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大型水动力装备在位机器人加工关键技术及其应用
重大装备是制造强国战略的重点，水轮机、舰船推进器等大型水动力装备是重中之重。随着对单机容量和能量转换效率需求持续增长，大型水动力装备重量尺寸大、加工空间受限、精度一致性要求高等特征的出现，给加工方式带来了新的要求与挑战。“数控加工”存在结构与位置形式固定、加工覆盖区域有限、可达性低等问题；“人工加工”虽具备灵活性，但存在劳动强度大、工作环境恶劣、加工精度一致性差等问题。
机器人在位加工具有大行程、高柔性和快响应等优点，可有效解决现有大型水动力装备“数控加工”和“人工加工”存在的受限空间复杂曲面加工区域小、柔性差、响应慢和精度一致性差等问题。但亟待突破受限空间加工轨迹规划、多阶模态加工过程控制、敏捷加工可重构装备等关键难题，以实现大型水动力装备在位高精高效敏捷加工。
本成果从受限空间高精加工轨迹规划、多阶模态高效加工过程控制、人机协同敏捷加工工艺装备三个方面开展研究，提出了机器人“加工刚度-力致误差”评价指标，发明了基于排斥势场的轨迹规划方法，研发了机器人加工多约束规划、视觉跟踪测量与误差在线补偿等软硬件模块，提出了“颤振稳定性-切触面积”高效加工优化新方法，研发了加工余量、切削负载自适应调控系统，提出了“操作经验知识迁移-知识驱动可制造性分析”工艺规划新技术，发明了国际首台（套）大型水动力装备在位机器人加工可重构装备，研发了大型水动力装备机器人化全流程加工产线，实现多种水轮机转轮和推进器叶片加工效率提升30%以上，水轮机局部加工精度最高可达±0.1mm。
图1 机器人加工软件
图2 大型水轮机转轮的机器人在位修复加工系统
图3 大型舰船用螺旋桨机器人在位加工系统
华中科技大学
2023-04-19
农作物秸秆原料生产L-乳酸和D-乳酸成套技术
L-乳酸或D-乳酸是重要的多用途精细化学品，目前最重要的用途是作为可降解塑料-聚乳 酸 (Polymeric Lactic Acid, PLA) 的合成单体，但90%以上的乳酸单体都是由淀粉基或糖基原料发 酵得到。利用丰富的、可再生的玉米秸秆农作物秸秆生产高光学纯度的L-乳酸和D-乳酸，是木 质纤维素生物炼制的重要方向。本技术的产业化实施将对传统农业的可持续发展和产业更新换 代具有重大的提升作用，并大幅减少因秸秆焚烧带来的雾霾等大气污染因素。然而，高额生产 成本严重阻碍了本技术的产业化进程。目前，秸秆乳酸的生产成本具体表现在过程的高能耗、 大量废水排放、产物浓度低等环节上。 本项目的农作物秸秆原料生产L-乳酸和D-乳酸成套技术采用华东理工大学研发的干法生物 炼制技术。该技术主要包括干法稀酸预处理、固态生物脱毒、高固体含量糖化与发酵等主要工 序。其中，干法稀酸预处理技术使用新型的螺带搅拌式预处理反应器，实现了过程零废水排 放，新鲜水和蒸汽用量比典型的预处理技术降低80%以上；固态生物脱毒则采用生物降解法脱 除预处理原料中所含的各种有毒物质，实现过程的零水耗和零能耗；高固体含量糖化与发酵 技术则通过自主研发的螺带型反应器处理固含量达40%以上的乳酸发酵，与常规发酵反应器相 比，电耗降低80%以上。通过该成套技术可以得到不低于10% (v/v) 浓度L-乳酸或D-乳酸的发 酵液，纤维素转化率达75%以上。本技术的实施将会大大降低纤维素乳酸单体的生产成本，为 纤维素乳酸的产业化奠定基础。
华东理工大学
2021-04-11
国产碳纤维/聚醚醚酮特种热塑预浸料成套技术
本项目基于团队多年连续碳纤维热塑性预浸料制备及复合材料成型、聚芳醚酮（PAEK）树脂（含聚醚醚酮（PEEK））研发、半结晶型热塑性复合材料界面研究的技术积累和相关项目成果，通过自主设计搭建连续纤维热塑性复合材料生产线及相关关键成型模头和特殊工装的设计，掌握了连续碳纤维聚芳醚酮特种热塑性预浸料单向带、LFT 粒料和高纤维含量拉挤棒材的关键制备技术，打破国际技术封锁，拓展了聚芳醚酮材料的应用形式，在我国航天、军工等轻量化零部件替换上具有很好的应用前景。本项目预期在连续碳纤维特种热塑预浸料、LFT 长纤维粒料、拉挤型材及 1-2 个具体产品（航空航天、医疗）几个方面进行同步产业化落地，具有自主知识产权。项目落地后将进一步开发国际领先并具有自主知识产权的低成本高效连续热压技术，实现 3 分钟内单成型制造周期的织物层合板在线浸渍和长尺寸结构型材的连续化生产制造，建成从“树脂原材料→预浸料/LFT/棒材→成型工艺→复合材料制品→评价方法”的一整套技术体系，引领行业发展，助力连续纤维特种热塑性复合材料在我国快速、大规模的应用。
北京科技大学
2021-02-01
深基础自平衡法承载力测试成套技术开发应用
项目团队从1996年开始，率先提出自平衡法理论，发明了自平衡测试方法，研制了系列核心加载设备，形成了自平衡法承载力测试成套技术，突破了传统静载法反力小、测试效率低等瓶颈，破解了新型深基础测试手段缺乏的困境，成功应用于复杂场地（江河湖海、高山峡谷、狭窄空间）及超高吨位的高层建筑、大跨桥梁等国内外12000多个工程深基础承载力测试，并创造多项世界纪录。该项目成果对建筑、公路、铁路、水利和电力等行业技术具有重大影响，对我国大规模基础设施建设与发展起到重要支撑和推进作用。
东南大学
2021-04-10
农林废弃物提取植物色素及成套技术研究与应用
本项目通过大量的实验研究设计出以水或水/酒精为绿色提取溶剂，采用合适的提取温度，借助合理的物理强化技术组成提取农林废弃物提取植物色素工艺；利用树脂吸附、柱分离、超滤膜、高效逆流色谱等技术，并优选合适的流动相分离出植物色素中的染色有效组份，利用HPLC-MS、IR、SEM、TEM及NMR等现代分析技术研究有效组份的主成分及结构特点；根据天然色素组份的结构特征寻求生态应用方法，植物染料应用于天然纤维棉毛丝麻上的绿色染色技术，开发了附合生态要求的天然染料染色的纺织品；以提取过色素的板栗壳残渣为原料，开展
常州大学
2021-04-14
国产碳纤维/聚醚醚酮特种热塑预浸料成套技术
本项目基于团队多年连续碳纤维热塑性预浸料制备及复合材料成型、聚芳醚酮（PAEK）树脂（含聚醚醚酮（PEEK））研发、半结晶型热塑性复合材料界面研究的技术积累和相关项目成果，通过自主设计搭建连续纤维热塑性复合材料生产线及相关关键成型模头和特殊工装的设计，掌握了连续碳纤维聚芳醚酮特种热塑性预浸料单向带、LFT 粒料和高纤维含量拉挤棒材的关键制备技术，打破国际技术封锁，拓展了聚芳醚酮材料的应用形式，在我国航天、军工等轻量化零部件替换上具有很好的应用前景。本项目预期在连续碳纤维特种热塑预浸料、LFT 长纤维粒料、拉挤型材及 1-2 个具体产品（航空航天、医疗）几个方面进行同步产业化落地，具有自主知识产权。项目落地后将进一步开发国际领先并具有自主知识产权的低成本高效连续热压技术，实现 3 分钟内单成型制造周期的织物层合板在线浸渍和长尺寸结构型材的连续化生产制造，建成从“树脂原材料→预浸料/LFT/棒材→成型工艺→复合材料制品→评价方法”的一整套技术体系，引领行业发展，助力连续纤维特种热塑性复合材料在我国快速、大规模的应用。
北京科技大学
2021-04-13
基于“RO/SEDI”全膜法的超纯水成套技术产业化
电膜分离过程在水质净化、纯化、废水深度处理和特种化工分离中的应用；膜法清洁生产技术；新型集成膜过程的开发及应用研究（纯水与超纯水制备、水深度软化、海水及苦咸水淡化、基于“膜144bp
本项目属于具备国际领先水平的第五代全膜法超纯水技术。与第四代的“RO/RO/EDI”全膜法相比，前处理仅采用单级反渗透，SEDI可直接获得电阻率 15 兆欧厘米以上的超纯水。预处理的 UF 膜用量节省 40%，RO 膜用量节省 60%，RO 浓水排放量节省 45%，整个系统酸碱零消耗、废酸废碱零排放。单堆制水量最大 8 吨/小时，系统制水量无限制。
南开大学
2021-04-13
地铁施工及运营对相邻文物的影响评估、监测及加固成套技术
本成果源于为江苏省科技厅资助的产学研重点项目，主要的成果内容：（1）地铁区间隧道及车站基坑开挖对文物等重要构筑物的影响预测评估技术；（2）地铁施工爆破对构筑物振动影响评估预测技术；（3）文物检测的新技术研究；（4）文物加固消险新技术。（5）地铁施工时文物监测新技术及远程监控系统开发。（6）地铁运营期间轨道振动对文物鼓楼影响的研究。目前针对地铁施工及运营对文物的影响分析及控制保护技术在国内外尚较少见，本项目组已经针对上述研究内容取得4项软著和多项相关专利，并且参与了南京地铁4、5、6、7及宁句城际等多条线路沿线的文物评估及加固项目取得了不错的成果。
南京工业大学
2021-01-12
优质香稻对主要害虫耐受性机理及无害化治理技术研究
可以量产/n该项目属于植物保护学科，有害生物综合治理技术领域。本项目主要探明了优质香稻鄂香1号、鄂中5号和武香988田间主要害虫及天敌群落的结构和种群动态，掌握了香型水稻主要害虫种群变化规律和香稻的耐受性，探索了预测预报技术和无害化治理关键技术；通过解剖香稻组织结构，测定了叶鞘游离氨基酸和还原糖含量，分析了香稻对水稻主要害虫的耐受性机理；研究了二化螟和褐飞虱对香稻的嗜食性，提取鉴定特殊物质并研究了其对主要害虫的行为调节作用。本项目最终制定了香稻主要害虫无害化治理技术规程，建立了香稻主要害虫的综合防治
华中农业大学
2021-01-12
中国参与国际经济治理的对策研究
课题组对中国在国际经济治理中的定位，参与国际经济治理战略模式选择，参与国际景致里的主体选择等方面，提出了具有较强针对性和创新性的对策建议，对财政部相关四局的实际工作有较好的借鉴作用和应用价值。
中央财经大学
2021-02-01