成果与项目的背景及主要用途： 对于机械手臂的机械结构尽量做到易于维护、容易扩展到更多的自由度,并 且希望其动作具有较高的灵活性。在对机械手臂的控制上,要求使用合适的控制 算法使机械手臂实现更高的定位精度。并希望其控制拥有较好的系统稳定性并易 于修改控制程序,在机械手臂增加更多的自由度或者其他设备时控制系统具有良 好的扩展性。混联拓扑结构继承了串联和并联拓扑结构的优点，具有结构紧凑工 作空间占地面积比大刚度高可重构能力强等特点，可广泛应用于大型结构件高速 高精度数控加工单元中。 技术原理与工艺流程简介： 五自由度机器人，包括固定架、第一长度调节装置、第二长度调节装置、第 三长度调节装置、动平台和定位头，固定架的中间部位设置有第一铰链，该铰链 由内、外同心环构成，第一长度调节装置的上部通过所述第一铰链和其与第一铰 链构成的滑移副设置在固定架上，动平台固定安装在第一长度调节装置的末端， 可提供两转动自由度的定位头安装在所述动平台的底部，其特征在于：所述固定 架两侧对称地连接有第二、第三铰链，所述第二、第三长度调节装置一端分别与 所述第二、第三铰链相连，其另一端分别通过具有三转动自由度的铰链与构成第 一铰链的内环连接。 由 2 自由度球面并联机构和 1 条末端装有 2 自由度砖头并通过移动副与之串 接的主动支链构成的 5 自由度混联高刚度机器人，可做成即插即用的可重构模块 54天津大学科技成果选编 55 用于搭建不同形式和用途的自动化装备。Trivariant 系列机器人为三维空间内的 高精度复杂曲线切割作业、焊接作业和装配作业提供了完美的解决方案，拥有精 度佳、可靠性高、易用性强、维护成本低等优势。 技术水平及专利与获奖情况： 五自由度机器人 CN200510014459 应用前景分析及效益预测： 提出实现节点 5 坐标快速、低成本加工的创新构思，进而形成基于 CAD/CAPP/CAM 和新型工业机器人的“制模—组模—铸造—加工”数字化成套解 决方案，并成功应用于 2010 年上海世博轴阳光谷大型复杂网壳结构工程，有效 地解决节点制造成本高、工效低、周期长的技术问题，确保每个节点尺寸和角度 毫厘不差。 应用领域：装配、焊接、搬运、加工、复杂相贯线切割 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 可依据客户需求，选择指定厂家的伺服电机，定制开发控制系统，并可开放 后台接口，方便用户进行二次开发和升级。 合作方式及条件：面议

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。

本发明涉及一种能够满足所有输电线路铁塔攀爬的混联双足铁塔攀爬机器人，包括一对胯部平台，一对并联执行机械臂，一个胯部转动副，一对腕部平台，一对足部转动副，一对电磁足部平台，一对足 部机械爪。所述一对胯部平台由所述的胯部转动副连接并驱动其相互转动，所述腕部平台与所述的电磁 足部平台由所述的足部转动副连接并驱动其相互转动，所述胯部平台和所述的腕部平台由所述的并联执