成果简介

   中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所

   在全球工业与工程领域中的重型工件搬运、装配以及重型装备维护等方面，大范围、吨级以上负载的重载机械臂逐渐成为高强度生产环境所不可或缺的核心装备。目前这类机械臂均为液压驱动，体积庞大、控制精度低、自由度有限，无法灵活在狭小空间内进行操作。而目前国内外针对轻量化、高精度，高强度的灵活型重载电驱机械臂的研究和工程化尚未达到一个较高的水平。本课题组针对以上需求，攻克重载机械臂结构件轻量化设计、高精度电驱动关节研制、冗余自由度机械臂轨迹跟踪和振动抑制算法研究以及集成结构模拟器的高性能实时虚拟现实系统开发等技术难点，研发大载荷下具有操作灵巧性、快速性、高定位精度的多关节重载机械臂系统。

   目前已完成 9 自由度，负载 2.5 吨电驱机械臂的设计，申请发明专利 7 项， 单关节验证件近期将启动加工。

技术优势

   自由度机械臂（一个移动自由度，8 个旋转自由度，可根据需求进行多种组合），有效工作半径不小于 9m，末端最大负载 2.5 吨，额定负载下最大运动速度不小于 0.1m/s，末端重复定位精度优于±10mm。

应用市场

重工业领域，核工业和军事工业领域。

   ⑴社会效益

本项目符合国家的有关产业发展政策，项目的实施将会有力地推动我国相关行业的技术进步，增强本行业的原始性创新能力，对于改善工程施工条件，提高工作效率，节约能源和资源，将具有非常重要的作用。

   ⑵经济效益

本项目研制的多关节重载机械臂不仅可以满足工业领域相关要求，还可以满足冶金、矿山作业、危险品搬运等恶劣复杂环境对重载机械臂的需求，国外同类产品如美国 BTI 机械手相近规格在国内售价近 600 万元，且负载能力远达不到本项目研制产品，预计国内冶金矿山、航天航空和核工业等行业需求每年大概250-450 台左右，每年国内市场规模大约 15-27 亿元，潜在的经济效益显著。

知识产权

拟合作模式

合作开发,技术转让,技术入股