吕乃静, 刘检华. 柔性线缆的机器人自动敷设关键技术与发展趋势[J]. 机械工程学报, 2022, 58(17): 75-95.
作为机电产品的重要组成部分，柔性线缆广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶、家电等领域，其敷设工作是一项非常重要、但又繁琐而复杂的任务。近年来，随着机器人技术的发展和普遍应用，开云APP 开云官网入口柔性线缆的机器人自动敷设技术逐渐引起了国内外学者的关注。
北京理工大学的刘检华教授团队在《机械工程学报》2022年17期发表了《柔性线缆的机器人自动敷设关键技术与发展趋势》一文，围绕柔性线缆机器人自动敷设技术进行相关介绍和研究，总结其研究现状，分析其关键技术，提出其发展趋势，为相关研究人员提供研究思路。
柔性线缆的机器人自动敷设问题归属于柔性线缆的机器人自动规划问题，本文首先对柔性线缆的机器人自动规划技术的研究现状进行了总结；然后对柔性线缆的机器人自动敷设问题进行了分析，围绕平面上柔性线缆的机器人自动敷设过程，提出了柔性线缆机器人自动敷设的整体流程，介绍了其中的关键技术，包括柔性线缆的物性建模、运动学约束、碰撞接触响应、机器人单/双臂控制自动敷设和图像处理等的实现方法，并结合实例进行了仿真和实验验证；最后对柔性线缆的机器人自动敷设技术的未来发展趋势进行了总结与展望。
柔性线缆的机器人自动敷设过程会涉及较多的不确定性因素，但目前针对该问题的研究尚处于初始阶段，仍然面临着非常重大的挑战。本文主要围绕平面上柔性线缆的机器人单/双臂控制自动敷设问题进行了研究，分析了自动敷设流程和其中涉及的一些关键技术，包括柔性线缆的物性建模、运动学约束、碰撞接触响应、机器人自动敷设单/双臂控制和图像处理等的实现方法，并结合实例进行了仿真和实验验证。柔性线缆的机器人自动敷设问题还有许多可以研究的重点难点，在此对其未来发展趋势进行了展望，希望能为读者提供新的研究思路。
将机器人应用于柔性线缆的敷设过程中，将有助于改变目前线缆以实物试装和手工敷设为主的落后现状。利用机器人定位准确、效率高、工作时间长、能在特殊工况下工作等优点，实现柔性线缆的机器人自动敷设，将大量解放劳动力，降低人工成本，提高敷设质量，是解决当前线缆敷设问题的方向之一。
刘检华(通信作者)，开云APP 开云官网入口博士、教授、博士生导师、国家万人计划青年拔尖人才，北京理工大学研究生院副院长，先进加工技术国防重点学科实验室和非硅微纳制造工信部重点实验室副主任。国家智能制造专家委员会委员，国防科技工业科技委成员，中国图学学会常务理事、数字孪生专委会主任，主要从事数字化制造、精密装配与检测方向的研究，在国内外学术期刊上发表论文300余篇（其中SCI收录100余篇，另有EI收录200余篇），授权国家发明专利80余项，获批国家软件著作权30余项，获国家科技进步二等奖1项，国防科技进步一等奖和中国机械工业科学技术发明一等奖等省部级科技奖励6项。
吕乃静，女，1993 年出生，博士，北京邮电大学讲师。2021年6月毕业于北京理工大学机械工程专业，获工学博士学位，北京市优秀毕业生，中国图学学会优秀博士学位论文奖。读博期间赴美国克莱姆森大学联合培养一年。参与国家自然科学基金、总装预研、国防基础科研、企业横向等多项科研项目。在Journal of Manufacturing Systems、Computer-Aided Design、IEEE Transactions on Robotics、机械工程学报等国内外权威期刊上发表/录用学术论文11篇，其中第一作者的有7篇，包括5篇SCI和2篇EI。授权/受理中国和美国发明专利8项。
主要研究方向为数字化设计与制造、计算机辅助设计、柔性体建模与仿真、虚拟现实与智能制造、机器人自动装配。
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