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异构物联网在精密装配机器人系统中的研究与应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TP242
  • 关键词:
  • 成果简介:
    高精度精确作业在很多精密设备的检测和装配中占据重要位置,如大飞机关键零部件、特种作业关键部件等均对于完成高精度作业任务至关重要,特别是处在恶劣环境下的复杂不规则部件。实际应用系统中配合精度达到10微米级的作业系统并不多见。该项目研究和实现的系统利用不同类型、多种用途的传感器,构建了异构物联网系统,解决了位置精准感知和定位、部件形状识别、作业点到位检测等多种类信息并有机融合,解决了高精度作业过程多维数据融合和精准控制等难题,使恶劣环境下的装检作业可以实现高度自动化,对提高作业精度、减少人员损伤,取得了明显效果。 该成果属于物联网、精密机械、机器视觉的交叉领域,针对有高精度机械作业需求,在人工不便的恶劣场景如辐射、污染等,提供了一套可靠的智能、高精密一体化机器人系统。对于解决特殊环境下高精度装配需求的关键零部件检测和监控,具有重要实用价值。 创新点: (1)利用物联网技术实现了异构传感网与精密机械控制系统紧耦合,提出并实现了一种高精度装检平台,具有智能模拟预装配、运载及装检高度自动化功能,其中装检精度和复杂部件识别精度达到国内领先水平。 (2)将机器视觉、三维扫描与重建、仿真技术深度融合,完成了真实与仿真系统的实时协调同步,利用对作业部件和运动参数的“演算-仿真-反馈-评价”的模式,保证了精密部件的作业可靠性和作业精度,创新地将物联网技术应用到高精密作业系统中,解决了复杂恶劣环境下,多维信息高度融合的高精度控制问题。 (3)针对装配平台工作环境和无人值守情况,提出了一套可柔性定制的传感网监控系统,支持超低功耗、较高精度的WiFi室内定位和多种关键参量采集功能,其更长的生命周期、更灵活可配置的性能保障了无人驻场的更长时间作业需求。 该项目的相关成果已授权7项发明专利,获2项软件著作权,发表62篇高水平论文,所研制的异构物联网系统已经应用于某部队的器械周期性检测线上、某航空精密机械研究所等精密检测场景中。超低功耗柔性监测传感器网络的关键技术及网关、节点等,已经转化为部分实验系统,在物联网实验设备方面销售,产生的销售额已达上千万元。此外,项目中的其他若干关键技术已通过技术转让或成果转化形式产生直接经济效益数百万元。项目中的低功耗室内定位技术正在从原型系统向产品过渡,预计在不久的将来,该项目提出的较高准确度的室内定位技术和相关产品能够进一步应用于智能制造、工业控制、物联网+等领域。
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