1、课题来源与背景：工业机器人广泛应用于汽车、电子、3C、装备、石油化工、医疗和物流等行业，是实现智能制造的基础。高性能伺服驱动器对工业机器人的高速、稳定、精确控制具有决定性作用，是工业机器人的核心关键技术。广东顺德西安交通大学研究院在机器人伺服驱动技术方面有深厚的研究基础，广州数控设备有限公司在机器人伺服控制器开发应用方面有丰富的经验，广东科捷龙机器有限公司在机器人开发应用方面有较强的技术积累和一定的市场。针对国产机器人伺服驱动器窜在的伺服带框低、抗扰动能力差的问题，发挥上述单位的优势，产学研用相结合，本项目围绕“高速抗扰工业机器人伺服控制技术研究应用”，在攻克工业机器人高性能伺服控制核心关键技术的基础上，开发高性能伺服驱动器，并在工业机器人产品上获得推广应用。

     2、技术原理性及性能指标：本项目以攻克高速抗扰工业机器人伺服驱动器关键技术为目的，研发了可适配三种总线协议的工业机器人Gsk-Link总线，提出了一种基于预测评价函数与滑模观测器的两步电流预测控制算法、一种综合考虑零矢量作用时间和电流环计算时间的混合更新方式电流环带宽扩展算法、一种可变增益的模型参考自适应惯量在线辨识算法；在此基础上，开发了具有在线惯量及负载识别、自整定和振动抑制功能的GR2030机器人伺服驱动器，该机器人伺服驱动器具有Gsk-Link总线接口，能适配三种目前国际流行的码盘协议，在各个速度段和全程范围内能平稳性运行，该伺服驱动器已在广东科捷龙机器有限公司生产的上下料机器人和某公司的自动插件流水线获得了应用；上述研究为提升国产高性能伺服驱动器性能及推动广东省工业机器人技术和产业的发展提供了技术支撑。

    3、技术的创造性与先进性：（1）适配三种总线协议的机器人控制系统Gsk-Link总线（2）基于预测评价函数与滑模观测器的两步电流预测控制算法（3）混合更新方式的电流环带宽扩展算法（4）可变增益的模型参考自适应负载惯量在线识别算法（5）高速抗扰机器人伺服驱动器。

    4、技术的成熟程度，适用范围和安全性：所研发的适配三种总线协议的机器人控制Gsk-Link伺服总线，可以适配EtherCAT总线、MECHATROLINK-III总线和GSK-Link伺服总线，满足了工业机器人控制系统的扩展需求；所提出的基于预测评价函数与滑模观测器的两步电流预测控制算法，不仅能够有效提高伺服驱动器的带宽水平，还同时解决了现有的两步电流预测控制方法中由于系统噪音和电气参数失配导致控制性能下降的问题；所提出的混合更新方式的电流环带宽扩展算法，解决了即时更新方式存在的伺服驱动器不能在零矢量作用时间内完成电流环计算问题；所提出的可变增益的模型参考自适应负载惯量在线识别算法，解决了传统模型参考自适应惯量识别算法存在的收敛速度和辨识精度相互制约问题；研发的高速抗扰工业机器人GR2030伺服驱动器，具备在线惯量及负载识别、自整定和振动抑制功能，具有Gsk-Link机器人伺服总线接口，能适配三种目前国际流行的码盘协议。

    5、应用情况及存在问题：本项目攻克了高速抗扰工业机器伺服驱动器关键技术，成功研发了高速抗扰工业机器伺服驱动器，并应用于广东科捷龙机器有限公司生产的上下料机器人和某公司的自动插件流水线，探索了适合广东省智能机器人产品研发的的新模式。所研发高速抗扰工业机器人伺服驱动器性能达到国内领先，具有广阔的国内市场，有望在国内机器人生产制造企业得到应用推广；所提出的高技术产品开发模式，为企业技术升级提供了良好的范例，有望在广东省得到推广。 直接经济效益：经过近5年多的实施，开发了工业机器人GSK-Link总线，已批量应用于GSK系列工业机器人产品；开发了高速抗扰工业机器人GR2030伺服驱动器，已经应用于广东科捷龙机器有限公司生产的上下料机器人和某公司的自动插件流水线，累计新增销售收入4000万元，累计新增利税400万元，获得了显著的经济效益。 社会效益：经过近5年多的实施，攻克了高速抗扰工业机器人伺服驱动关键技术，形成了机器人高速抗扰伺服驱动系统控制算法、关键技术和产品开发等一系列研究成果，开发的工业机器人GSK-Link总线，已批量应用于GSK系列工业机器人产品；开发的高速抗扰工业机器人GR2030伺服驱动器，已经应用于广东科捷龙机器有限公司生产的上下料机器人和某公司的自动插件流水线；申请发明专利2项、实用新型专利1项、软件著作权1项，发表论文3篇，制定新工艺3项，培养人才10名。通过本项目的实施，探索了研院所、制造企业、应用企业合作开发产品的新模式，为广东省智能机器人产品研发提供了参考，具有显著的社会效益。