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所屬領(lǐng)域：機(jī)械設(shè)計(jì)研究目的：流體機(jī)械、化工過程機(jī)械（葉輪,、螺旋槳,、泵等）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化（葉片、流道等）,，實(shí)現(xiàn)流體機(jī)械的高性能、高效率工作；流體機(jī)械降噪設(shè)計(jì),，降低生產(chǎn)狀態(tài)噪音水平。目前開發(fā)階段：原型/中試產(chǎn)品成果簡介：本成果可基于流體動力學(xué)理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與CFD方法,，建立參數(shù)化三維模型,，對各類流體機(jī)械開展三維流場數(shù)值模擬和性能預(yù)測，對流體機(jī)械（葉輪,、泵等）的結(jié)構(gòu)開展優(yōu)化設(shè)計(jì),；可以依據(jù)減噪降噪技術(shù)，采用CFD方法對流體機(jī)械開展噪聲分析和優(yōu)化,，降低機(jī)械工作噪音,。本成果可廣泛應(yīng)用于葉輪、螺旋槳,、渦輪,、流道等流體機(jī)械及化工過程機(jī)械領(lǐng)域。已開發(fā)完成的“車輛用無刷直流風(fēng)機(jī)葉輪”主要用于高端乘用和工程車輛的空調(diào)系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng),，要求結(jié)構(gòu)緊湊,、大風(fēng)量、高效率,，并解決風(fēng)扇氣動性能與噪聲性能之間的矛盾關(guān)系,。本成果基于流體力學(xué)和氣動聲學(xué)的理論基礎(chǔ)，以企業(yè)提供的風(fēng)機(jī)葉輪原型為研究對象,，在企業(yè)規(guī)定的可變結(jié)構(gòu)參數(shù)下,，開展了葉片結(jié)構(gòu)對氣動性能與噪聲性能影響規(guī)律的研究并對其開展優(yōu)化設(shè)計(jì)。本成果改進(jìn)經(jīng)典翼型并定義了平面葉型中弧線和厚度曲線的基本參數(shù),，建立葉輪的參數(shù)化模型（如圖1所示）,。圖1車輛用無刷直流風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)化模型本成果建立葉輪的流場及聲場計(jì)算模型（如圖2所示），采用CFD/CAA耦合仿真的方法,，對其氣動性能與噪聲性能進(jìn)行模擬,；將氣動性能與噪聲性能試驗(yàn)結(jié)果與其參數(shù)化模型仿真結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證了該參數(shù)化建模方法與仿真方法的準(zhǔn)確性,。以平面葉型結(jié)構(gòu)參數(shù)為試驗(yàn)因素,，風(fēng)量和噪聲值為評價(jià)指標(biāo)，安排正交試驗(yàn),，研究葉片平面葉型結(jié)構(gòu)參數(shù)對冷卻風(fēng)扇性能的影響規(guī)律,。根據(jù)研究結(jié)果，提出了一種新型風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu),。經(jīng)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，所涉及的葉輪結(jié)構(gòu)性能優(yōu)于既定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。圖2車輛用無刷直流風(fēng)機(jī)葉輪流場仿真本成果的風(fēng)機(jī)葉輪具有結(jié)構(gòu)緊湊,、轉(zhuǎn)速小,、風(fēng)量大,、效率高和噪音低等突出優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于車輛,、電氣和生產(chǎn)線等高端領(lǐng)域,，市場需求大，應(yīng)用前景廣闊,。目前已與江蘇沃爾森電子科技有限公司合作進(jìn)行研發(fā)和推廣,，并處于中試階段（如圖3所示）。圖3車輛用無刷直流風(fēng)機(jī)葉輪樣機(jī)及測試

所屬領(lǐng)域：智能制造,、智慧工廠研究目的：提高大型智慧工廠物資運(yùn)轉(zhuǎn)效率和設(shè)備與人員的安全性目前開發(fā)階段：算法和控制軟件成果簡介：移動平臺是未來智慧工廠中對貨物進(jìn)行搬運(yùn)的重要工具,，其中多個移動平臺之間的任務(wù)協(xié)調(diào)是未來大規(guī)模智慧工廠落地中不可或缺的核心技術(shù)。本項(xiàng)目針對分布式移動平臺的協(xié)調(diào)控制技術(shù),，突破了現(xiàn)有移動平臺依賴磁條,、RFID等導(dǎo)航定位的限制，且分布式控制技術(shù)不受臺套數(shù)限制,，能夠滿足大規(guī)模智慧工廠的需求,。本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)在于：1、研發(fā)了不依賴精確地圖的導(dǎo)航定位方法,，實(shí)現(xiàn)了分布式機(jī)器人之間主動避障,，且導(dǎo)航不受環(huán)境限制，移動平臺可預(yù)測廠區(qū)工人的運(yùn)動趨勢,，實(shí)現(xiàn)與人和諧共存,。2、研發(fā)了分布式任務(wù)調(diào)度分配系統(tǒng),，構(gòu)建了移動平臺的時(shí)間成本模型和能耗成本指標(biāo),，避免了集中調(diào)控系統(tǒng)受臺套數(shù)限制的困境，且集中式調(diào)控容易出現(xiàn)任務(wù)沖突或任務(wù)干涉等問題,。本項(xiàng)目將顯著提高智慧工廠中移動平臺的運(yùn)行效率,，提升物資運(yùn)轉(zhuǎn)效率和設(shè)備與人員的安全性。尤其針對大型智慧工廠,，本項(xiàng)目不受廠區(qū)通訊信號差、環(huán)境時(shí)常變化,、工作人員眾多等復(fù)雜因素的影響,，具有非常好的應(yīng)用前景。

目前開發(fā)階段：原型成果簡介：本項(xiàng)目以醫(yī)療服務(wù)為目的,，基于低壓離子驅(qū)動材料開發(fā)一款腕式智能監(jiān)測/給藥裝置,，主要面向需要長期用藥物的慢性病患者，根據(jù)治療需求連續(xù)給藥的同時(shí),，具有生理健康感應(yīng)監(jiān)測的功能,。該產(chǎn)品如圖1所示,，主要由儲藥盒、微泵器件,、生理感應(yīng)裝置,、電源、控制和顯示/傳輸系統(tǒng)組成,。主要功能如下：1）根據(jù)要求輸入給藥曲線,，控制系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字脈沖電壓驅(qū)動微泵器件，通過頻率和控制單元數(shù)目來控制給藥速度,，這種給藥控制方式具有設(shè)計(jì)簡單和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn),。2）能夠?qū)崟r(shí)測量人體脈相、呼吸等節(jié)律和血壓,，作為日常生理健康監(jiān)測和評價(jià)依據(jù),，同時(shí)也作為給藥效應(yīng)反饋和控制的參考。3）集成無線個人網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊,，傳輸健康指標(biāo)和給藥數(shù)據(jù)到個人智能設(shè)備終端,，用于長期健康狀態(tài)跟蹤和治療。圖1腕式智能監(jiān)測/給藥裝置系統(tǒng)構(gòu)成圖2腕式裝置產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖

目前開發(fā)階段：原型成果簡介：低壓離子驅(qū)動材料（ionicElectro-activePolymer,，iEAP）的相關(guān)技術(shù)是本項(xiàng)目的核心技術(shù),。離子聚合物-金屬復(fù)合材料（IonicPolymer-MetalComposites,IPMC）是一種典型的低壓離子驅(qū)動材料，該種材料是一種以聚合物電解質(zhì)為基體的復(fù)合材料,，內(nèi)部含有可以移動的離子,，與上下兩片電極層形成三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)。在電場或者外力作用下,，內(nèi)部離子的運(yùn)動遷移使材料整體產(chǎn)生力學(xué)或電學(xué)響應(yīng),，如圖1所示。通過大量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究,，本團(tuán)隊(duì)對IPMC材料的組成成分,、形貌和配比對材料驅(qū)動性能和穩(wěn)定性有充分研究了解，這些研究成果可用于指導(dǎo)材料的規(guī)?；慨a(chǎn)工藝開發(fā)和生產(chǎn),。圖1低壓離子驅(qū)動材料的變形原理本項(xiàng)目擬采用離子驅(qū)動材料為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)微泵元器件，能夠克服傳統(tǒng)驅(qū)動方式（超聲電機(jī),、音圈馬達(dá),、步進(jìn)電機(jī)等）的能耗高、發(fā)熱量大,、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn),。本項(xiàng)目已申請十余項(xiàng)國家發(fā)明專利，其中已授權(quán)10項(xiàng),。本項(xiàng)目開發(fā)的低壓離子驅(qū)動材料及其器件產(chǎn)品,，專注于醫(yī)療健康領(lǐng)域,。到2016年十二五結(jié)束，我國醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的規(guī)模預(yù)計(jì)將接近3萬億元,，達(dá)全球第一,。其中基于離子驅(qū)動材料的腕式智能監(jiān)測/給藥裝置，僅僅在糖尿病的監(jiān)測和治療市場上規(guī)模就有80億,，市場容量巨大,。另外，本項(xiàng)目具有很高的技術(shù)水平,，不僅可以推動高校,、研究所和醫(yī)院研究發(fā)展，還可以帶動藥品研究生產(chǎn)行業(yè)的提升,，同時(shí)也培養(yǎng)出一批專業(yè)人才,。本項(xiàng)目具有顯著的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，能夠大大提高我國醫(yī)療器械領(lǐng)域的技術(shù)水平,，填補(bǔ)國內(nèi)多項(xiàng)技術(shù)空白,，并對我國先進(jìn)材料及醫(yī)療裝置的總體水平、提高用戶舒適度,、降低使用成本等方面做出杰出貢獻(xiàn),。

所屬領(lǐng)域：裝備制造、電子信息目前開發(fā)階段：樣機(jī)成果簡介：視覺是人類認(rèn)知客觀世界最主要的途徑,，人類信息的70%是通過視覺來來獲取的,。隨著機(jī)器人、無人車,、無人機(jī)等技術(shù)的飛速發(fā)展,，任何一個移動的裝備或是載體，都需要能夠識別和定位的“智慧眼”,。但是目前視覺在定位上是不準(zhǔn)確的,，與實(shí)際相差較大，需要激光進(jìn)行精準(zhǔn)測距補(bǔ)充精確的距離信息,。目前市場上具有單一的產(chǎn)品,，如視覺系統(tǒng)，激光導(dǎo)航等,。國外幾家研制了視覺和激光的組合產(chǎn)品,，卻不是融合，國內(nèi)基本沒有現(xiàn)成的產(chǎn)品,。無論國外還是國內(nèi)，市場前景巨大,?；诩す馀c視覺融合的智慧眼本項(xiàng)目針對目前機(jī)器人視覺系統(tǒng)與激光掃描系統(tǒng)各自分離的狀況,，采用視覺與激光的深度融合技術(shù)，通過視覺獲取圖像信息,，三維激光掃描獲取外界環(huán)境的點(diǎn)云信息,，對點(diǎn)云進(jìn)行建模，再將兩個坐標(biāo)系和中心點(diǎn)完全融合,，突破圖像與點(diǎn)云的信息進(jìn)行深度融合關(guān)鍵算法,，構(gòu)建出符合實(shí)際并且準(zhǔn)確的環(huán)境模型，提供給無人車,、機(jī)器人等移動載體,，從而進(jìn)行避障或是路徑規(guī)劃導(dǎo)航。項(xiàng)目的開發(fā)成功將大大縮短機(jī)器人與無人車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,，為智能裝備提供標(biāo)準(zhǔn)和通用的零部件,。

所屬領(lǐng)域：裝備制造、電子信息目前開發(fā)階段：樣機(jī)成果簡介：服務(wù)機(jī)器人正在呈現(xiàn)爆發(fā)式增長的趨勢,，未來將會迅速進(jìn)入家庭,、醫(yī)院、酒店,、餐館等公共服務(wù)場所,，為人類提供各種貼心的服務(wù)。本項(xiàng)目針對服務(wù)機(jī)器人的系統(tǒng)與關(guān)鍵零部件展開深入的研發(fā),，采用創(chuàng)新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),、先進(jìn)控制，突破了原地旋轉(zhuǎn),、視覺（磁條,、RFID、激光）導(dǎo)航,、語音匹配,、地圖構(gòu)建、超聲避障等關(guān)鍵技術(shù),，研制出實(shí)際樣機(jī),，批量生產(chǎn)在100臺以上，成本可以控制在7000元至1萬元以下,。低成本家庭服務(wù)機(jī)器人研制的樣機(jī)并且參加了第十二屆中國國際高新技術(shù)成果交易會,，成功演示了自主移動式取水、取藥,、娛樂聊天,、摔倒監(jiān)測、運(yùn)動健身等功能,，并成為各界媒體和觀眾關(guān)注的焦點(diǎn),。該樣機(jī)可為老人提供多功能服務(wù),，并對老人的健康和身體狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并與之進(jìn)行情感交流,、心理疏導(dǎo),、娛樂聊天，具備簡單的自我學(xué)習(xí)等功能,。低成本服務(wù)機(jī)器人的成功研制必將為未來機(jī)器人進(jìn)入家庭,、酒店、醫(yī)院,、餐館等公共場所奠定技術(shù)基礎(chǔ),，推動服務(wù)機(jī)器人進(jìn)入千家萬戶，實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人真正產(chǎn)業(yè)化,。

研究目的：采用有限元分析軟件,，對焊接過程進(jìn)行有限元分析，可以對復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力和變形預(yù)測,，對評估焊接工藝,、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接材料對焊件的使用性能的影響提供合理,、有效,、可靠的分析數(shù)據(jù)，為優(yōu)化焊接工藝提供數(shù)據(jù)支撐,。目前開發(fā)階段：常規(guī)焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變形預(yù)測,；激光熱處理、激光焊接,、雙（多絲）埋弧焊,、激光電弧復(fù)合焊、濕法水下焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變形分析及焊接工藝優(yōu)化成果簡介：（1）激光熱處理結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力預(yù)測（2）水下焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力預(yù)測（3）風(fēng)電塔筒焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變形預(yù)測（4）摩托車后平叉焊接應(yīng)力分析

研制開發(fā)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型耐磨焊接材料（焊條,、焊劑、藥芯焊絲等）,，分別有：1,、合金鋼型系列主要用于碳鋼、低合金鋼工程結(jié)構(gòu)件的保養(yǎng)和修復(fù),。此系列的焊接材料具有良好的韌性,、耐高溫疲勞和耐磨性能。根據(jù)采用的焊接工藝參數(shù)和焊后熱處理溫度不同，洛氏硬度可達(dá)HRC30～60,。2,、馬氏體不銹鋼型系列馬氏體不銹鋼型耐磨焊接材料，焊接層金屬表面有優(yōu)異耐沖蝕,、耐金屬間磨損性能，良好的抗冷,、熱疲勞性能,。根據(jù)采用的焊接工藝參數(shù)和焊后熱處理溫度的不同，洛氏硬度可達(dá)HRC30～60,，可用于連鑄輥,、工作輥、除鱗輥,、夾送輥,、助卷輥、輥道,、軸類和高爐料種密封面等工程結(jié)構(gòu)件的制造,、預(yù)保養(yǎng)和修復(fù)。3,、高鉻鑄鐵型系列高鉻鑄鐵型耐磨焊接材料,，其碳和合金元素含量較高，焊接層金屬中有大量的共晶組織和初生碳化物M23C6,、M7C3等,。用于耐磨粒磨損、承受較輕微沖擊的磨煤輥,、水泥擠壓輥,、磨渣輥的預(yù)保養(yǎng)、修復(fù),。焊接層金屬有許多細(xì)小的橫向裂紋,，這是為了釋放焊接內(nèi)應(yīng)力防止焊接金屬大面積剝落，洛氏硬度為HRC58～68,。4,、高錳奧氏體型系列高錳奧氏體鋼型焊接材料，焊接層金屬無磁性,，并具有加工硬化的特性,，堆焊層金屬的洛氏硬度為HRC5～15，在沖擊載荷作用下,，洛氏硬度大于HRC38,。主要用于受嚴(yán)重沖擊載荷、中等到輕微磨料磨損工況條件下的結(jié)構(gòu)件的預(yù)保養(yǎng)、修復(fù),。如碎石輥,、錘頭、鐵路道岔和無磁輥的修復(fù),。5,、焊劑研制生產(chǎn)的各類埋弧藥芯焊絲配套焊劑。它們有良好的高溫脫渣性能,，焊道整齊,，成形美觀。與生產(chǎn)的埋弧藥芯焊絲配套使用可確保修復(fù)產(chǎn)品的使用性能,。焊接修復(fù)實(shí)例：目前開發(fā)階段：成熟技術(shù)

所屬領(lǐng)域：裝備制造,、電子信息目前開發(fā)階段：原型成果簡介：本成果以智能產(chǎn)線的關(guān)鍵控制技術(shù)為研究背景，建立智能產(chǎn)線單一部件控制模型以及多部件協(xié)同控制模型,；開展系統(tǒng)虛擬仿真和半實(shí)物仿真研究,，開發(fā)適用于智能產(chǎn)線單點(diǎn)多軸聯(lián)動和多點(diǎn)協(xié)同控制的先進(jìn)控制策略；借助分布式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)試,，并研發(fā)智能產(chǎn)線運(yùn)維管理系統(tǒng),，為智能產(chǎn)線的狀態(tài)監(jiān)測和運(yùn)維管理提供服務(wù)；最終,，實(shí)現(xiàn)了智能產(chǎn)線單點(diǎn)多軸聯(lián)動精確控制和多點(diǎn)協(xié)同控制,，并形成了智能產(chǎn)線管控維一體化系統(tǒng)，成果結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示,。該成果技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先,。該項(xiàng)成果的主要特征及關(guān)鍵技術(shù)如下：（1）考慮智能產(chǎn)線的具體結(jié)構(gòu)、具體功能及運(yùn)行條件,，建立智能產(chǎn)線中單一部件的控制數(shù)學(xué)模型以及多部件協(xié)同控制模型,，包括串聯(lián)控制模型、并聯(lián)控制模型以及串并聯(lián)控制模型等,；（2）借助智能產(chǎn)線系統(tǒng)虛擬仿真和半實(shí)物仿真,，研究包括同步控制、自適應(yīng)控制,、魯棒控制等的先進(jìn)控制算法,，研發(fā)智能產(chǎn)線控制器，實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)線執(zhí)行原件（電機(jī),、液壓元件）的單點(diǎn)多軸聯(lián)動精確控制和多點(diǎn)協(xié)同控制,；（3）具備遠(yuǎn)程控制平臺，可在遠(yuǎn)程采用Web客戶端,、手機(jī)或者專用手持器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,、遠(yuǎn)程調(diào)試,、遠(yuǎn)程技術(shù)支持、設(shè)備匯款管理等,；（4）具備智能產(chǎn)線運(yùn)維管理系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)診,、性能評估,、維護(hù)建議和庫存管理等，形成智能產(chǎn)線管控維一體化系統(tǒng),。

所屬領(lǐng)域：裝備制造,、電子信息目前開發(fā)階段：成熟技術(shù)成果簡介：本成果以大型機(jī)電裝備可靠性和智慧運(yùn)維為研究背景，首先建立大型機(jī)電裝備相關(guān)數(shù)學(xué)模型,，然后研究并開發(fā)先進(jìn)的數(shù)字信號處理算法，運(yùn)用物理模型結(jié)合數(shù)據(jù)驅(qū)動方式實(shí)現(xiàn)大型機(jī)電裝備狀態(tài)監(jiān)測和健康管理,。該成果能夠?qū)崿F(xiàn)大型機(jī)電裝備的狀態(tài)監(jiān)測,、性能分析、壽命預(yù)測和維護(hù)管理,，對提高大型機(jī)電裝備的自我管控能力和運(yùn)行可靠性具有重要的意義,，成果結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。該成果技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先,。該項(xiàng)成果的主要特征及關(guān)鍵技術(shù)如下：（1）考慮大型機(jī)電裝備的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)際工況條件,，制定多源傳感器的優(yōu)化布置策略，獲取整個機(jī)電裝備全面的監(jiān)測信息,；（2）考慮大型機(jī)電裝備實(shí)際運(yùn)行條件建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型,，主要包括：有限元模型、物理模型,、系統(tǒng)動力學(xué)模型,、性能退化模型等；（3）基于多源傳感器提供的信息數(shù)據(jù),，從多源數(shù)據(jù)的時(shí)域,、頻域、時(shí)頻域,、信號分解等角度出發(fā),，結(jié)合多源傳感數(shù)據(jù)融合研究基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的先進(jìn)信號處理技術(shù)，研發(fā)適用于大型機(jī)電裝備多源傳感信息的預(yù)處理,、特征提取及診斷分析等算法,；（4）采用大型機(jī)電裝備物理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動算法相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)大型機(jī)電裝備故障精確預(yù)診和性能準(zhǔn)確評估,；（5）基于大型機(jī)電裝備使用記錄,、維修記錄,、歷史數(shù)據(jù)及相關(guān)監(jiān)測分析結(jié)果，進(jìn)行維修知識及專家經(jīng)驗(yàn)的虛擬化,，構(gòu)建運(yùn)維專家數(shù)據(jù)庫,，為大型機(jī)電裝備運(yùn)維提供維修建議和指導(dǎo)措施；基于本地系統(tǒng)平臺或者云端平臺進(jìn)行數(shù)學(xué)模型,、信號處理算法和運(yùn)維數(shù)據(jù)庫的融合集成,，實(shí)現(xiàn)大型機(jī)電裝備的狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)診,、性能評估預(yù)測,、維護(hù)建議、歷史趨勢分析,、庫存管理等,。