科技日报记者 龙跃梅
5月29日一大早，吴文镜走进高端重载机器人全国重点实验室（以下简称美的蓝橙实验室）开始了一天的忙碌。作为该实验室整机设计学术带头人，他主要聚焦机器人整机设计技术，以及下一代高性能重载机器人整机。
2022年，美的蓝橙实验室由科技部批准建设，是佛山市唯一的全国重点实验室，也是机器人领域唯一依托企业平台的全国重点实验室。
在第九个全国科技工作者日前夕，科技日报记者走进了蓝橙实验室，探访实验室科研人员如何“玩转”重载机器人。
破技术难题
蓝橙实验室主要聚焦机器人核心零部件、整机设计、智能控制与智能应用等四大技术创新领域进行深入研究和探索。
吴文镜过去曾主导研发几公斤到数百公斤负载十余款工业/特种机器人、机器人设计平台，聚焦机器人及相关高性能运动系统设计等。
“蓝橙实验室要解决的，一定是难啃的‘硬骨头’。”吴文镜说，机器人的精度、刚度等方面，行业内希望有5倍或10倍的提升，但当前又满足不了，实验室就聚焦对先进技术的研发。
朱仕元是美的蓝橙实验室精密传动高级研究员，致力于传动领域技术研究及产品开发，涉及高转速低噪音齿轮传动及精密传动等领域，如EV齿轮箱、RV减速器、人形摆线减速器等。
众所周知，RV减速器长期被一些国外企业垄断。RV减速器背后是多学科的融合创新，涉及材料的热处理、摩擦学、力学、润滑等，攻坚这块创新高地非常不容易。
朱仕元说，最终基于多学科融合，把研究成果结合在一个平台上面去做RV减速器，现在已在某些型号上实现关键技术突破，并在往进一步产业化推进。
据了解，美的蓝橙实验室在高精度长寿命减速器、大功率伺服电机、机器人控制平台、实时视觉伺服机器人系统、高性能伺服系统等关键技术方面取得了突破，部分技术达到国际领先水平。
向产业迈进
侯澈现任美的蓝橙实验室运动控制负责人，致力于机器人运动控制核心技术研究，主导开发重载机器人全闭环控制系统，大幅度提升重载机器人在加工作业条件下的控制精度。
高端制造，对机器人的绝对精度要求越来越高。机器人在不同负载条件下，柔性不同，精度也就不同，无法保证制造的一致性。
“我们通过引入全闭环控制系统，加上高阶柔性模型的补偿方法来解决这样的问题。”侯澈说，最开始根据一些已有的理论方法开展实验研究，精度达不到应用要求，后来通过不断改进算法，模型与传感系统，将已有理论与工程实践相结合，来逐渐提升精度，从而达到产业化的要求。
杨雷是美的蓝橙实验室电机驱动负责人，自2020年加入美的中央研究院后一直从事机器人伺服电机及驱动控制方面的研究。
重载机器人，对电机要求非常高。如把电机接装到机器人上，在一些极端工况，转子温度可能会达到150℃的高温。
“在传统的伺服行业里，是想象不到这样严苛的工况。”杨雷说，针对一系列富有挑战性的极限工况，团队想了很多的技术方案去解决，取得了重要进展。比如，重载伺服电机，电机产品方面已经适配到200公斤级机器人，实验室正在开发适配500公斤级-1200公斤级机器人的重载伺服电机。
据了解，美的蓝橙实验室在机器人领域取得了显著的科研成果。例如，实验室研发的高精度3D结构光工业相机，具有精度高、抗干扰力强、极致设计，以及智能化程度高等优势，已经在工件上下料、工件焊接、精密装配及物流分拣等机器人视觉应用场景中实现批量化落地。
未来，蓝橙实验室将继续发挥其在前沿科技创新方面的领先优势，通过整合资源，助力科技进步与产业升级，为提升我国机器人产业的影响力和竞争力作出更多积极贡献。
（受访单位供图）
