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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
永磁电机无位置传感器控制
永磁电机的位置传感器增加的电机的成本，降低了电机的可靠性。在风机、水泵等领域应用的电机，可以通过控制的方法，去掉电机的位置传感器，减少成本并提高系统可靠性。本课题组针对高速电机无位置传感器控制中所存在的问题，在建立精确离散化的数学模型的基础上，设计了基于离散滑模理论、状态观测器等方法的转子位置观测器，实现了10kHz控制频率下的10万转高速电机的无位置传感器控制，以及快速正反转启动。
东南大学
2021-04-11
火电机组热能流失智能巡测系统
热力系统热能流失是高温、高压蒸汽未经做功或放热直接漏入低压系统的现象，故发生热能损失必然会使蒸汽品位下降，最终在热力循环终端回收工质的同时徒增冷源损失。大型火电机组在生产环节中的热能流失是普遍存在却又无法从根本上杜绝的问题。 本项成果利用蒸汽品位下降时温度、压力随动的特点，建立一个涵盖整个热力系统的热能流失监控系统，对相关参数进行连续监视，使系统具有判断发生热能流失的能力。尤其是对于复杂管系的判断，这不仅能有效提高机组的循环热效率，更能减少因管阀吹损导致的设备损坏。 应用本智能巡测系统后，可实现： ⑴ 可建立覆盖全系统的能量流失自动监测系统，连续监控、精准定位； ⑵ 减少阀门内漏引起的热力系统管阀吹损，提高相关设备的可靠性； ⑶ 为机组运行期间及时调整运行方式提供方向，为机组检修期间的消缺堵漏工作提供依据。 本智能巡测系统已在二台1000MW超超临界机组上安装运行，从目前的巡测情况看，巡测结果完全正确。
东南大学
2021-04-11
智能风力发电机叶片颤振主动抑制
上海电力大学
2021-04-29
一种新型聚磁式盘式电机
本发明公开了一种新型聚磁式盘式电机，包括定子和转子；定子包括定子铁芯和电枢绕组；转子包括三层结构，外层包括多块交替设置的外层永磁体和外层转子铁芯，中间层中对应外层转子铁芯的位置设有中间层永磁体，内层包括内层转子铁芯，外层永磁体为切向充磁，中间层永磁体为径向充磁，相邻外层永磁体充磁方向相反，相邻中间层永磁体充磁方向也相反，外层转子铁芯相邻的两块外层永磁体以及中间层永磁体的充磁方向均相对于外层转子铁芯向外或者向内，外层永磁体所占外层周长的比例为0.1～0.55。本发明有效提高了电机的空间利用率和功率密度。
东南大学
2021-04-11
风电机组——传动系统状态监测与诊断
1、ARM+FPGA内核 2、多类传感器混合输入 3、低\高速轴分段采集 4、18位A/D，高速并行采集 5、12通道振动\2通道键相\通道 4-20mA 6、以太网\现场总线\无线通信
东南大学
2021-04-11
双径向磁场反应式直线旋转步进电机
针对现有国内缺乏既能旋转又能直线运动，并且效率高、功率大的步进电机问题，提出了一种双径向磁场反应式直线旋转步进电机，它既能直线运动，又能旋转运动，甚至能螺旋运动，该电机在直线运动时，能准确地分步直线运动，也能以不同的速度连续直线运动；该电机在旋转运动时，能准确的转角分步旋转，也能以不同的转速连续旋转。比磁阻式直线步进电动机结构简单，由于没有永久磁体，加工工艺简单，在控制方面，只需要单极性驱动电源，因此控制电路也简单，总的成本低，可靠性高。
上海理工大学
2021-04-11
柴油发电机保护与功率平衡控制技术
该技术采用独有的发电机控制与保护算法，具体表现形式为一种基于嵌入式系统的 新产品。 技术创新点： 完善的柴油发电机保护功能，包括电压保护，电流保护和过载保护等。 发电机实时并网技术。可以根据需求自动投入柴油发电机并网，并保持电网电压、 频率等参数稳定。 发电机解列控制。根据实际情况，可以实时退出部分柴油发电机，降低系统能耗，并能 维持电网参数稳定。 能够实现不同柴油发电机有功功率和无功功率均衡。 具有先进的 CAN 通讯功能，能够实现多台联网工作，也可以和上位机控制系统联网 通讯。 具有友好的人机界面，完善的显示内容，并可以根据需要定制。 与同类相关技术相比，具有以下优点： 控制与保护算法更加完善，功能一体化； 采用 DSP 技术和高性能 A/D 器件，测量精度高； 模块化和工程化设计，电磁兼容性能优越，性价比高。 技术的实用性和适用领域 本研究组一直从事配电网监控与保护相关技术研发工作，柴油发电机保护算法具有 自主知识产权，相关技术和算法已经成功应用到多个产品中，产生了大量的经济效益和 良好的社会效益。发电机并列和解列技术可以根据实际功率需求，实时投入、撤除柴油 发电机，不仅可以保持电网电压、频率稳定，而且可以节能降耗，新开发的技术还适用 于新能源应用。 应用领域： 军用/民用船舶发电机保护与控制； 独立电网多台柴油发电机保护与控制； 带新能源应用的柴油发电机保护与功率平衡控制； 工厂后备发电机并网控制。
同济大学
2021-04-13
风力发电机叶片一次成型制备
目前国内外生产大中型风机叶片都采用分步制备、粘结成型工艺，即先分别制作叶 片的上、下外壳和芯梁后，再粘成一体。这种工艺存在三个方面的不足。首先，由于粘 接剂的强度比复合材料上下壳的强度低，粘结起来的叶片强度就远不如整体一次成型叶 片（不使用任何粘接剂连接）的强度高；其次，多步成型一般很难确保叶壳、芯梁等部 件在每一个截面的加工精度、粘接定位精度以及粘接时的压实精度，直接影响成型后的 叶片外形精度和实际效率，除非有十分熟练的技工和完善的机械化加工装备；第三，分 步制备中的每一个部件都需要一个专用模具，模具多、厂房占地面积大、生产周期长。 我们发明的新技术是借助智能芯对叶片一次成型，不再使用任何粘结剂，提高了叶片的 力学强度，其直接效果是可以显著降低材料用量；由于采用了智能芯，叶片外壳固化时 智能芯膨胀形成足够高的挤压力，使得成型后的叶片外形与设计的外形相同，能够确保 叶片的气动效率；由于这种高精度叶片外形是由工艺本身实现的，不是由生产员工的技 能取得的，因而，新技术对员工的技术要求就大大降低；最后一点也十分自然，一次成 型叶片的生产周期比传统成型方法大大缩短。
同济大学
2021-04-13
轴箱副构架交叉杆直线电机转向架
本转向架有利于车辆通过小半径曲线，同时提高车辆直线运行稳定性能；这种轴箱 副构架交叉杆直线电机转向架，主要应用于直线电机车辆，并适用于其他采用类似轴箱 副构架及其具有导向机理的转向架及车辆，它能够保证直线电机车辆有足够的直线运行 稳定性，同时又能保证轮缘不接触钢轨，使车辆安全地通过小半径曲线。提供一种既能 提供较高的抗菱刚度又能提供一定导向作用的轴箱副构架交叉杆直线电机转向架。本发 明提出的轴箱副构架交叉直线电机转向架。图 1 为该转向架三维视图, 图 2 轴箱副构架 交叉杆直线电机转向架主视图，图 3 轴箱副构架交叉杆直线电机转向架俯视图，图 4 轴 箱副构架交叉杆直线电机转向架侧视图。 其结构实现：采用内侧悬挂，一个转向架有四个曲臂，曲臂两两焊接形成副构架臂， 然后把副构架臂安装在同一轮对的两个轴箱上，通过两杆把一个转向架的两个副构架臂 连接起来（附图 1（2）），副构架臂用一弹性悬挂挂在构架上，线性电机一端以一个轮 对的两个轴箱体为支点、另一端以另一车轴为支点实现轴间弹性悬挂，线性电机与感应 轨间隙可根据实际情况予以确定；转向架副构架靠近车体中心一侧。轴箱与构架之间用 橡胶弹簧连接，根据设计要求提供较小的横向、纵向及垂向刚度，为了保证在车辆运行 中线性电机与感应轨之间的间隙不致变化过大，垂向刚度相对较大；构架与摇枕之间采 用心盘及弹性旁承共同承载方式，摇枕与车体之间的在横向与垂向通过空气弹簧实现， 纵向通过牵引拉杆实现；对于制动，采用磁轨制动加轴盘制动方式。 技术指标：在最小通过曲线半径 R50m，直线运行最大速度小于 120km/h 时，满足相关标 准的安全性能指标，平稳性指标为优。
同济大学
2021-04-13