在制造业智能化转型的浪潮中,机器人技术的突破正成为关键驱动力。由山东大学宋锐教授领衔的科研团队,凭借“机器人技能作业与安全协作关键技术与应用”项目,成功斩获山东省技术发明奖一等奖。这一成果历经十余年校企联合攻关,不仅攻克了机器人环境适配与灵巧作业的行业难题,更在安全防护与学习效率领域实现重大创新,整体技术达到国际先进水平。
传统工业机器人长期面临两大困境:要么固定点位重复动作,难以适应复杂工况;要么与人协同作业时存在安全隐患,碰撞后紧急停机易引发二次伤害。宋锐团队通过技术创新,首次提出柔性作业技术体系,彻底颠覆了机器人高刚度作业模式。机械臂不仅能承担汽车焊装、喷涂等重型任务,还能以0.014毫米的重复定位精度完成3C精密装配,甚至实现服装柔性缝制等传统机械臂无法触及的精细操作。在汽车线束穿接、软管精密组装等高难度工序中,这项技术已展现出显著优势。
安全防护机制的革新是该项目的核心亮点。团队研发的高密度阵列化多层柔性“电子皮肤”,结合视觉、接近觉与电流环力感知的多模态控制策略,构建起三级防护体系:视觉系统在20厘米外捕捉人员靠近并预警,接近觉传感器感知人体逼近时立即降速,即便发生触碰,机器人也会以低速触发安全制动。这种“接触前预警、主动避让”的模式,将安全防护从被动响应升级为主动预防,为行业树立了新标杆。
针对机器人学习效率低的痛点,科研团队搭建了国内首台工业级高精度双臂模仿学习具身作业系统。通过优化复杂力交互场景下的精准控制算法,机器人技能学习时长缩短至少20%,学习效率提升30%以上。这一突破显著拓展了机器人的应用边界,使其能快速适应多样化生产需求。
目前,该项目成果已在3C电子、汽车制造、服装加工等领域实现规模化应用。在手机柔性电路板装配产线,机器人以超高精度完成精密点胶;汽车喷涂车间内,机械臂替代人工执行高污染工序;服装加工厂中,协作机器人顺利实现柔性自动化加工。这些实践证明,国产协作机器人正通过技术赋能,深度推动制造业向智能化、柔性化方向升级。






















