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完全重力平衡的 6 自由度串联式主手机器人
成果与项目的背景及主要用途：
近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。但我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距,因此研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是很有现实意义的。在工业机器人的实际应用中,串联机器人应用最为普遍,已经广泛的应用于生产中的机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配等作业。
技术原理与工艺流程简介：
一种完全重力平衡的 6 自由度串联式主手机器人：分别固定在基座上的第一关节驱动电机和第一关节轴；第一关节丝盘，通过回转副可旋转的连接在第一关节轴的下端，所述的第一关节驱动电机的输出轴通过传动丝连接第一关节丝盘；两个吊架，分别固定连接在第一关节丝盘底部端面上的两侧；大臂关节轴，该大臂关节轴的两端部分别对称的固定在所述的两个吊架下端部；第二、三关节丝盘，该第二、三关节丝盘的回转中心固定连接在大臂关节轴上；平行四边形驱动机构，该平行四边形驱动机构可旋转的连接在大臂关节轴上，且底部连接腕部机构。本项目能够实现 6 自由度力感机器人的完全重力平衡，满足力雅克比方程成立条件，使主手机器人具有良好的静态透明性，提高力感精度。
应用前景分析及效益预测：
全球工业机器人需求量保持在一个很高的水平，主要应用在汽车整车、汽车零部件、电子电气和化工、橡胶和塑料等领域，占比高达 60%。根据国际机器人联合会（IFR）统计，国际机器人市场于 2010 年开始恢复性增长，其中工业机器人在 2011 年的全球市场销量为 16.6 万台，销售额 255 亿美元。2011 年中国工业机器人销量达 22600 万台，位居世界工业机器人销量排名第三位，仅次于日本、韩国。据 IFR 估计，中国未来的工业机器人市场年需求量约为 100 万台，将成为世界最大的工业机器人市场。该六自由度串联机器人，可应用在焊接、搬运与装卸、涂漆、表面处理、切割等多个领域，应用前景巨大。
应用领域：焊接、搬运与装卸、涂漆、表面处理、切割等行业
技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：
按需要可购置国产设备或国外设备、厂房面积 1500~5000m2、具体厂房面积和投资规模可视企业的情况和产品的批量规模而定。
合作方式及条件：合作方式可采取技术转让或协商。
天津大学
2021-04-11
一种采用高阶滤波器的高带宽包络线跟踪电源
本发明公开了一种采用高阶滤波器的高带宽包络线跟踪电源，其特征在于，包括：阶梯波电压发生电路、高阶滤波器电路和高频补偿电路。所述阶梯波电压发生电路发生阶梯波电压对包络线信号进行初步拟合；高阶滤波器电路采用高阶LC低通滤波器结构，有效滤除阶梯波中高频谐波分量，进一步得到更加接近包络信号的电压信号；再通过高频补偿电路先计算出前述步骤得到的结果与参考信号之间的差值，再将差值经由PID控制器处理后输送到线性放大器进行功率放大，最后补偿到负载上。所设计包络线跟踪电源降低了通过线性放大器中的电流，减小了线性放大器的损耗，显著提升了包络线跟踪电源的效率。
南京工业大学
2021-01-12
一种处理完全未知状态的电路系统迭代学习控制方法
本发明公开了一种处理完全未知状态的电路系统迭代学习控制方法。该方法构造一种自适应增益状态观测器来估计电路系统的电流。将电路系统的矩阵参数不确定性转换为标量形式进行分析。构造一种基于迭代衰减因子的迭代学习控制器来控制电流完全未知的电路系统。与传统的需要精确数学模型的控制方法相比，本发明所提的控制算法更为新颖且应用条件简单。该方法用于重复任务操作时，有效地提高了控制精度，具有良好的工程应用价值。
南京工业大学
2021-01-12
一种基于纳米气泡增强乳制品抗氧化功能的方法及其应用
本发明公开了一种基于纳米气泡增强乳制品抗氧化功能的方法及其应用，属于乳制品加工技术领域。本发明提供了一种基于纳米气泡增强乳制品抗氧化功能的方法，在加压的过程中，气体分子会被物理吸附在蛋白质的疏水口袋区域，相比于纯水溶液，气体在含有蛋白质的溶液中的表观溶解度更高，进而在含有蛋白质的溶液会比纯水溶液中形成的纳米气泡浓度更高，因而将纳米气泡引入乳制品中更有利于提高其抗氧化功能。本发明仅通过加压‑减压而无需在低温条件下即在乳制品中形成了浓度更高的小粒径纳米气泡，提升了乳制品的抗氧化功能。
上海理工大学
2021-01-12
具有自主知识产权的新一代高速列车接触线材料
高速电气化铁路电力牵引用接触线是通过与电力机车受电弓滑板滑动摩擦直接向电力机车输送电流的导线，随着电气铁路运行向高速发展，要求接触线材料在具有良好导电性的同时，还应具有高的机械强度和高的抗软化温度。我国目前所使用的高速电气化铁路电力牵引用接触线材料多为进口材料。
课题组在国家“863”项目的支持下于2002年开始研制和开发具有自主知识产权的高性能接触线材料。经过三年的攻关，已经研制出满足高速列车要求的析出强化型的高强度、高耐磨、高导电铜合金导线，并提供相应的适合工业化生产的制造和生产方法和工艺路线。所开发出的材料性能指标已达到抗拉强度σb＞580Mpa，延伸率＞5%，导电率＞78%IACS。同时具有良好的高耐磨性能，抗疲劳性能，抗高温软化性能，设计寿命为15年。目前已经申请国家发明专利四项。
上海理工大学
2021-01-12
一种制冷剂液滴的可视化测量装置和方法
本发明属于制冷剂技术领域，具体涉及一种制冷剂液滴的可视化测量装置和方法，装置包括：液滴进样系统，进样仓通过进样阀连接沿重力方向设置的毛细针管；高压可视化系统，毛细针管伸入与进样仓连通的观测仓；可视窗口设于观测仓相对侧壁，观测平台固定于观测仓内且在可视窗口间、毛细针管下方，热电效应半导体设于观测平台上；压力控制系统，电加热模块和半导体制冷片设于进样仓上，压力微控制单元与两者电联；光学成像系统，高速摄像机和光源设于可视窗口外，计算机与两者电联。与现有技术相比，本发明解决现有技术需高成本、操作复杂的高压进样设备且仅能测量液滴接触角。本方案通过液体工质的重力作用，实现高压环境下进样，不需高压进样设备。
上海理工大学
2021-01-12
基于滚压振动研磨制备纳米功能材料，设计锌空电池的电极结构
通过滚压振动磨制备纳米锌粉颗粒、氮化硼纳米片，以碳膜为骨架制成锌空电池的柔性薄膜电极;制备出四氧化三钴纳米花颗粒作为催化剂，设计开发了一维纳米花颗粒/二维氮化硼纳米片/碳纳米管三维网状结构复合的多维复合多孔空气电极结构。
上海理工大学
2021-01-12
一种具有预旋功能的燃气轮机轮缘密封结构
本发明涉及一种具有预旋功能的燃气轮机轮缘密封结构，包括动盘和静盘，所述动盘与所述静盘之间设置有一组以上的流道凹槽，所述流道凹槽内设置有阻流部件，所述阻流部件和所述流道凹槽侧壁配合形成特斯拉阀通道；所述阻流部件包括第一部芯和第二部芯，所述第一部芯和第二部芯之间均匀设置有多组预旋肋板，所述预旋肋板的长度延伸方向倾斜于所述动盘的径向；本发明在反向流动工况下通过成对称形态的特斯拉流道产生逆向流动，强化流动阻力抑制燃气入侵，提高轮缘密封性能；倾斜设置的预旋肋片赋予泄漏流周向速度分量，实现对泄漏流的预旋控制。
上海理工大学
2021-01-12
用于对船舶推进器模型执行力学和轴系振动测量的系统
本发明公开了一种用于对船舶推进器模型执行力学和轴系振动测量的系统，包括连接壁、磁性盘式联轴器和第一、第二传动轴，其中连接壁呈竖直设置的舱壁结构，并安装在螺旋桨与驱动电机之间；磁性盘式联轴器由两个相互对置且分别安装在连接壁左右两侧的磁盘共同组成；两个传动轴各自设置在连接轴的两侧，并用于将驱动电机和螺旋桨与磁性盘式联轴器分别相联接；此外，在第二传动轴处于连接壁一侧的轴端设置有力传动器，并在中间连接壁上安装有加速度传感器。通过本发明，能够使得电机与螺旋桨及测量元件从连接上彻底隔离，杜绝电机振动给测量过程带来的不利影响，同时显著提高测量的精度和可信度，并使得测量系统的水密环节变得容易。
华中科技大学
2021-04-14
一种基于应力惩罚和自适应体积的结构拓扑优化设计方法
本发明属于结构优化设计相关技术领域，并公开了一种基于应力惩罚和自适应体积的结构拓扑优化设计方法，适用于考虑应力约束、刚度最大化和体积分数最小化的结构优化，所述方法包括以下步骤：利用基于应力惩罚和参数化水平集方法的优化模型，求解体积约束下基于应力的柔度最小化结构优化，利用区间搜索方法调整体积约束，以缩小结构最优体积分数的搜索范围，获得最优结构的体积分数上限值；利用局部搜索方法进一步调整体积约束，以获得最优结构的体积分数，并输出最优结构。本发明运用循环的方式进行求解，避免了直接将结构体积最小化作为优化目标或人为主观选取体积约束带来的弊端。优化后的结构具有高刚度、轻量化的优点，且其强度满足设计要求。
华中科技大学
2021-04-14