LG-RCZ02型工业机器人拆装综合实训系统包括了工业机器人机械拆装实训工作站、工业机器人电气控制拆装实训平台、工业机器人装调与维修仿真系统三部分组成，机械部分采用真实工业机器人，真实机械元件，真实电机电缆，保证此类机型与生产一线机型一致，然后将拆卸的螺丝，接口，卡槽等连接部位进行特殊设计，以保证能够多次重复拆卸与安装零件。在这个工作站中包含针对工业机器人谐波减速器的检测软件，以保证设备重新安装后调试成功。在电气拆装实训平台中需能够挂放所有机器人控制柜里面的各大模块，并清晰体现机器人集成板的电气原理，能够方便学员对机器人控制柜内部结构、电气原理及电气故障检测进行了解、学习。 一、工业机器人机械拆装实训工作站功能要求： （一）工业机器人本体    轻量型机器人,适用于做继续拆装实训。外形小巧、重量轻，也能适合用于组装小型单元机器人，能够高速、高精度的完成上下料、分拣、装配等各项工作。同时所有机器人线缆内置，能够在狭小的空间灵活的进行作业，安装方式可以选择地面安装、挂装、倒装。工业机器人拆装设备本体必须保证一定的使用寿命，保证能够安全地重复多次拆装零件。 1、工业机器人技术参数： （1）自由度：6自由度 （2）驱动方式：AC全伺服电机驱动 （3）负载能力：额定3KG （4）最大5 KG （5）重复定位精度： ±0.05mm （6）每轴运动范围： 关节1  ±170° 关节2  ±110° 关节3   +40°/-200° 关节4   ±185° 关节5   ±120° 关节6   ±360° （7）每轴运动速度 关节1  370°/s 关节2  370°/s 关节3  430°/s 关节4  300°/s 关节5  460°/s 关节6  600°/s （8）最大扭矩： 关节5   35Nm  关节6   24Nm （9）最大工作半径： 700mm （10）通信方式: MODBUS TCP/以太网 （11）操作方式: 示教再现/编程 （12）供电电源: 两相/220V/50Hz （二）机械拆装平台 1、机械平台主要用于机器人本体1-6轴的拆装实训。 2、平台分为两部分：一部分为机器人本体拆装实训区域，一部分为拆装好定位及精度调试区域。 3、由铝型材搭建，尺寸约：长1.2米，宽1米。 4、配置码垛及轨迹两套实训模块，用于拆装后的定位及、精度调试。 5、设有内层抽屉收纳。拆装后将机器人零部件，减速机，伺服电机等放入相对应的槽中，这样更加有利于同学们记忆机器人的结构组成，从而达到拆装工作站的建设目的。 6、含工具车一台。 二、工业机器人电气拆装实训系统 （一）控制系统要求： 工业机器人控制系统采用国际流行的开放式软硬件平台。配以自主研发的专用多轴运动控制卡、数据采集卡及机器人专用端子和安全接口；模块化的软件设计，针对不同的本体结构、应用行业、功能等。可实现垂直多关节串联机器人、垂直多关节平行四边形机器人、垂直多关节L形手腕机器人、垂直多关节球形手腕机器人、极坐标机器人、多轴专用机械等多类机器人的控制；应用在搬运、焊接、喷涂、码垛、切割、抛光打磨等领域。标准的计算机总线可扩展现场总线、机器视觉系统等。 （二）系统技术要求： 1、优化结构算法，适应多种结构形式的本体控制。 2、模块化功能设置，适应多种应用场合。 3、8轴控制，可实现外部轴（行走轴、变位机）的控制。 4、改进性机算机总线连接方式，确保可靠性和实用性。 5、开放式结构，同步国际水平、方便功能扩展。 6、软件PLC功能，方便逻辑控制。 7、工艺功能，简化编程操作简便。 8、适配EtherCAT伺服。 9、安全模块，确保机器人安全生产。 （三）技术指标： 1、用户储存空间：200M 2、示教盒 ：8寸TFT-LCD,键盘+触摸屏,模式选择开关、安全开关。 3、控制轴数：6+2轴,6个轴本体轴+2个外部轴。 4、接口：数字I/O接口,24路输入/24路输出(可扩展)； 4路0-10V模拟量输出,12位精度；多路编码器信号接口(位置跟踪)；机器人专用端子接口,硬限位、防碰撞、维护开关；以太网接口、串行通讯(RS232、485、422)接口。 5、安全模块：关联急停、机器人异常信号确保机器人快速停止。 6、控制伺服：绝对、增量型；国产、台达、安川、三菱、山洋、松下、富士、多摩川。 7、操作模式：示教、再现、远程。 8、编程方式：示教再现、工艺编程(码垛、焊接、涂胶、跟踪、视觉、预约）。 9、运动功能：点到点、直线、圆弧。 10、控制方式：运动、逻辑、工艺、运算。 11、指令系统：位置控制。 12、坐标系统：关节坐标、直角坐标、工具坐标、基座标。 13、软件：PLC功能梯形图编辑,5000步。 14、异常检出功能：急停异常、伺服异常、防碰撞、安全维护、起弧异常、用户坐标异常、工具坐标异常。 15、结构算法：垂直多关节串联、垂直多关节平行四边形、垂直多关节L型手腕等。 16、原点功能。绝对式:电池记忆;增量:开机回零、坐标自动保存。 17、应用：搬运、焊接、喷涂、码垛、切割、抛光打磨、锻压。 18、电源：AC220V±15%50/60Hz200W。 （四）机器人控制器及示教盒技术参数： 1、控制部分构造：开放式。 2、电源：3 相 AC380V(+10%～-15%)， 50/60 Hz。 3、相对湿度： 最大 90%。 4、输入输出信号： 输入/64， 输出/64。 5、驱动单元: 交流伺服。 6、加减速控制: 软件伺服控制。 7、接口: RS-232。 8、周边温度：0℃～+45℃(运转时)， -10℃～+60℃(运输保管时)。 9、控制柜功能说明 （1）具有独立示教器， 坐标系选择： 关节、 直角、 工具及用户坐标系。 （2）示教点修改： 插入， 删除或修改。 （3）微动操作： 可实现。 （4）轨迹确认： 单步前进， 后退， 连续行进。 （5）速度调整： 在机器人工作中和停止中均可微调 快捷功能： 直 接打开功能、 多窗口功能。 （6）应用： 搬运。 （7）安全措施 a.安全速度设定： 可实现 5 级调速(微动、 低速、 中速、 高速、 超高速)。 b.安全开关： 三位型， 伺服电源仅在中间位置能被接通。 c．用户报警显示： 能显示周边设备报警信息。 d．机械锁定： 对周边设备进行运行测试(机器人不动作)。 e．门互锁： 只有主电源关闭时， 才可开安全门。 f．报警显示： 报警内容及以往报警记录。 g．输入/输出诊断： 可模拟输出编程功能。 （8）编程方式： 菜单引导方式。 （9）动作控制： 关节运动、 直线及圆弧插补、 工具姿态。 （10）速度设定功能：百分比设定(关节运动)。 （11）程序控制命令：跳转命令， 调用命令，定时命令，机器人停止，机器人工作中一些命令的执行输入/输出命令： 模拟输出控制、组方式输入/输出处理。 （五）控制系统技术指标 1、主要功能 （1）示教方法： 示教再现。 （2）驱动方式： 交流伺服驱动。 （3）控制轴数量： 6~8。 （4）位置控制方式： PTP/CP。 （5）速度控制： TCP 恒速控制。 （6）坐标系统： 轴坐标， 直角坐标， 用户坐标， 工具坐标动作。 （7）插补功能： 线性插补、圆弧插补。 （8）手动操作速度： 4 段可调。 2、基本参数 （1）噪声≤70dB。 （2）电源： DC 24V 50HZ。 （3）机器人控制系统、 驱动和电机、减速器均为国产自主品牌。 （六）电气拆装实训平台参数指标 1、铝型材支架。 2、加工件：铝合金表面氧化处理；钣金件表面喷涂处理。 3、模块展示挂板用钣金喷塑处理，用于挂机器人控制柜各大模块。 4、考虑安全性，必须对所有模块进行保护。 5、参考外形尺寸：长*宽*高≥800mm×400mm×1500mm。  

YKA型系列移动式实验室废弃物暂存柜，专门用于各类实验室废弃物的临时集中存储，减少由于实验室废气、废液、固体废弃物等具有易燃、易爆、有毒的特性，引起火灾、爆炸及有毒有害化学品泄漏的风险，以便后期交由环境保护行政主管部门认可、持有危险废物经营许可证单位进行专项处置，YKA系列智能实验室废弃物拥有发明专利和实用新型专利。

该项工作发展了首个利用碳-硫键活化的Stille交叉偶联聚合。在温和的反应条件下，制备了一系列高温Stille反应难以获得的聚合物半导体材料，从而为合成低成本，高性能的有机/高分子半导体材料提供了新的研究思路。

非线性光学开关材料是非线性光学材料的一个重要分支，指的是在某种外界条件（如：光、热、化学环境变化等）变化下，能够在非线性光学 “开”、“关”两种状态间切换的物质。先前的大多数研究主要集中于液态材料，但其易失谐以及不稳定等特点，使得液态开关材料难以获得实际应用。而固态非线性开关材料具备非线性性质优良、性能稳定、易于调控等优势；但是目前具备固态非线性开关特性的材料却还很匮乏，这是因为其不仅要求其结构构筑基元是强响应非线性活性基团，而且环境变化下具备基元间对称性的可逆重排特性。目前，已经报道的固态非线性开关材料在状态间切换依赖于材料本身的相变温度Tc，正因如此，已报道材料只能在一个固定温度点下使用，这严重限制了固态非线性材料在温度响应方面的应用。 2018年吴立明课题组从理论上预测具不对称性的单氟磷酸根PO3F2-有望成为新的DUV NLO功能基团，并提出氟磷酸盐可作为深紫外非线性光学材料；进而通过实验合成获得(NH4)2PO3F，NaNH4PO3F∙H2O，(C(NH2)3)2PO3F等新型单氟磷酸盐深紫外非线性光学材料，并对其非线性光学性能进行了系统研究。（Chem. Mater. 2018, 30, 7823-7830.）。对其中非线性晶体材料(NH4)2PO3F相变特性深入研究发现：该化合物可在温度变化下发生低温相（P21/n、无非线性信号）和高温相（Pna21、有非线性信号）的相互转变。通过单晶结构表征分析证实，该相转变需要克服氢键网络重排的能垒。基于此，该工作提出，如果能调控(NH4)2PO3F中的氢键结构，有望实现对该化合物相变能垒和相变温度的调控。据此，该工作利用K+与NH4+的半径相似但不存在氢键环境的特点，设计合成了一系列化合物Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0.0 – 2.0)。研究表明，随着K+含量x的增加，由于Kx(NH4)2-xPO3F结构中氢键网络不断被削弱，发生相转变所需克服的能垒也逐步降低，在材料性能上则表现为非线性开关激发温度Tc的不断降低。因此，通过调控材料中K+离子的含量，固态非线性开关材料Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0 – 0.3)可实现激发温度Tc在270–150 K大温度范围内的连续可调。这是首次实现对固态非线性开关材料激发温度的调控，并且根据K+离子含量的控制，可实现在120摄氏度范围内的宽温度连续可调。通过理论计算高温相与低温相的自由能证实当K+含量高于30%时，由于氢键结构的过度削弱，该相转变消失，这与实验结果相符。该工作系统深入地探究了内部微观结构与宏观非线性光学开关性质之间的内在机制，不仅打破了传统非线性开关局限在特定温度的壁垒，而且为今后研究氢键机制作用下调控宏观性质提供了有益的参考。

该成果通过分子设计构建了一系列芳腈基聚合物，发明了荧光性、磁性、导电/介电性的芳腈基聚合物与先进功能材料，获得了中国发明专利25项。突破了合成控制、产品纯化、环保处理与规模装备等关键技术，形成了1000吨级聚芳醚腈产业化合成成果及其系列先进复合材料、薄膜、纤维应用技术；获得了500吨级的邻苯二甲腈树脂合成装备及耐高温先进复合材料应用技术。取得的大部分发明成果近三年共产生经济效益超过10亿元，取代了部分相关产品的进口。 左图：芳腈基聚合物，复合材料及加工型材的实物照片 右图：芳腈基聚合物材料的工业化生产装置图

聚乳酸被全球公认为21世纪最有发展前景的生物质塑料，它具有良好的生物降解性/相容性、力学性质、热塑性、成纤性、透明度高，适用于吹塑、挤出、注塑等多种加工方法，加工方便，部分性能优于现有通用塑料；但其同时也存在着强度较低、脆性大、耐热性差等不足，使得其应用仅局限于生产通用塑料、薄膜等领域，要想应用于条件较为苛刻的汽车、航空航天、建筑业等领域，必须对其进行改性以提高其耐热性能和力学性能。本项目拟采用课题组多年来积累的研究成果，与相关企业展开合作，进行成果的转化和产业化工作，最终形成具有市场潜力的系列化改性聚乳酸复合材料制备技术，例如天然纤维增强聚乳酸、高韧性聚乳酸、高填充级聚乳酸、阻燃级聚乳酸和纤维级聚乳酸等的制备技术，通过这些技术制备的改性聚乳酸树脂将具有更加优异和针对性的性能，主要用于生产聚乳酸纤维、薄膜、板材和容器等，可应用在生活快消品、农用地膜、飞机/汽车内饰用材料等领域。项目目标是通过深入研究，对部分尚不完善的技术环节进行最后的攻关，然后整合已有的技术与专利成果，并进一步放大实验和标准化测试，形成一系列可直接产业化的系统化解决方案技术包，最终顺利完成相关技术成果的产业化转化工作。 本项目研究采用的原材料为可生物降解的聚乳酸，经过本团队十多年的研发，目前已实现产业化。本项目的主要工作是梳理课题组多年来对聚乳酸树脂改性的相关技术，与授权专利等成果整合，进一步放大成系列化的产品技术，最终顺利相关技术成果的产业化转化工作。 项目中的大部分关键技术均已被攻克，目前需要做的是有目的的对所有技术进行梳理和整合，查漏补缺，对部分尚不完善的技术环节进行最后的攻关，从而形成完整的系统化的产品技术，并与相关授权专利进行整合，最后打包形成一系列可直接产业化的系统化解决方案技术包。目前70%的聚乳酸市场在对性能要求不太高的包装行业中，随着人们环保意识的增加，该市场容量会继续增加，但由于聚乳酸整体市场的快速增长，包装材料所占聚乳酸市场比例会逐渐缩小。在汽车、家电及电子产品行业中对更高性能聚乳酸改性材料的使用是个新趋势，市场份额虽然不大，但会持续增长。目前聚乳酸在全球市场的总容量预计为100亿元，且有很好的成长潜力。本项目技术面对的正是高性能、高附加值的潜在市场，其产业化预期会有良好的经济效益；项目产品在环境污染治理和防护方面的贡献将会产生良好的社会效益。

我们在国家自然科学基金、上海市青年科技启明星计划和上海市纳米技术专项等资 助下研制开发的纳米石墨相变储能材料具有储能密度高、导热换热效果优异、安全稳定、 阻燃和环境友好等优点。 技术指标：与现有的相变储能材料相比，纳米石墨基相变储能材料的导热系数提高 1～2 个数量级，相变温度在-40～+70°C 之间连续可调，储能密度可达 150～250J/g 左右， 经 1000 次循环后，性能劣化小于 5％。

项目以海上风机叶片和大飞机结构材料为研究目标，提出根据环氧树脂和双马来酰 亚胺树脂结构特点，设计并在碳纳米管表面引入带有特征官能团的结构，通过工艺调整 和仪器分析相结合控制特征官能团的数量，制备出质量稳定的多功能碳纳米管改性剂。 然后在不改变碳纤维/环氧树脂或 BMI 复合材料基本成型工艺的条件下，利用此多功能 碳纳米管改性剂提高碳纤维/环氧树脂或 BMI 复合材料的韧性、强度、模量、耐冲刷能 力、耐腐蚀和抗老化性能。 

该项目属于新材料领域的耐火材料无铬化、节能化主题；是解决制约我国水泥行业20多年的水泥回转窑烧成带耐火材料的无铬化难题。目前，用于水泥回转窑烧成带的耐火材料主要是镁铬砖，但镁铬砖在生产及使用中产生剧毒的六价铬，对人体、环境造成巨大危害。为替代镁铬砖，实现无铬化、节能化，本项目建立了反应烧结合成铁铝尖晶石（Hercynite）的理论、合成出了八面体结晶的Hercyntie、并制备出了高性能的镁铁铝尖晶石砖。经国内外200多条生产线的使用，不仅可以完全替代镁铬砖，彻底解决镁铬砖污染难题，而且技术性能处于国际领先水平。

稀土超磁致伸缩材料的磁致伸缩应变比压电陶瓷大4倍以上，而且能量密度比压电陶瓷大10倍以上，但其杨氏仅为压电陶瓷的1/3左右。美国将其列为战略性功能材料，并对我国实行禁运。传统制备技术主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉尔斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮区区熔法(Float Zone法)。上述三种制备GMM工艺都存在共同缺陷：1.生产效率很低，生长一件Æ18´150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生产GMM工序很长，需要合金熔炼、晶体生长、热处理等工序，生产成本高，设备投资大，3.生产GMM成品率只有15-30%。 本项目采用具有自主知识产权的一步法工艺和设备生产稀土超磁致伸缩材料，与传统工艺相比较主要有如下优点：1.质量好、高性能。因一步法工艺是将合金熔炼、晶体生长、热处理三道工序集中于一台设备完成，故减少了过程污染，杂质和氧含量低，合金成分控制准确，提高了材料的性能和产品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于实现自动化控制，操作简单，人为因素少，故产品的合格率高(达80%)；单炉产能达5-10公斤，每天可以生产2-3炉，生产效率比传统工艺提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制备大直径（Æ70mm以上）棒材。一旦形成规模生产，大幅度降低生产成本和产品价格。稀土超磁致伸缩材料在低频、大功率换能器中得到了越来越广泛的应用。此外，可广泛应用到机械、电子、石油、纺织、航天、农业等其他领域，是一种重要的新型功能材料，是许多高技术的物质基础，被誉为是21世纪的战略材料。