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复杂工况机器人水下焊接制造与在役修复技术
华南理工大学焊接装备团队经过多年艰苦努力，成功开发出面向复杂水下空间环境的机器人水下焊接制造系统，在水下机器人移动平台、水下机器人焊接电源、潜水送丝装置、微型排水装置、水下视觉检测、工艺过程计算模拟、质量评价等关键核心技术取得了突破。研制的机器人水下焊接系统已在中广核等进行示范应用，可应用于强核辐射环境水下焊接与在役修复，水下焊接制造过程稳定，焊缝成形美观，焊接接头质量优良。通过产学研用合作，部分核心技术已在国内焊接设备上市公司等进行技术转化。
相关研究成果已申请国际PCT 5项、国家专利81件（发明42件），软件著作权登记21件。研究工作被科技日报作为35项卡脖子技术之一（第28项）进行了重点报道，人民网、新华网、中国新闻网等主流媒体都做了相关报道。
党中央、国务院高度重视海洋经济发展，作出了建设海洋强国的重大战略部署。机器人水下焊接制造技术不仅可以满足海洋资源开发装备现场制造、在役修复的需要，还可以提升特种舰船以及海洋维权装备在恶劣环境下的自动化维保能力，也能够应用于核电站强核辐射环境应急事故紧急修复处理。水下机器人焊接制造技术是科技日报重点报道的35项卡脖子技术之一。
总体技术方案
电站现场机器人水下焊接实验
华南理工大学
2021-05-11
相贯曲线自动切割/焊接一体化数控装备技术
本技术来源于国家 863 主题课题“相贯曲线自动焊接数控装备技术与应用示 范”（编号：2012AA041307）。 相贯曲线的焊接问题在核电装备、电站锅炉、造船、压力容器、油气输送、 供水供暖等行业广泛存在。常见的管-管相贯曲线有垂直正交、斜交、偏心交等 多种相关形式，此外，还存在非管-管相贯形式，如：球-管相贯、弧形管-直管 相贯、椭球-管相贯、锥-管相贯等。常见相贯曲线的自动切割装备技术已经得 到突破并推广应用，但相贯曲线自动焊接装备关键技术仍有待突破，目前国内 外仍广泛采用手工焊接方式，焊接质量和效率远不能满足要求。大型、关键核 心部件，采用手工焊接，不但工作量大，而且对焊工的技能、体能及责任心均 有很高的要求，焊接难度很大，焊接质量很难保证。研究基于数控技术的空间 相贯曲线自动焊接装备技术是解决重点行业关键核心部件高质高效焊接迫切需 求的有效途径。 针对相贯曲线自动焊接/切割技术的应用需求，开发了相贯曲线自动切割/焊 接一体化数控装备技术，研发了 6 轴联动样机，进行了切割/焊接实验并进行了 应用示范，证明了课题技术的先进性和装备设计的合理性，具有广阔的应用前 景。该装备技术属国内外首创，已申请发明专利 5 项，软件著作权 2 项。
山东大学
2021-04-13
一种针对复杂曲面构件的激光焊接实时在线监控系统
本发明公开了一种针对复杂曲线构件的激光焊接实时在线监控 系统。该在线监控系统的硬件平台包括激光焊接头、机器人、影像采 集设备、图像处理单元、数据处理单元、反馈调节单元、机器人控制 单元。该系统的目的是通过实时拍摄焊接头与工件的相对形位，将实 际形位与规划行位比对，计算回归规划路径所需的补偿矢量，继而将 该矢量加载于机器人上以调节机器人按照预定轨迹进行焊接。
华中科技大学
2021-04-14
ODS铝合金、ODS钢以及异种材料的搅拌摩擦焊接技术
所属行业领域 金属加工 成果简介 搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，具有接头无粗大凝固组织、气孔、夹杂、热裂纹等缺陷，且成本低、无污染、焊后残余应力及变形小、全位置焊接自动化等诸多优点，在航空、航天、船舶、核工业、兵器、交通运输、建筑、电力、能源、家电等领域中得到了广泛应用。ODS材料采用普通的熔焊技术容易严重破坏其原始结构，导致焊缝完全丧失母材ODS粒子强化的特性。另外，熔焊较高的温度也容易
北京科技大学
2021-04-14
MKRB-Y2激光焊接机器人工作站
MKRB-Y2激光焊接机器人工作站主要由焊接机器人、变位机、激光器、激光电源、控制系统、激光指示定位系统、光纤传输及聚焦系统、冷却系统等组成一套智能激光焊接机器人工作站。
工作站激光电源采用最新型基干触摸屏操作控制的智能化高精度恒流型开关电源，内部采用基干FPGA和ARM的嵌入式结构，控制部分是基于Linux内核操作系统，外部显示配置彩色触摸屏，提供了水温、水压、缺相、过流、过压等多种故障报警功能，通过触摸屏界面可以实现对多种激光波形和参数分段进行编程，人机界面美观大方，功能强劲，质量可靠，各种技术指标参数处干同行业技术领先水平。基于工业控制现场总线的数据通讯，具备较强的抗干扰能力。
宁波摩科机器人科技有限公司
2022-11-07
自主飞行器平台
机器人研究中心自主研制的自主飞行器平台，用于控制旋翼飞机，实现旋翼飞机的自我控制。目前，市场上现存的自主飞行器平台存在功能单一、移植性差、自我控制不稳定等问题。自主飞行器借助先进的控制理论技术，实现自主飞行器自主起降、悬停、避障等多种功能，在自主飞行器平台市场具有广阔的市场发展前景。 国内外对采用以遥控直升机为基础进行旋翼飞行器的全自主高机动飞行控制的研究必将继续推进，研究成果也会被更广泛应用。我们设计了一套完整的四旋翼自动控制系统。该系统不仅包括控制算法的设计，还包括传感器、控制板等相关硬件平台的实现。
电子科技大学
2021-04-10
智慧水利大数据平台
技术优势
智慧水利大数据平台项目成果包括- -套软件产品“水文与水库大坝安全监测大数据平台”和两类算法，即“水库入库流量预测算法”和“智能水库防洪调度算法”。
1)水文与水库大坝安全监测大数据平台:该平台基于传感器网络采集水库水文信息和大坝的各个核心区域的压力、位移、沉降等信息，基于大数据分析技术和可视化方法，设计实现了一种面向水库大坝安全监测的可视分析软件平台。
2)水库入库流量预测算法:水库入库流量预测是精细化水库调度的基础，现有的基于水文模型的库流量预测方法对流域的适应能力较弱，预测精度难以满足精细化调度的应用需求。该项目基于历史水文数据，采用深度学习技术，对水库的入库流量进行滚动预测。结合智能化的时间序列决策方法，能够实现对水库的智能化管理调度。
3)智能水库防洪调度算法:汛期的水库防洪调度是水库管理中面临的重要问题。该项目针对水库防洪调度中的上下游安全问题建立多目标优化模型，采用计算智能方法对模型求解获得精细化的水库防洪调度方案。与现有工程实践中基于规则的水库防洪调度不同，该方法不依赖于水利专家的经验，能够提供更加精细化的水库防洪调度方案。
智慧水利大数据平台——功能模块图
大坝安全检测指挥中心数据大屏——水库大坝一张图
系统主要功能模块
西安电子科技大学
2021-05-12
抗体药物设计平台算法
简介：
抗体药物是生物制药中复合增长率最高的，2019年全球研究抗体市场规模为34亿美元，预计在预测期内复合年增长率为6.2％。原研药二次改造获得成药性更好的药物分子（bio-better）是抗体和细胞因子药物研发的突破口。人工智能技术广泛应用在靶点筛选、分子进化、临床各阶段研究、产品上市后的活动中。
我们开发的智能抗体设计平台，包括 抗体序列注释分析、抗体翻译后修饰位点的预测、抗原线性表位预测、抗体结构的预测与优化、 抗体-抗原相互作用的预测、抗体分子的设计与改造。高效的完成抗体亲和力成熟、稳定性优化和人源化改造等。
优势：
1、研发成本节约3-5倍，时间节省5倍，筛选成功率提升6倍
2、可以帮助指导、设计实验，减少消耗，加快速度，提高准确率
3、计算方法已经得到了实验从正、反两方面的验证。
图1：深度学习算法预测蛋白质相互作用时界面氨基酸配对:成功率72.1%
图2：计算相互作用得到了实验从正、反两方面的验证
中国人民大学
2021-05-15
石油钻井模拟教学平台
石油钻井模拟教学平台以顶部驱动钻机为制作蓝本，钻井井场模型按1:24比例微缩制作，平台由钻井井场教学平台、压力调节站柜、ZSC-Ⅱ钻井司钻操作台、钻井模拟教学平台控制软件、虚拟仿真系统等组成；适用于大中专院校、职工培训等多层次教学，培养复合型、交叉型人才，它集演示和操作于一体，实现了泥浆大循环、司钻操作、远程监控、动力驱动等模拟功能。
石油钻井模拟教学平台通过虚实结合，搭建实物平台，运用三维软件虚拟仿真表现培训内容，能实不虚，虚实结合，相互补充。在使学员对石油钻井的井场布局、钻机主要部件、井控装备、固控设备及管汇安装进行初步了解的同时，还可通过演示操作来加深学员对钻井六大系统的认识。将高危险高能耗的现场作业通过动画模拟的方式在实验室中实现，使教学安全绿色无污染，节省了现场培训的成本。而且通过动画模拟操作训练，使岗前基础知识的学习更加生动牢固。
演示钻井作业六大系统：
①动力驱动系统：演示为钻机各大系统提供动力的各种设备的布局设置和传输路径等。
②起升系统：演示钻机钻进、起下钻及钻头钻进的过程。
③旋转系统：演示由顶部驱动装置驱动电机的旋转运动带动钻杆旋转钻进的过程。
④循环系统：演示固控设备布局、井控及泥浆循环过程等。
⑤井控系统：演示井控设备的布局及结构组成讲解；
⑥控制系统和监测显示仪表：演示通过司钻操作台的仪表对钻进参数如大钩负载、转速、泵压、地压、钻速等进行测量和记录，并对钻井过程进行控制
虚拟仿真主要训练科目有：
1
司钻台仪表操作
2
顶驱开机操作
3
顶驱钻进操作
4
顶驱起钻操作
5
顶驱下钻操作
6
电动钻机转盘下钻操作
7
电动钻机转盘钻进操作
8
电动钻机起钻操作
9
顶驱钻机倒划眼操作
10
活动解卡操作
11
正常起下钻关井认知训练
12
钻进关井认知训练
13
空井关井认知训练
14
司钻法压井认知训练
15
工程师法压井认知训练
16
边循环边加重法压井认知训练
中国石油大学（华东）
2021-05-28
抗体药物设计平台算法
抗体药物是生物制药中复合增长率最高的，2019年全球研究抗体市场规模为34亿美元，预计在预测期内复合年增长率为6.2％。原研药二次改造获得成药性更好的药物分子（bio-better）是抗体和细胞因子药物研发的突破口。人工智能技术广泛应用在靶点筛选、分子进化、临床各阶段研究、产品上市后的活动中。我们开发的智能抗体设计平台，包括 抗体序列注释分析、抗体翻译后修饰位点的预测、抗原线性表位预测、抗体结构的预测与优化、 抗体-抗原相互作用的预测、抗体分子的设计与改造。高效的完成抗体亲和力成熟、稳定性优化和人源化改造等。 优势：1、研发成本节约3-5倍，时间节省5倍，筛选成功率提升6倍2、可以帮助指导、设计实验，减少消耗，加快速度，提高准确率3、计算方法已经得到了实验从正、反两方面的验证。
中国人民大学
2021-04-10