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【专题】浙江省大湾区建设院士专家顾问团

日期:2020-04-06 01:38 作者:菲律宾贵宾会

  如今电脑、手机的存储空间正在以“TB”的速度增长,而存储器的体积却变得越来越小,那么这又是如何实现的呢?近日,记者随自然科学基金委员会办公室工作人员来到中国科学院宁波材料技术与工程研究所寻找其中的奥秘宏微操作机器人。

  什么是宏微操作机器人?研究员张驰解释说,所谓的宏微操作机器人,是将大行程宏平台和高精度微平台结合在一起使用,“宏”是指大行程,“微”是指精细操作。“有了这台神通广大的机器人,一方面可通过微纳米级定位系统实现超精密制造,另一方面又在较大的运动范围内实现了高效、高通量生产。”

  张驰告诉记者,随着我国产业的升级,对于精密加工的要求越来越高,需求越来越大,因此精密机械制造业发展的空间极大。在精密制造的过程中,由于传统的微平台行程小,高通量生产需要频繁启停宏平台,易引起微平台振动,影响定位精度;如果增加宏微平台调停时间,则降低了效率,因此在大行程范围内(几百毫米)实现高精度的定位(纳米级)是精密制造领域亟须解决的关键技术。

  在国家自然科学基金-浙江“两化融合”的支持下,张驰团队所研究的面向精密制造的宏微操作机器人通过建立低推力波动宏驱动电机和大推力密度微驱动电机设计理论与方法,提高宏驱动电机运动平稳性,增大微平台运动范围;建立刚柔混合宏微操作机器人的运动学、动力学分析理论与方法,揭示宏微运动系统的耦合机理;建立宏微操作机器人的宏微协调控制及振动抑制的策略与方法,提高了宏微系统的控制精度与作业效率,解决大行程和高精度之间的矛盾,为刚柔混合多自由度宏微操作机器人系统的设计、分析与控制提供新方法。

  据悉,张驰是中科院“百人计划”专家、浙江省机器人与智能制造装备重点实验室副主任,获浙江省“钱江人才计划”支持,还是IEEE高级会员、英国特许工程师,在ASM、希捷从事微/纳米级运动控制、宏微控制多年。主持国家基金、科技支撑计划、国际科技合作专项等国家、省部级、企业合作项目各类课题20余项,发表SCI/EI检索论文62篇,授权美国专利1件、国内专利28件,获得2015年中国专利优秀奖。

  据了解,宏微操作机器人潜在的应用领域有半导体晶圆的检测、细胞操作、细胞成像系统、纳米压印、微机电系统装配、纳米制造等领域。张驰告诉记者,目前团队已与宁波华仪宁创智能科技有限公司达成合作意向,即将投入该公司的细胞检测装置中进行应用,提高检测的精确度。

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