本項(xiàng)目主要解決此市場(chǎng)痛點(diǎn),將3D打印技術(shù)和液壓系統(tǒng)相結(jié)合,設(shè)計(jì)一套輕量化的液壓機(jī)械臂,特別適用于航空航天、軍工、勘探、安防、排爆、物流搬運(yùn)等特種機(jī)器人領(lǐng)域。對(duì)比同體積和質(zhì)量的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá),扭矩可增加4倍以上。
一、項(xiàng)目進(jìn)展
已注冊(cè)公司運(yùn)營(yíng)
二、企業(yè)信息
企業(yè)名稱 | 上海埃曼機(jī)器人有限公司 | ||
企業(yè)法人 | 唐鋒 | 注冊(cè)時(shí)間 | 2021.8.19 |
注冊(cè)所在省市 | 上海 | 組織機(jī)構(gòu)代碼 | 91310113MA7B0CQ912 |
經(jīng)營(yíng)范圍 | 機(jī)器人及其配件的研發(fā)、銷售 | ||
企業(yè)地址 | 上海市寶山區(qū)上大路668號(hào) | ||
獲投資情況 | EFG天使基金 |
三、負(fù)責(zé)人及成員
姓名 | 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) | 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 |
唐鋒 | 材料科學(xué)與工程/冶金工程 | 2020.09 |
黃夢(mèng)婷 | 材料科學(xué)與工程/冶金工程 | 2020.09 |
劉翔 | 材料科學(xué)與工程/冶金工程 | 2020.09 |
四、指導(dǎo)教師
姓名 | 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) | 職務(wù)/職稱 | 研究方向 |
王江 | 材料科學(xué)與工程 | 教授 | |
陳超越 | 材料科學(xué)與工程 | 講師 |
五、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
目前市面上使用的機(jī)械臂、機(jī)器人95%以上為電機(jī)驅(qū)動(dòng),存在負(fù)載小,抗干擾能力差,續(xù)航短的問(wèn)題,難以滿足人們對(duì)負(fù)載日益增長(zhǎng)的需求。而液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂、機(jī)器人在相同功率下可以提供更大負(fù)載,對(duì)外界干擾不敏感,但同樣存在一些問(wèn)題,比如液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓元器件體積大,質(zhì)量大,漏油,散熱差等,因而很少被采用。在大負(fù)載、移動(dòng)式機(jī)器人領(lǐng)域二者難以兼顧。
本項(xiàng)目主要解決此市場(chǎng)痛點(diǎn),將3D打印技術(shù)和液壓系統(tǒng)相結(jié)合,設(shè)計(jì)一套輕量化的液壓機(jī)械臂,特別適用于航空航天、軍工、勘探、安防、排爆、物流搬運(yùn)等特種機(jī)器人領(lǐng)域。對(duì)比同體積和質(zhì)量的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá),扭矩可增加4倍以上。
從最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就采用增材制造思維,打破傳統(tǒng)加工工藝的限制,因而設(shè)計(jì)更加多樣化。然后將關(guān)鍵液壓元器件也采用輕量化設(shè)計(jì),金屬3D打印工藝加工,部分液壓元件外殼可進(jìn)一步與機(jī)械結(jié)構(gòu)件集成,使整體更加輕量化,簡(jiǎn)潔化。
團(tuán)隊(duì)目前已為中電X所開(kāi)發(fā)一套原型機(jī),產(chǎn)品于2021年7月交付,目前在開(kāi)發(fā)第二代產(chǎn)品。今年1月與浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院簽訂三年合作開(kāi)發(fā)協(xié)議,開(kāi)發(fā)一款用于軍工的機(jī)械狗腿部關(guān)節(jié)等項(xiàng)目。
成果類別 | 成果名稱 | 相關(guān)團(tuán)隊(duì)成員 | 相關(guān)指導(dǎo)老師 | 備注 |
上海大學(xué)第七屆“科創(chuàng)杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 | 基于增材制造的多自由度液壓機(jī)械臂開(kāi)發(fā) | 唐鋒、劉翔、趙睿鑫、曹庭瑋、汪蔚、王瑞、殷宇豪、劉明宇 | 王江、陳超越 | 一等獎(jiǎng) |
上海市大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)基金會(huì)天使基金 | 基于增材制造的多自由度液壓機(jī)械臂開(kāi)發(fā) | 唐鋒、劉翔、趙睿鑫、曹庭瑋、汪蔚、王瑞、殷宇豪、劉明宇 | 王江、陳超越 | 30萬(wàn)無(wú)息貸款 |
“中國(guó)創(chuàng)翼”創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽寶山賽區(qū) | 基于增材制造的多自由度液壓機(jī)械臂 | 唐鋒、黃夢(mèng)婷、劉翔 | 王江、陳超越 | 已進(jìn)入決賽階段,尚未開(kāi)賽 |
相比同體積和質(zhì)量的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá),采用3D打印的液驅(qū)馬達(dá)扭矩大幅提高。以一個(gè)輸出扭矩為100 Nm的機(jī)器人關(guān)節(jié)為例,采用國(guó)產(chǎn)電驅(qū)馬達(dá)市面售價(jià)約為1.2萬(wàn)元,外徑110 mm ,重量3.4 kg;采用3D打印液壓驅(qū)動(dòng)式按67%毛利定價(jià)賣1.5萬(wàn)元,但外徑僅有80 mm ,重量小于1.3 kg,減重62%,對(duì)于需快速移動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)景有巨大優(yōu)勢(shì)。
再以輸出扭矩為600 Nm的機(jī)器人關(guān)節(jié)為例,目前國(guó)內(nèi)市面上采用電驅(qū)馬達(dá)式最大僅能達(dá)到500 Nm,外徑175 mm ,重量12 kg,售價(jià)3萬(wàn)元;采用3D打印液壓驅(qū)動(dòng)式按60%毛利定價(jià)賣4萬(wàn)元,外徑156 mm ,重量小于6 kg,減重50%。
創(chuàng)新點(diǎn):
1、首創(chuàng)采用金屬3D打印技術(shù)和液壓技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用在特種機(jī)器人領(lǐng)域,滿足大負(fù)載,輕量化的需求;
2、采用3D打印技術(shù),將液壓元器件與結(jié)構(gòu)支撐件高度集成,減輕機(jī)器人整體重量,縮小體積;
3、開(kāi)發(fā)專用傳感器直接封裝在液壓系統(tǒng)內(nèi),一次封裝打印成型。
前景:由于相比同體積和質(zhì)量的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá),采用3D打印的液驅(qū)馬達(dá)扭矩大幅提高,特別適用于航空航天、軍工、勘探、安防、排爆、物流搬運(yùn)等要求大負(fù)載、輕量化的特種機(jī)器人領(lǐng)域,同時(shí)這部分領(lǐng)域附加值高,有廣闊的市場(chǎng)前景和利潤(rùn)空間。