自适应夹持器与机器人导航——南乌拉尔国立大学机器人技术中心研发成果综述

Дата публикации: 09-08-2026 19:00:00

2025年8月，南乌拉尔国立大学荣获创建工业机器人技术发展中心的资助，成为创新城大学（Университет Иннополис）的卫星中心之一。在州长及车里雅宾斯克州政府的支持下，并与车里雅宾斯克锻压厂及“俄罗斯机器人”工厂协同合作，该中心在一年内已发展成为乌拉尔地区工业企业的重要聚集地。这里致力于开发夹持装置、机器视觉系统、教学综合体及自主机器人。我们现将中心的九项研发成果分为三辑综述呈现。第一辑聚焦南乌拉尔国立大学科学家如何为机器人打造夹持机构与导航系统。
无需重新调整的自适应链式夹持器
在需要处理易碎或尺寸不一零件的生产线上，传统刚性夹持器往往无能为力。南乌拉尔国立大学工业机器人技术发展中心研发了一款解决该问题的装置。其结构采用片状链条替代标准夹爪，可自动贴合工件轮廓，固定重量不超过10公斤的负载。该装置适用于不同形状和尺寸的零件：可处理截面范围为100至120毫米、高度范围为40至120毫米的工件。重要的是，更换产品型号时无需重新调整。该夹持器既可用作小批量生产的手动工具，也可集成至机器人复合系统中。
分形气动夹持器
中心的另一项研发成果是针对复杂形状工件的夹持装置，此类工件难以用标准方式固定。该夹持器能同时实现不少于六个接触点，从而可处理相对于初始抓取点位置可能随机的零件。该研发成果已于2025年在Digital Innopolis Days论坛上展出。
基于单摄像头的独特机器人导航系统
传统机器视觉系统通常使用两台摄像头来确定物体位置。南乌拉尔国立大学科学家提出了不同的解决方案：采用一台180°视角的全景摄像头、一个线性激光器（650纳米）及智能算法。该方案的主要优势在于，其算法在传统系统容易失效的条件下依然稳定运行：包括深色和高光泽表面、红色物体（激光线会与背景混为一体）、镜面反光，甚至激光条纹部分被遮挡的情况下。通过特殊处理可恢复激光线的连续性，机器人据此获取精确的三维目标坐标。该方法使机器人能够在不依赖昂贵多摄像头系统的情况下完成空间定位。

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