在新能源汽車動(dòng)力電池封裝、光伏電子組件制造等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中，高精度涂膠工藝直接決定著產(chǎn)品密封性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和熱管理效能。盡管工業(yè)機(jī)器人已實(shí)現(xiàn)90%以上涂膠工序自動(dòng)化，但面對(duì)異形曲面構(gòu)件和動(dòng)態(tài)工藝參數(shù)時(shí)，傳統(tǒng)技術(shù)仍存在膠線均勻性差、覆蓋率不足等技術(shù)瓶頸，制約了其在智能制造中的應(yīng)用。

為突破這些限制，廣東省科學(xué)院智能制造研究所機(jī)器人技術(shù)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所、新加坡南洋理工大學(xué)，提出一種物理-仿真協(xié)同方法，通過(guò)構(gòu)建"工藝建模-擴(kuò)散仿真-軌跡規(guī)劃"方法，突破復(fù)雜工況下的涂膠質(zhì)量調(diào)控難題，提升涂膠質(zhì)量與生產(chǎn)效率。針對(duì)膠槍出膠尺寸非線性強(qiáng)的問(wèn)題，利用高斯過(guò)程回歸算法的非線性擬合能力，精準(zhǔn)捕捉關(guān)鍵工藝參數(shù)（如噴嘴速度、壓力、膠黏劑粘度）與膠線尺寸之間的映射關(guān)系；針對(duì)傳統(tǒng)流體擴(kuò)散仿真計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，難以支撐工藝迭代優(yōu)化的問(wèn)題，研究基于高性能代理模型的流體擴(kuò)散計(jì)算方法，對(duì)膠水受擠壓后高度分布進(jìn)行高逼真度的預(yù)測(cè)及仿真；為確保復(fù)雜涂膠區(qū)域的全覆蓋和高均勻性，提出一種擴(kuò)散型希爾伯特曲線軌跡規(guī)劃方法，顯著提升覆蓋質(zhì)量與粘接強(qiáng)度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在相同用膠量相同固化時(shí)間下，所提方法在覆蓋面積、粘接強(qiáng)度等方面均有5-10%的提升。該技術(shù)在比亞迪汽車、利元亨智能裝備等企業(yè)的動(dòng)力電池產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)開展應(yīng)用測(cè)試。

自由曲面擴(kuò)散型希爾伯特曲線規(guī)劃方法

高均勻性機(jī)器人涂膠方法實(shí)驗(yàn)測(cè)試

涂膠覆蓋率實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

相關(guān)研究成果發(fā)表于中科院一區(qū)TOP 期刊Robotics and Computer-Integrated Manufacturing（計(jì)算機(jī)科學(xué)），廣東省科學(xué)院智能制造研究所廖昭洋副研究員為第一作者，有關(guān)工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人”重點(diǎn)專項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金委區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金，廣東省科學(xué)院青年人才專項(xiàng)，廣州市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等相關(guān)項(xiàng)目的資助。

論文信息：Zhaoyang Liao, Shufei Li, Fengyuan Xie, Guilin Yang, Xubin Lin, Zhihao Xu,Xuefeng Zhou. A Physical-simulation synergy approach for high-uniformity robotic gluing, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing，Volume 94, 102961, 2025.

https://doi.org/10.1016/j.rcim.2025.102961.

供稿：省科學(xué)院智能制造所

撰稿：廖昭洋 凌翔

審稿：黃丹?范清?陳碧玉

校稿：徐超?肖捷?章震