1.课题来源与背景： 该项目来源于广东省科技计划项目：强化喷研机器人关键技术及其智能制造装备研发(2017A010102014)，共计30万元。针对高端装备制造重大需求及前沿热点，本研究紧密围绕强化喷研机器人系统结构，加工力学理论，智能控制技术，多维传感技术，机器人动作规划，智能制造系统集成等多领域开展技术攻关，提出强化喷研机器人技术和智能制造工艺，研发出符合我省实际，以工业机器人减速器轴承为典型代表的关键核心零部件生产需求的强化喷研机器人智能制造装备，并进行其产业化示范和应用推广。

    2.技术原理及性能指标： 技术原理：以高性能轴承（套圈）为例，将待加工轴承（套圈）等关键核心基础件由上料机构中的进料通道中送入，自动循环输送轴承（套圈）到电磁无心夹具处的两个支承座上；落入到电磁无心夹具的轴承（套圈）由电磁无心夹具充磁后完成装夹，伺服电机带动主轴电磁无心夹具以及轴承（套圈）转动，启动气源开关，将研磨料、研磨改性液、高压气体组成的多相射流通过喷射装置向转动中的轴承（套圈）高速喷射研磨料，对轴承（套圈）进行表层的射流强化喷研控形控性加工，使之具备耐腐蚀，耐磨损、抗疲劳、长寿命、高承载能力等性能特点；当强化改性微纳研磨加工完毕后，由电磁铁推料机构将轴承（套圈）推向出料通道输出，并经退磁装置对轴承（套圈）的残磁进行消除。机器人主要采用相位控制（同步控制）的原理进行主要部件的运动控制，在实际生产中，机器人通过同步编码器采集设备的位置信息，通过运算得出控制输出，控制部件跟随设备同步运行。 性能指标：射流压力：40-80MPa；靶射距离：30-50mm；超声频率：20～60KHz；入射角：15-75°；磨料进给速率：0.4kg/min；强化液进给速率：5.5kg/min；横向进给速度：60mm/min；射流喷嘴直径：0.5mm；磨料直径：150-300μm；进给深度：2.5mm；工作环境温度：-15-60ºC；数据采样时间间隔：90us；铬镍合金磨料质量：100-300g；轴承钢磨料质量：160-360g；硅钛合金磨料质量：200-400g。

    3.技术创造性与先进性： 研发强化喷研多相湍流激振感应技术及其监控探头，并进一步研究其振动形态预测技术；高效通用的强化喷研机器人工件智能装夹系统开发与智能设计；喷研加工机器人行星转动装置力学模型的建立及其机构的智能化设计。

    4.技术的成熟程度，适用范围和安全性： 通过打造材料设计-制备-加工-成型-制造一体化的创新链，实现了强化喷研机器人产学研协同创新和成果产业化，取得显著经济社会效益，为提升基础件加工精度、表面质量、材料强度和工作性能提供关键手段，扩展至航空航天、轨道交通、海洋装备、精密机床、武器装备等关键领域，是解决高端装备服役性能共性瓶颈的必由之路和可靠途径，应用前景广阔。该研究属于重大突破性的高端装备高性能制造原始创新技术，且被国外禁运或长期依赖进口，打破了国际高端装备制造机器人厂商的垄断，技术可转化、可转移、可交易，快速实现自有品牌的市场化，关键核心零部件的精度、寿命、可靠性等关键技术性能指标将达到或超过国际领先水平，在国际舞台上彰显我国技术实力，增强民族品牌自信心，为核心件高性能微纳制造作出突出贡献并产生重要影响。

    5.获奖情况： 研究成果获国家农业科技奖、全国发明展览会金奖、广东省农业技术推广一等奖、中国国际“互联网+”创新创业大赛广东省冠军(金奖)等；培养研究生5名；研究成果成功应用于高端装备高性能制造、关键核心零部件智能制造、强化喷研、机器人智能装备、智能农机装备等领域，入选《国家绿色技术目录》及《国家水利先进实用技术重点推广目录》等，产生显著经济社会效益。