该项目依托国家级机器人领域重点实验室研发，融合工业机器人、高精度力控、多维传感、AI算法技术，通过自主感知、决策与执行，旨在解决复杂曲面零件全磨削、抛光等表面处理工序长期依赖人工操作或半自动化设备，导致效率低下、质量不稳定、安全隐患突出等难题。

成果已经形成产品，应用场景包括：

1、航空发动机叶片/叶盘类等零件磨抛；

2、航空结构件机器人磨抛；

3、大型铸件磨抛；

4、航天制造领域部件磨抛；

5、铸造与模具制造行业磨抛；

6、能源核电、汽车、船舶等曲面和叶片打磨；

7、家电、家具与建筑装饰行业构件处理和曲面打磨。

复杂曲面机器人智能磨抛技术能在复杂曲面工件表面上切除薄材料层，达到工件尺寸要求、减小工件表面粗糙度。复杂曲面机器人精密磨抛装备主要由工业机器人、六维力传感器、磨抛工具、离线编程和在线监控软件系统、工艺数据系统等构成，关键技术包括：

复杂曲面机器人磨抛加工机理和表面完整性控制方法；

复杂曲面机器人柔性磨抛的磨抛力预测及其稳定性控制方法；

具有优良运动几何学性质和光滑动力学特性的柔性加工轨迹设计方法；

复杂曲面零件磨抛表面高精度测量及加工误差分析方法；

复杂曲面机器人研磨抛光离线编程、三维动态仿真软件系统。

应用领域：大型薄壁零件的机器人柔顺磨抛；叶片、叶盘精准柔顺磨抛系统；复杂结构零件的机器人磨抛；大型铸造零件的机器人打磨。

市场增长潜力：当前，机器人自动化磨抛技术已在汽车零部件、五金卫浴、家居及3C行业等标准品轻质材料表面磨抛有一定应用，但在航空航天、海工船舶、核电能源等领域非标品重载磨抛应用几乎空白，其中铸锻件、模具、焊接切割件、增材件、表面改性件等结构件急需重载高精度磨抛技术，其市场需求巨大。然而，当前机器人重载磨抛应用几乎是空白，并且由于磨抛震动、噪音、粉尘、能耗高、环境恶劣等因素造成的打磨工人短缺，以至机器人自动化磨抛需求日益凸显，年均增速29%，2025年全球机器人磨抛市场预估650亿元，未来机器人磨抛市场需求将达万亿以上。

• 该项目已进入工程样机阶段

产品研发与验证：本项目科研团队建立了大型铸件在磨抛过程中的刚性加工磨盘损耗物理模型，用于预测磨抛过程中磨盘的磨损情况；通过生成一系列具有最短路径长度特征的测地线偏移路径，并将其转换为参数插值路径，进一步在关节空间实现光顺性优化。科研团队通过将多目标优化函数和运动学约束代入改进的优化算法，实现磨抛时间、关节冲击和磨盘磨损的折中最小化。

仿真和实验结果证明了科研团队所提出的路径规划方法在大尺寸铸件加工精度、稳定性和效率方面的优越性，为高效利用刚性磨具、减少更换及预测磨具磨损情况提供了新的思路与解决方案，有望助力大尺寸高精度复杂曲面工件的高效高精自动化磨抛加工。