针对六自由度电动或液压平台，输入六个缸体的空间几何数据，建立电动缸空间运动模型。在六自由度平台合理的运动范围内，输入任意六自由度数据（X,Y,Z坐标，以及绕X,Y,Z轴的旋转角度），可以精确计算出每个缸体运动的长度，并用三维图形进行显示。 每个缸体采用位移传感器实时监测缸体长度，通过给定不同的驱动电压和驱动时长，可以使得六自由度平台做出预定姿态。 若相关企业需要，该专利可低额转让，具体价格面议。

本项目的目标是开发新一代全数字化高档数控系统（五轴），研究相关软硬件核心技术，提升南通市及我国高档数控系统的自主技术创新和产业化能力，在高速立、卧式加工中心，精密立、卧式加工中心，五轴联动加工中心，高速数控车床及车削中心，卧式车铣复合加工中心等高档数控机床上配套应用，形成批量生产能力。可达技术指标序号名称规格1插补周期1ms2最小分辨率脉冲模式，1um；总线模式，0.1um3前瞻段数10004联动轴数五轴，三个直线轴、两个旋转轴5伺服驱动接口脉冲、SERCOS III、Mechatrolink II6曲线插补Nurbs曲线插补7RTCP刀具中心点控制8空间刀具补偿多种空间刀具补偿模式，补偿建立、取消9平面C型刀具补偿256组10螺距误差补偿单向、双向螺距误差补偿11反向间隙补偿多种条件补偿模式12加减速功能直线型和S型13G代码标准兼容Fanuc标准14宏程序功能Fanuc A类宏程序15PLC功能兼容Fanuc标准，最大支持1024输入/1024输出点，128个定时器，128个计数器16现场总线接口CAN、RS485   一、系统关键技术 高速高精多轴运动控制算法研究： (1) 基于前瞻功能的连续微小线段轨迹运动控制算法 基于超声波加工运动特性及动力学特性分析，提出“速度规划单元”和“速度等级”概念。实现了具有前瞻功能的连续微小线段轨迹速度规划算法。该算法根据读入轨迹段的几何特性及动力学特性自适应实现超声波加工轨迹插补中的速度控制，在保证轨迹精度的前提下，尽可能地提高超声波加工速度；根据微段速度规划策略，实现了针对连续微小线段轨迹的插补算法。插补算法可正确确定微段插补过程中每一步的轨迹坐标，并解决插补过程中的终点判断问题。 (2) 柔性加减速控制算法 实现了对插补轨迹进行精确控制以及对加速度和加加速进行控制。优异的加减速控制算法可以避免超声波加工中心的冲击、振动，并在不增加系统运算量的情况下使得整个插补过程能够平滑快速执行。本部分工作实现了直线型加减速、S型加减速。此外由于轨迹插补和速度规划的离散性，重点实现了轨迹末端的速度平滑处理，即“尾巴处理”，使整个插补过程平滑进行。 (3) NURBS曲线插补及速度平滑控制 实现了具有轨迹预读功能的NURBS曲线运动规划算法。针对NURBS曲线的轨迹几何特征，实现了基于“规划单元”的速度规划和参数插补算法。给出NURBS预读策略和速度规划算法，通过规划单元的预读、规划单元间转接速度的调整和规划结果的及时输出保证了插补的实时性；实现了NURBS曲线规划单元的参数插补方法。为了适应采用的轨迹预读算法，提出“重叠拼接法，实现了相邻两个NURBS曲线的光滑转接。 机床精度补偿技术研究： (1) RTCP技术 实现了旋转刀具中心点编程RTCP(Rotation Tool Centre Point)。RTCP功能采用将以往在CAM中的由机床配置引起坐标变换移植到CNC控制器中在坐标插补之后进行的策略,即采用先插补后转换的机制来彻底消除坐标旋转而引起的非线性误差，提高加工精度。 (2)空间刀具补偿技术 实现了空间刀具补偿。测量超声波工具直径与伸出长度，并确定最佳工作间隙，以及在此工艺条件下去除的材料厚度，将三者之和作为“工具补偿参数”通过分析超声波头与零件之间关系，开发适应不同情况的刀具补偿矢量计算方法。根据补偿指令方法的使用方式，实现了工具补偿的建立与取消方法。实现了补偿过程中由于补偿平面的改变而引起的工具干涉情况。 (3)误差补偿技术 除了RTCP和空间刀补外，实现了反向间隙补偿、螺距误差补偿。控制系统体系结构研究： (1) 运动控制总线 实现了与伺服驱动器的通信。运动控制总线的国际标准较多，在不开发伺服驱动器的条件下，只能采用某一国际标准。本系统实现了两个标准：(1)基于以太网物理层的SERCOS III标准，该标准是欧系数控系统的主力标准，有大量的高性能伺服驱动器可供选择；(2)基于RS485物理层的Mechatrolink II标准，该标准由安川开发，伺服驱动器价格相对低，具有成本优势。 (2) 位置控制算法 实现了对电机的位置控制。本系统采用目前成熟稳定的带有前馈的PID控制实现位置环，闭环周期100ms。传统的PID是典型的反馈控制，虽然具有稳定的优点，但是需要误差已经产生后才能改变输出，进而实现对目标值的跟踪，因此从根本上是无法避免跟踪误差的。而前馈控制可以将目标值处理后直接向前传递，达到系统快速响应和跟踪的目的，理论上可以实现对目标值的零误差跟踪。 (3) PLC相关技术 实现了梯形图的编辑、编译、运行、调试功能。同时提供PC Windowns环境下的梯形图编辑、编译环境。 二、对国家产业结构影响 通过本项目的实施，将极大促进我国自主高档数控机床产业的整体进步，形成打破国外技术垄断和产品封锁的知识产权利器，使国产高档数控机床及高档数控系统在国内外市场上具有核心竞争力和自主权。     应用范围：   本项目的目标是开发新一代全数字化高档数控系统，研究相关软硬件核心技术，提升我国高档数控系统的自主技术创新和产业化能力，在高速立、卧式加工中心，精密立、卧式加工中心，五轴联动加工中心，高速数控车床及车削中心，卧式铣车（车铣）复合加工中心等高档数控机床上配套应用，形成批量生产能力。

本实用新型涉及三自由度球心可调灵活眼，包括机架、眼球、球心调节杆和伸缩杆，眼球包括下半眼球与上半眼球，下半眼球与上半眼球固接，球心调节杆包括第一支撑杆和第二支撑杆，第一支撑杆下端与机架垂直固接，第一支撑杆上端与第二支撑杆下端螺纹联接，第二支撑杆上端用球面副与下半眼球底端连接，伸缩杆下端用球销副与机架连接，伸缩杆上端用球面副与下半眼球连接；三个伸缩杆围绕球心调节杆均布。本实用新型具有空间三个转动自由度的，灵活度高，易实现高速运动；将三个直线运动转化为眼球的空间转动，控制方便；球心调节杆增加灵活眼的工作空间，增加了其环境适应力。

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

项目成果/简介: 该项目通过铝合金压铸、铝/钢复合压铸、伺服电机高效相变热控等方法，实现机械臂、减速机与伺服电机等工业机器人成套的变革性轻量化技术突破；研发高性能控制系统，实现具有动力学特征的智能运动控制关键技术；项目采用制造工艺及控制系统自主开发，高度可控，将降低工业机器人的应用成本，提升我国工业机器人产业的整体技术水平及产业竞争力。 在前期研究中已获得工业机器人关键部件相关专利授权20余项，获得广东省科技计划多个项目支持及国家重点研发计划“智能机器人专项”立项：工业机器人整机性能提升与验证，并已建成广东省功能结构与器件智能制造工程实验室、广东省节能与新能源绿色制造工程技术研究中心等平台。 该项目具有低成本轻量化特征的核心部件及其规模制造技术；具有动力学特征的智能运动控制关键技术。在广东省两项重大战略专项支持下，已成功开发出精密RV减速机、相变热控伺服电机、仿生轻量化机械臂等产品。自主研发减速机核心零部件自主设计并组装的轻量化机器人整机知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

（专利号：ZL 201510908980.X） 简介：本发明公开一种三xz由度翻转机器人，属于工业机器人应用技术领域。该机器人包括气动抓手机构、翻转机构、升降及伸缩机构；其中气动抓手机构包括抓手及气动手指；翻转机构包括三个传动板及气缸；升降机构包括升降板及气缸；伸缩机构包括伸缩板、气缸、桌面连接板及固定座。本发明利用曲柄滑块机构，将翻转部分放在连杆上，当气缸推动滑杆移动，曲柄转动带动连杆翻转，实现气动抓手的180度翻转，同时抓手部分的气动手指可以带动抓手实现抓取和放下的动作。本发明具有机构制作简单、安装调试方便及制造成本较低等特点。

该项目通过铝合金压铸、铝/钢复合压铸、伺服电机高效相变热控等方法，实现机械臂、减速机与伺服电机等工业机器人成套的变革性轻量化技术突破；研发高性能控制系统，实现具有动力学特征的智能运动控制关键技术；项目采用制造工艺及控制系统自主开发，高度可控，将降低工业机器人的应用成本，提升我国工业机器人产业的整体技术水平及产业竞争力。 在前期研究中已获得工业机器人关键部件相关专利授权20余项，获得广东省科技计划多个项目支持及国家重点研发计划“智能机器人专项”立项：工业机器人整机性能提升与验证，并已建成广东省功能结构与器件智能制造工程实验室、广东省节能与新能源绿色制造工程技术研究中心等平台。 该项目具有低成本轻量化特征的核心部件及其规模制造技术；具有动力学特征的智能运动控制关键技术。在广东省两项重大战略专项支持下，已成功开发出精密RV减速机、相变热控伺服电机、仿生轻量化机械臂等产品。 自主研发减速机核心零部件 自主设计并组装的轻量化机器人整机

已有样品/n与普通并联机构相比较，绳驱并联机构具有负载能力强、动态性能较好、可达工作空间大等特点，在大范围实时拍摄、大型射电望远镜等领域已得到良好应用。针对舞台飞行表演设计了5米规模三自由度四绳驱并联机构，对末端执行器的启停运动进行了一种点到点的轨迹规划方式，能够保证位置，速度，加速度曲线的连续。并建立了动力学模型，给出了绳索拉力的求解和优化思路。给出了力封闭，力可行和力安全三种静力平衡的条件及其判定方法，基于降维理论求解出了三种静力平衡的一阶判定方法，提出了一种力安全工作空间的数值求解方法。结合上述理论分析和控制要求，选择了位置控制方式，加入了PID控制器和绳索刚度补偿加强控制精度。基于Simulink开发环境编写了运动控制程序，基于LabVIEW发环境编写了人机交互界面，完成了对三自由度绳驱并联机构控制系统软件的开发。支持额度：。200。万元。承接单位：。湖北省。项目进展：。与普通并联机构相比较，绳驱并联机构具有负载能力强、动态性能较好、可达工作空间大等特点，在大范围实时拍摄、大型射电望远镜等领域已得到良好应用。针对舞台飞行表演设计了5米规模三自由度四绳驱并联机构，对末端执行器的启停运动进行了一种点到点的轨迹规划方式，能够保证位置，速度，加速度曲线的连续。并建立了动力学模型，给出了绳索拉力的求解和优化思路。给出了力封闭，力可行和力安全三种静力平衡的条件及其判定方法，基于降维理论求解出了三种静力平衡的一阶判定方法，提出了一种力安全工作空间的数值求解方法。结合上述理论分析和控制要求，选择了位置控制方式，加入了PID控制器和绳索刚度补偿加强控制精度。基于Simulink开发环境编写了运动控制程序，基于LabVIEW发环境编写了人机交互界面，完成了对三自由度绳驱并联机构控制系统软件的开发。。项目基本内容：。与普通并联机构相比较，绳驱并联机构具有负载能力强、动态性能较好、可达工作空间大等特点，在大范围实时拍摄、大型射电望远镜等领域已得到良好应用。针对舞台飞行表演设计了5米规模三自由度四绳驱并联机构，对末端执行器的启停运动进行了一种点到点的轨迹规划方式，能够保证位置，速度，加速度曲线的连续。并建立了动力学模型，给出了绳索拉力的求解和优化思路。给出了力封闭，力可行和力安全三种静力平衡的条件及其判定方法，基于降维理论求解出了三种静力平衡的一阶判定方法，提出了一种力安全工作空间的数值求解方法。结合上述理论分析和控制要求，选择了位置控制方式，加入了PID控制器和绳索刚度补偿加强控制精度。基于Simulink开发环境编写了运动控制程序，基于LabVIEW发环境编写了人机交互界面，完成了对三自由度绳驱并联机构控制系统软件的开发。市场预期：销售成本：500000元/台 销售价格：2000000元/台

本发明涉及一种六自由度磁浮微动台，包括布置在微动台动子基板的两自由度电磁力驱动单元，驱动微动台实现 X、Y、Z、θ_x、θ_y、θ_z6 个自由度的运动。每个两自由度电磁力驱动单元包括粘接永磁体、竖直向、水平环绕线圈，粘接永磁体由三块磁化方向不同的永磁体粘接而成，固定在正方形托盘底部；竖直向线圈提供垂向力，水平环绕线圈提供水平力，二者都固定在定子上。本发明线圈部分磁通密度大，磁感线方向、电流方向、目标推力方向相互正交，使其在单位电流下获得较大推力，由电磁力直接驱动，不存在机械摩擦，具有较高的位移分辨率，而且结构简单、紧凑，易于安装调试，可用于在微米行程实现纳米级定位的超精密加工和半导体制造中。

研发阶段/n本发明公开了一种多自由度光学测量系统，可应用于二维小角度（或微位移）的测量。此种系统包括激光发射器、误差敏感单元、光电接收单元以及信号处理单元。误差敏感单元包括两个直角棱镜（２）、（３）；光电接收单元包括光电接收器件（５）和准直物镜（４）；测量位移时须把准直物镜（４）去掉。光电接收器件（５）置于准直物镜（４）的焦平面上，半导体激光器（１）发出的基准光束经直角棱镜（３）和直角棱镜（２）反射后，通过准直物镜（４）将其光斑成像在光电接收器件（５）的光敏面上，其中半导体激光器（１）和光电接收单元