|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
大型水动力装备在位机器人加工关键技术及其应用
重大装备是制造强国战略的重点，水轮机、舰船推进器等大型水动力装备是重中之重。随着对单机容量和能量转换效率需求持续增长，大型水动力装备重量尺寸大、加工空间受限、精度一致性要求高等特征的出现，给加工方式带来了新的要求与挑战。“数控加工”存在结构与位置形式固定、加工覆盖区域有限、可达性低等问题；“人工加工”虽具备灵活性，但存在劳动强度大、工作环境恶劣、加工精度一致性差等问题。
机器人在位加工具有大行程、高柔性和快响应等优点，可有效解决现有大型水动力装备“数控加工”和“人工加工”存在的受限空间复杂曲面加工区域小、柔性差、响应慢和精度一致性差等问题。但亟待突破受限空间加工轨迹规划、多阶模态加工过程控制、敏捷加工可重构装备等关键难题，以实现大型水动力装备在位高精高效敏捷加工。
本成果从受限空间高精加工轨迹规划、多阶模态高效加工过程控制、人机协同敏捷加工工艺装备三个方面开展研究，提出了机器人“加工刚度-力致误差”评价指标，发明了基于排斥势场的轨迹规划方法，研发了机器人加工多约束规划、视觉跟踪测量与误差在线补偿等软硬件模块，提出了“颤振稳定性-切触面积”高效加工优化新方法，研发了加工余量、切削负载自适应调控系统，提出了“操作经验知识迁移-知识驱动可制造性分析”工艺规划新技术，发明了国际首台（套）大型水动力装备在位机器人加工可重构装备，研发了大型水动力装备机器人化全流程加工产线，实现多种水轮机转轮和推进器叶片加工效率提升30%以上，水轮机局部加工精度最高可达±0.1mm。
图1 机器人加工软件
图2 大型水轮机转轮的机器人在位修复加工系统
图3 大型舰船用螺旋桨机器人在位加工系统
华中科技大学
2023-04-19
基于北斗的农业机械自动导航作业关键技术及应用
基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
农业机械自动导航作业技术是智能农机装备的核心技术，可显著提高劳动生产率、资源利用率和土地产出率。项目团队从2004年起，在国内率先开展了基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统研究，突破了十项关键技术，取得了三大创新成果：1．突破了复杂农田环境下农机自动导航作业高精度定位和姿态检测技术；2．创新提出全区域覆盖作业路径规划方法、路径跟踪复合控制算法、自动避障和主从导航控制技术，提高了农机导航精度、作业质量和作业效率；3．创制了具有自主知识产权的农机自动导航作业线控装置和农机北斗自动导航产品。
在新疆等十省区累计推广农机自动导航作业产品2679套，已获授权发明专利17件，制定技术标准1件，发表学术论文46篇（SCI/EI 33篇）。培养博士9人和硕士17人，博士后2人，其中1人获2008年全国优秀博士学位论文奖。项目成果总体达到了国际先进水平，其中水田自动导航作业和主从导航作业居国际领先水平，打破了国外技术垄断，保障了我国农机导航装备的自主安全可控，引领了我国农机导航技术的创新发展，为我国智慧农业提供了重要支撑。
该成果荣获2020年度国家科技进步奖二等奖。
华南农业大学
2022-08-15
网络空间安全可信性测评关键技术研发与应用
提出基于矛盾体分离的动态多元协同自动演绎推理的理论和方法，提高了自动推理引擎求解和证明能力，增强了系统可信性测评的综合能力。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
以具有国际先进水平的原创自动推理体系为核心支撑，立足通信系统安全检测、评定与防护，在网络空间安全可信性测评关键技术的研发与应用上实现以下重要创新:(1)提出基于矛盾体分离的动态多元协同自动演绎推理的理论和方法，提高了自动推理引擎求解和证明能力，增强了系统可信性测评的综合能力。获得命题逻辑求解器国际竞赛第二名和一阶逻辑证明器国际竞赛第二名，发表论文(JCRQ1)3篇，登记软件著作权3项。(2)提出了基于自动推理的形式化验证技术、基于交互式应用安全测试技术的检测方法，提升了网络空间安全软件系统在开发过程中软件代码层和业务逻辑层安全缺陷检测过程有效性和检测结果准确性。目前已形成拥有自主知识产权的商业工具，支撑了软件系统在关键信息基础设施中的安全应用，并辅助了国家相关信息安全标准的建设，测试工具是唯一一家被OWASPBenchmark工作组收录的中国厂商自研工具。获批国家标准2项(GB/T30279-2020 GB/T38628-2020)，获得发明专利4(ZL201910498983.9ZL2019108553424 ZL2020100476371 ZL20201175663.9)登记软件著作权11项。
(3)提出了一种网络空间非正常无线电信号的电磁干扰识别与自组织处理的方法，实现了及时发现与处理电磁威胁，提高了电磁信息的安全性。获得发明专利2项(ZL2012104380941、ZL2012104380937)，获得实用新型专利1项，发表论文1(JCRQ2）篇。
西南交通大学
2022-09-13
核电机器人关键技术与智能装备研发及应用
本成果针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
为保证核电站正常、安全地运作，可利用机器人取代操作人员定期对核设施内部的设备进行检查、维修，以避免设备故障、老化等现象出现。针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
成果一：整体螺栓拉伸机拉伸量自动测量装置实现了对反应堆压力容器顶盖主螺栓拉伸量及残余拉伸量的远程自动测量，降低了人员所受辐射剂量，提高了系统整体工作效率。
成果二：蒸汽发生器一次侧堵板操作机器人完成核电站蒸汽发生器一次侧堵板的安装、紧固、自动充气密封和拆除，利用定位装置可360°旋转的螺栓紧固机械手、力矩反馈传感系统和视频监控系统实现智能定位、自动路径规划、螺栓拧紧力矩的自判断、气压密封和过程监控。
成果三：建立了首套核反应堆探测器组件自主回收作业机器人系统，并进行了误差建模、系统标定、精度测试与实验验证，验证了系统的可靠性和有效性。
主要性能指标包括重复定位精度、视觉定位精度、具备轨迹跟踪、视觉伺服控制、力感知、目标精确测量功能。
北京理工大学
2022-08-17
火力发电安辽全周期精细调控关键技术及应用
本技术围绕火力发电燃料全周期这条主线，针对燃料精细调控全过程的关键理论与技术难题，创建了火力发电燃料精细调控数据建模理论方法；发明了火力发电燃料全周期精细控制装置与技术；建立了燃料全周期精细调控设计准则及体系架构；研发了火力发电企业燃料全周期智能优化平台，实现了火力发电企业燃料“购-输-烧-排-售”全周期的智能精细调控
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
2020年两会政府工作报告指出：推进煤炭清洁高效利用，同时进一步降低一般工商业平均电价。因此，确保燃煤火力发电机组清洁、安全、高效运行的同时，降低占企业总成本70%以上的燃料成本已成为火力发电企业可持续发展的必然选择。本技术围绕火力发电燃料全周期这条主线，针对燃料精细调控全过程的关键理论与技术难题，创建了火力发电燃料精细调控数据建模理论方法；发明了火力发电燃料全周期精细控制装置与技术；建立了燃料全周期精细调控设计准则及体系架构；研发了火力发电企业燃料全周期智能优化平台，实现了火力发电企业燃料“购-输-烧-排-售”全周期的智能精细调控。
华中科技大学
2022-07-26
锂电池储能系统消防安全关键技术与装备
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
储能能够为电网运行提供调峰、调频、备用、需求响应支撑等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段。加快储能技术与产业发展，对于构建以新能源为主体的新型电力系统，实现碳达峰碳中和具有重要意义。据预测，到2050年，我国锂电池储能将达到400吉瓦，年均增长26%。然而，锂离子电池固有的安全性问题使其大规模应用遇到了瓶颈。2019年美国亚利桑那州一起锂电池储能系统火灾，今年4月我国某储能电站爆炸，韩国近年来30座电池储能电站发生火灾，均造成重大人员伤亡和经济损失。因此，储能系统的消防安全问题已成为制约锂离子电池储能大规模推广的关键瓶颈。
现有技术的痛点问题是：1、锂离子电池火灾机理有差异；2、锂离子电池灭火剂适用性不强；3、现有灭火剂不具备高效降温能力；4、实时健康状态监测技术缺乏；5、预警技术作用重视不够；6、技术规范建设严重滞后。
华中科技大学
2022-07-26
“产学研平台共建暨关键技术联合开发”签约仪式在校举行
5月20日，中南大学、先进储能材料国家工程研究中心、科力远三方“产学研平台共建暨关键技术联合开发”签约仪式在中南大学举行。先进储能材料国家工程研究中心、中南大学和湖南科力远新能源股份有限公司三方共同签署《产学研合作协议》，将以“企业出题、校企研联合解题、成果共享”的校研企协同模式，深化产学研用融合，重点解决新能源材料产业发展的关键共性技术和重大技术难题。
中南大学
2023-05-23
接触网状态在线检测设备及关键技术研究
本成果来自国家科技计划项目，现已结题，知识产权归属西南交通大学。该成果研制了接触网状态在线检测设备，包括接触网自动巡查（成像检测）关键技术及装置、非接触式紫外弓网燃弧检测技术及装置、接触网参数激光测量仪等多项检测设备。解决了不同速度下接触网硬点标准制定问题。通过图像处理技术和识别方法，在线检测接触网主要零部件的缺陷，形成了涵盖接触网导高、拉出值、定位器坡度、锚段关节、线岔、超高、燃弧电压、燃弧电流、弓网燃弧光谱特性曲线的接触网综合在线检测技术体系。
西南交通大学
2016-06-27
作物生产主要农情信息多平台快速无损监测关键技术
该技术针对当前作物生产过程中主要农情信息快速提取问题，以卫星影像、无人机和高光谱数据为支撑， 运用“星-机-地”遥感协同监测技术， 准确监测作物 LAI、 氮素、 生物量等长势参数以及品质参数和产量。
扬州大学
2021-04-14
多元硫系薄膜太阳能电池关键技术研究
铜铟镓硒CIGS是由铜、铟、镓、硒等金属元素组成的直接带隙化合物半导体材料，其对可见光的吸收系数为所有薄膜电池材料中最高(104-105cm-1)。目前CIGS电池的光电转化效率是各种薄膜太阳能电池之首(19.9％)，接近于市场主流产品晶体硅太阳能电池转换效率，而成本却是其1/3。与高效率高成本的晶体硅太阳能电池和低效率低成本的非晶硅薄膜太阳能电池相比，CIGS薄膜太阳能电池以其性能稳定、抗辐射能力强、光电转换效率高等优势被国际上称为相当具有潜力和下一代廉价的太阳能电池，已成为光伏领域
南京大学
2021-04-14