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亚洲人机械人工关节的设计方法与制造技术
成果描述：针对亚洲人群自然膝关节的解剖结构特点和运动学数据，实现了符合国内人群的人工膝关节的设计，为我国人工膝关节制造提供依据；提出了基于包络原理的人工膝关节匹配关节面的创新设计方法，实现了人工膝关节匹配关节面的参数化设计，在改变参数的基础上可进一步实现系列化设计和个性化设计；同时，可拓展应用于人体其它关节部位的参数化设计。市场前景分析：当前，美国大约每年有30万患者接受人工膝关节置换；在欧洲和亚洲发达地区，每年需做人工膝关节置换手术的患者约占人口的千分之一；而我国现在每年有超过3万患者接受人工膝关节置换。随着人们观念转变和生活要求的提高，以及医疗保险的改善，可以预测不远的将来我国每年至少有30万患者接受人工膝关节置换，再加上部分亚洲市场，每年亚洲国家有潜在50万患者选择人工膝关节置换。如果我们所设计的产品占领亚洲市场的1/4，每套产品按1元万记，估计产值为12亿。此项目研制开发适合于亚洲人群特点的人工膝关节假体，具有更适合亚洲人膝关节解剖特点和高屈曲度功能要求，其市场应用前景非常广阔。 根据人体自然膝关节的特点，开发适合于亚洲人群，尤其应用于中国人群的人工膝关节，符合我国当前骨科医疗领域的实际情况，对于我国外科医疗技术的进步无疑具有重要的现实意义，项目成功实施后可以有效地改善患者的生活水平，创造更大的经济效益。与同类成果相比的优势分析：国内领先。
四川大学
2021-04-11
新型超高温材料合成与智能制造技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
高温是很多新材料及制造过程的必须，因为高温下很多反应才能够发生并且更快速的发生。然而现有高温合成与制造技术有以下缺点：
1、温度有限；
2、升降温慢；
3、能源时间成本高；
4、过程开发和控制不智能等。
高温可以实现毫秒或者秒级的材料制造，从而大大加速了材料开发制造过程，允许在短时间内合成制造出大量产品并收集其信息及数据，通过对数据的处理分析，利用机器学习及人工智能的方法去指导新材料开发及智能制造过程，实现材料开发与制造的智能化升级。
华中科技大学
2022-07-26
智能焊接制造关键技术及产业化
研发采用视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制以实现真空腔体的智能化焊接。为了适合高速处理焊前的对接焊缝图像和处理多种焊缝图像，研发基于区域的焊缝图像处理算法和基于边缘的焊缝图像处理算法。研发根据焊缝图像的特点定义焊缝的位置偏差和角度偏差，在此基础上设计焊缝跟踪控制器。进而，利用视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制，实现智能化焊接。
在设计视觉伺服传感机构的过程中，增强对摄像机取像位置灵活性的控制，并满足摄像机在室内光源和弧光两种光源下取像的需要；首次研究基于区域和边缘的焊缝图像处理算法；首次根据焊缝图像的特点定义焊缝的位置偏差和角度偏差。
南京工业大学
2021-01-12
智能制造生产型产教深度融合基地
该方案集中体现代工业生产流水线加工系统，将物料供给、工件检测、加工、搬运、立体存储等以及生产监控与管理等知识全面展示在学生面前。整个系统由多个功能站有机组合而成，而各功能站又可以由多个子功能模块组成，可根据实际需求重新组合，为在校学生提供一个符合职业角色的先进工业技术综合实训环境。
北京昊科世纪信息技术有限公司
2021-02-01
智能制造柔性化实训工作站
深圳市越疆科技有限公司
2022-06-14
云智数字教育-智能制造专业群建设方案
云智数字教育智能制造专业群建设方案，秉承“产教融合、工学结合、多元育人、国际化合作”的理念，以岗位需求为标准、以发展技能为核心，构建人才培养模式，以就业为导向、以产学研为途径，引入企业实际案例，创新课程体系，培育符合市场和企业需求的高素质复合型、技能型人才。依托守中集团五系工业机器人技术核心优势，聚焦数字孪生等趋势性技术，建设由“智能制造综合实训中心+校外实训基地”构成的“实训、实习、实岗”的三实教学模式，提供创新型、技术型、实务型、复合型人才培养，为院校赋能提供一站式的实践教学解决方案。
深圳市云智数字技术教育有限公司
2022-08-01
机械产品结构智能优化设计（轻量化）技术
通常达到机械轻量化的主要途径有两种：一是改进机械本身使用的材料，二是采用先进设计手段，使机械结构更加合理。采用新型材料由于制造成本、加工工艺、环保等方面的问题，新材料很难用于一般机械上，而通过结构优化在保证满足性能要求的前提下，实现轻量化却更具有实际意义。
本技术就是结合CAD技术、有限元技术、博弈技术、拓扑优化技术、数据挖掘、多目标优化等技术对机械结构进行轻量化设计的技术。采用本技术在保证强度、刚度、稳定性、加工成本的前提下减少质量，降低成本。
上海理工大学
2021-01-12
机械装备关键零部件的再制造、修复与加工
本项目主要为企业提供机械装备关键零部件的修复和加工工艺等关键技术， 通过激光熔覆、热喷涂等技术优化了再制造产品修复的工艺参数，提高修复层 的性能，实现修复层的精密低应力平整化加工，提高修复产品的表面质量，形 成薄壁、弱刚性零件辅助加固高效高精度加工技术，降低加工过程中产生的振 动，避免出现加工变形，为企业进行机械产品再制造提供技术支持。
山东大学
2021-04-13
一种接触式机械振动条件下增材制造方法
本发明提出一种接触式机械振动条件下增材制造方法，通过在电弧送丝增材制造或者激光送粉熔化增材制造的过程中，同步引入一定频率的机械振动，使零件处于一种微振动状态，通过机械振动作用于增材制造过程中形成的微小液态熔池，起到细化晶粒，使组织变得更加均匀和减少甚至消除气孔、夹杂及未熔合现象。同时振动作用于刚凝固的金属，使振动产生的应力和增材制造过程中产生的残余应力叠加产生局部塑形变形，达到减小增材制造零件的残余应力和变形的
华中科技大学
2021-04-14
基于增材制造的多自由度液压机械臂开发
本项目主要解决此市场痛点，将3D打印技术和液压系统相结合，设计一套轻量化的液压机械臂，特别适用于航空航天、军工、勘探、安防、排爆、物流搬运等特种机器人领域。对比同体积和质量的电驱动马达，扭矩可增加4倍以上。
一、项目进展
已注册公司运营
二、企业信息
企业名称
上海埃曼机器人有限公司
企业法人
唐锋
注册时间
2021.8.19
注册所在省市
上海
组织机构代码
91310113MA7B0CQ912
经营范围
机器人及其配件的研发、销售
企业地址
上海市宝山区上大路668号
获投资情况
EFG天使基金
三、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
唐锋
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
黄梦婷
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
刘翔
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
四、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
王江
材料科学与工程
教授
陈超越
材料科学与工程
讲师
五、项目简介
目前市面上使用的机械臂、机器人95%以上为电机驱动，存在负载小，抗干扰能力差，续航短的问题，难以满足人们对负载日益增长的需求。而液压驱动的机械臂、机器人在相同功率下可以提供更大负载，对外界干扰不敏感，但同样存在一些问题，比如液压执行机构和液压元器件体积大，质量大，漏油，散热差等，因而很少被采用。在大负载、移动式机器人领域二者难以兼顾。
本项目主要解决此市场痛点，将3D打印技术和液压系统相结合，设计一套轻量化的液压机械臂，特别适用于航空航天、军工、勘探、安防、排爆、物流搬运等特种机器人领域。对比同体积和质量的电驱动马达，扭矩可增加4倍以上。
从最初的结构设计就采用增材制造思维，打破传统加工工艺的限制，因而设计更加多样化。然后将关键液压元器件也采用轻量化设计，金属3D打印工艺加工，部分液压元件外壳可进一步与机械结构件集成，使整体更加轻量化，简洁化。
团队目前已为中电X所开发一套原型机，产品于2021年7月交付，目前在开发第二代产品。今年1月与浙江大学机械工程学院签订三年合作开发协议，开发一款用于军工的机械狗腿部关节等项目。
上海大学
2022-08-12