成果名称: 高端机器人减速器改性调控及动载性能提升关键技术
完成单位: 广州大学,佛山隆深机器人有限公司,佛山大学,广州市昊志机电股份有限公司,广东省科学院中乌焊接研究所
主要人员: 梁忠伟,蒋玲莉,雷群,陈新,邹涛,汤秀清,韩守磊,张宇鹏,李学军,唐弓斌,萧金瑞,苏鑫,王海燕,赵传,寇惠,庄集超
介绍: 一、课题来源与背景:关节减速器是夯实高端机器人产业发展重大战略的基础,处于国家高新技术价值链顶端和现代产业链核心环节。我国作为全球机器人制造业核心区和主阵地,已进入构建新质生产力的关键时期,明确将精密减速器列为重点领域开展优先攻关。减速器作为运动关节和动力传递核心功能部件,占机器人整机成本的30-40%以上,直接决定机器人性能表现和服役寿命。由广州大学牵头,联合佛山隆深机器人有限公司、佛山大学、广州昊志机电股份有限公司、广东省科学院中乌焊接研究所等,依托国家省部重点科研平台,组建了长期稳定的“产、学、研、用”联合攻关团队,面向复杂苛刻工况下高端机器人服役性能重大需求,开展减速器改性调控及动载性能提升关键技术研究。课题来源包括:
[1] 国家重点研发计划,2023YFD2101004,智能餐厅机器人技术与装备集成示范
[2] 国家重点研发计划,2018YFB2000505,精密机床主轴示范应用及工业验证平台
[3] 国家自然科学基金,51975136,机器人轴承强化微纳研磨效应及形貌演变机理
[4] 广东省重点领域研发计划, 2019B090917004, 高精度高可靠性智能机器人谐波减速机关键技术
[5] 广东省重点领域研发计划, 2017B090910010, 工业机器人关节谐波减速器关键技术研究与应用
二、技术原理:针对高端机器人减速器动态载荷、摩擦与传动交互作用机理、轴承齿轮柔轮等关键零件制造工艺、动载性能提升等难题,开展精密减速器改性调控及动载性能提升关键技术研究:
1)针对机器人复杂的动态载荷,创建了精确描述减速器切向法向扭矩载荷及其时-空特性分布的动态载荷谱,解决了减速器复杂动态载荷解析难题。
2)针对减速器摩擦与传动作用机理,提出了基于自润滑涂层的接触面磨损抑制技术,攻克了载荷-摩擦耦合环境下减速器传动性能控制难题。
3)针对轴承齿轮柔轮等零件制造工艺现状,研发了激光-磁场辅助的材料梯度组织跨尺度宽域改性调控技术,实现了减速器轴承齿轮柔轮耐磨损抗疲劳制造。
4) 针对减速器动载性能提升困难,通过制定高精度保持性和高可靠性等性能评价指标,实现了减速器全周期服役验证,显著提升了高端机器人减速器的动载性能。
三、技术创造性与先进性:中国机械工业联合会鉴定委员会认为:该技术难度大、创新性强,整体技术达到国际先进水平,其中减速器跨尺度宽域改性调控技术处于国际领先水平。
四、技术成熟程度:该项目突破了国际精密减速器技术封锁与垄断,助力我国高端机器人关节减速器关键技术跨越式发展,提高了广东省、粤港澳大湾区及国家机器人产业核心竞争力,示范带动了相关产业链新质生产力快速发展,具有重大意义和应用价值。
五、应用情况:项目产品已通过国家机床质量监督检验中心、国家自动化装备质量监督检验中心等第三方机构检测,并在昊志机电、隆深机器人、巨轮机器人、国机智能等企业项目中得到应用,实现了高端机器人关节减速器设计、制造、装配、验证、测试等工艺环节及规模化量产目标,经济和社会效益显著。
六、历年获奖情况:该项目入选国家绿色技术、中机学会绿色制造丛书、中国机械联工业设备智能运维蓝皮书、中国微纳米学会突破短板关键技术等,获广东省科技进步一等奖、中国机械工业科技奖、全国发明金奖、中国专利优秀奖、以及中国先进技术、互联网、挑战杯、智能机器人大赛(全国特等奖一等奖、省金奖一等奖)等。
批准登记号:
登记日期: 2025-12-03
研究起止时间: 2014-01-01至2024-12-31
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 中国机械工业联合会
评价日期: 2025-09-06