1 成果简介本项目设计并制备一种用于旋转放疗设备的快速宽野动态多叶光栅，研究并实现其机构、传动和驱动等关键技术。研究内容主要由以下三个方面组成，包括多叶光栅机构设计与分析、快速宽野动态多叶光栅精密传动技术、快速宽野动态多叶光栅驱动技术。 本项目的主要研究内容包括： （ 1） 快速宽野动态多叶光栅机构设计与分析 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，可实现放射线束宽野和剂量的实时动态调节，使实施的宽野和剂量分布与计划剂量相适应。多叶光栅叶片尺寸形状以及空间位置排布设计，不仅影响多叶光栅整体机械运动性能和多叶光栅使用寿命，而且直接决定多叶光栅适形度和调强能力，从而影响放疗剂量分布，并最终主导治疗效果。多叶光栅叶片的设计主要是围绕着提高适形度、减少透射半影、降低漏射、三维适形、动态调强等功能展开。多叶光栅叶片设计主要包括叶片对数、叶片高度、聚焦形式、端面设计、横截面设计等。另外，为满足高速高精度运动参数指标要求，叶片轻量化设计意义重大。在叶片的制造方面，如何实现复杂外形钨合金叶片的高精度加工工艺以及异性材料可靠拼接的复合叶片工艺，将是是本项目研究的重点之一。 （ 2） 快速宽野动态多叶光栅精密传动技术 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用高精度轻量化传动设计，提高叶片运动速度和运动精度，满足复杂肿瘤的治疗需求。该多叶光栅传动包括直驱传动及导轨设计。直驱传动用于驱动叶片直线往复运动，导轨用于精确导向。由于多叶光栅运动往复运动，需要频繁加减速，实现快速切换能力，为了满足叶片高速精密运动，需要高速精密的功能部件、高刚度的结构件和结合部以及轻量化的结构件提供保证。 （ 3） 快速宽野动态多叶光栅驱动技术 现有的开关式多叶光栅采用气压驱动的方式，叶片通过撞击停止，降低了机械零件的使用寿命，并产生很大的噪声，同时气路传输增加整个医疗设备的复杂度。本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用新型高速直线电机驱动单元，可克服气动驱动方式的缺点，并能实现开关状态之外，叶片运动过程中的位置和速度的精确控制。在后续研究开展中，叶片中间位置和速度的精确控制可应用于新型螺旋断层放射治疗算法，提高治疗效率和治疗精度。 本项目的创新点主要包括： （ 1）提出一种新型快速宽野动态多叶光栅 本项目拟开发的快速宽野动态多叶光栅，叶片可快速的实现开关，开或关时间约 30ms，采用直线电机驱动方法以实现每个叶片（共 32 对）的独立运动，同时要精确控制每个叶片的速度和位置，以实现放射线束强度和区域的实时动态调节，以达到理想的照射剂量分布。拟开发的多叶光栅叶片物理厚度不大于 3mm，叶片高度不小于 100mm，叶片漏射率小于 2%。 （ 2）提出一种快速宽野动态多叶光栅机构传动方法 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用直驱传动技术和高精度轻量化传动设计，优化导轨受力和精度控制，实现叶片机械到位精度 0.1 mm，叶片机械重复定位精度 0.05mm。 （ 3）提出一种快速宽野动态多叶光栅驱动方法 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用新型高速直线电机驱动单元，叶片不仅可工作于开关状态，同时，也可实现叶片运动过程中的位置和速度的精确控制。叶片最大行程不小于 50 mm，叶片最大运动速度大于 500 mm/s，叶片加速度大于 2 g。在上述高速度高加速叶片驱动技术基础之上，本项目拟开发的多叶光栅可实现工作噪声低于 70 db。2 应用说明现阶段快速宽野动态多叶光栅基本成型，处于产业化前期，本项目提出的快速宽野动态多叶光栅，填补了国内二元多叶光栅的空白，性能指标达到国外同类产品的技术水平，且在射线效率、噪声和寿命等方面更具有优势。形成的知识产权、技术标准的种类和数量很多，获得国内发明专利和软件版权不少于 53 项。目前泰来 1 号产品研发过程中，已经申请的发明专利有 5 项：（ 1）一种多定子多动子阵列式直线电机驱动装置（ CN 102195439 A）；（ 2）用于医疗设备的 X 射线源在线切换系统及方法（ CN 102283666 A）；（ 3）肿瘤精确靶向放疗设备的时钟同步方法（ CN 102294082 A）；（ 4）用于肿瘤治疗的摆台装置和精确靶向治疗设备（ CN 102188779 A）；（ 5）多驱动单元组成的进给系统（ CN 101618517 B）。已经申请的软件版权有 10 项，医疗设备直线电机设计软件；医用多叶光栅调试软件；医用多叶光栅数控加工自动编程软件；放疗多叶准直器控制软件； TL2012 医用环形加速器出束控制软件；环形医用加速器安全联锁软件；包络断层放疗算法软件；医用加速器环形机架断层运动控制软件；医用加速器调试软件；医用肿瘤 3D 建模与数控加工自动编程软件。3 效益分析多叶光栅技术是放疗设备的关键所在，国外设备由于技术领先占据了国内外的高端市场，但这远不能满足市场的需求。据统计，目前全世界每年对放疗设备的顾客需求量是 300台/年，以多叶光栅每台 30 万美元计算，且仅占据 1/3 市场，则能够产生的效益巨大。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 项目所属行业领域医疗健康领域。

产品详细介绍超薄尺寸  作为内置型结构，实现了超薄设计和装配允许工作温度范围  -55℃~+155℃防护等级高  耐震动和冲击高旋转速度  最高可以达到60000 RPM高可靠性 由于采用了和马达相似的结构，但是由于转子无绕线， 因此具有很高的可靠性低成本  通过减少元件数目大幅度的降低了旋变的成本可满足不同外形尺寸的设计  可提供不同的保护等级（IP）器应用范围：注塑机械、印染机械、印染机械、电梯、包装机械、纺织机械、仪器仪表、数控机床、航天国防、教学科研等工业设备领域。

XM-S9全功能旋转式皮内注射及静脉穿刺手臂模型   XM-S9全功能旋转式皮内注射及静脉穿刺手臂模型的皮肤采用高分子材料、血管采用乳胶材料、手臂骨采用发泡材料制成，肤质仿真度高，皮肤纹理清晰，设有静脉血管网。   一、功能特点： ■ 手臂转轴设计，方便翻转，八根血管，构成了完整的静脉系统，真实模仿人体结构。 ■ 可进行注射、输液、抽血等训练。 ■ 可选择不同类型的穿刺针进行训练，进针有明显的落空感，正确穿刺有回血产生，如出现渗漏现象，可通过机械旋转装置将渗漏处血管旋开后，在原处继续穿刺使用，克服了漏液现象，满足学员反复练习的要求。 ■ 前臂下1/3处配有皮内注射练习的皮垫，该皮垫上备有多处注射点，正确注射时，可产生逼真的皮丘，通过移动皮垫能显示许多注射点，以满足大量练习的需要。 ■ 可反复进行练习。 ■ 静脉血管和皮肤可更换，经济实用。   二、标准配置： ■ 全功能旋转式皮内注射及静脉穿刺手臂模型：1条 ■ 机械旋转装置：1台 ■ 输液套装：1套 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

成果描述：本发明提供一种机械式自动解锁电梯安全钳，与电梯的导轨滑动连接，包括制动箱、牵引脚板，所述牵引脚板上设有牵引脚，所述制动箱内部关于导轨左右对称设置一级制动机构、二级制动机构以及牵引块；一级制动机构实现制动箱自身的制动，二级制动机构在制动箱的制动后或制动的同时，实现电梯轿厢的制动；本发明在有效确保电梯安全的同时，降低了电梯安全装置的复杂程度，不需要与限速器联合使用，大大简化了机械结构；实现了制动箱的一级制动以及电梯轿厢的二级制动，在电梯动力牵引绳修复后，不用人工解除制动钳的锁定，可在各弹簧的作用力之下自动解锁，使用更加方便，设计更加人性化。市场前景分析：电梯技术领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。

项目成果/简介:旋翼无人机成功实现了把“人的眼睛”带到空中，在民用消费等领域得到广泛应用。本项目突破了多关节机械臂与旋翼无人机集成技术，实现把“人的眼睛和手臂”带到空中，把无人机的能力从“非接触观测”提升到“接触作业”，从而极大地拓展无人机的应用领域。项目以人工智能技术为基础，将其与飞行机械臂系统相结合，重点突破模块化可重构超轻型机械臂设计、复杂耦合系统的稳定性、动态非结构环境感知与理解、自主作业技能学习与发育、协同优化行为决策与优化等核心技术，研制出多轴电动无人机+单机械臂、单旋翼带尾桨无人机+双机械臂两种产品样机，实现其自主作业，为后续产品、产业化奠定基础。本成果对于我国打造无人机新的产品形态、推进无人机产业的持续发展、进而抢占无人机技术产品产业的国际制高点具有重要意义；同时，作为典型军民两用产品，这种新技术具有巨大的军民融合发展前景。项目阶段:已成功研制出样机系统、开展飞行试验效益分析:本项目最大特色在于将机械臂技术与飞行机器人技术相结合，实现了空中自主作业。完全突破了目前无人机只能完成非接触、观测类任务的局限，是无人机领域一种全新的产品形态、也非常有可能成为一种新业态。多自由度机械臂与无人机相集成（如下图所示），机械臂的运动、甚至和外界环境相杰出，都给飞行器的控制带来极大挑战；同时，要实现其对空中、地面的动目标进行识别、跟踪、捕获等作业，都需要很高的自主行为能力；相关的控制技术是本项目的亮点。

旋翼无人机成功实现了把“人的眼睛”带到空中，在民用消费等领域得到广泛应用。本项目突破了多关节机械臂与旋翼无人机集成技术，实现把“人的眼睛和手臂”带到空中，把无人机的能力从“非接触观测”提升到“接触作业”，从而极大地拓展无人机的应用领域。项目以人工智能技术为基础，将其与飞行机械臂系统相结合，重点突破模块化可重构超轻型机械臂设计、复杂耦合系统的稳定性、动态非结构环境感知与理解、自主作业技能学习与发育、协同优化行为决策与优化等核心技术，研制出多轴电动无人机+单机械臂、单旋翼带尾桨无人机+双机械臂两种产品样机，实现其自主作业，为后续产品、产业化奠定基础。本成果对于我国打造无人机新的产品形态、推进无人机产业的持续发展、进而抢占无人机技术产品产业的国际制高点具有重要意义；同时，作为典型军民两用产品，这种新技术具有巨大的军民融合发展前景。

“棉花打顶作业机械的研制与推广”是石河子大学机械电气学院王维新教授主持的兵团“十五”重点攻关课题，现已研制完成3DW—12、3DW—20两种型式的棉花打顶机。 通过对3DW—１2型棉花打顶机进行了小面积的应用与跟踪测试表明：当地表平整，棉苗高度整齐，机械打顶作业效果较理想，基本上能满足农业技术指标，且对棉花产量无明显影响。

成果与项目的背景及主要用途：该技术采用数控气动闭环控制回路、机械手 可以上下插拔，在 XYZ 三个方向有力触觉，可以感受作用力，如果力大，机械手 可以自动缓冲或收回。机械手具有抓夹功能。该项技术已经成功应用到核工业元 件加工过程中。相同的技术和功能可以方便的应用和移植到其它应用领域。 技术原理与工艺流程简介：利用数控气动闭环控制回路。三维柔性力缓冲 XY 方向±1 ㎜，Z 方向 10 ㎜，Z 向下插行程 0～500 ㎜可调，可以安装各种用途 机械爪，具有形成阻尼缓冲和气动消音。 技术水平及专利与获奖情况：处于国内同类型先进技术水平。 56天津大学科技成果选编 应用前景分析及效益预测：该类型机械手技术可以应用于很多领域，如：机 械制造业、汽车工业、化工业、核能工业、生物工业、安全领域等需要提高作业 效率、精度、危险环境等行业。 目前该技术成熟，整机价格在 10～16 万人民币之间，可以进行小批量工业 化生产。 应用领域：械制造业、汽车工业、化工业、核能工业、生物工业、安全领域 等需要提高作业效率、精度、危险环境等行业。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 所需原材料：均为市场上可采购原材料，无特殊要求，例如：气动元件、机 械件等； 设备及环境要求： AC220V 电源、普通气源； 所需厂房面积：普通厂房 100 平方米； 人员要求：若干机、电相关专业人员； 初期投资规模：除以上条件外需流动资金 60～80 万。 合作方式及条件： 技术转让，转让费：人民币 50 万元； 合作生产，具体可面谈。 

成果简介： 成果以提高机电产品使用可靠度为目标，解决机械系统智能化中的嵌入式传感器安装技术、高效信号传输技术、复杂信号预处理技术、故障诊断技术和寿命预测技术，为产品的全寿命维护提供决策依据，降低维护成本，提高产品使用寿命。

项目针对机械产品关键零部件的主要加工工艺特点，展开加工过程能耗与 碳排放影响因素和影响规律分析，提供典型加工工艺（车削、铣削、镗削、磨 削等）的能耗与碳排放计算、建模方法与数据报告。从工艺规划的角度，研究 产品设计数据、工艺设计数据、企业资源数据、环境影响数据的关联关系，构 建机械产品绿色工艺基础数据体系及相关数据库，实现环境影响数据与 CAD/ CAM/CAPP 系统数据的无缝连接，为产品加工工艺环境性能改善及集成管理提 供支持。具有网络化、开放式数据库接口和绿色工艺相关基础数据积累平台， 可以开展机械产品绿色工艺评价、反馈、优化，为企业开展绿色工艺评估提供 支撑数据平台和工具。