本团队采用多轴耦合同步控制方法研发出数控机床与工业机器人多轴系统同步控制系统。该系统以FMS(柔性制造系统)中的数控机床和工业机器人集成系统作为应用对象,根据机床加工轴和工业机器人的运动学行为,建立其运动学和动力学模型。采用多轴耦合系统非线性PD同步控制方和多轴耦合系统自适应PD同步控制方法设计同步控制器,解决了多轴工业机器人运动时各轴之间不能同步协调控制的问题,实现了系统可控同步7轴联动,且各轴重复定位精度小于0.08mm。同时该系统不仅支持ProfiBus总线,同时也支持ProfiNet总线,通过两个PN-PN耦合器与KUKA机器人组网完成了连接并进行实时通讯。上位机通过OPC-UA通讯协议访问数控系统内部的数据,其中包括机床状态、CNC系统数据、各轴状态信息等。此外,团队开发了数控系统软件兼容包Run Handling 和KUKA.PLC mxAutomation,,实现机床与机器人的统一操作控制,用于工件的装卸、换刀等应用。本产品的应用不仅解决了不同厂商设备联合应用兼容的问题,同时针对不同的零件可以采用不同的末端执行器实现不同的工艺,节约了机床加工时间,提高了机床的柔性。推动数控机床制造、机器人等机械零部件走向自动化、数字化、网络化的生产方式,可实现过程智能控制和信息化管理,提高工艺管理水平,直至推动装备制造业的整体水平提升。