绍兴大学研制金属管内壁超精密磁力抛光智能机器人

近日，绍兴大学项目团队研制出管件内壁超精密磁力抛光智能机器人，面向弯管、异径管等复杂金属管件内表面精密加工需求，探索以机器人自动化替代传统人工操作。该装备由工业机器人、视觉识别系统、磁力抛光系统及专用夹具等模块组成，可完成管件信息采集、位置识别、轨迹生成、姿态调整和抛光加工等流程。

其中，工业机器人作为装备的运动执行主体，可根据规划路径带动磁力抛光装置沿管件外部稳定移动，并实时调整运动速度、位置和姿态，使磁场作用区域与管件内部待加工位置保持对应。视觉识别系统相当于机器人的“眼睛”，负责采集管件轮廓、尺寸、弯曲程度和空间位姿等信息，通过图像处理、坐标标定与坐标映射，为机器人生成与管件中心轨迹相匹配的加工路径。

磁力抛光系统是装备实现材料去除的核心模块。加工过程中，外部旋转磁场驱动管内磁流变抛光液硬化成磁刷，对管件内壁进行持续研磨和微量材料去除。该加工介质具有较好的柔顺性，可适应直管段、弯曲段和变径过渡段等复杂结构。专用夹具则负责管件的快速定位和稳定装夹，并可根据不同管径、长度及弯曲形式进行调整，减少加工过程中的位移和振动，提高路径识别与抛光加工的准确性。

该方式无需将刚性刀具直接伸入复杂弯曲内腔，可提升弯曲段、过渡段等难加工区域的可达性和加工一致性。通过四个模块的协同运行，该装备形成了“视觉识别—路径生成—机器人执行—磁力抛光”的智能加工流程，提高了复杂管件内壁加工的可达性、一致性和自动化水平。

项目负责人表示，下一步团队将继续完善装备结构与工艺参数数据库，面向不同材料、管径和曲率开展试验验证，推动研究成果在航空航天、汽车制造、精密机械及高端管路等领域的应用，并促进金属管内壁精密加工向自动化、智能化和绿色化方向发展。