1 成果简介 微波耦合加热移动物体的过程，在数学与物理的建模上，通常认为是极其复杂的过程，普通人员很难掌握，另外，模拟仿真计算还极其耗时。为解决此问题，我们利用运动的相对性原理和不同物理量(电磁场、温度场和流场)在不同坐标系之间转换，提出了一种计算微波耦合加热移动物体的数值计算方法。此法具有操作过程简易，计算精度高且耗时少的特点，理论上，此计算方法还适用于微波耦合电磁搅伴器时的加热过程计算。 2 关键技术 从物理场的角度而言，微波加热是一个典型的多物理场问题，主要涉及的是电磁场与温度场能量的转换与传导，以及流场（如周围空气）与加热物之间的共扼传热。在现代工业与科研中，广泛应用微波加热。如《Science》和《nature》，分别在 2016 与 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技术。但由于微波最大的缺陷，就是加热的不均匀性，又极大地影响了微波的应用。为了改善加热的均质性，通常使加热物运动，如旋转或采用磁搅伴器。微波治疗肿瘤，被国际医学界称为绿色疗法，肿瘤细胞死亡最可能萎缩和死亡在 42.5℃～43.5℃之间，温度低了则治疗肿瘤无效，而温度高了，又会损伤周围健康器官，由于在人体上操作，故要非常谨慎的，所以又限制了微波应用。若能有一种快速预测的计算方法，能立即得到加热的温度场分布，则是一个非常有意义的事！ 针对移动物体的微波加热，传统模型计算极其复杂，只有少量专业研究人员会计算，一般人员很难掌握，同时计算又极其耗时。本方法在此方面进行了大胆的探索。 3 知识产权及项目获奖情况 发表了一篇 SCI 论文，专门论述了该方法，详见：PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1,e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 项目成熟度 该方法计算工作量小，计算方便，且精度高，适合加热运动物体或电磁搅拌装置，或同时加热运动物体及有电磁搅拌的情况。现在 CAD 与 CAE 技术发展非常迅速。所以，理论上可以直接利用这些商业软件进行建模与计算。 5 投资期望及应用情况 （1） 微波治疗肿瘤方面。由于微波能够穿透到肿瘤内部，直接“杀死”肿瘤细胞，理论上，远比高能射线如γ射线效果好，且对人体副作用小。先前没有广泛使用，原因之一是不好控制加热的不均匀性。若能在治疗之前，先预先计算出加热物温度场分布，即预测出温度场的分布，则可以控制微波直接“杀死”肿瘤细胞。 （2） 石墨烯的过程制作。 （3） 食品及其他工业与科研的应用。 

“机电系统教学实验台”是北京科技大学机电工程研究所研制出的一种用于各层次机电专业或机械工程及自动化专业教学的实验设备。设备造价相当于国外同类设备的1/3~1/2。该实验设备为一台模拟的自动生产线，集机械、气动、PLC控制、交流调速和传感器等技术为一体，是一台典型的机电一体化产品。 系统概述 设备设四个加工工位，工件为35×35×8mm的方形铝件，料库中可存放15个工件。自动循环过程是： 卸料阻挡定位块升起；2.机械手爪抓取已加工工件、提升、旋转至卸料位，松开工件，工件由坡形滑道滑入工件箱内；3.卸料阻挡定位块下降；4.机械手爪转至取料位、下降、抓取工件、上升并旋转至工作台的上料位、下降、放入待加工工件；5.刀具旋转、快进；6.刀具工进；7.刀具延时停留；8.刀具快退、停转；9.旋转工作台定位销松开；10.工作台旋转90°；11．工作台定位销定位锁紧；12．推料缸送出一个工件至取料位。 除刀具旋转和工作台旋转两个运动外，其余动作均由气缸驱动，使用可编程控制器控制，通过编制难易不同的软件，即可做不同实验内容的实验。 本体装置占地750×600mm，高700mm,重量约50Kg，可以放置在一个1500×700mm的普通写字台面上，其余空间可放置一台用于编程的计算机。 机械系统 机械系统分为四个主要部件： 1．刀具进给部件：刀具旋转由一台220V、6W的交流电机驱动。转轴前端装有钻夹头，安装一把钻头做为刀具。刀具主轴由一个导杆气缸带动完成进给运动。导杆气缸上装有三个磁性开关，检测原位、快工进转换位及延时停留位。 2．工作台部件：工作台面上设有四个工位，其中一个为上下料位，与之成180°的工位是加工位，另外两个工位可增设其他加工刀具。工作台有两种形式，一种形式是电机驱动型，采用一台220V、6W的交流电机，通过i=50的减速器带动台面旋转，该电机有调速系统，调整范围是0～350转/分；另一种形式为气缸驱动型，气缸推动装有链条的推板运动，链传动带动工作台旋转。工作台由定位气缸实现工作台的定位夹紧。气缸上装有两个磁性开关，检测定位和松开两个位置。台面下端还装有三个传感器，一个接近开关检测台面的90°换位，另两个光电开关检测上下料位和加工位的工件有无。 3．运料机械手部件：该机械手属四自由度机器人。旋转气缸使大臂可在上料位、卸料位和取料位三个位置间旋转、停留。因此，旋转气缸上分别装有三个检测开关，升降气缸使机械手升降，实现提起和放下工件的动作，并有两个开关检测；机械手爪采用指形气缸并装有相应夹爪，实现夹紧和松开工件的运动，也由两个开关检测。为使大臂在卸料处停转，还设置了卸料阻挡气缸。当需要卸料时，则挡块升起，档住大臂；落下时，可允许大臂转至料库的取料位。因此，这两个动作位置也由两个磁性开关检测。 4．料库：料库可存放15个工件。出料时，推料气缸通过推杆将最下一层的工件推出，沿着出料导槽送到取料位，挡块使工件准确定位。当推杆在气缸牵引下缩回后，料库中的工件下降一层，以备下次推料。除推料气缸装有两个位置检测开关外，在料库的存料位置和取料位置分别装了两个接近开关，以检测料库和取料位处是否有料。 气动控制系统 气动控制元件均选用日本SMC的产品，并在设计中尽可能多的选择了各种不同形式的气缸。主要有导杆气缸、普通气缸、旋转气缸、薄形气缸和手指缸。意图是使学生认识不同类型的气缸，以及气动元件的选择与机械设计间的密切关系。控制阀使用汇流板安装，选择了两位五通电磁阀、三位五通电磁阀和两位三通电磁阀。气源选用普通的空气压缩机，经三联件向系统供给压力空气。各气缸的调速元件选用机构紧凑、安装方便的软管快插式管接头型单向节流阀。管路均使用软管连接，接头为快插式管接头，这样便于学生在实验中自己动手配管，多次插拔管路。 电气控制系统 电器控制系统的核心是可编程控制器。选用西门子S7系列224型产品，并配两块8入和一块16入/16出扩展模块。PLC由专用电源供电。整个系统共有41个输入点及18个输出点。用实验台上的个人电脑编出梯形图程序，由传输线将程序送入PLC中。传感器均选用日本OMRON产品. 保护开关、调速盒、端子排以及全部电气元件均安装在与实验台面垂直的立板上，所有的元件面向操作者开放，以便学生一目了然地学习电气控制原理和动手接线配线。 操作箱装在实验台面的前端，共装有显示灯及开关16个。即总开关、电源显示、手自动选择、报警显示、复位、钻头升降、定位伸缩、手指松夹、出料、转台旋转、手指升降、手指旋转、手指阻挡、钻头旋转、启动和急停按钮。

本实用新型所述的是一种简单的用于自动化控制教学的试验台翻转机构。包括实验台，试验台支架， 控制器件安装板，安装板上部的支撑转轴，用于安装板的旋转；安装板下部装有小型伸缩缸，可以实现安 装板的转动。本实用新型的优点是结构简单，可以根据安装板上控制元器件不同的位置，实验者作任意角 度的调整，以方便控制元器件的安装。 

北京科技大学机电工程研究所于2000年研制出的一种教学实验设备——“机电系统教学实验台”。它是一台模拟的自动加工生产线，融合了机械、气动、PLC控制、交流调速和传感器等技术，属典型的机电一体化产品。 设备设四个工位，即三个加工工位和一个上下料工位。主要机械部件有刀具进给部件、旋转工作台部件、运料机械手部件和料库部件。工件为35×35×8mm的方形铝件，料库中可存放15个工件。 本体装置占地750×600mm，高700 mm，重量约50kg,可以放置在一个1500×700mm的普通写字台面上，其余空间可放置一台用于编程的计算机。 气动控制元件均选用日本SMC的产品，并在设计中尽可能多的选择了各种不同形式的气缸。控制阀使用汇流板安装。气源选用普通的空气压缩机。各气缸的调速元件选用机构紧凑、安装方便的软管快插式管接头型单向节流阀。管路均使用软管连接，接头为快插式管接头，这样可便于学生在实验中自己动手配管，多次插拔管路。 电器控制系统的核心是可编程控制器。选用西门子S7系列224型产品，并配一块8入和一块16入/16出扩展模块。用实验台上的个人电脑编出梯形图程序，由传输线将程序送入PLC中。传感器均选用日本OMRON产品. 在实验台上可进行演示、测绘、拆装、接线配管、编程和调试等多项实验，学生可根据自己的意愿灵活设计实验。 用于高等教育、职业教育、成人教育等各层次机电专业、自动化专业或机械工程及自动化专业教学的实验设备。它适用于金工实习、专业课教学、教学实践、生产实习和毕业设计等教学环节。其设备造价相当于国外同类设备的1/3~1/2。

本实用新型公开了一种摄影显示台，包括显示器框体、显示器主机、控制台及设置在显示器背面的摄影装置；显示器框体包含外框体和内框体，控制台上设有若干个与显示器主机相连的快捷操作键，控制台上还设有控制模块，控制模块通过传导线分别连接各快捷操作键，摄影装置包括摄影头、摄影盖、伸缩杆体、伸缩盘，摄影头端部连接摄影盖，摄影盖呈漏斗状，摄影盖两端设有同等大小的圆孔，摄影盖末端连接伸缩杆体且伸缩杆体嵌入在摄影盖内，伸缩杆体对接伸缩盘，伸缩盘与控制台连接。实现了摄影图像的效果调整，改进了现有技术结构的不足，又可在实际摄影过程中缩短取镜距离，解决了与摄影信息能实时并且摄影画面可调的实时操作。

齿轮箱试验台（风电齿轮箱试验台、采煤机齿轮箱试验台、轨道交通齿轮箱试验台、燃气发电机齿轮箱试验台）齿轮箱是风电设备、采煤机、轨道交通、燃气发电机的关键部件，通过齿轮箱试验台可以进行各类齿轮箱的型式试验、出厂试验，可为齿轮箱综合性能的评价提供准确、可靠的试验数据依据，同时为新产品设计和改进提供依据。齿轮箱试验台已经形成100KW~400KW,400 KW~1.1.5MW,1.1.5~3.6MW，8MW等系列产品规格。驱动方式上形成了电封闭、液压封闭等方式，可以有效形成能量回馈，试验可节约大量能源。

该实训装置为数控机床真实的电控系统，透明化展示，可进行电气配置、安装、接线、参数设置、PLC（PMC）编程、调试、性能优化、故障诊断等实训项目。 实验培训内容 1) 数控系统功能、结构、安装、参数设置、调试 2) 数控机床报警识别、故障诊断及维修 3) 数控系统数据备份、与计算机的通讯 4) 交流伺服电机驱动接线、调试及动态特性 5) 主轴电机的接线、参数设置和调试 6) 霍尔元件、接近开关等传感器的原理和应用 7) 半闭环控制的实验和调试 8) PLC指令、编程及逻辑控制 9) 输入输出接口的定义、设置及调试 10)数控机床电气柜控制电路的原理及应用 11)低压电气元件的原理、性能及接线 12)丝杠螺距、传动比等参数设置 13)反向间隙补偿实验 14)丝杠螺距误差补偿实验 15)数控机床的编程、插补运动的实验 16) 车削中心C轴功能的调试、编程（四合一） 产品特点 1) 铝合金结构 2) 工业现场真实电控系统的透明展示 3) PLC控制面板 4) 刻度盘显示伺服电机转动 5) 电机区透明防护罩 6) 强力对流风机 7) 滚轮式可移动 8) 配置完整的实训指导书、系统说明书、调试手册、PLC程序，调试开发软件包、数据光盘等.

“高清数字人虚拟解剖系统”是一套采用数字化三维重建技术虚拟人体结构的解剖系统，主要特点有高精度虚拟人体、真实结构真人比例、触屏交互操作、平卧视角观察、中英双语系统。通过将超高精度人体断层序列图像技术处理，达到超高精度、超大数据人体结构的实时绘制。解剖台的触控操作可实现不同方位和层次人体结构的任意角度剖切、观察，将人体解剖学、局部解剖学、断层解剖学的知识融合起来 , 采用虚拟切刀进行连续性展示 , 并通过构建虚拟解剖组合模型 , 帮助观察者建立三维空间结构观念。

 主体结构：工业级铝合金型材 框架连接件：承重型铝合金压铸件（专利核心零件） 抗倍特台面板：耐高温、耐污染、不易滋生细菌、易清洁、耐磨、耐冲击、抗弯曲、防潮 照明：LED嵌入式设计，开关独立控制  互换性强，便于任意组合，多功能搭配  造型美观大气，符合现代化实验室建设 结构稳固、承重性强  使用寿命长，可以拆卸搬运后无损，多次组装使用 专为各种实验环境而设计，根据实际的实验需求进行功能定制，通过人机工程学原理和实验操作流程对各种实验器具进行合理化布局，可以大大提高实验人员的操作效率和准确度

技术规格：1. 外形尺寸：① 整体尺寸：约1600×800×1650mm（长×宽×高）；② 桌面高度：780mm； ③ 桌面尺寸：1600×800mm（长×宽）； ④ 挂板尺寸：约1500*300mm（长×宽）。 2. 材质： ① 整体架构：R15*70*70工业级铝型材，表面阳极氧化成本色；桌架主结构3030冷轧方钢管、1.5*20*80mm冷轧方钢管； ② 桌架连接件：承重型铝合金压铸件，表面抛丸后喷塑处理； ③ 桌面：25mm厚度高密度防火板，颜色为暖白色，环保阻燃； ④ 抽屉：钢制双抽屉斗箱一套（两只抽屉），表面喷塑处理，颜色为暖白色； ⑤ 电源线：符合国家标准，长2.5m，电源线芯为国标1.5平方铜芯； ⑥ 插座：250V/10A电源插座，符合国家标准。 ⑦ 防静电台垫：环保，无毒无味且耐用； ⑧ 挂板：材质为1.5mm冷轧电镀锌薄钢板，表面喷塑处理，颜色暖白色。 3. 样式： ① 1位总开关、1位指示灯、10位插座、整齐排列于插座面板上； ②  配置4只金属挂钩； ④ 工具挂板为两块，挂板上配置相关工具挂件； ⑤ 四只桌脚配有杯状式支脚，可调节桌位高度。 4. 安全指标： ① 电源：供电电源为AC220V，带电源指示灯、漏电保护、接地保护，保证使用者正常安全使用电路插座； ② 防静电胶皮：需环保，无毒无味且耐用； ③ 桌面：抗压防水不变形； ④ 插座面板：插座面板内部线路整齐排布，无裸漏铜线情况。