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「勞動者素描」陳偉:「治」好了機器人的「帕金森病」

2024-05-03科技
01:27
央廣網上海5月3日訊息(記者林馥榆)日前,剛從北京捧回全國五一勞動獎章,上海新時達電氣股份有限公司企業技術中心主任陳偉又馬不停蹄地投入工作中。
陳偉長期從事交流電機控制、運動控制、機器人驅動控制關鍵技術研發,擁有發明專利32項,發表SCI和EI等學術論文24篇,打破了高精度電機驅動控制系統長期被國外品牌壟斷的局面,達到國際一流水平。
他帶領研發團隊堅持自主研發,實作了異步電機、永磁同步電機、同步磁阻電機的無速度傳感器向量控制;攻克了伺服系統自整定技術、全頻域振動抑制技術等多項伺服控制關鍵技術;研發出低頻抖動抑制技術,攻克了工業機器人低頻抖動的業界難題。上述核心技術的產業化套用,已累計實作直接經濟效益18億元,為推動中國驅動控制核心技術國產化替代作出了突出貢獻。
以下為陳偉的自述:
我叫陳偉,從事電機控制技術研究已有16年。我不單是一名工程師,還是一名「醫生」,因為我醫治好了機器人的「帕金森癥」。
工業機器人被譽為「制造業皇冠頂端的明珠」,是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標誌。然而,當機器人執行速度加快時,平穩性變差,會出現抖動,類似人類的「帕金森癥狀」。
人類的「帕金森癥」是醫學界難題,而機器人的「帕金森癥」是工業界的難題。工業機器人的結構與人類四肢相似,也是由關節和手臂組成,各關節必須協調聯動,才能實作動作的「穩定」「快速」和「精準」。要保持關節的靈敏性,必須對關節電動機進行精準的控制。我把機器人電動機控制比作人體「穴位」。但僅僅知道「穴位」的特征還不夠,我們必須從「經絡」角度出發才能進行系統性治療,「經絡」就是控制器與伺服驅動器之間的控制回路。
所以,我白天泡實驗室,晚上整理數據查閱文獻,從機械原理,到數學建模,到控制理論,到演算法設計等不停反復演算,電腦24小時不離身,這樣由點到面,再由面到點的反復推演,我終於找到機械振動與驅動控制之間的關系,把到了整個機器人的「脈」,最終利用多環節的多項技術結合治好了機器人「帕金森」病。透過對抖動抑制,機器人的各項效能指標得到大幅提升。例如新時達120kg碼垛機器人的節拍從原來的每小時搬運780包提升到1080包,執行效率提升30%,產品指標達到了國際先進水平,某些關鍵指標反超國際品牌。
先進的技術助力了產品的快速開發和市場的廣泛套用。目前新時達機器人產品系列超過10個,負載覆蓋3kg-600kg,機型60款以上,形成了豐富的產品矩陣。產品在3C、鋰電、光伏、金屬加工、汽車零部件等行業進行了規模套用,成為首家累計出貨量超過2萬台的國產品牌,有力推動機器人國產進口替代和產業鏈完善,助力制造業向高質素發展。
現在,我已經成立「陳偉創新工作室」,承擔著公司的重要研發專案,獲得國家授權發明專利32項,先後攻克了變頻器和伺服控制中10多項關鍵技術。有這樣一組數據,全球機器人三分之一產量在中國,中國機器人三分之一產量在上海,機器人產業已成為「上海制造」的一張新名片。能為中國機器人的發展貢獻一份力量,我很榮幸,也很自豪。
懷揣平凡之心,探索細節背後的原理,永不言棄,方出匠品,這是我對工匠精神的理解。我和我的團隊始終以「匠人」的認真態度去做每件事,緊跟時代、勇於創新、務求實效、讓機器人產業成為「上海制造」的一張靚麗名片。
(上海嘉定融媒體中心記者章澤生協助拍攝)
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