智能制造生产线解决方案 据国家2025智能制造规划，和人工智能教学普及，着力提高教学与专业建设，本实验室建设方案充分体现智能制造工业4.0发展趋势与应用动向，所展示的工业机器人、数控机床加工、立体仓库、RFID、PLC工作站等单元，涉及内容全面。以结合实际生产的实训为核心设施，注重基础训练，兼顾未来应用的新型机器人，拓展学生视野。可作为大专院校自动化专业、机电一体化专业、机器人专业的实训设备，组建工业4.0智能无人工厂培训，提高阶段综合性学习与训练。    一、产品定位：    可作为大专院校、中高职学生自动化专业、机电一体化专业、机器人专业、企业工程师进行机器人、数控加工、材料出入仓库进一体化组建机器上下料培训，提高阶段综合性学习与训练。  二、产品功能：     本套设备是以小型的柔性制造系统为载体，主要特点是占地空间小、操作安全、涉及的知识点丰富、综合，系统性强、成本低、师生容易上手等；主要是由一台工业6轴自由度机器人、一台三坐标机械手臂、一台柔性数控车床、一台柔性数控铣床、RFID系统、PLC工作站、智能仓库、中控台、传输带等部分组成，实现自动化上下料、加工等无人工作环节，机器人按指令分别给两台机器送料取料；该系统能够实现工业机器人上下料工作站系统的编程、上下料系统的集成、RFID系统应用、PLC系统编程、数控车床编程加工、数控铣床编程加工、现场总线的通讯实训等环节。让学生轻松掌握工业6轴机器人上下料与数控机床组建柔性加工生产系统，能满足学生对工业机器人学习及操作的需要，学生通过该套系统的学习与训练，对智能生产无人工厂的组建整体性应用有全面的了解与体验。 三、产品工作流程：     三坐标机械手臂从原材料仓库取出原材料到传输线上，RFID系统读取数值，由传输线运送到6自由度工业机器人端，由负责数控机床的上下料工作，数控车削单元将零件加工完毕后，机床自动开门，零件由机器人送置到数控铣削加工中心进行加工下一道工序，加工完毕后铣床自动开门，由机器人取出成品零件送置到传输带上，输送到智能仓库端，由三坐标机械手臂将成品零件入库，RFID系统读取数值。学生在熟练掌握该系统的操作与编程以后，也可以对零件类型和加工工艺进行调整。   三、基本实训项目 1、工业机器人实训2、数控技术实训3、机器人与机床通讯技术4、机械结构训练技术5、气动控制技能培训6、故障检测技术技能培训7、传感器技术及应用8、PLC编程技术 9、RFID系统的应用 四、系统主要配置清单 序号 名称 数量 型号 1 工业6轴高速机器人 1台 0805A 2 三坐标机械手臂 1台 RF003 3 数控车削加工中心 1台 CK210-FM 4 数控铣削加工中心 1台 XK200-FM 5 智能仓库 1个 CS01 6 传输带 1条 CS02 7 RFID系统单元 1套 CS03 8 西门子PLC控制器 1个 6ES7 214-1HG31-0XB0 9 西门子PLC扩展IO模块 1个 6ES7 223-1PL30-0XB0 10 触摸屏中控台 1个 MT8102IP 11 欧姆龙继电器模组 2个 BMZ-R1 12 电子手脉 2个 HLI6 13 车削数控系统 1套 980TB数控系统 14 铣削数控系统 1套 980MC数控系统 15 6轴机器人控制系统 1套 CRP-S4 16 示教器及电缆 1套 CRP-S2 17 三爪气动卡盘 1套 SMC 18 铣床自动夹具 1套 SH01 19 机床自动门推拉系统 2套 KIFL3 20 SMC 平行机械手夹爪 1个 MHZL2 21 屏蔽电缆 3条   22 气源空压站 1台   23 铝合金工作台 1套    

主要技术要点（创新点） ： 设计一种基于柔顺机构仿生物尺蠖运动规律设计的微动机器人。 设计了一种能夹持不同大小和形状不规则物体的新型空间微夹持器。 针对微夹持器在夹持微小物体过程中的粘着问题，提出了一种基于压电振动控制的释放操作方法。项目背景：该成果来源于胡俊峰副教授主持的国家自然科学基金项目《基于柔顺机构的智能微操作机器人动力学与控制研究》。微操作机器人广泛应用于微机电系统、生物医学、航空航天等前沿领域。成果主要研究微操作机器人的力学建模、设计和控制。 

本发明提供一种液位检测与控制装置和方法用于解决水纹波动和接触抖动等一些实际中常见的不良工况，而水纹波动和接触抖动会严重影响液位开关的正常工作的问题。其中包括浮子开关、进水压传感器、波幅及频率传感器和脉宽模式设定单元及液位控制单元；所述浮子开关和脉宽模式设定单元连接液位控制单元，所述波幅及频率传感器和进水传感器连接脉宽模式设定单元；所述液位控制单元，用于接收浮子开关输入的第一信号和脉宽信号，根据脉宽信号消除浮子开关的信号的波动，获得第二信号；用于根据第二信号控制进水或出水。通过脉宽信号消除因为液面波动而导致的浮子开关的电信号波动，从而准确的识别液面的状态，消除液面波动对液位控制造成的影响。

在交通领域，特别是轨道交通领域，存在大量的电动机性质的负载。如大型交通枢纽中用于消防控制的的风机、水泵；轨道交通领域用于信号控制的转辙机等等。这些负载的正常运行直接关系着交通系统的安全可靠运行。然而由于种种原因，当前的交通领域电动机负载仍然使用着传统的分立元器件构成构成控制 与保护系统。其构成图如图1（a）所示。图1 电动机电控系统的构成a）分立器件构成的电控系统       b）CPS构成的电控系统 在采用传统的分立器件构成电控系统中（如图1 a所示），其主要电器元件构成为：熔断器（FU）＋断路器（QF）+接触器（KM）+热继电器（FR）。基本工作原理是：在正常情况下，由KM控制电路的通断，当过载或断相时，由FR控制KM切断电路，当短路故障出现时，由QF（FU）断开故障电路。 在分立元器件构成的系统中，由于采用不同考核标准的电器产品之间组合在一起使用时，保护特性、控制特性配合不协调；设计人员选择电器元器件可能匹配不当；成套厂购置不同生产厂家的元器件产品的质量不同和装配调整不当；用户现场整定不当；元器件生产厂家推广和技术服务不到位。因此要达到完善的选择性保护或是各种保护特性的协调配合的目标，难度很大。而一旦出现上述情况，通常会造成接触器的主触头烧毁、甚至造成飞弧，使故障扩大，影响邻近供电回路；断路器在系统出现短路故障时不能正常分断电路；保护装置不能起到保护电动机的功能，造成误动或拒动等。 近年来，由本项目负责人所参与的新型多功能集成化的控制与保护开关（CPS）已经在其他领域取得了大量的使用，并且取得了良好的效果。控制与保护开关结构图如图2所示。 由控制与保护开关电器（CPS）构成的电控系统如图1 b所示。 CPS具有多种分立器件的组合功能，且这些功能在产品内部具有协调配合的特性，因此，由CPS构成的电控系统与由分离器件构成的系统有以下不同： 具有控制与保护自配合的特性：CPS集控制与保护功能于一体,相当于断路器（熔断器）＋接触器＋热继电器＋辅助电器。很好的解决了分立元件不能或很难解决的元件之间的保护与控制特性匹配问题，使保护与控制特性配合更完善合理，只要根据负载功率或电流即可正确选择单一产品,代替以往的包括自电源进线至负载端的各种电器；大大减轻了设计人员的工作量。 具有较高的运行可靠性和系统的连续运行性能： CPS在分断短路电流后无需维护即可投入使用，即具有分断短路故障后的连续运行性能，CPS在进行了不小于1500次的AC-44操作性能后（相当于AC44电寿命）紧接着完成分断额定运行短路电流（Ics：O-CO-CO）试验后，仍具有不小于1500次的AC-44操作性能，这是由断路器等分立器件构成的系统所难以达到的，CPS的这一特性极大地提高了系统的运行可靠性和系统的连续运行性。 本项目拟研究： 研究交通领域的电动机负载的控制与保护的基本要求； 提出CPS应用与交通领域电动机控制与保护的特殊要求； 设计制作符合交通领域电动机控制与保护的CPS； 构建基于CPS的交通领域电动机的监控系统； 本项目前期研究成果丰富。拥有授权发明专利13个，累计发表文章13篇。随着国家战略的实施，未来将建设更多的高速铁路，也有更多的高铁站、地铁站等等。需要在交通领域安装更多的电动机。每一台电动机都需要一个控制与保护系统。如能用CPS来替代传统的分立元器件，将会产生显著的效果。具有很大的应用前景和社会效益。

非常规交叉口的通行模式是在交叉口上游设置预信号，组织左转和直行车流交替使用进口道来提高通行能力，是一种对策交叉口拥堵的新思路。其虽已在我国数个城市有过实际应用案例，但多由于缺乏坚实的理论和技术支撑而不得不以失败告终。本团队将基于自身既有的非常规交叉口理论研究成果，构建非常规交叉口的失效概率模型，建立预防死锁、动态启用和动态控制的机制与优化方法；此外，基于驾驶行为和选择偏好研究，设计综合考虑驾驶员适应性和车道排队均衡的动静态交通语言系统。本项目研究前期已经发表8篇相关论文，取得1项国家发明专利和1项软件著作权，在此基础上将通过与优秀的企业、单位合作，以面向应用为目的，一方面继续深化成果的科学性和实用性，另一方面，实现成果的推广应用，为研究机构，交通规划、设计和管理领域提供新的技术支撑，为预防和缓解交通拥堵提供有效的应用系统，解决实际交通问题的同时，服务于整体交通系统品质的提升。 在资源、环境等多约束下，相对于道路拓宽等传统手段，非常规交叉口方案是更具可持续性、更有前景的交通拥挤对策手段。本项目研究成果既能够为是否选择非常规交叉口通行模式提供理论支持，也能为非常规交叉口的优化设计提供技术支撑，因而成果可以广泛地应用于城市道路交通设计和拥挤管理之中。研究成果还可以为起草考虑非常规交叉口通行模式的交叉口规划设计规范，为缓解交通阻塞，提高交通系统的稳定性与可靠性提供理论基础和技术支持。进一步，设计的软件可以直接应用于非常规交叉信号设计方案的制定。最后，在此基础上形成的交叉口交通流分析、实验和优化技术，对于研究复杂交通系统问题具有广泛的应用效果。  图1 非常规交叉口通行模式示意图    A: 预信号控制                           B: 主信号控制图2 上海共和新路临沂路非常规交叉口   本研究的内容是交通工程领域里出现的新问题，以非常规交叉口的适应条件和优化方法为重点，以预防和缓解交通拥挤、提高通行能力和节能减排等应用为理论研究的导向。项目研究所转化的成果具有可观的经济、社会效益，主要包括： 1）成果可服务于研究机构：促进对交叉口新型通行模式的探索及其适应性分析、优化设计理论与方法的研究及应用； 2）成果可服务于交通规划、设计和管理领域：成果将为非常规交叉口的规划设计规范奠定基础；为非常规交叉口交通设计、管理实践提供新的技术支持，并在交通拥挤管理的实践中发挥重要作用； 3）成果可服务于系统开发与咨询机构：为基于新模式的交通控制、交通设计咨询和辅助系统开发提供技术指引。

本项目获得2014年黑龙江省科技进步二等奖，目前在哈尔滨及东三省等很多城市广泛应用，技术成熟，性价比高，该项目中的全数字电声警报一体机和基于人防专用频点的自组织网络路由器获得国家发明专利。该产品是由警报控制模块和电声警报模块和二为一的鸣响警报报知设备，可通过有线、无线双重控制，发防警报，并具有故障自动检测、工作状态回视、电声广播、电声报时、软件在线升级等功能。

一种自调流式喷管型流入控制装置,包括相互连接的基管,上部外套,下部外套,活动喷管和弹簧,能够根据流量大小自动调整流动阻力等级,抵消跟端效应和储层非均质性的影响,使沿水平井筒流入剖面均匀,减少气水锥进,提高油井产量.

该成果是将新能源并网发电逆变器装置的特性控制成虚拟同步发电机的特性。这样逆变器组成微网或者并网运行时，可以充分借鉴传统电网管理的思路，实现新能源的友好并网。 这项技术被视作实现下一代全自主智能电网的可行技术而在IEEE Smart Grid刊出。 主要功能和应用领域 主要功能是将逆变器的输出特性，主要是电压、电流与功率之间的关系，符合同步发电机的特性。主要应用在以逆变器为接口设备的新能源并网发电领域。 特色及先进性 和现有的虚拟同步发电机模拟策略不同，该类控制器可以实现完全模拟同步发电机的运行特性。理论研究表明，可以做到动态过程中，和真正的同步发电机特性保持一致。这种特性有助于实现全自主组网运行。 技术指标 达到常规逆变器技术水平，也可以专门定制。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 该技术主要可以用于全自主运行的微电网或者分布式发电领域。