机器人智能制造技术与装备研究所专业从事航空航天高精度机器人智能装备研发，以国家重大需求为导向，先后承担国家自然基金、国家重点研发计划、军委科技委基础加强计划、国家04重大专项、国防基础科研等国家及省部级科研项目，自主研制了高精度单机器人制孔/铆接、双机器人协同钻铆、双机器人高精度铣削等系列化智能装备，并成功应用于各大主机厂/院/所。形成了以方案制定、产品设计、自主制造、安装调试、装备运维为一体的研制模式，创新了机器人精度补偿核心技术，突破了离线任务规划、作业刚度强化、多功能末端执行器、智能工艺自适应控制等关键技术。瞄准领域内关键“卡脖子”技术，探索国产化高精度机器人、大负载人机协作、多机器人协同等前沿技术，研发集制孔、铣削、检测等于一体的多异构机器人协同装配系统，致力于建设成具有国际先进水平的高精度机器人智能装备研制平台。
技术简介
（一）机器人多级综合精度补偿技术：由于机器人串联的结构和制造、装配等因素影响，机器人普遍存在绝对精度低的问题，无法满足高端复杂大部件加工需求。
■ 提出了基于误差相似度的工业机器人绝对定位精度补偿方法，建立了空间最优采样点多目标优化模型，有效补偿了运动学误差，将机器人定位精度提高5~10倍。
■ 针对齿轮传动回差、柔度误差及关节装配误差等非几何误差，提出了基于关节反馈的机器人位置误差补偿策略，将重复定位精度提升至0.04mm，绝对定位精度0.15mm。
■ 针对机器人轨迹精度低的问题，构建了双目视觉伺服全闭环控制系统，设计动态路径补偿控制器，结合异步Kalman滤波器，实现定位精度0.05mm，轨迹跟踪精度达0.2mm
（二）多源信息融合的工艺自适应控制技术：针对航空航天产品尺寸大、刚性差、零件多，精度要求高等特点，在已有的几何特征驱动的工艺参数基础上，建立了感知特征优先的，融合工艺和几何特征的工艺在线自适应修正方法，提出了多源信息融合方法，建立了多质量因素耦合的工艺综合评价模型，发现了感知信息与钻铆连接强度和疲劳寿命的关联规律，发明了多材质、复杂叠层材料的智能加工新工艺方法。
（三）减振抗冲模块化多功能末端执行器：针对机器人-工件弱刚性导致加工易颤振的问题，创新了减振抗冲模块化多功能末端执行器设计方案，提出了双极气动阻尼缓冲结构与压力脚辅助刚度强化结构，实现了制孔、铆接、铣削、基准检测、法向找正、自动送钉等功能的模块化集成，自主研制了制孔、抽铆、电磁铆接等多传感器融合的系列化多功能末端执行器。
（四）基于空间相似性的机器人变参数刚度辨识与强化技术：现有的机器人关节刚度辨识主要是静刚度模型，其建模精度有心，无法准确表述机器人在不同作业空间的刚度分布特征。建立了基于关节刚度空间相似性的空间变参数刚度辨识模型，提出了基于作业任务的定向刚度强化与量化评价方法，形成了耦合运动学与刚度性能的机器人加工姿态综合优化方法。
（五）大负载结构件人机协作装配技术：针对航空航天大负载高精度的装配需求，提出了人机协作柔顺装调方法，结合机器人负载自主辨识和实时补偿方法，获得末端重力和重心，消除力控过程中的，通过力传感器信息分析人类意图，建立机器人导纳系数标定图，并根据人类意图确定反向、加速和减速阶段导纳系数，结合虚拟墙防碰撞机制，实现大负载结构件人机协作柔顺装调。
（六）多机器人协同协作机制与任务智能在线规划：根据航空航天大部件加工需求，探索多机器人装配任务建模方法，研究加工特征的工艺相似度聚类算法，形成大部件装配的加工任务簇；探索多机器人装配系统的多智能体控制方法，针对分布式多机器人系统，提出基于任务与资源驱动的动态自组织协作架构；针对多工艺、多约束、并行化的多机器人协同大部件装配任务，研究协同任务规划问题的多机协商策略，重点解决系统任务分配与计划协调难题，并研究离散事件的动态调整策略，实现多机器人的在线自适应调整与冲突消解。
（七）系列化机器人智能装备：针对单一机器人装备无法满足航空航天武器装备大尺寸、多品种、小批量的加工需求，创新了多功能末端执行器、机器人、集成控制软件与移动平台相融合的快速可重构集成方案，成果研制了系列化机器人智能钻铆装备。
