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世界超级工程总目录,中国超级工程再创世界之最( 二 )

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每1分钟就能完成一辆轿车后侧围板的制造
安徽芜湖的汽车厂里，26台国产大负载机器人正在生产汽车后侧围板，这些机器人手腕部可以负载210公斤，它们精准抓取、上料、自动识别焊缝进行焊接，每1分钟就能完成一辆轿车后侧围板的制造 。
如今 ， 全球约三分之一的工业机器人都应用在汽车厂 。但是 ， 纵观中国120家汽车厂，90%以上的机器人都是国外进口 。如果不能实现自主可控，会对整个产业影响深远，国内科研人员要补上这个环节 。
大负载机器人最难攻克的就是精度 。今天，这台210公斤大负载机器人的重复定位精度已经达到了0.072毫米，向0.06毫米的国际一流标准又靠近了一步 。
中国生产工业机器人的企业有数百家，但是，能够批量生产100公斤以上大负载多关节机器人的国内公司不超过10家 。
大负载机器人，这是中国机器人企业亟待翻越的一座高山 。
精度保持性达到0.3弧分
中国人终于可以生产出高精度的RV减速机
在工业生产中，能挑大梁的机器人往往需要负重50公斤以上，这些顶梁柱的肘关节必须要用载荷更大的RV减速机 。
中国工业机器人一年的产量已经达到44万台 。但是，长久以来，70%的RV减速机都是外资品牌 。
2015年，北京工业大学教授张跃明决定向这一国内空白技术发起挑战 。
打开RV减速机，里面就像一个太阳系，既有太阳轮，也有行星轮 。这就是RV减速机的摆线行星轮，它们就像围绕太阳的行星，既有自转也有公转，自转一圈的同时公转40圈，通过多组行星运动实现精密传动，把电机的高速转动降下来 ， 同时增大转矩，驱动机器人手臂旋转 。
摆线行星轮是RV减速机里的核心部件，摆线行星轮一般有39个齿，每个齿的廓线形状必须保持一致 ， 稍有误差就会影响整个RV减速机的传动精度 。
经过上万次的反复优化，一套独特的摆线行星轮修形设计方法形成了，保证39个齿形的廓线误差控制在4微米以内 。
经过十万次的测试， RV减速机的精度保持性达到了0.3弧分，彻底解决了磨损严重的问题 。跨过严苛的微米制造，中国人终于可以生产出高精度的RV减速机 。
“中国机械臂”惊艳太空
炫酷堪比变形金刚
2022年11月17日，神舟十四号航天员出舱执行任务 。这是中国空间站T字构型完成后的首次出舱活动 。
和三位宇航员密切协同的是两条“神奇”的机械臂 。
大机械臂名叫“天和机械臂” ， 承载力可达25吨 ， 堪称中国空间站的“大力士” 。
小机械臂名叫“问天机械臂”，虽然承载力只有3吨 ， 但十分灵活 。
天和机械臂有两根臂杆，7个活动关节，展开长度10.2米 。这么长的一个机械臂，要在零重力环境下 ， 移动范围覆盖所有作业区域，精度还必须达到5厘米以内 。
研发团队一筹莫展的时候，一位工程师用圆规画图，猛然受到启发 。就像圆规一样，他们也让大型机械臂的两只手当“脚”，互为支点，交替切换向前移动，实现爬行转移 。
年轻的中国工程师们 ， 打破常规，独具创新，让天和机械臂执行任务的精度达到毫米级，出色完成天舟货运舱抓取和舱段在轨转位，被网友们称作“百变金刚” 。
中国开展太空机械臂的研发比国际上晚了40年，但是我们的进步速度却让世界为之惊叹 。


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