火箭巨轮“搭乐高”精准至毫米！上海交大十年

　　以制船为例，王皓描述保守的塔式制船比如正在船厂里一砖一瓦“盖房子”，而现在的模块化建制，则是把一个个“房间”别离建好，再运到船厂拼成整栋建建，船舶出产效率获得显著提拔。

　　2010年，团队陈根良正在上海交通大学攻读博士学位期间，将研究标的目的对准了并联机构精度标定——这是其时全球机械人机构学界配合面对的难题。

　　最终，多特征婚配、从动化调姿”于一体的大型部件高效对接拆卸手艺系统，并成功研制成套配备，无力鞭策我国船舶、航天范畴大型部件建制模式迭代升级。

　　接下来就要“对得巧”。船舶总段的对接端面面积可达两个篮球场大小，而实正决定毗连质量的环节布局却只要指甲盖大小。面临这种“巨人穿针”式的挑和，团队研发出智能识别手艺，可以或许快速锁定环节对接特征，从动判断最佳拆卸。

　　环绕这一难题，团队起首正在“定得准”上下功夫，成立了大型并联配备高精度标定方式，精准识别影响定位精度的环节误差参数，通过算法消弭冗余误差。

　　面临这一持久搅扰行业的难题，上海交通大学机械取动力工程学院王皓传授团队结合江南制船、上海航天等七家单元，历经十余年协同攻关，研发出国际领先的大型部件一体化高效对接拆卸手艺取成套配备，实现了“百米级尺寸、万吨级载荷”的毫米级精度拆卸，鞭策我国船舶、航天总拆体例实现逾越式升级。正在今天（7月2日）揭晓的2025年度上海市科学手艺中，该项目荣获手艺发现特等。

　　正在航天范畴取得冲破后，该团队又把目光投向尺寸更大、工况愈加复杂的船舶制制范畴。团队环绕实正在工程需求不竭迭代算法、优化配备，成立起“企业出题、科研解题、财产验题”的协同立异机制，鞭策手艺逐渐使用于多型高附加值船舶制制。

　　王皓暗示，将来团队还将鞭策相关手艺向贸易航天火箭高效拆卸、火箭收受接管取落地捕获等新兴范畴延长，持续深化校企协同立异，继续为我国严沉工程扶植和将来财产成长供给手艺支持。

　　从一篇论文，到尝试室模子，再到办事国度严沉工程，这项手艺不竭逾越使用鸿沟。2015年前后，王皓团队取航天范畴相关单元展开合做，将手艺使用于运载火箭拆卸，并办事于新一代运载火箭等多型火箭舱段的总拆。

　　跟着研究不竭深切，陈根良和团队逐步认识到，这一瓶颈正在大型配备制制场景中尤为凸起。于是，从工程需求出发，他们持续开展根本研究，逐渐成立起较为、完整的精度标论系统。相关不只颁发于机械人范畴期刊，还逐步赋能工程使用。

　　依托这套系统，上海航天手艺研究院的火箭总拆流程已实现全智能化：拆卸数据几十毫秒内就能运算完毕并发出指令，10分钟就能完成舱段间的精准拆卸，对接精度达0。2毫米。正在船舶制制范畴，过去耗时一周才能完成的拆卸工做，现在仅需半天。

　　大型船舶总段、火箭舱段的对接拆卸，均采用大量定位配备协同功课的群组调姿模式，正在学术范畴被称为“并联构型”。“就像100小我一路抬轿子。”王皓说，只需此中一人用力多了或少了一点，就会影响整顶轿子的均衡——正在大型部件拆卸中，任何一个支持点发生细小误差，都可能被层层放大，以至最终导致全体拆卸失败。

　　近年来，我国制船业衔接的订单量占全球近七成，新型船舶、高附加值船舶亟待批量交付；航天范畴也迈入高密度发射周期，年发射需求接近百发。“船厂里工期排得满满当当，发射场更是使命紧凑。”王皓说，这对大型部件总拆效率提出了史无前例的新要求。

　　除此之外，大型部件正在拆卸过程中还会因自沉发生形变。对此，团队进一步研发及时姿势调控手艺，可以或许边拆卸边批改姿势误差，让万吨级部件一直连结最佳拆卸形态。

　　无论是50多米长的大型运载火箭，仍是沉达近万吨的高新船舶，现在正在我都城是以模块化“分体建制”，再以“拼乐高”的体例完成总拆。这种体例虽然使出产效率大幅提拔，但正在最终的拼拆环节，却因持久依赖人工经验，耗时漫长、容易犯错，间接限制了船舶交付取航天发射的进度。

　　现在，陈根良已成长为上海交通大学机械取动力工程学院传授，团队也从最后几名科研人员成长为数十人的科研步队。本年6月，上海长兴海洋尝试室正式启用，将进一步打“根本研究—使用研究—财产”全链条。

　　过去，这项工做几乎完全依赖经验丰硕的教员傅一点点试、一遍遍调，不只效率低下，精度也很难。王皓团队立异研发的一体化智能对接系统能自从完成“看、算、调”，实现丈量、计较、调姿一体化。