在航空航天、精密模具等高端制造领域,大尺寸、多曲面零部件对打磨的精度与一致性要求,已远超人工能力极限。传统打磨不仅效率低、良率波动,更让作业人员长期暴露于粉尘噪音的职业危害中。
深耕AI柔性打磨技术的斯帝尔,基于对复杂场景的深刻洞察,推出了AI柔性打磨机器人工作站,构建了“感知-分析-决策-执行”的物理AI闭环技术体系,在实现人机隔离安全作业的同时,从“高精度、模块化”的硬件到“决策大脑和运控小脑”的软件,从多模态的力觉、触觉、视觉、声觉等感知系统,到多种材质工件的切削、磨削、抛光等工艺的深度积累,为精密制造提供了“高精度、高柔性、自适应、自决策”的AI柔性打磨一体化方案。
斯帝尔AI 柔性打磨机器人工作站
斯帝尔AI柔性打磨机器人工作站
全栈式物理AI技术闭环
在实际应用案例中,客户面临碳化硅复合材料精密工件多角度、多特征的结构特点及其特殊材质带来的加工难点,斯帝尔采用湿式AI柔性打磨方案。该方案通过3D视觉检测与定位实现工件精准识别,以搭载PolishX柔性力控系统的砂带机作为末端执行机构,确保复杂曲面下的精准柔顺打磨;同时配置快换机构与水循环系统,实现工具磨料的自主切换与湿式除尘闭环。整套方案搭载自研AI智脑NextBrain™磨菇云系统,在有效控制粉尘、保障作业安全的同时,实现了复杂任务的自决策与自执行,兼顾了自动化效率与环保合规要求。
斯帝尔AI柔性打磨机器人工作站
一、多模态环境感知:
1、采用CCD视觉检测机构,实现精准高效上下料,并快速精准提取工件三维轮廓、沟槽等关键打磨特征,实现高精度打磨区域定位,从源头避免偏差;
2、内置多重传感器,实时感知打磨余量与磨料磨损状态,为磨料更换决策提供数据支撑,并在一定程度上保证打磨一致性。
二、多源异构数据分析:
1、NextBrain™ AI 磨菇云系统核心驱动,对感知层采集的图像、点云、工艺参数等多源异构数据进行实时标准化处理与深度挖掘;
2、通过 AI 算法精准识别毛刺与基材界限,避免过磨或欠磨;
3、将处理后的工艺参数结构化存储、积累优化,构建动态进化的 AI 工艺智库,为打磨方案规划与调整奠定基础。
三、多个任务智能决策:
1、依托 NextBrain™ AI 磨菇云系统,集成机器人建模、任务规划、数字孪生等功能,基于工艺智库的海量数据,可根据金属辊轴、精密件等不同工件品类自主完成全流程工艺规划,生成最优打磨轨迹;
2、执行前通过数字孪生仿真验证,排查潜在风险,全程无需复杂编程,一键启动即可实现自主规划与自学习迭代,完美适配小批量、多品种柔性生产。
四、多个动作精准执行:
1、自研高自由度六轴机器人搭载 PolishX 柔性力控系统,采用力 / 位混合控制与实时重力补偿技术,接触力控制精度达 ±0.5% FS;
2、面对工件表面起伏、打磨区域余高不均等情况,能毫秒级响应并动态调整工具姿态与力度,确保与工件表面柔顺贴合;
3、卓越的柔性适应能力,可灵活适配高端制造领域复杂打磨需求,兼顾材料去除彻底性与工件表面完整性,实现精准柔顺打磨。
斯帝尔AI柔性打磨机器人工作站
卓越的柔性能力
在案例实际应用中,斯帝尔AI柔性打磨工作站以卓越的应用效果为客户实现降本增效:
斯帝尔AI 柔性打磨机器人工作站实拍
1、功能全面:
实现全流程无人干预自主运行,灵活适配柔性生产;
支持模块化扩展,可无缝集成各类辅助模块实现高度智能化;
融合多模态感知数据,通过力/位混合控制优化路径,提升产品良率;
配备工具快换机构与磨损智能监测功能,保障生产连续性;
软件采用标准化格式,兼容主流 CAD/CAM 及工业控制系统,便于二次开发与集成。
2、应用快捷:
采用模块化设计,可快速部署且 10 分钟内完成产品换型,大幅缩短调试周期;
配备可视化工作流编辑器,操作简洁,操作人员无需深厚编程基础即可完成在线智能规划;
AI 工艺智库具备自学习能力,可自主规划并柔性调整打磨方案,驱动工艺持续迭代;
系统实时监控设备状态,实现故障预警与预测性维护,专业团队全程支持保障设备稳定运行。
3、性能卓越:
优化路径规划与精准力控,单件加工时间缩短 22% 以上,可稳定连续作业提升产能;
基于多维度感知数据预判设备健康状态,实现预测性维保,提升综合设备效率;
毫米级精准柔顺打磨,显著提升产品表面一致性,大幅降低返工率。
4、安全环保:
通过模拟车间布局验证轨迹与安全区域,实现防碰撞检测,保障人机协作安全;
采用全封闭防护结构,降低打磨噪音并杜绝人员接触危险区域与粉尘;
配置高效除尘系统,实时监测粉尘与氢气浓度,预警爆炸风险,满足环保与安全生产要求。
从解决作业困境到赋能精密制造,斯帝尔AI柔性打磨机器人工作站以实践表明,面对碳化硅复合材料等高难度工件,“湿式打磨+AI自决策”并非单纯的技术叠加,而是对打磨工艺本质的重新解构。它以物理AI技术闭环在保障健康与安全的同时,将复杂打磨作业转化为自主、柔性、精益且可复制的生产流,为高端制造领域提供从“自动执行”迈向“智慧自适应”的智能化技术路径。

