高峰教授在ICRA2017上的演讲

  • 学习人数

    2450

  • 难度级别

    高级

  • 课程时长

    0秒

  • 综合评分

    10

领军人物

高峰

国家重点实验室主任

高峰教授是国家973计划“核电站紧急救灾机器人的基础科学问题”项目的首席科学家,曾任机械系统与振动国家重点实验室主任。

高峰教授获得2013年国家自然科学二等奖,2015年何梁何利科学与技术进步奖,以及省部级一二等奖8项。在国际学术界有重要影响,2014年成为首位获美国ASME达芬奇设计与发明奖的亚洲学者。在工程应用是国际领先的,包括航空航天、重型装备、核电步行机器人等。

高峰教授创建了并联机构机器人设计理论GF集,获授权发明专利100余项,发明出重载操作和高速运动等系列机构,创新出9自由度空间对接动态模拟器、400吨米巨型锻造操作机等国产首台复杂装备,在国家重大工程中成功应用;发明出重载移动操作机器人等,创新出500kg核电步行作业机器人、电机液压复合驱动器、六维力/力矩传感器等。


教育六足步行机器人

 



主要用途:

步行机器人趣味性强,涉及数学、物理、电子、信息处理等多个学科,非常适合中学及以上机器人教学使用。

功能特点:

可自主编程,培养学生计算机应用能力
可进行机器人运动规划,培养学生数学建模能力以及仿生观察的能力
可进行机器人功能开发,培养学生兴趣爱好,开创思想,自主学习的能力

技术指标:

身高范围 0. 5-0.7m 通讯方式 无线通讯
操作自由度 6 能源供给 蓄电池(35A·h)
负重能力 20kg 连续行走时间 4h
越障高度 0.2m

智能制造六足步行机器人

 



主要用途:

智能制造六足步行机器人主要用于大型工件在恶劣工作环境下的单件生产。该机器人主要应用范围包括:火箭箭体制造、舰船制造、飞机喷涂、建筑机器人等。
智能制造六足步行机器人将建立并主导新的市场,开创这些制造领域使用机器人的先河。

功能特点:

智能制造机器人的腿采用独特的并联设计,具有较高的刚度和重复定位精度。机器人具有很好的负载能力以及出色的地形适应能力,可以适应复杂的作业环境。

技术指标:

身高范围 0.75-1.2m 通讯方式 无线通讯
操作自由度 6 能源供给 蓄电池(140A·h)
负重能力 250kg 连续行走时间 8h

消防救援六足步行机器人

 



主要用途:

消防救援六足步行机器人主要用于火场侦查、危化品探测、灭火、搬运、救援等多种作业,有效减少灾害事故的财产损失和人员伤亡。

功能特点:

通过将驱动器以及所有的控制线路集中在身体上方的密封箱体中,进行有效的集中防护,机器人可以安全的在湿热、辐射等复杂环境下执行作业任务。同时,由于机器人腿部只保留了机械结构,因此机器人可以顺利的通过水潭和火焰。

技术指标:

身高范围 0. 5-0.7m 通讯方式 无线通讯
操作自由度 6 能源供给 蓄电池(140A·h)
负重能力 150kg 连续行走时间 8h
越障高度 0.4m

娱乐步行机器人

 

主要用途:

娱乐步行机器人以四、六足步行机器人为平台,在风景观光区、游乐场所等地方搭载游客进行各式各样的娱乐活动。

功能特点:

机器人的腿采用独特的并联设计,具有很好的负载能力和行走稳定性,可以适应复杂崎岖的地形。
机器人脚底为机械结构,未安装任何电子器件,使用电机电流数据监测脚底触地情况以及障碍判断。机器人身上有陀螺传感器,在复杂的环境中可以感知身体的倾角,通过在线规划来调整身体的姿态,使机器人可以平稳的行走。同时,机器人可选配视觉传感器,感知现场环境地形,建立3D地图。机器人在复杂地形环境中可以避障、踏障和越障。

九自由度动态模拟器

 

功能特点:

九自由度动态模拟器由一个三⾃由度上平台和⼀个六自由度下平台构成,可以模拟两个平台之间的相对运动。下平台可根据上平台的位姿进行主动位姿调整。上平台具有两个转动和一个垂直⽅方向的移动。下平台具有六个自由度,各支链采用双电机冗余容错驱动技术,利用电机转速差实现调速,电机不换相就可实现输出换相,有效解决了电机低速爬行问题。

技术指标:

上平台自由度 3 下平台最大加速度 2g
下平台自由 6 上平台行程 2.5m
下平台水平行程 400mm 下平台最大负载 500kg
下平台垂直行程 300mm 结构刚度 1.0×108 N/m
下平台最大速度 0.6 m/s 固有频率 60 Hz

微纳操作机器人

 

功能特点:

微纳操作机器人主要用于细胞内给药,染色体切割等精密操作。机器人采用六维力/力矩传感器测量末端接触力,在显微镜下通过六维鼠标实现人机协同操作。采用交流伺服电机驱动六自由度 6-PUS并联宏动平台,响应快速。采用无间隙柔性铰链设计整体无装配⼀体化结构的六自由度6-SPS并联微动台,采用压电陶瓷驱动,实现六维微纳米伺服运动控制。

技术指标:

宏动平台自由度 6 倒置显微镜放大倍数 1000
微动平台自由度 6 宏动平台定位精度 3μm
鼠标操作维数 6 微动台定位精度 30nm
力/力矩传感器轴数 6

电机- 液压复合驱动器

 

主要用途:

电机-液压复合驱动器采用电机控制运动位置、液压提供动力,实现力位解耦控制。液压系统抗污染能力强、稳定可靠。液压缸采用间隙密封,泄漏为伺服阀系统的1/10。无蓄能器、过滤器、冷却器等常规液压器件,成本降低。

规格参数:

序号 系列号
(Φ)d
标准行程
L(mm)
最高速度
(m/s)
拉力/推力
(kN)
输出功率
(kW)
1 8 30 0.17 2.75/2.5 0.45
  ......
12 55 210 0.25 85.8/85.4 22.0

大锻件在线尺寸测量装置

 

主要用途:

用于在线测量大型高温锻件及筒节的几何尺寸 。

功能特点:

可自由选择非接触自动测量及手动测量两种测量模式。是目前国内外可测量锻件尺寸最大、精度最高的一种测量设备。

技术指标:

大锻件热态在线测量系统配套150MN水压机使用
在线测量轴类和筒类锻件,测量精度直径+/-5mm(测电加热管),长度+/-8mm
直径量程7.2米,长度量程20米,有划线位置跟随功能

六维力/力矩传感器

 

主要用途:

六维力/力矩传感器是机器人重要的传感设备之⼀,能同时检测三维空间的三个力分量和三个力矩分量。在机器人、航空航天及机械加工、汽车等行业中有⼴泛的应用。

技术指标:

特性 型号
指尖 A型 B型 D型
A1 A2 C1 C2 C3 D1 D2
负载能力 力 (N) Fx Fy 40 100 200 200 400 600 1500 1200
力 (N) Fz 60 150 350 400 800 1000 2000 2500
力矩(N-cm) Mx My 50 400 600 800 1600 2500 5000 6000
力矩(N-cm) Mx My 40 200 350 500 1000 1500 3000 4000
  Fz (主分量) Fx,y Mz (主分量) Mx,y
精度 (%FS) 0.1 0.1 0.1 0.1
重复性 (%FS) 0.09 0.13 0.14 0.2
线性度 (%FS) 0.03 0.05 0.29 0.41
滞后 (%FS) 0.06 0.05 0.11 0.4
回零差 (%FS) 0.06 0.06 0.03 0.1
零点输出 (%FS) 0.02 0.04 0.04 0.02
零点漂移 (%FS/30min) 0.1 0.09 0.07 0.12
高峰

研究学者

讲师简介
上海交通大学教授、国家973计划首席科学家、国家杰出青年基金获得者,获国家自然科学二等奖1项和省部级奖8项、美国机械工程师学会ASME达芬奇设计与发明奖、何梁何利科学与技术进步奖,获授权发明专利110项,发表SCI论文112篇,出版中英文专著3部。主要研究方向并联与步行机器人的设计与控制。
课程须知
学习者需要对并联机器人知识有一定程度的了解。
课程目标
通过本课程的学习,学员可以从宏观的角度了解并联机器人的研发设计。

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