杜如虚：工业机器人的齿轮设计、制造及监控

2022-05-23 10:09

5月17日，以“创新赋能智造未来”为主题的OFweek 2022（第十一届）中国机器人产业大会在深圳顺利举行。

本次大会延续了过去十届的强大阵容，包括国内外院士及政府高层、科研专家、业内领军企业领袖等精英人士汇聚一堂，围绕全球前沿热点、核心技术、应用及商业模式创新、以及国家和社会热点话题进行重点探讨，分享机器人行业发展经验，把脉行业发展趋势，献策机器人产业发展瓶颈。

大会议程分为上下午两个场次，演讲主题分别为“机器人先进关键技术研究进展与趋势”与“机器人创新技术应用与实践”，各专家院士、企业高层，围绕机器人行业的多方面议题纷纷发表了自己的见解。

会上，加拿大工程院院士杜如虚带来了名为《工业机器人的齿轮设计、制造及监控》的主题演讲。

杜如虚：工业机器人的齿轮设计、制造及监控

加拿大工程院院士杜如虚

工业机器人的关键零部件之一是齿轮，特别是对减速器而言，齿轮的好坏直接决定了整个产品的质量。在谐波减速器的设计中，要关注大传动比、大力矩、高精度、同轴输出、结构紧凑等要点，要实现这些功能，必须高质量的齿轮，所以对于齿轮的设计、制造、质量控制及在线监控方法尤为重要。

杜如虚表示，齿轮的在线监控可分为三个步骤：

1.信号处理

硬件：传感器、滤波、传输、存储、…

软件：显示、统计分析、频谱分析、小波分析、…

2.建模

回归模型、模糊集合、神经元网络、决策树、…

3.决策

极大似然、阈值法…

为了更好的对机器人齿轮进行在线监控，可以从观测数据中学到尽可能多的知识，采用人工智能算法，修正各种质量问题及误差。这些人工智能算法包括：贝叶斯算法、逻辑决策、神经元网络、遗传算法、模式识别等等。

例如利用自增强学习算法（Self-guided learning），可以模拟工厂的定期检查与维护以及在线监控。自增强学习算法监控三部曲，包括预处理、建模、后处理。

杜如虚：工业机器人的齿轮设计、制造及监控

实例：机器人关节监控诊断

展望未来，杜如虚表示，齿轮新技术呈现出以下几个方面的特点：设计仿真优化，新材料（表面处理、润滑），精密加工，检测（产品检测、在线检测），新应用。

展望工业机器人的未来

在演讲的最后，杜如虚提出了对于未来机器人行业的思考：机器人行业怎样才能成功？

短期看市场，可以从宣传和关系网络两方面进行发力；中期看质量，要做好全程质量控制（设计、材料、制造、服务、回收）和全程价格控制（公司价格、社会价格）；而从长期来看，关键点是创新，包括产品创新、技术创新和人才创新。

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