工业机器人是指广泛用于汽车、电子、物流等工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置。随着科学技术的不断发展，用工业机器人替代机床实现高柔性、低成本加工成为智能制造装备技术的重要发展趋势。由混联机器人构成的机器人化加工装备（下称“混联加工机器人”），是我国航天航空等重点领域实现高性能制造急需的核心装备。

西班牙龙信和瑞典艾克斯康公司生产的混联加工机器人是世界上仅有的两款商业化产品，通过专利壁垒长期独霸国际市场。在国家重点研发计划、国家自然科学基金等资助下，天津大学机械工程学院刘海涛教授主持完成的“高性能混联机器人关键技术及工程应用”项目，解决了混联加工机器人机构创新、设计理论、关键技术中的难题，打通了从自主设计到工程应用的全链条，获得2021年度天津市技术发明一等奖。

该项目首创混联加工机器人新机构，打破国外专利壁垒，可搭建各类适用于铣削、制孔、焊接、抛磨、装配等作业的单机和多机制造系统，在航天航空、轨道交通、船舶制造等领域具有广阔的应用前景。

为提高机器人的静动态精度，项目将机器人学、结构动力学、大数据分析有机结合，突破了高速高精度五轴联动控制、位姿误差综合补偿、平滑与运动平稳轨迹规划、高效精准视觉定位等一系列核心关键技术。在此基础上，项目研制出3种规格混联加工机器人新产品，经第三方权威机构检测，机器人的空间重复和定位精度、最大加速度等性能指标与国外同类产品技术水平相当，实现了从“追赶”到“并跑”的技术跨越。

截至目前，该项目先后开发出以混联加工机器人为核心的全向移动铣削、光学元件超精密抛光、空间型线搅拌摩擦焊接、汽车模具抛磨等系列新型工艺装备，率先实现了在航天航空、新能源、汽车制造等领域的工程应用，解决了一批我国重大工程中的制造难题。“面向我国高端制造领域对机器人化加工装备的重大需求，课题组将持续拓展所研发的混联加工机器人的应用领域，为提升我国高性能加工机器人的技术水平、推进制造业创新驱动发展提供技术支撑。”项目负责人刘海涛教授表示。（津云新闻编辑李松达）