机器人的机构组成、工作原理、性能指标认识； 2、并联机器人机械系统的组成； 3、并联机器人正逆运动学分析； 4、并联机器人控制系统的学习； 5、PLC的学习与应用； 6、CoDeSys软件的了解与应用； 7、现场总线的应用； 8、机器人示教编程与再现控制原理与方法； 9、机器人PTP运动轨迹控制方法； 10、机器人视觉系统的认识及操作； 11、机器人的视觉分拣实验； 12、系统故障诊断与维护。