一、中心简介
中心主要围绕难加工材料的高性能制造工艺、装备以及智能装备等为主题开展科学研究与成果转化工作,承担二十余项国家及省部级科研课题(国家自然科学基金、天津市自然科学基金、天津市科技重大专项与工程、“十三五”装备预研基金、中国运载火箭技术研究院创新基金(连续资助)、教育部博士点基金、863计划重点项目子课题、中国兵器工业集团开放课题、国防科技重点实验室基金、国家自然科学基金超算专项等),发表论文50余篇(SCI检索35篇),主编学术专著一部(国外出版社,已出版),参与编写七部,申请/授权发明专利七项。
二、项目研究
中心紧密结合国家发展规划和温州产业特点,聚焦以下三个方面的科学研究和成果转化:
[1] 智能精密制造方向,主要聚焦智能制造单元技术,具体涵盖基于多传感器,多模态感知的制造装备运行/加工状态数据获取,智能分析与自主调控,满足航空航天航海等尖端领域高性能制造需求;此外,基于智能机器人与机床协同的智能上下料,对刀等等。
[2] 智能机器人方向,聚焦视觉、触觉等多模态融合感知能力提升,进一步促进拟人化的复杂场景作业能力,满足航空航天航海等尖端领域狭小空间智能无人作业需求;第二,具身智能机器人关键技术研究,涵盖人形机器人关键结构件的制造,人形机器人平衡控制(小脑)以及基于自然语言大模型的复杂场景分析判断能力(大脑),为高性能装配等复杂作业提供技术支撑。
[3] 摩擦学方向,主要针对减摩、降噪、密封等场景需求,通过摩擦学机理分析与仿真计算,实现界面调控与结构优化设计。
三、成果转化
1.无人驾驶巡检/智能作业系统
以水果无损、高效、精准采摘为目标,围绕多机器人采摘系统构建、分工与协作、采摘工艺等关键问题,综合机构学、数值模拟、图形识别及处理等多学科交叉构建了履带式机器人移动平台,开展机械手臂、末端执行器的选型设计、运动学和动力学分析,研究了基于双目立体视觉的自然场景下水果识别及定位技术,构建了基于MAS (Multi-Agent System) 的分布式多机器人作业控制算法及其控制模型,实现了多机器人协作采摘的工艺优化调控,分析研究了多机器人系统工具姿态与轨迹的规划策略与实时控制,实现了多机器人协作水果采摘作业的科学化,精准化,具备中试阶段智能作业系统的工艺研发与产品制备能力。
2.狭小空间机器人柔顺作业技术
针对狭小空间(装配操作为任务场景)在轨机器人柔顺作业挑战,研究了基于视-触融合的自主感知算法,建立测量数据与环境、接触操作状态的映射关系,解决视觉遮挡条件下的精确场景与状态感知难题;在此基础上;充分考虑任务要求、机器人能力限制和避障约束,通过强化学习方法建立双机器人协作自主决策算法;形成自适应柔顺控制技术;针对接触对象刚度未知和接触点位置偏差的问题,设计了高效的自适应柔顺控制方法,实现了非结构化环境的稳定接触和精准力控。
3.基于智能机器人-数控平台多智能体协同的跨尺度廓形精密抛光关键技术
针对阀门内流道精密抛光难题,基于多能场协同作用新工艺、材料工程、机构学、精密制造理论以及控制论等多学科交叉,研制了基于智能机器人-数控动平台的气液固三相磨粒流抛光协同复杂流道智能抛光样机,分析成形工艺参数之间的匹配关联及其对加工效率和形状精度的影响,获得机器人-动平台智能柔顺控制与规划对于复杂流道内部磨粒流运动状态转换的影响机制;基于大模型辅助和多模态数据融合与学习构建气液固三相磨粒流跨尺度耦合模型,分析了表面缺陷及亚表面微观组织损伤的演变规律,在此基础上构建损伤抑制策略;为高端阀门复杂内流道的高精度、低损伤抛光提供支撑。
四、合作企业/医院
1.国家自然科学基金重点项目:2025年与贵州航天控制技术有限公司联合申请国家自然科学基金重点项目《复杂内流道多相磨粒流跨尺度精密抛光研究》,项目直接经费260万元。
2.天津市“揭榜挂帅”科技计划项目重大项目:2025年与江苏特贝尔精密机械科技有限公司联合申报项目《半导体器件局部表面智能精密处理关键技术与装备研发》,项目总经费400万元,其中国拨经费200万元。
3. 江苏省常州市“揭榜挂帅”项目:2023年与江苏常州市润亿机械制造有限公司联合攻关获批项目《智能机器人自动换卷》,项目总经费100万元。
五、对外服务
1.智能产线技术
2.智能装配技术
3.智能精密制造技术
六、合作联系方式
研究室主任:韩雪松
联系方式:13342083836
E-mail:hanxuesongphd@126.com
研究院微信公众号
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综合服务电话:0577-63352918
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