产品详细介绍 机械设计原理STEAM主题课程 项目背景 在现代生产和日常生活中，机器已成为代替或减轻人类劳动、提高劳动生产率的主要手段。机器的主体部分是由若干机构组成，机构是我们研究机器的核心。机械设计原理的学习可帮助学生提高运用理论解决实际问题的能力，培养机械方案设计能力和应用编程解决工程实际问题能力。 在本项目中，学生可借助机械设计原理套件与人工智能与编程教学系统，了解凸轮机构、双摇杆机构、曲柄摇杆机构等常见机构的原理及特点，搭建相应模型并通过编程实现智能控制。 课程性质 这是一门以项目式教学开展的跨学科课程，以基于建构主义理论的 5E 教学模式作为指导，结合了中小学信息技术课程标准与编程教学特色。 课程目标 1.知识与技能 ⚫  了解机械机构的类型及其在现实生活中的应用。 ⚫  掌握机械机构的结构特点，设计并制作相应模型。 ⚫  学习图形化编程或 C++代码编程的基础知识，使模型完成实际任务。 ⚫  掌握机械模型算法的设计、编写及调试。 2.过程与方法 ⚫  通过对机械模型的搭建和编程，逐步发展编程思维和工程思维能力。 ⚫  在模型实现功能的过程中，经历从不同的角度寻求分析问题和解决问题的方法。 ⚫  通过观察、查阅相关资料等活动，培养对信息的有效性、客观性做出判断的意识，发展分析概括能力。 3.情感态度与价值观 ⚫  了解机械设计在日常生活和生产中的应用，初步认识科学和技术的社会功能。 ⚫  具备探究和创新的初步意识，敢于依据客观事实提出和坚持自己的见解，能听取不同的意见。 ⚫  乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成创意搭建，体会创新乐趣。

产品详细介绍 资深结构设计工程师；专做3D打印模型设计、模型评估；逆向工程 成功案例：

针对脑卒中与关节损伤高发趋势，本产品基于康复医学理论研发多关节智能康复产品，覆盖肘、膝、踝、腕等上下肢关键关节，通过对关节的反复训练，增强关节本体感觉，打开活动度，推动神经系统重组代偿，助力关节功能恢复。 本产品实现多项突破，运用高精度传感器，精准捕捉关节运动微小变化，实现人机互动与实时康复数据反馈；结合自适应算法实现动态重力补偿，精准调控角度/速度/力矩三维参数，通过循迹坐标点样线拟合生理运动轨迹；创新集成多训练模式切换系统，满足全康复周期需求；产品兼具硬/软件双重安全防护，提高产品安全性。 腕关节康复器 前臂康复器 肘关节康复器 膝关节康复器 踝关节康复器

成果简介（1） 实现焦炉立火道温度的直接测量； （2） 建立火道温度变化趋势数学模型； （3） 实现焦炉加热过程的全自动控制； （4） 建立炼焦指数模型；（5） 建立标准火道温度模型；（6） 根据甲方要求生成所需要的各种工艺流程、 趋势、 报表、报警和操作指导画面； （7） 节约煤气量达 3%左右； （8） 实时监测全炉各炭化室的工作状态； （9） 有利于延长炉龄， 稳定焦炭质量， 降低劳动强度； （10） 自动连续测量焦饼表面温度， 并自动生成趋势曲线和报表。

项目背景：锻造作业存在难以克服的高温、粉尘、噪声、 振动等严重危害操作者健康的缺点，基于职业健康安全的要 求，锻造生产实现自动化成为行业发展的必然趋势。加之劳 动力成本的增加，智能制造成为发展趋势，也是中国制造业 的重大发展战略。锻造伺服步进梁是锻造自动化的专用设 备，是面向高端锻造装备制造企业，实现多工位连续锻压， 实现自动化抓取锻件装置，不使用关节机器人，通过锻压机 和步进梁手抓的同步自动控制，抓取工件实现多工位锻压过 程。具有大幅度提高生产效率降低了用工量和生产成本，效 率是普通机器人的 2～3 倍，价格却只有机器人的 1/2～2/3， 是行业发展的关键核心设备。步进梁锻造自动化生产线适用 于批量大、多工位连续化锻造生产。通过步进梁自动化方式 实现大批量稳定化生产是世界知名锻造公司采用的最先进 生产方式。目前成熟的产品和技术，都是由国外大公司垄断， 国内尚无可替代的产品。锻造伺服步进梁的主要难点在于步 进梁属于三次元，各种参数的设计需要大量基础科学的理论 知识储备和实际经验的积累。本研究主要解决国内锻造伺服 步进梁面临的困难和技术难点，突破关键技术，实现其国产 化替代，保障供应安全，降低成本。锻造伺服步进梁主要部 分由左右单元框架，2 根梁，多对夹爪，锻件有感知装置， 操纵装置，10 台伺服马达（上，下移动闭合各 4 台，左右位 移 2 台），2 台减速器构成。锻造伺服步进梁的上下移动由伺服马达，滚珠丝杆来实现。夹爪的闭合由闭合伺服马达左右、 前后旋转滚珠丝杆来实现。梁的前进（右移）和后退（左移） 由减速器与齿轮、齿条驱动。 所需技术需求简要描述：1.上料装置位置移动，误差出 现，导致步进梁第一工位夹爪抓取不到棒料；2.夹爪抓料移 动下一工位过程中掉料；3.夹爪抓料移动下一工位过程中放 料位置偏移；  对技术提供方的要求:大学研究机构；熟悉锻造工艺和 伺服控制技术。具有智能制造技术的实施案例。 

1 成果简介 服装安全与信息安全、食品安全一样是每个国家战略关注的核心之一，儿童着装的安全性又是重中之重。本项目基于儿童身心特殊性，及交互式设计理念，拟对儿童智能服装的研发模式进行系统、深入的探讨，提出一套切实可行的理论模型。首先，本项目将对消费者关于儿童安全服装的需求进行收集和分析，并对智能元件与人体的交互方式及各自的特性进行深入研究。通过对儿童身心安全、服用舒适等多方面需求的掌握，结合智能元件的性能，探讨智能可穿戴设备与儿童安全服装的结合方式，提出兼顾功能及美感的设计原则与方法。同时，通过对可穿戴装备与移动终端通信技术的分析，提出从单一式交互到多设备共联的思想，建立基于能源优化配置和高效率信息传输的多交互式儿童智能服装研发模型。本项目会为相关的研究人员提供具较高可操作性的指导规范，对庞大的中国童装消费市场结构改善会有积极影响。 2 关键技术及产品 关键技术： (1) 根据着装者（儿童）的身心特点，从服用性能，信息交互性能，智能元件的效能等方面分析智能安全童装的多维度需求，作为本课题的重要研究基础。 (2) 从儿童的身心需求出发，探讨智能安全模块与儿童服装结合的设计规则。 (3) 根据智能安全童装的功能性需求，从信息共享，协同监护的角度，探讨建立智能服装与控制终端之间多交互式信息网络的基本框架。 (4) 以产业化为目标，提出一整套适应性强、可操作性高的智能安全童装研。 形成产品： 形成儿童定位安全、儿童 VR 图案、儿童感温变色、儿童趣味结构等多种功能性服装，同时也开发了相关的老年人等功能性服装。 3 知识产权及项目获奖情况 本课题在智能交互童装的新产品生产方面已合作申请发明专利 12 件，授权1 项发明专利及 1 项计算机软件著作权，发表 6 篇高水平研究论文，获省部级以上相关奖项 6 项。 4 项目成熟度 该研发成果已经初具规模的投入实施运作，直至 2018 年 5 月年，其营业收入已经达到 1800 万元，净利润达 675 万元，预计 2018 年底公司资产总额上升到8000 万元；营业收入增长到 2800 万元；净利润达 850 万元，产品将给企业带来可观利润，并拓宽占领新消费市场。该项目的推广对本行业相同企业具有很强的借鉴意义。 在带来丰厚的经济效益同时，该项目研发成果还打造流行与市场实用性相结合的现代智能儿童交互服装品牌，以塑造强有力的安全智能童装形象，拓宽企业利润增长空间。在传统童装设计中，以产品实用性为根本。而现代童装设计中，将科技提升至等次于品牌实用性地位，通过现代科技优势与童装流行趋势结合，最终消除穿戴者在生活中出现的各类因服装穿着所引起的安全隐患。以此从侧面突显品牌的地位与形象，为企业利润的再创添加新途径。 5 投资期望及应用情况 成果在行业内具有一定的先进性，已经在江苏雅鹿男装、无锡林科、常州雪奈利等多家企业得到良好应用。 

物联网架构的能耗监管系统实现了对水、电、燃气等主要能耗的感知、传输、监测、分析、管理。利用自主研发的 FrontView 物联网技术支撑平台，实现了校园用能定额管理系统，地下管网漏水检测系统，燃气用气安全监测系统，路灯智能化照明控制系统，网络化预付费水电管理系统，VRV 中央空调集群管理与控制系统，分体空调网络智能管理系统，变电所运行维护监管系统等。通过对以上系统的能耗数据分析与挖掘，实现科学用能和精细化管理。 1、创新要点 在物联网的体系架构下实现能耗的感知、监测和管理。首创物联网应用开发平台。设计研发了物联网应用网关和网络化能耗采集设备。 2、效益分析（资金需求总额 1000 万元） 2005 年系统建成至 2011 年期间，为江南大学累计节约水电支出 6800 余万元；推广后各使用单位通过该平台的管理，累计节约水电支出超过 3 亿元。通过公共机构等示范平台的使用取得了良好的社会效益。 3、推广情况 完成了科技成果的产业化。该系统的系统架构、智能数据网关、FrontView能源监管系统软件先后在全国 60 多个高校、企业等推广使用。 授权专利： 带恶性负载控制网络预付费单相电能表 200920256285.X 网络预付费三相电能表 200920256297.2 智能数据网关 200930299686.9

1 成果简介 服装安全与信息安全、食品安全一样是每个国家战略关注的核心之一，儿童着装的安全性又是重中之重。本项目基于儿童身心特殊性，及交互式设计理念，拟对儿童智能服装的研发模式进行系统、深入的探讨，提出一套切实可行的理论模型。首先，本项目将对消费者关于儿童安全服装的需求进行收集和分析，并对智能元件与人体的交互方式及各自的特性进行深入研究。通过对儿童身心安全、服用舒适等多方面需求的掌握，结合智能元件的性能，探讨智能可穿戴设备与儿童安全服装的结合方式，提出兼顾功能及美感的设计原则与方法。同时，通过对可穿戴装备与移动终端通信技术的分析，提出从单一式交互到多设备共联的思想，建立基于能源优化配置和高效率信息传输的多交互式儿童智能服装研发模型。本项目会为相关的研究人员提供具较高可操作性的指导规范，对庞大的中国童装消费市场结构改善会有积极影响。 2 关键技术及产品 关键技术： (1) 根据着装者（儿童）的身心特点，从服用性能，信息交互性能，智能元件的效能等方面分析智能安全童装的多维度需求，作为本课题的重要研究基础。 (2) 从儿童的身心需求出发，探讨智能安全模块与儿童服装结合的设计规则。 (3) 根据智能安全童装的功能性需求，从信息共享，协同监护的角度，探讨建立智能服装与控制终端之间多交互式信息网络的基本框架。 (4) 以产业化为目标，提出一整套适应性强、可操作性高的智能安全童装研。 形成产品： 形成儿童定位安全、儿童 VR 图案、儿童感温变色、儿童趣味结构等多种功能性服装，同时也开发了相关的老年人等功能性服装。 3 知识产权及项目获奖情况 本课题在智能交互童装的新产品生产方面已合作申请发明专利 12 件，授权1 项发明专利及 1 项计算机软件著作权，发表 6 篇高水平研究论文，获省部级以上相关奖项 6 项。 4 项目成熟度 该研发成果已经初具规模的投入实施运作，直至 2018 年 5 月年，其营业收入已经达到 1800 万元，净利润达 675 万元，预计 2018 年底公司资产总额上升到8000 万元；营业收入增长到 2800 万元；净利润达 850 万元，产品将给企业带来可观利润，并拓宽占领新消费市场。该项目的推广对本行业相同企业具有很强的借鉴意义。 在带来丰厚的经济效益同时，该项目研发成果还打造流行与市场实用性相结合的现代智能儿童交互服装品牌，以塑造强有力的安全智能童装形象，拓宽企业利润增长空间。在传统童装设计中，以产品实用性为根本。而现代童装设计中，将科技提升至等次于品牌实用性地位，通过现代科技优势与童装流行趋势结合，最终消除穿戴者在生活中出现的各类因服装穿着所引起的安全隐患。以此从侧面突显品牌的地位与形象，为企业利润的再创添加新途径。 5 投资期望及应用情况 成果在行业内具有一定的先进性，已经在江苏雅鹿男装、无锡林科、常州雪奈利等多家企业得到良好应用。 

本项目成果在国家重大项目的支持下，面向具有战略意义的高效传动重大需求和国际前沿，针对国外的技术封锁，从掌握液力传动产品瞬态复杂流动机理着手，提出了大功率液力节能产品定子/转子多流域耦合的尺度解析模拟方法，创建了动态空间非定常多尺度漩涡流动可视化测量体系；首创了定子/转子耦合叶片边界层流动新型仿生主动控制技术，实现仿生耦合叶片减阻增效；构建以用户需求为导向封装的大功率液力产品优化集成设计体系，形成融合轴向力动态监控模型和运行热平衡反馈自动补偿系统，攻克了大功率液力产品设计与制造过程中“性能预测难、叶片优化难、动态匹配难、精确制造难、极限工况运维”等难题，最终形成了适应大型泵与风机等高耗能设备的自调节的大功率液力调速装置、满足首台最大吨位12吨装载机用的高效率液力变矩器、匹配大吨位和长距离制动的重型车用液力辅助系统等新型绿色节能液力传动产品。 研究团队 吉林大学机械与航空航天工程学院 刘春宝教授研发团队。 成果成熟度 批量