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发布日期:2020年08月31日
李亮:聚焦机器人关键技术

李亮正在做四工位机器人上下料系统测试。

本报记者 王梓萌文/图

8月24日,在宝鸡市陈仓区的法治文化广场,一场别开生面的科普宣传活动正在进行。广场上,一个不到半米高的体操机器人在展示俯卧撑、翻跟斗等一系列动作,除此之外,它还能与周围的人进行简单对话。而手势机器人是由履带车外加一个具有5个关节的机械臂构成,人们戴上一副专业手套,就能控制机器人进行行走、抓取等动作……

“机器人看似简单的动作背后,实际上是由一系列严谨而复杂的指令组成。”陕西省机器人关键零部件重点实验室专职副主任李亮告诉记者,对于幕后的创作团队来说,在机器人编程过程中往往需要考虑很多因素。

李亮酷爱机器人,作为宝鸡文理学院机械工程学院副教授,他在机器人领域已有10余年的研究经历。自2009年步入机器人行业以来,李亮一直致力于将科研成果应用于实践,用自己所学更好地服务于机器人产业的发展。多年来,他在机器人领域的国内外学术期刊上发表论文10多篇,获批国家发明专利2项,主持了包括“陕西省重点研发计划”“陕西省自然科学基金”等在内的多项科研课题,并先后获得“宝鸡市第十一批有突出贡献青年拔尖人才”“陕西省优秀科技工作者”等荣誉称号。

机器人可以大致分为服务机器人和工业机器人。我们通常见到的是在非制造环境下使用的服务机器人,如在银行里帮助引导或在饮品店制作冰激凌的机器人。在制造环境下使用的是工业机器人,如在工厂内进行焊接、搬运、装配的机械臂,或是运送物料、无人驾驶的小车。李亮告诉记者,他与团队研究制造的机器人关键零部件主要就应用于工业机器人上。

“机器人核心零部件一直是困扰国产机器人发展的一个瓶颈问题。”李亮说,“如何突破这个瓶颈,使机器人特别是工业机器人产业得到快速稳定发展,是我们机器人领域从业者长时间追求的梦想。”

通过不懈的努力,2016年,李亮被评为陕西省中小企业首席工程师。也是从那一年开始,他依托宝鸡市机器人试验检测工程技术研究中心,与宝鸡市的两家企业联合组建研究团队,共同开展关节减速器的测试、工业机器人的标定与校准等工作。短短两年内,团队取得了机器人测量与标定、减速器性能参数检测等研究成果,并成功应用于关节减速器定位工装设计、深海潜水器载人舱真球度形位公差测量等领域,解决了企业的技术难题。

“减速器作为机器人的关键零部件之一,内部的一些零件在加工制造过程中要求苛刻,既要保证几何精度,还要满足相位条件,所以制造难度大,需要设计专门的工装,才能在现有条件下保证零件的加工质量,满足产品需求。”李亮介绍,工装作为生产工艺装备,在机械生产过程中非常重要,针对企业现有的生产条件,只有把工装做好,才能在保证质量的同时实现批量化生产。

针对这些问题,李亮带领团队与宝鸡思迈龙工业机器人科技发展有限公司开展“SG系列机器人用减速器试验方法”研究,针对SG-40F型号减速器,建立定位工装和关键零件形位公差的测量方法,在企业的实际生产中验证了该方法有效可行,解决了SG系列减速器加工制造过程中重要指标测量的关键技术问题。

对于深海潜水器载人舱来说,外形越接近于球体,在深海处受压就越均匀,潜水能力就越好,所以有效测量深海潜水器载人舱的真球度就显得尤为重要。

“真球度,即评估所加工的球形装备与真实球体的差距。在过去,受制于没有相应的设备,往往需要将制造好的球形载人舱运到外地测量,成本高、耗时长。”李亮说。2017年,他与团队运用机器人的末端三维测量技术,通过光学方法进行载人舱真球度的测量,最终这项技术在深海潜水器载人舱几何参数测量上取得了成功,得到了企业的认可,为深海探测作出了贡献。

除了科研工作外,李亮还带领团队长期致力于科普宣传工作。2016年,李亮牵头创办了“宝鸡市机器人智能制造众创空间孵化基地”,不但充分展示了学校的最新研究成果,还能让更多城镇居民了解到智能机器人、3D打印、激光三维重建等前沿技术,起到了良好的科技宣传展示效果。

“下一步,我们将继续围绕宝鸡地方产业的具体需求,依托省级重点实验室和众创空间孵化基地,进一步深化校地、校企合作,在机器人关键零部件、机器人系统集成应用、空间测量等领域开展科学研究、教育培训、科普宣传工作,进一步加强与国内外科研院所的联系,促进科技成果转化,为机器人产业的发展贡献我们团队的力量。”李亮说。

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