项目成果/简介:随着现代激光技术的快速发展，激光跟踪在空间光通信、激光雷达、卫星遥感、定向能应用及工业测量等领域得到了广泛的应用，光束偏转原理、跟踪机构及其控制方法等是影响跟踪范围、精度、实时性和稳定性等光电跟踪性能的决定因素。在国家自然科学基金的支持下，由同济大学牵头，联合中国科学院上海光学精密机械研究所以及上海同新机电控制技术有限公司等单位开展了面向机器人误差测量等工业应用的多模式激光跟踪仪的研究。该研究对复杂场合下时变轨迹跟踪、测量或加工具有强适应性；结合图像采集系统，可以精确调整成像视轴以实现视觉导引或大范围高精度图像拼接。该项目从原理上拓展了激光多模式、变尺度跟踪的实现方法，形成了复杂场合下大范围高精度动态目标激光跟踪的核心技术，在机器人动态误差测量、动态成像检测、空间激光通信以及军事侦察等领域具有广泛的应用前景。应用范围:该项目经过几年培育，截至2018年6月已生产多模式激光跟踪系统样机5台套，主要应用于中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室、同济大学机械工程综合实验中心等单位。 在自由空间激光通信、激光雷达、光纤光开关、激光指示器等领域中，可用于激光光束的转向及指向稳定调整。在空间观测、侦察监视、红外对抗、搜索营救、显微观察、干涉测量、机器视觉等领域中，可用于改变成像视轴，扩大搜索范围或成像视场。国内外对基于旋转双棱镜的激光跟踪理论研究集中在光束转向机制、光束扫描模式、棱镜回转控制等方面。 产学研合作开发，意向合作单位：从事光电精密仪器开发的经验，对于激光跟踪技术具有一定的技术积累，如ABB公司、Leica、西门子、新松机器人、沈阳机床厂、高校科研院所以及国防单位等。项目阶段:小试效益分析:本项目在多模式激光跟踪方面形成的研究成果处于国际先进水平，不仅能够解决工业生产中对大范围、高精度特征的测量需求，而且在多自由度特征信息提取以及智能化控制等领域应用前景广阔，在推动激光跟踪测量技术的产业化进程、提高工业自动化水平和人才培养等方面，具有巨大的经济效益和社会效益。

随着科学技术的发展，互联网用户数量及应用规模不断扩大，传统互联网日益暴露出安全性、移动性、可扩展性及服务质量差等严重问题，无法满足当今乃至未来网络的需求。因此，迫切需要构思和设计全新的互联网体系与机制。近年来，国际上对新型互联网体系与机制的研究极为重视，美国和欧盟自2007年起，相继启动了FIND、FIRE和FIA等计划，但至今尚未见到综合有效解决上述问题的方案。/line在这种背景下，“标识网络体系及关键技术”项目以自主创新为主要手段，提出了新型互联网体系的构思，并获得国家973、863等科技计划的支持。项目组发明了标识网络体系及关键技术。

自蔓延高温合成（SHS）也称为燃烧合成，是利用化学反应自身放热来制备材料的新技术，具有能耗低、工艺及设备简单，产品纯度高等特点。SHS广泛应用于制备陶瓷、金属间化合物、金属陶瓷、梯度材料和复合材料等材料。并且SHS技术与传统技术结合形成SHS制粉、SHS烧结、SHS加压致密化、SHS冶金、SHS焊接和SHS涂层等新方向。其应用范围涉及工业及军用等诸多领域。本项目主要涉及以下四个方面：1.SHS制备陶瓷复合钢管方面：利用高放热的铝热反应体系，在离心力或重力作用下使熔融反应产物中比重不同的相分离，使比重小的陶瓷相凝固在钢管表面形成陶瓷衬层。SHS陶瓷复合钢管具有耐磨、耐蚀、抗热冲击和抗机械冲击等综合性能，可广泛应用于化工、电力、石油、炼铝和冶金等行业，输送电厂煤粉、灰渣、腐蚀介质、铝液、矿山矿粉、尾矿和回填料，以及高酸性、高碱性、高硬度或高温物质的输送。2. SHS制粉方面：采用SHS技术制备硅化物和硼化物粉末，通过控制原料状态、以及合成后的冷却过程，获得均一物相高纯度的所需硅化物和硼化物粉。应用于耐高温的防氧化涂层，例如姿控发动机防护涂层，可明显提高发动机的性能。3.SHS制备钛镍多孔合金：多孔钛镍合金强度高、密度低、耐腐蚀性强，弹性模量与人骨弹性模量接近，生物相容性好，生物界面结合牢固，能被组织固定，是理想的生物医学植入材料，在临床各科和医疗器械等方面具有广泛的应用前景。采用注射成形或注凝成形可以成形复杂的骨骼形状，脱脂预烧后，再预热点火燃烧合成多孔钛镍多孔合金，其孔隙度高、孔隙大小及分布均匀、连通性好。4.SHS处理放射性核废料方面：放射性废料制约核能的和平开发利用。采用SHS直接固化放射性废物的固化效率高、工艺及设备简单，且可有效避免核废物二次污染，易实现规模生产，具有明显优势。该成果已通过部级鉴定，整体技术达国际先进水平，并荣获教育部科技进步二等奖。

重载铁路主要解决机车同步操控通信系统、列尾通信系统、列车调度通信系统、视 频预警监控系统等应用提供通信平台；高速铁路主要解决车地通信、山体滑坡、落物监 测、区间通信等业务以及旅客宽带通信业务。 

本项目针对国内外工业生产安全事故频发的严峻态势，经十余年研发应用，解决了硬件系统、软件系统和工程系统等三大系统性核心技术，成功研制保障控制系统全生命周期安全稳定的高安全成套专用控制装置及系统。在汽轮机、直流炉、电梯、环保等领域关键工业装备推广应用 13000 余套，技术经济指标达国际6先进水平，产品出口美、日、韩、俄等 32 个国家。获授权发明专利 104 项，省部级科技进步一等奖 3 项。近三年新增销售 111.15 亿元，新增利润 18.81 亿元。

本成果主要针对我国机械、航空、航天、船舶和国防武器等工程领域重要装备核心基础 部件及系统迫切需要解决的共性关键技术难题，在国家自然科学基金、国家航天关键技术和 重庆市支撑计划等重点科技项目资助下，在特殊与极端环境下的高性能机电传动及系统研究 方向，通过十多年潜心研究，发明并研制出基于高可靠精密滤波传动技术及系统的高新产品。 主要创新性成果如下： 1. 发明了具有人体关节功能的高可靠精密滤波传动技术，研制出高可靠精密滤波减速器, 该传动机构在高传动精度范围内具有人体关节功能的自适应变形协调控制能力，能有效过滤 和降低动力传递与运动变换过程中的波动、振动和噪声，攻克了高精度与高可靠之间难以兼 顾协调的关键技术瓶颈。 2. 发明并研制出高可靠精密滤波驱动装置与工业机器人集成系统，创造性地解决了传统 驱动装置在满足动力传递与运动控制精度的同时难以确保其高可靠性的关键技术难题，并成 功应用于工业机器人和国防武器等重要装备。 3. 发明并研制出基于高可靠滤波传动技术的智能型水润滑橡胶合金轴承、高弹性橡胶合 金联轴器及传动系统，使得船舶推进系统艇轴具有人体关节功能的自适应变形协调精确对中 控制能力，有效降低了振动噪声和无功能耗，大大提高了动力推进系统核心基础部件的可靠 性和使用寿命。 4. 发明并研制出基于高可靠精密滤波传动技术的工程复合材料精密成形数字制造装备 及系统，具有感知、分析、推理、决策等可适应协调智能控制功能，能显著过滤掉精密成形 过程中控制参数的波动，有效保证精密成形产品的可靠性和性能一致性，实现了面向用户需 求的高性能传动件大规模优质高效生产。 该成果在高精度、高刚度、高可靠、长寿命、低噪声、无污染、智能化、高功率密度等 高性能传动件及系统的创新设计制造理论和方法，特别是在高精度与高可靠的协调、高刚度 与高精度的协调、特殊与极端环境下摩擦学与动力学优化、精密加工制造及产品可靠性与性 能一致性等关键技术方面有重大突破，取得了多项具有自主知识产权的重要创新成果，获国 家授权发明专利38项、软件著作权3项，发表论文165篇（SCI、EI收录128篇），被有 关部门组织专家会议鉴定为国际领先水平，并分别获得重庆市和教育部技术发明一等奖。 该成果对打破工业发达国家的技术垄断和封锁，满足我国对高性能核心基础部件及系统 的重大需求创造了关键科技条件，其成果已应用于中国航天科技和中国船舶重工等100多 个单位有关重要装备，创造性地解决了中航工业XX公司多个规格型号产品失效问题，并为航天工程XX项目成功实施提供了理论与技术支撑，产品性能指标达到并部分超过美国 MIL-DTL-17901C军用标准，合格率100%,提高生产率170%,节约用电85%,节省贵重 原材料46%,出口欧美等30多个国家。近三年累计销售额26878万元，利润4626万元， 税收1591万元，取得巨大经济和社会效益，有望发展为高端装备制造业与新的经济增长点。 

利于层状纳米材料比表面积大的特点，在碳基柔性衬底上制备了高性能柔性 超级电容器，及葡萄糖传感器。超级电容器的能量密度最大为50.2Whkg-1,功 率密度为8002 W kg-1 at 17.6 Wh kg-1,充电1分钟能点亮两只绿色LED灯3 到5分钟。性能处于国际先进水平，成果先后发表于JALC0M , 714(2017) 63-70； 763 (2018) 926-934 等。

复合三坐标测量机是融光、机、电为一体的新型检测设备，在该测量系统中重点解决了 优化运用接触、影像与激光三种传感器同时对复杂对象的空间几何参数进行复合测量的三坐 标机应用技术难题。实现了综合利用经典接触式和非接触式激光与图像测量技术各自的优势, 对外形结构及表面材质特性复杂的被测物体进行复合式全自动测量，在制造业中具有非常好 的的应用价值。所形成的三坐标控制器技术与复合测量软件等核心关键技术在三坐标机及位 移测试仪器及加工设备的升级改造中具有重要的推广应用价值。该技术成果已通过国家相关 部门的验收并已投入生产使用，为国家重要产品的质量保障提供了坚实的技术支持。形成了 具有自主知识产权的关键技术成果，已获得3项国家发明专利授权，公开发表相关学术论文 20篇，已被SCL EI检索的学术论文12篇。

非接触电能传输技术有效克服了传统接触式电能接入模式存在的诸如 设备移动灵活性差、环境不美观、接触火花及其他不安全因素等问题，且对用 电设备使用环境具有很强的适应能力，特别适用于易燃易爆、潮湿水下环境以及 生物体内等用电设备（机构）的供电。可广泛应用于电气化交通、人体内置设备 供电技术、工矿企业移动电气设备、工业机器人、便携式电子产品等领域，具有 广泛的市场应用前景。

项目组研发了一种桩土互动浆固散体材料桩复合地基施 工工法，主要包括：钻机进入地基至设计深度成桩孔，桩孔周边采用泥浆护壁, 在桩孔内放入注浆管，然后向桩孔内投入骨料，由灌浆泵通过注浆管向桩孔内的 注入浆液，浆液与骨料固结后成桩并渗入到桩周土体中去，在桩顶铺设褥垫层， 形成复合地基。在具体实施方式里，还详细地讲述了该施工工法的步骤，包括： 成孔、投石洗孔、注浆加固、褥垫层设置等。浆固碎石桩的施工机械高度低，可圆满解决施工场地上方存在既有障碍 物的难题、且无噪音、不挤土、对周围建筑物无影响、施工机械轻便、施工速 度快。桩身强度高，能够改善桩周土、桩端土性质，提高复合地基的承载能力并 减小沉降变形，因此具有很好的实用性。