云南“最强大脑”专访 - 金奖获得者邢亚珊：自主研发工业机器人快速标定系统

你知道工业机器人是如何工作吗？你知道工业机器人也会生病吗？

工业机器人是一款面向工业领域的多关节工业机械手或多自由度机器人，专门用来在受控环境下反复执行完全相同的工作。比如，一台在汽车装配线上的工业机器人正在以相同力度、相同位置拧紧一颗颗螺钉；而在装配线上另一台机器人正给传送带上的每一罐玫瑰酱瓶子拧上盖子……但是，长时间使用后的工业机器人也会“生病”：出现精准度下降的问题，如何诊断并修复工业机器人精准度则是亟须解决的难题。

“精度是制约国产机器人高端应用的重要瓶颈，标定是提升机器人精度的重要途径，其中测量作为标定的关键环节之一，对标定的精度、效率和成本起决定性作用。”“把脉问诊”工业机器人，昆明理工大学机电工程学院博士后邢亚珊在参加第二届全国博士后创新创业大赛海外（境外）赛高端装备制造赛时带来了“工业机器人快速测量及标定系统”项目并摘得金奖。

得知荣获金奖的那一刻，邢亚珊既欣喜又感动。“非常荣幸能够获得金奖，这就是对我们这项技术的一个肯定，也让更多的人了解了这套技术。”

面对机器人标定被国外垄断的现状，邢亚珊所在的复杂机电系统控制研究所自2018年开始致力于攻克机器人“快速标定和精度维护”技术。“目前，国内外主流标定方案大多依赖于激光跟踪仪为测量设备，而激光跟踪仪价格高昂且核心技术被国外垄断，这也导致国内工业机器人标定必须依赖进口设备，成为制约国产机器人向‘高精尖’发展的瓶颈环节。”邢亚珊解释道，国内机器人标定市场迫切需要一款价格适中、精度可靠、部署简单的工业机器人快速标定系统。

“以企业迫切需求为出发点，团队另辟蹊径解决国产工业机器人精度问题，采用了国产的激光位移传感器，将其放在工业机器人底部，提出了自主的标定建模技术，显著增大了测量范围和精准度。”邢亚珊介绍道，团队开展了基于封闭运动链和非完整末端位置信息条件下的机器人标定理论研究，突破了工业机器人封闭运动链构建技术、三维空间非接触式高精度测量技术和多传感器融合技术等三大关键技术，最终自主研制出了一款“工业机器人快速测量及标定系统”，打破国外技术垄断，为工业机器人提供具有完全自主知识产权的国产一站式标定解决方案。

差以毫厘，谬以千里。“目前，产品可以实现工业机器人的狭小空间范围测量和快速标定，标定后机器人定位精度获得显著提升，其精度标定技术已达到国内领先、国际先进水平。”邢亚珊说道，相较于进口设备，目前研发产品价格降低20%以上、体积降低94%、重量降低80%、测量所需空间降低95%，实现紧凑工位车间现场标定，产品已经在苏州、上海和广州等地进行了一定的应用。“再接再厉，希望未来成为国产机器人快速标定领域的领头羊，为中国实施制造强国战略添砖加瓦。”

策划：杨萍

记者：杨萍 实习生 马官雪

设计：蔡陈晨 潘思颖