机械与汽车工程学院精密装备与智能机器人技术研究中心成立于2023年5月,主要依托广东省精密装备与制造技术重点实验室。
研究中心面向国际科学前沿和国家重大战略需求,致力于机器人与智能制造装备共性基础理论和核心技术研发,聚焦基于机器人及精密装备的机构创成机理与设计方法、机器人及精密装备的智能视觉感知与决策控制、高端智能装备的系统集成与产业化应用等研究方向,力争成为具备强大造血功能的创新服务群体和智能制造与机器人产业基地和人才高地,引领我国高端制造装备和智能机器人技术的发展。
精密装备与智能机器人技术研究中心主任为张宪民教授,中心各方向现有主要人员20人,其中正高8人、副高5人;国家杰青1人,国家“万人计划”青年拔尖人才1人,海外优青获得者1人,广东省杰青获得者1人等。在机器人及精密装备的机构创成机理与设计方法方面,中心有针对性地提出了适用于柔顺机构的设计理论与方法,揭示了柔顺机构拓扑优化设计过程中机构刚度的劣化机理,解决了柔顺机构拓扑优化设计中的类铰链难题,实现了柔顺机构的刚度和柔度的平衡设计;提出了多自由度并联柔顺机构功能和性能协同拓扑优化设计新方法;提出了基于转动中心漂移约束的柔顺铰链拓扑优化设计新方法,发现了系列新型柔性铰链;阐明了柔顺并联精密定位机构输入端位移耦合作用机理,建立了输入耦合数学模型,给出了柔顺并联机构的多目标通用优化设计方法。研究成果获教育部高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)自然科学一等奖。高端智能装备的系统集成与产业化应用方面,中心研制的基于丝网印刷的晶硅太阳能光伏电池关键技术及成套装备,在整机技术方面发明了晶硅光伏太阳能电池印刷机、烘干烧结系统、光衰系统、分拣系统等关键装备整机;在共性技术上,发明了视觉精密定位系统和标定方法,实现了印刷过程的快速、精确定位;在单元技关键术方面发明了双线印刷移载装置、印刷机调网机构、电池片双线丝印烧结工艺。相关成果获广东省技术发明奖一等奖。
研究中心聚焦精密柔顺机构设计与分析、视觉智能感知与机器人控制技术、机构与机器人动力学分析与控制和半导体关键技术及装配研制,主要研究方向包括:
研究方向1:机器人及精密装备的机构创成机理与设计方法
对于以机械运动为功能实现的高端装备,其原创研发的首要问题是机构设计,本方向开展的研究内容包括:柔顺机构的创成设计理论与方法、串并联刚性机器人机构的构型综合与优化设计、机器人机构的静动力学建模与分析等。
研究方向2:机器人及精密装备的智能视觉感知与决策控制
为了提升装备的智能化水平,如何有效实现对工作场景的智能感知、进而支持控制系统完成智能决策是当前的多学科研究热点,本方向具体研究内容包括:视觉感知系统的成像机理及系统设计、基于2D图像信息的超精密目标追踪与检测、基于点云信息的场景感知、视觉引导的机器人精密控制与定位操作、视觉SLAM技术、基于强化学习的机器人智能控制技术等。
研究方向3:高端智能装备的系统集成与产业化应用
本方向结合产业与行业需求背景,融合上述机构设计、智能感知与控制决策技术,展开高端智能装备的系统集成与应用研究,主要内容包括:基于柔顺机构与微视觉的微纳操作系统基础研究,跨尺度微小零件自适应装配关键技术及系统,晶硅太阳能光伏电池激光印刷、半导体数字光刻关键技术与成套装备研发等。
联系人:朱本亮,meblzhu@scut.edu.cn