一、簡介

國家數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)研究中心（佛山）（以下簡稱中心）是依托華中科技大學(xué)，集機器人整機和關(guān)鍵零部件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化成果優(yōu)勢，和國內(nèi)高檔數(shù)控基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)研究于一體的工程技術(shù)研究開發(fā)基地。中心堅持以產(chǎn)品創(chuàng)新為核心，市場需求為導(dǎo)向，全面提高企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和生產(chǎn)效率為目標(biāo)，助力突破機器人產(chǎn)品研究的重大技術(shù)瓶頸，打造工業(yè)機器人技術(shù)創(chuàng)新中心。

中心積極推進《中國制造2025佛山行動方案》、《推進機器人及智能裝備應(yīng)用“百千萬工程”工作方案》等方案與措施，深入機器人本體及整機產(chǎn)品、高性能控制系統(tǒng)、高性能伺服驅(qū)動器、示教器及相關(guān)通用產(chǎn)品的研究開發(fā)，并開展數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論、高檔數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵和共性技術(shù)、先進制造工藝與方法等方向的研究，在高檔數(shù)控基礎(chǔ)和機器人整機、控制系統(tǒng)等應(yīng)用技術(shù)研究方面具有重要影響力，形成行業(yè)優(yōu)勢。

中心堅持以人為本，匯聚了一批多年來從事機器人產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)、控制工程、機械設(shè)計制造及其自動化等相關(guān)技術(shù)方面的高水平工業(yè)機器人研發(fā)團隊，為機器人產(chǎn)品技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)、測試提供技術(shù)支持。在知識產(chǎn)權(quán)方面累計申請的104項專利，其中發(fā)明專利48項，集中在工業(yè)機器人相關(guān)關(guān)鍵零部件。

二、產(chǎn)品和技術(shù)

（一）機器人產(chǎn)品

中心攻克了工業(yè)機器人控制、驅(qū)動、設(shè)計、應(yīng)用、自動化、工程化等方面的多項核心關(guān)鍵技術(shù)。目前共形成JR系列六軸通用機器人、HC水平多關(guān)節(jié)機器人、SR系列SCARA機器人、BR雙旋系列、特殊應(yīng)用產(chǎn)品系列機器人五大產(chǎn)品體系，在電子行業(yè)搬運、機加工搬運、打磨、焊接、噴涂等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

在打磨領(lǐng)域多次與國外品牌機器人抗衡，解決了打磨、焊接等多項技術(shù)難題。HSR-BR6系列雙旋機器人，國內(nèi)首創(chuàng)提出雙旋模式和結(jié)構(gòu)，是國產(chǎn)工業(yè)機器人通過創(chuàng)新突圍打造核心競爭力的典范，獲得了中國設(shè)計領(lǐng)域的“奧斯卡”-2017中國好設(shè)計【銀獎】。

五大機器人產(chǎn)品系列圖

（二）高性能控制系統(tǒng)

華數(shù)機器人控制系統(tǒng)是中心為工業(yè)機器人研發(fā)的新一代控制系統(tǒng)，采用開放式、模塊化的體系結(jié)構(gòu)，基于高速工業(yè)現(xiàn)場總線EtherCAT，可廣泛適配各種從站設(shè)備；內(nèi)嵌先進的運動學(xué)與動力控制算法，具備高速高精的軌跡控制，高精的力學(xué)建模及參數(shù)辨識等特點，可應(yīng)用于PUMA、Delta、Scara等主要機器人模型及非標(biāo)機器人；支持豐富的二次開發(fā)接口，可方便與第三方設(shè)備通訊，成功打破國外企業(yè)的技術(shù)壟斷。目前在機床上下料、搬運碼垛、打磨、焊接、涂膠、噴涂多個行業(yè)廣泛應(yīng)用。

（三）新型驅(qū)動

中心多年來致力于低成本直流共母線的一體式驅(qū)動器和數(shù)字化大功率分離式驅(qū)動技術(shù)的研究。其低成本EtherCAT從站解決方案及一拖多直流共母線方案，高速度環(huán)帶寬響應(yīng)方案，滿足機器人快速啟停，反復(fù)加減速等動作需求。

目前擁有兩大新型驅(qū)動器產(chǎn)品系列，分別是150E系列總線式交流伺服驅(qū)動器、HSS-LDE系列直流共母線伺服驅(qū)動器。

（四）華中8型數(shù)控系統(tǒng)

HNC-8系列數(shù)控系統(tǒng)是中心通過多年自主創(chuàng)新，研發(fā)的新一代基于多處理器的總線型高檔數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)充分發(fā)揮多處理器的優(yōu)勢，在不同的處理器分別執(zhí)行HMI、數(shù)控核心軟件及PLC，充分滿足運動控制和高速PLC控制的強實時性要求，HMI操作安全、友好。

其采用的總線技術(shù)突破了傳統(tǒng)伺服在高速高精時數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i，在極高精度和分辨率的情況下可獲得更高的速度，極大提高了系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)還采用3D實體顯示技術(shù)實時監(jiān)控和顯示加工過程，直觀地保證了機床的安全操作。

華數(shù)機器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖

新型驅(qū)動產(chǎn)品系列圖

華中8型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品圖

三、實驗室平臺

（一）機器人控制器研究室

控制器是工業(yè)機器人基礎(chǔ)核心部件之首，關(guān)鍵是機器人動力學(xué)建模和控制、多通道實時控制、全閉環(huán)控制等。國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心（佛山）將智能工業(yè)機器人控制系統(tǒng)研發(fā)作為工作的重點，依托新一代人工智能技術(shù)，開展機器人視覺、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)處理等相關(guān)研究，開設(shè)機器人控制器研究室，開展路徑優(yōu)化、智能控制與決策支持算法等智能裝備控制技術(shù)及裝置研發(fā)。重點攻克變負(fù)載情況下高性能伺服控制技術(shù)、工業(yè)機器人誤差補償修正技術(shù)、“實時插補”控制技術(shù)、多工業(yè)機器人網(wǎng)絡(luò)化和集群協(xié)調(diào)控制技術(shù)。

（二）機器人整機產(chǎn)品技術(shù)研究室

機器人本體、整機產(chǎn)品研發(fā)是機器人核心部件之一。整機產(chǎn)品的研發(fā)、裝配、調(diào)試、驗證是機器人功能、性能、可靠性的基礎(chǔ)。國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心（佛山）將智能工業(yè)機器人整機產(chǎn)品技術(shù)研究作為工作的重點，開設(shè)機器人整機產(chǎn)品技術(shù)研究室，開發(fā)新型工業(yè)機器人產(chǎn)品，如四軸、五軸、六軸等多關(guān)節(jié)通用機器人。開展工業(yè)機器人及智能裝備應(yīng)用技術(shù)研究，研究自動化技術(shù)的工程化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化方法，為工業(yè)機器人應(yīng)用企業(yè)提供集成應(yīng)用方案。開展智能裝備結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部件設(shè)計方法等共性技術(shù)研究，研發(fā)各種機器人夾具、手抓、移動裝置，非標(biāo)機械、專用機械等。 

（三）高性能控制系統(tǒng)創(chuàng)新實驗室

       智能控制系統(tǒng)創(chuàng)新實驗室瞄準(zhǔn)工業(yè)機器人領(lǐng)域先進技術(shù)，在突破機器人高速高精基礎(chǔ)上，結(jié)合多模態(tài)感知、機器視覺、深度學(xué)習(xí)等新一代人工智能技術(shù)，研究具備自感知、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自決策的智能機器人控制系統(tǒng)。實驗室下設(shè)三個技術(shù)驗證平臺：工業(yè)機器人控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)驗證平臺；工業(yè)機器人傳感器應(yīng)用創(chuàng)新驗證平臺；工業(yè)機器人智能算法驗證平臺。工業(yè)機器人控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)平臺，以傳統(tǒng)運動學(xué)、動力學(xué)模型為對象，研究動力學(xué)精確辨識、抑振控制、前饋控制、軌跡規(guī)劃技術(shù)，解決機器人高速高精問題。工業(yè)機器人傳感器應(yīng)用創(chuàng)新驗證平臺，搭建開放式控制系統(tǒng)，接入力、振動、視覺、聲音等多種傳感器設(shè)備，開展共融機器人研究。工業(yè)機器人智能算法驗證平臺，以AI技術(shù)為核心，開展智能機器人算法驗證。

共融機器人

機器視覺

智能速度規(guī)劃

（四）機器人整機中試實驗室

       機器人整機中試實驗室是佛智院針對工業(yè)機器人、協(xié)作機器人及特種機器人整機研發(fā)設(shè)計與性能測試驗證的高新技術(shù)創(chuàng)新研究實驗室，實驗室建設(shè)和規(guī)劃依托華中科技大學(xué)、華數(shù)機器人等科研單位和人才資源，研究內(nèi)容覆蓋水平多關(guān)節(jié)機器人、垂直多關(guān)節(jié)機器人、協(xié)作機器人等多種機器人本體設(shè)計與電氣控制技術(shù)，力爭快速打造國際一流、國內(nèi)領(lǐng)先的創(chuàng)新研究實驗室。力爭在3年內(nèi)達(dá)到國際先進水平，構(gòu)建不少于2 類人機智能融合機器人實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)人在回路的機器人協(xié)同混合智能；至少有2 項先進前沿技術(shù)（本體設(shè)計及整機精度）實現(xiàn)首創(chuàng)或達(dá)到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平，并提供佐證材料。

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四、 專家團隊