机器人化装备研究方向主要围绕国家发展规划，针对重点行业的需求，进行特需机器人等装备的设计与研发工作，努力促进我国机器人装备水平提高和产业化。在跨学科系统集成、复杂系统控制、高动态特性装备研发等方面，取得了一系列成果，积累了大量的理论研究成果和工程技术经验。

研究内容：

1.索驱动并联机器人的设计及优化

2.索驱动并联机器人的力位混合控制

3.刚柔耦合复杂机械人系统的振动特性分析

4.柔性支撑并联机器人的抑振控制研究及终端精度保证

5.应用机器人机构设计

6.机器人轻量化设计

7.机器人关键零部件静动态特性的优化与性能提高研究

8.机器人系统电磁兼容性分析及屏蔽技术研究

9.机器人机械结构动态响应分析

10.机器人的整机健康监测

11.误差辨识分析和补偿方法、动静态精度以及稳定性保证技术 

研究项目：

国家自然科学基金项目，课题名称：刚柔混合并联机构的力传递及系统稳定性研究。

国家自然科学基金项目，课题名称：大型射电望远镜二次定位机构相似率特性研究。

国家自然科学基金项目，课题名称：大型射电望远镜馈源支撑系统抑振策略及跟踪精度保证研究。

国家大科学工程项目，课题名称：完整的FAST馈源支撑机构缩尺模型研究中国空间技术研究院项目，课题名称：航天器敏捷对接工艺方法研究。

国家自然科学基金（青年基金）项目，课题名称：可实现SCARA运动的新型并联机器人机构及其动态特性研究。

国家自然科学基金（青年基金）项目，课题名称：柔性支撑并联机构振动特性及抑振控制研究。

研究成果：

1）可实现汽车整车喷涂的组合式机器人装备

该装备是基于两个三自由度空间并联机构模块和两个三自由度平面并联机构模块的混联装备。该装备整体采用龙门结构，整体具有包括冗余自由度的五个自由度，通过将龙门机架的水平运动与喷涂作业模块单元的运动相结合，可控制各个喷涂模块单元的喷头的位置和姿态，从而完成对整车的喷涂作业。本发明中的组合喷涂机器人的结构对称，灵活性好、精度和刚度高，易于制造，方便控制，容易实现模块化，柔性程度高，并可对不同汽车整车进行喷涂作业。在汽车喷涂行业具有广阔的应用前景。 该成果完全拥有自主知识产权，能够满足生产线上对于喷涂装备的迫切需求，有望打破国外技术的专利保护和市场的垄断，对提升我国汽车装备技术水平具有重要的科学意义和工程应用价值。

整机研究内容：

混联机构各单元模块的构型综合和设计；

混联机构各模块单元中并联机构的性能优化与尺度综合；

龙门整体结构的拓扑优化方法研究；

混联机构的协调控制技术与实验研究；

误差辨识补偿方法、动静态精度以及稳定性保证技术研究。 

2）模拟过载动感座椅系统

模拟过载动感座椅系统是在地面模拟飞行器在空中飞行的设备，可实现对高性能战机的飞行模拟，被广泛用于地面飞行员的模拟训练以及运动测试中。该动感座椅通过四个自由度的运动组合，为飞行员提供与飞行过程中相似的感觉。 该模拟过载动感座椅能够有效的实现飞行员在地面训练中的：

（1）持续正负过载；

（2）高度方向的过载等级调整；

（3）大腿带的拉紧松弛；

（4）飞机受气流扰动的模拟；

（5）飞机受抖振模拟；

（6）多自由度(如翻滚、俯冲、横向、纵向及垂向) 的飞行模拟。

此设计为飞行员的地面训练提供了有效的帮助，该座椅已在我国某研究所中得到使用，其特点是运动机构采用并联形式，可实现座椅的高加速性能需求，同时根据其任务需求对机构的动力学特性进行分析优化。

整机研究内容

建立了模拟过载动感座椅的动力学模型，对座椅背板进行了动力学优化设计，改进动感座椅背板等运动在工作空间内的加速性能。

研究综合考虑人体过载感觉模型的飞行模拟器过载激励算法。

研究力位控制策略，实现座椅力与位置的综合控制。

设计开发模拟过载动感座椅的数控系统，并将最优过载激励算法及力位控制策略集成到该系统中。

设计开发模拟过载动感座椅模拟软件，供用户使用。