[00818422]机器人模块化分布式自适应控制系统及方法

中国的重载搬运机器人产业面临巨大的发展机遇。随着中国经济发展，劳动力成本上升，以及对产品质量更高的要求，传统搬运码垛作业中，对自动化设备，尤其取代重体力劳动的设备需求巨大。经济较发达地区实现产业升级是必然的趋势，而重载搬运机器人使用量呈大幅上升趋势，其范围也早已经从传统的汽车和工程机械行业向其它行业快速扩散。利用重载搬运机器人技术提升中国工业发展水平、提高劳动生产率，从制造业大国向强国转变，提高人民牛活质量成为全社会的共识。开发具有自主产权的模块化工业用码垛机器人，将大大提高中国机器人产业发展。该项目通过对搬运机器人相关核心技术进行研究，开发出具有自主产权的、适合中国制造业的工业机器人控制器，主要发明内容包括:1)机器人模块化分布式自适应控制系统及方法;基于一种模块化的机器人控制结构，提出了机器人控制系统之间的接口标准;提出了模块化系统设计方法。技术支撑:专利ZL200810036571.5，专利ZL201010220310.6。2)搬运机器人关键功能部件的产业化应用:已获取多种专利技术，包含抓手设计、机械臂本体设计、以及各气动功能单元设计，相关技术已应用于相关产品，获得了市场用户的验证。技术支撑:专利ZL200810200400.1。3)码垛机器人控制系统的自维护功能及传感技术提出一种具有自维护功能的码垛机器人控制系统，不仅能控制码垛机器人对应的机器关节的运动，而且可以实时监测码垛机器人的运动状态，在出现故障时能够进行自动调整。技术支撑:专利ZL200910051180.5，ZL201110097081.84)搬运机器人3D行为仿真系统通过对各种多自由度搬运机器人和作业环境对象建模，进行扫L器人动作校验和任务规划3D仿真，获得高效、快速的搬运动作控制。技术支撑:专利ZL200510028885.7该项目己获得授权发明专利6项，己公开发明专利7项;在中国科学、IEEE等期刊发表SCI/EI论文21篇。机器人模块化分布式自适应控制系统及方法已通过上海沃迪自动化装备股份有限公司实现了产业化，形成了系列产品。上海沃迪自动化装备股份有限公司在码垛机器人领域处于国内领先地位，并形成了一定的产业规模，在原有技术积累基础之上，联合国内实力雄厚的企业和科研机构，集中优势资源，研发高速、重载智能搬运机器人的关键技术和集成应用。至2010年止，上海沃迪科技有限公司计划生产销售搬运机器人达到150台套。产品在石化、啤酒、饮料、水泥、化肥、医药、食品等行业企业内得到普遍应用，获取国内码垛市场20%的占有率。公司充分利用现有的客户资源，首先在嘉里粮油、光明乳业、蒙牛乳业、雀巢、娃哈哈、汇源果汁等重点客户中取得突破，同时辐射和扩展到其他行业。研发的码垛机器人计划实际码垛能力达到1200包/小时，承载能力达到300公斤，基本满足目前国内包装生产线和灌装生产线的码垛能力要求。该项目通过“产、学、研、用结合”的合作方式，有效促进了技术创新成果的转化，为机器人企业培养更高层次的技术和管理人才，从而提高企业的技术创新能力和竞争能力，同时通过项目的合作，为高校培养了具有更强实践能力的博士5名、硕士研究生8名。