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由于航空发动机和燃气轮机叶片型面是空间异型曲面，因而其设计、制造及维修都面临巨大挑战。为了在设计加工层面提高叶片加工质量，同时在修复层面提高叶片使用寿命，开展叶片高效高精测量研究至关重要。 本项目面向叶片制造研发了一套基于四轴运动平台与线激光扫描相结合的叶片型面检测装置，并开发了集运动控制、数据采集与处理、精度评估等多功能于一体的软件系统，可实现多类型叶片的二维截面高精度测量与三维型面自动化高效重构,有效克服因叶片复杂结构特征带来的扫描数据密度差异性大、重叠区不足等因素对重构精度的影响。本项目面向叶片3D打印修复，研发了一套高效高精度的叶片检测方法与集成系统，可实现批量化叶片截面轮廓位姿及其轮廓的自动化测量、数据重构和叶片配准，为叶片修复工艺流程中的3D打印和后续机加工等工艺环节提供关键的数字化测量、加工工艺数据，有效提升修复精度与效率，并降低成本。 本项目的开发成果可应用于航空发动机、燃气轮机等叶片制造、修复全生命周期的测评、重构、反求等场景，市场规模大。 图 面向叶片3D打印修复的检测方法与集成系统硬件平台

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 郭简豪 上海美术学院 2021 彭琳 管理学院 2021 孙思语 上海美术学院 2019 贺泽楷 经济学院 2021 李昱洁 微电子学院 2021 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 魏秦 上海美术学院 上海美术学院副系主任、支部书记/副教授 建筑学 陆耀峰 社区学院 研发中心主任/讲师 科技哲学 高琪 社区学院 社区学院团委副书记/助教 新闻学 四、项目简介 用好红色资源，赓续红色血脉。国家一直强调要发挥红色旅游在爱国主义和革命传统教育方面的作用，并号召广大党员、干部、群众，特别是青少年参与红色旅游。长三角地区正在大力发展红色旅游，鼓励红色文创产品研发经营，红色旅游市场也呈现了年轻化趋向。 上海是中国红色文化的发源地，拥有大量的革命遗址。如何以红色建筑为载体，吸引更多青年人的目光，增强对红色文化的认同感？经过调研发现，当代青年人更喜欢通过以网络平台拍照、打卡的方式旅游；他们更希望拥有体验感、设计美观、新颖有趣、实用性与系列性的文创产品。 盲盒引领消费市场新潮流，深受广大青年人喜爱。项目组以“中共一大会址”等上海黄浦区一批红色建筑为载体，深入挖掘其红色元素，设计一套文化旅游产品——“红色建筑盲盒”，制作了以一大会址纪念馆为原型的建筑模型收纳盒、以上海孙中山故居为原型的建筑模型多功能笔筒，以上海周公馆故居为原型的建筑模型首饰盒及其3D打印模型，并设计了“趣味答题奖励”和微信公众号平台来提高用户的体验感，以吸引更多青年人关注和参观红色纪念地，增强对红色文化的认同感。 让红色建筑与红色文化在青年人中“燃”起来，坚定理想信念，践行青年使命，传承红色基因。

“机电系统教学实验台”是北京科技大学机电工程研究所研制出的一种用于各层次机电专业或机械工程及自动化专业教学的实验设备。设备造价相当于国外同类设备的1/3~1/2。该实验设备为一台模拟的自动生产线，集机械、气动、PLC控制、交流调速和传感器等技术为一体，是一台典型的机电一体化产品。 系统概述 设备设四个加工工位，工件为35×35×8mm的方形铝件，料库中可存放15个工件。自动循环过程是： 卸料阻挡定位块升起；2.机械手爪抓取已加工工件、提升、旋转至卸料位，松开工件，工件由坡形滑道滑入工件箱内；3.卸料阻挡定位块下降；4.机械手爪转至取料位、下降、抓取工件、上升并旋转至工作台的上料位、下降、放入待加工工件；5.刀具旋转、快进；6.刀具工进；7.刀具延时停留；8.刀具快退、停转；9.旋转工作台定位销松开；10.工作台旋转90°；11．工作台定位销定位锁紧；12．推料缸送出一个工件至取料位。 除刀具旋转和工作台旋转两个运动外，其余动作均由气缸驱动，使用可编程控制器控制，通过编制难易不同的软件，即可做不同实验内容的实验。 本体装置占地750×600mm，高700mm,重量约50Kg，可以放置在一个1500×700mm的普通写字台面上，其余空间可放置一台用于编程的计算机。 机械系统 机械系统分为四个主要部件： 1．刀具进给部件：刀具旋转由一台220V、6W的交流电机驱动。转轴前端装有钻夹头，安装一把钻头做为刀具。刀具主轴由一个导杆气缸带动完成进给运动。导杆气缸上装有三个磁性开关，检测原位、快工进转换位及延时停留位。 2．工作台部件：工作台面上设有四个工位，其中一个为上下料位，与之成180°的工位是加工位，另外两个工位可增设其他加工刀具。工作台有两种形式，一种形式是电机驱动型，采用一台220V、6W的交流电机，通过i=50的减速器带动台面旋转，该电机有调速系统，调整范围是0～350转/分；另一种形式为气缸驱动型，气缸推动装有链条的推板运动，链传动带动工作台旋转。工作台由定位气缸实现工作台的定位夹紧。气缸上装有两个磁性开关，检测定位和松开两个位置。台面下端还装有三个传感器，一个接近开关检测台面的90°换位，另两个光电开关检测上下料位和加工位的工件有无。 3．运料机械手部件：该机械手属四自由度机器人。旋转气缸使大臂可在上料位、卸料位和取料位三个位置间旋转、停留。因此，旋转气缸上分别装有三个检测开关，升降气缸使机械手升降，实现提起和放下工件的动作，并有两个开关检测；机械手爪采用指形气缸并装有相应夹爪，实现夹紧和松开工件的运动，也由两个开关检测。为使大臂在卸料处停转，还设置了卸料阻挡气缸。当需要卸料时，则挡块升起，档住大臂；落下时，可允许大臂转至料库的取料位。因此，这两个动作位置也由两个磁性开关检测。 4．料库：料库可存放15个工件。出料时，推料气缸通过推杆将最下一层的工件推出，沿着出料导槽送到取料位，挡块使工件准确定位。当推杆在气缸牵引下缩回后，料库中的工件下降一层，以备下次推料。除推料气缸装有两个位置检测开关外，在料库的存料位置和取料位置分别装了两个接近开关，以检测料库和取料位处是否有料。 气动控制系统 气动控制元件均选用日本SMC的产品，并在设计中尽可能多的选择了各种不同形式的气缸。主要有导杆气缸、普通气缸、旋转气缸、薄形气缸和手指缸。意图是使学生认识不同类型的气缸，以及气动元件的选择与机械设计间的密切关系。控制阀使用汇流板安装，选择了两位五通电磁阀、三位五通电磁阀和两位三通电磁阀。气源选用普通的空气压缩机，经三联件向系统供给压力空气。各气缸的调速元件选用机构紧凑、安装方便的软管快插式管接头型单向节流阀。管路均使用软管连接，接头为快插式管接头，这样便于学生在实验中自己动手配管，多次插拔管路。 电气控制系统 电器控制系统的核心是可编程控制器。选用西门子S7系列224型产品，并配两块8入和一块16入/16出扩展模块。PLC由专用电源供电。整个系统共有41个输入点及18个输出点。用实验台上的个人电脑编出梯形图程序，由传输线将程序送入PLC中。传感器均选用日本OMRON产品. 保护开关、调速盒、端子排以及全部电气元件均安装在与实验台面垂直的立板上，所有的元件面向操作者开放，以便学生一目了然地学习电气控制原理和动手接线配线。 操作箱装在实验台面的前端，共装有显示灯及开关16个。即总开关、电源显示、手自动选择、报警显示、复位、钻头升降、定位伸缩、手指松夹、出料、转台旋转、手指升降、手指旋转、手指阻挡、钻头旋转、启动和急停按钮。

重庆机电职业技术大学（学校标识码：4150012607）始建于1971年，前身是重庆兵器工业职工大学，由长安、江陵、嘉陵、建设、长江、望江、西车、泸化等八所职大组成。2003年在重庆兵工职大的基础上成立全日制普通高等院校。2018年10月12日，教育部确定我校为全国首批本科层次职业学校改革试点单位，2018年12月19日，教育部致函重庆市人民政府《关于同意重庆机电职业技术学院升格为本科层次职业学校的函》（教发函﹝2018﹞166号），正式同意我校升格为本科层次职业学校，学校发展迈向了更高平台。2019年5月27日，教育部正式下文（教发函〔2019〕36号），批准更名为重庆机电职业技术大学，从2019年起即可面向全国招收本科学生。首批本科专业有：机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、车辆工程、电气工程及其自动化、物联网工程、智能制造工程、大数据技术与应用、汽车服务工程、工程造价、物流管理等10个职业本科专业。学校是重庆市骨干高职院校，先后荣获“全国十大特色学校”“全国职业院校就业百强”“全国双创示范单位”“全国校企合作先进单位”称号，被教育部授予“国防教育先进单位”，是重庆市首个中国人民解放军定向培养士官高校。学校占地904亩，建筑面积26万平方米。校园规划合理，依山而建，环境优雅，风景秀丽，建筑气势恢宏，教学设施完备，实训中心规模宏大，学生宿舍、体育场所、生活服务中心一应俱全，是宜居宜行宜学的优质校园。学校实验实训中心下设机械工程中心、中德汽车工程中心、智能制造工程中心、产教融合协同创新中心、虚拟仿真教学实训中心，建有中央财政支持实训基地3个，校内外实习、实训基地125个，其中校外顶岗实习基地66个，馆藏图书近69.6万册。学校现有专任教师477人，生师比为17.36:1。专任教师中，具有副高级及以上专业技术职称教师186人，占专任教师的38.9%；具有研究生学位专任教师178人，占专任教师的37.3%；“双师型”教师253人，占专任教师的53%。有机械工程学院、汽车工程学院、电气与电子工程学院、信息工程学院、建筑工程学院、工商管理学院、国际艺术学院、通识教育学院、士官生学院、健康与国际教育学院、继续教育学院、马克思主义学院。设有机械制造、数控技术、机电一体化、汽车装配技术、建筑工程、会计与审计、艺术设计、家政等37个专业。学校坚持“德为根，人为本，和为贵，能为先”的办学指导思想，着力打造“兵工技师”“重庆技师”品牌，坚持“过硬的技能、良好的习惯、健康的心态、创新的意识”的人才培养要求，建设和谐校园、希望校园、进步校园、美丽校园，办人民满意的高职院校。近年来，学生在省部级及以上的各类技能竞赛中获奖148项，其中获国家级一等奖3项、二等奖13项、三等奖22项；省部级一等奖16项、二等奖23项、三等奖51项。代表中国高职院校赴新加坡参加“第九届（新加坡）国际市场营销大赛”获最佳创意奖；在全国大学生电子设计竞赛中荣获一等奖；在全国“挑战杯”创新创效创业大赛中获一二三等奖各一个；在全国职业院校技能大赛中荣获“机械部件创新设计与制造”二等奖。学校通过“校企合作、工学结合”等多种方式，陆续与200多家企业建立合作关系，先后与红宇工业、青山工业、蒂森克虏伯、东风小康、龙湖集团等企业签订校企合作培养协议，开展“合作班”“订单班”“试点班”等有针对性的培养，以强大的就业基地为基础构建多元化的就业渠道，以健全的职业规划指导与完善的就业服务，为学生就业搭建畅通渠道，同时为学生未来发展提供广阔空间。近五年，学校毕业生就业率连续保持在98%以上。学校的综合实力不断提高, 学校的声誉和社会影响不断扩大。市委、市政府、市教委主要领导都曾亲临我校考察指导，对学校的办学思想和建设发展给予了充分肯定。进入新时代，全校师生将深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，秉承“在这里，只有我们，没有我”的校训，抓住职业教育发展的重要战略机遇期，始终坚持教学质量优先，坚持服务地方经济建设优先，进一步凝练办学理念，突出办学特色，保持职业教育属性，坚持质量为本、特色立校，面向市场，融入企业，以服务求支持，以贡献求发展，在服务中壮大自己的办学方针，为构建健康和谐的育人环境和协调向上的发展格局，为培养高层次技术技能人才而奋斗。

北京科技大学机电工程研究所于2000年研制出的一种教学实验设备——“机电系统教学实验台”。它是一台模拟的自动加工生产线，融合了机械、气动、PLC控制、交流调速和传感器等技术，属典型的机电一体化产品。 设备设四个工位，即三个加工工位和一个上下料工位。主要机械部件有刀具进给部件、旋转工作台部件、运料机械手部件和料库部件。工件为35×35×8mm的方形铝件，料库中可存放15个工件。 本体装置占地750×600mm，高700 mm，重量约50kg,可以放置在一个1500×700mm的普通写字台面上，其余空间可放置一台用于编程的计算机。 气动控制元件均选用日本SMC的产品，并在设计中尽可能多的选择了各种不同形式的气缸。控制阀使用汇流板安装。气源选用普通的空气压缩机。各气缸的调速元件选用机构紧凑、安装方便的软管快插式管接头型单向节流阀。管路均使用软管连接，接头为快插式管接头，这样可便于学生在实验中自己动手配管，多次插拔管路。 电器控制系统的核心是可编程控制器。选用西门子S7系列224型产品，并配一块8入和一块16入/16出扩展模块。用实验台上的个人电脑编出梯形图程序，由传输线将程序送入PLC中。传感器均选用日本OMRON产品. 在实验台上可进行演示、测绘、拆装、接线配管、编程和调试等多项实验，学生可根据自己的意愿灵活设计实验。 用于高等教育、职业教育、成人教育等各层次机电专业、自动化专业或机械工程及自动化专业教学的实验设备。它适用于金工实习、专业课教学、教学实践、生产实习和毕业设计等教学环节。其设备造价相当于国外同类设备的1/3~1/2。

该成果主要用于汽油机或对采用火花点燃式的LPG、CNG、醇类燃料等代用燃料内燃机的供油系统、点火系统和进气系统的综合控制，改善发动机的动力性、经济性和排放性能，实现发动机的替代能源。 可实现点燃式发动机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制，具有空燃比可调的闭环控制功能，空燃比（A/F）闭环控制的目标值可以随工况调整，适应三元催化转换装置（TWC）的工作窗口。能够根据车辆的启动、暖机、怠速、起步、加减速、大负荷以及闭环控制等工况要求协调控制发动机的点火、喷油和怠速空气量，改善发动机的动力性、经济型和排放性能。 现有的电控系统适用于3缸、4缸和6缸火花点燃式发动机，发动机转速范围0～8000rmin-1。 稳态工况空燃比的波动在±0.05 A/F之内，瞬态工况空燃比波动小于±0.1 A/F。完全满足三元催化转换装置（TWC）对空燃比精度的要求。发动机的测试表明:发动机的动力性改善>10％，经济性改善>14％。三元催化转换器的净化效率为:CO:>95％，HC:>80％，NOx:>70%。

Ø  成果简介：该成果主要用于汽油机或对采用火花点燃式的LPG、CNG、醇类燃料等代用燃料内燃机的供油系统、点火系统和进气系统的综合控制，改善发动机的动力性、经济性和排放性能，实现发动机的替代能源。可实现点燃式发动机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制，具有空燃比可调的闭环控制功能，空燃比（A/F）闭环控制的目标值可以随工况调整，适应三元催化转换装置（TWC）的工作窗口。能够根据车辆的启动、暖机、怠速、起步、加减速、大负荷以及闭环控制等工况要求协调控制发动机的点火、喷油和

1、机电液控制技术；2、流体传动及控制工程技术；3、极端环境测试技术；4、成套装备技术。