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高性能机器人专用伺服电机和驱动器关键技术研发与应用
自主高性能工业机器人伺服系统,核心部件国产化,打破国外垄断。
产品类型
伺服系统
产品标签
其他资源效率提升
伺服电机
前馈控制
驱动器
高速总线
工业机器人
产品成熟度
大规模市场推广/大规模生产
适用行业
制造业
适用场景
智能制造
产品创新性
本项目自主研发的伺服电机和驱动器,突破国外技术垄断,填补国内空白,是高性能工业机器人的重大技术升级。
潜在经济效益
该产品已实现销售收入7136万元,新增利润1396万元。未来将大幅降低国产机器人成本,提升其技术和市场竞争力,打破国外垄断,填补国内空白,并推动中国高端智能装备产业发展,带来显著的经济效益增长。
潜在减碳效益
该伺服电机和驱动器通过高功率密度设计和共直流母线四象限控制,直接实现机器人节能运行,显著降低能耗。
产品提供方
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上海新时达电气股份有
上海新时达电气股份有
上海新时达电气股份有限公司致力于工业自动化与机器人技术,赋能智能制造转型升级。
中国, 上海市
产品详情

本项目属于先进制造技术与基础核心部件领域。
伺服电机和驱动器是工业机器人的核心部件,为机器人提供动力,是机器人的“心脏”,约占工业机器人整机成本的2030%。当前,国内自主机器人厂家多数采用进口伺服电机和驱动器产品,导致国产工业机器人在技术上受到限制,在成本上也难以与国外同类产品竞争。为提升工业机器人核心部件国产化能力,本项目自主研发了具有自主知识产权的伺服电机和驱动器,是高性能工业机器人的重大技术突破,主要攻克六大关键技术:
(1)高速总线控制关键技术:是机器人控制器从动力学角度参与伺服控制的基础,本项目通过“高速以太网总线接口的自适应技术”、“基于以太网总线的节点间高精度同步和补偿方法”等技术,提高了工业机器人多轴同步精确插补控制,进而保证了机器人运行的稳定性和精度;
(2)基于动力学前馈控制关键技术:自主研发了“在线惯量辨识控制”、“转矩和速度前馈控制”等技术,配合机器人控制器实现机器人动力学控制,保证了机器人精确稳定的运行,避免机械特性在运动中对轨迹的影响;
(3)机器人关节振荡抑制关键技术:自主研发的“基于最小方差估计理论的伺服状态估计器”和“谐振抑制控制”等技术,提高了伺服系统在超低速时的控制精度,突破了机器人低速运行时的末端抖动,大大提高如焊接等的工艺质量;
(4)人机协作控制关键技术:通过“安全转矩关断(STO)、安全停车(SS)、安全抱闸控制(SBC)和断电同步控制”等技术的开发,为人机协作提供了有力的安全技术保障;
(5)节能控制关键技术:通过“高功率密度伺服电机设计技术”、“共直流母线四象限控制”技术开发,在提高了机器人加速和制动性能的同时实现机器人节能控制;
(6)机构优化关键技术:通过“单电缆控制”、“模块化伺服控制”等技术开发,突破了机器人本体编码器线布线难、抗干扰性差的难题,大大提高了机器人的可靠性和运行效率。
该项目实施过程中,开发了高性能工业机器人专用伺服电机和驱动器新产品,获得国家授权发明专利4项,实用新型4项,申请发明专利13项;发表论文11篇;获得中央预算内投资计划项目1项、上海市重大研制专项1项。与哈工大联合培养了2名博士,14名硕士,为企业培养、输送了一批技术骨干。
本成果经专家组评审,一致认为本项目产品在原理和设计上具有创造性,无论从机器人产业需求、整体的性能及应用场合适应性均是一次技术的升级。专家组组长李贻斌认为该项目产品部分技术性能指标优于国内外同类产品,技术水平总体上达到国际先进,具有良好的产业化前景,建议尽快推广。目前科研成果已经转化为新产品,据不完全统计,自2013
2015年,已实现配套六自由度机器人超过2500台。累计实现销售收入7136.3万元,新增利润1396.2万元,上缴税收1213.1万元,受益机器人主机产值超过2亿元。
本项目产品自2013年开始配套六自由度工业机器人,现已在新时达、埃夫特、众为兴、司塔珂等工业机器人上实现量产,打破了国外厂商的封锁和垄断,填补了国内在该领域的空白。该产品有望极大提升中国工业机器人及其他高端智能装备的技术水平和市场竞争力。

最后更新日期
07:45:52, Nov 05, 2025
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