RESEARCH CENTERS
科研機構
機器人與自動化裝備工程研究所
清華大學天津高端裝備研究院機器人與自動化裝備工程研究所(以下簡稱"機器人所"）于2015年2月1日正式成立，是清華大學陳懇教授優(yōu)秀團隊在天津高端院的智能機器人與自動化裝備成果與技術轉化及產業(yè)孵化基地。陳懇教授帶領的團隊由清華大學研究室和高端院工程研究所兩大部分組成，長期從事智能機器人與自動化裝備的研究和開發(fā)，在航空特種機器人及其自動化制造裝備研發(fā)領域處于國內領先水平。團隊以國家和社會的智能機器人技術與自動化裝備市場需求為導向，進行研究成果轉化、工程技術開發(fā)和產業(yè)化推進，促進我國先進機器人與自動化裝備的產學研一體化發(fā)展。機器人所現(xiàn)有核心骨干員工20人，其中教授和研究員2人，高級工程師2人，助理研究員和工程師13余人，其中3人具有工學博士學位，大部分團隊成員具有碩士學位。在清華大學天津高端裝備研究院的平臺上，機器人所現(xiàn)成為一個集開發(fā)、設計、生產和銷售為一體的創(chuàng)新型智能機器人與自動化裝備技術工程中心。目前已經孵化出清研華宇智能機器人天津有限責任公司、清研同創(chuàng)機器人（天津）有限公司及清研華翊（天津）教育科技有限公司，進入一些具有優(yōu)勢的重點細分領域。
研究所主要優(yōu)勢領域包括
■ 特殊領域定制機器人噴涂系統(tǒng)
進氣道噴涂系統(tǒng)
超長14自由度多冗余度機器人，長懸臂振動抑制技術，冗余協(xié)調控制，復雜封閉空間曲面軌跡與避障規(guī)劃。
整機噴涂項目
大型9自由度多機器人，復雜噴涂曲面劃分與站位優(yōu)化，復雜結曲面規(guī)劃，多機器人協(xié)調控制、特殊噴涂工藝、實時變速噴涂控制。
以自主研發(fā)的六軸、七軸關節(jié)臂為核心的整機噴涂系統(tǒng)。通過轉臺實現(xiàn)飛行器位姿調整，雙多自由度機械臂協(xié)同作業(yè)，可同時完成飛行器外表面與進氣道內表面噴涂。
高鐵噴膩子項目
此套系統(tǒng)基于機器視覺的機器人自動膩子噴涂實驗平臺由地軌平臺、機器視覺系統(tǒng)、膩子噴涂系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。能夠實現(xiàn)對軌道車輛表面的三維重建，并檢測其表面凹陷等缺陷。
軍工裝備噴涂打磨生產線
主要對產品外表面的自動噴涂，是遮蔽清洗、漆面打磨、底/面漆及標識噴涂、烘干、固化拆遮蔽等作業(yè)為一體的生產線方案。生產線包括機器人打磨系統(tǒng)、自動噴涂系統(tǒng)、輸橇鏈系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和中控系統(tǒng)等組成。
七軸、六軸噴涂機器人產品
模塊化設計，可根據工作需要，自由組裝成多自由度的長臂結構；電機、傳感器與線纜均位于結構內部；徑向尺寸小，適宜于狹窄空間內作業(yè)。具備完整的自主研發(fā)控制系統(tǒng)。
■ 開發(fā)、定制的自動化裝配系統(tǒng)及技術服務
翼身對合裝配系統(tǒng)
基于軸孔力位混合柔順裝配控制，實現(xiàn)飛行器大部件的軸孔自動化精密對合；基于激光跟蹤儀導引的全過程自動化裝配。
垂尾對合裝配系統(tǒng)
基于圖像識別和在線實時反饋，實現(xiàn)飛行器大部件多孔位自動化精密對合；基于"機器人+激光跟蹤儀+圖像識別"分段式導引的全過程自動化裝配。
飛機機身數(shù)字化裝配項目
本系統(tǒng)由機器人化、數(shù)字化集成裝配系統(tǒng)、移動定位機器人裝配平臺、雙龍門多機器人單元自動制孔機床等多子系統(tǒng)構成。應用了自主產權的大范圍復雜空間多測點測量方法；復雜數(shù)字化裝配系統(tǒng)制孔加工作業(yè)策略；控制集成、復雜數(shù)字化裝配車間生產調度優(yōu)化管理理念；疊層鉆削制孔工藝研究成果；刀具壽命管理，裝配誤差在線檢測與精度評估等質量評估體系等眾多先進成果。
自動鉆孔作業(yè)頭系統(tǒng)
自動完成對測試工件的壓緊和鉆削，并可實現(xiàn)對壓緊力、切削用量和锪窩深度的控制，并集成有微量潤滑、刀具狀態(tài)監(jiān)測、吸塵收屑、視頻記錄等輔助功能?？捎糜趶秃喜牧?鈦合金、復合材料/鋁合金等疊層材料的鉆削機理及工藝優(yōu)化研究。
軍工裝配生產線
整條裝配生產線由自動稱放FSY系統(tǒng)、自動緊口系統(tǒng)、YX自動擰緊系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)等4個分系統(tǒng)依次先后串聯(lián)構成，在每兩個相鄰分系統(tǒng)之間通過中轉平臺進行銜接。
起落架裝配與檢測系統(tǒng)
是一種一體化起落架裝配與檢測平臺。采用了多模塊組合式結構，可實現(xiàn)起落架的自動化裝配與質量檢測，具備對裝配與質量檢測數(shù)據的集成管理與分析能力。
車床自動上下料項目
此項目有多個子系統(tǒng)。包括車床自動化上下料系統(tǒng)、沖床自動化上下料系統(tǒng)、滾絲自動化上下料系統(tǒng)、軸桿自動化檢測系統(tǒng)等4套分系統(tǒng)。
■ 特種領域復合材料加工及技術服務
某飛機研發(fā)中心復材修邊系統(tǒng)
本套技術方案包含兩個分系統(tǒng)，分別為機器人切割制孔系統(tǒng)和復合材料柔性工裝系統(tǒng)。其中機器人切割制孔系統(tǒng)用于實現(xiàn)曲面碳纖維復合材料壁板零件的切削、制孔功能，復合材料柔性工裝系統(tǒng)用于實現(xiàn)適應不同大小和曲率壁板的裝夾定位功能。
復材柔性支撐裝備
此套柔性工裝選配集成驅動伺服電機，采用分組串聯(lián)總線控制方式，相比傳統(tǒng)分體式電機，此配置方案可大幅簡化系統(tǒng)線纜及其拓撲結構，還有助于系統(tǒng)TMC電磁兼容性能的改善，運控設備運行的穩(wěn)定性也將因此而提高。
產業(yè)化進程
機器人所現(xiàn)已開發(fā)出模塊化多自由度長臂噴涂機械手、基于雙足行走機器人教育平臺、智能服務機器人和3C協(xié)作機器人等新產品樣機，以國家和社會的智能機器人技術與自動化裝備市場需求為導向，進行研究成果轉化、工程技術開發(fā)和產業(yè)化推進，促進我國先進機器人與自動化裝備的產學研一體化發(fā)展，目前已經孵化出清研華宇智能機器人天津有限責任公司、清研同創(chuàng)機器人（天津）有限公司。機器人所最終將建設成為集開發(fā)、設計、生產和銷售為一體的創(chuàng)新型智能機器人與自動化裝備技術工程研發(fā)中心。
機器人作為我國高端裝備制造的基礎設備之一，是我國"十三五"發(fā)展規(guī)劃中高端制造裝備戰(zhàn)略性新興產業(yè)的重要組成部分，機器人技術及其產業(yè)化發(fā)展將是中國高端裝備發(fā)展歷史上的一次重大機遇，加速以智能機器人為主體的中國機器人技術與產業(yè)的發(fā)展進程是中國新時期建立戰(zhàn)略性新興產業(yè)的客觀要求。我們期待著與您攜手，共同為我國智能機器人與自動化裝備技術的發(fā)展以及戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展做出我們應有的貢獻。
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