一、项目简介 自动导航运输车（Automated Guided Vehicle，AGV）是装有自动导航装置，能够沿规定的路径行驶，在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆。广泛应用于汽车制造、电子、纺织、食品、烟草、物流仓储等行业和领域。 2016年中国AGV市场销售量7350台，市场规模达12.08亿元，同比增长37.7%。2017年中国市场AGV销量有望突破10200台，同比增速超38%。特别是新一代完全柔性的AGV机器人将在各种场景下得到应用，新的AGV增量市场正在酝酿过程中。 当前AGV主要导航方式为有轨导航（固定路径）和无轨导航（柔性路径）。传统有轨导航AGV主要采用有轨导航方式，虽然简单易行、路径跟踪可靠性好，但灵活性和柔性差；新的激光导航方式，在应用时具有更高的柔性，但目前大多数是采用反射板和三角定位原理进行，其灵活性和柔性受到限制。 无轨导航AGV不需要任何场地施工、具备自由路径导航和智能避让能力的AGV，越来越受到行业的重视，是重要发展趋势和研究热点。这种无轨的自主导航系统（自由路径规划和决策）具有更高的引导柔性，能够更高效、灵活地完成物料的搬运任务。随着车间物流和生产流程日益复杂多变，对柔性供送、自主规划决策的新一代AGV需求迫切。 本项目致力于开发面向柔性物料搬运、内部物流的AGV机器人平台，具有效率高，易于操作、使用灵活且安全等特点。项目研究的这种AGV是第三代柔性移动机器人，综合了激光、视觉、惯性定位和自主规划决策技术，是未来的移动解决方案。(智能化工具化)，适应于巡检和商城、宾馆、医院等场所的内部配送。 项目研究全新一代AGV属于自主导航机器人，具备全柔性：无轨导航，不需要场地布设，全软件化，应用更广（内部物流、人机协作等）。具备自主性：自动路径规划、自动避障、自动跟踪、相互协作、自动充电等智能决策。项目研究具有重要的现实意义和市场前景。 二、前期研究基础 研究团队已经开工研究面向柔性物料搬运和物流配送的新一代AGV机器人，服务于需混合导航与自由路径功能的新兴AGV市场，目前研发的这种AGV是第三代高级移动机器人，综合了激光、视觉、惯性导航和自主规划决策与人机交互技术，是未来的移动解决方案(智能化工具化)。累计完成投资150万元，已和厦门万久公司开展省高校产学项合作目(基于视觉与惯性定位的AGV装置研发)，设计完成了AGV机器人样机，正进行驱动系统、导航系统、控制系统可靠性与性能指标的测试。 当前正在的研究工作和目标是，进一步完善AGV基本机型设计，实现激光SLAM、里程/IMU惯性定位、自主路径规划与跟踪；对AGV的RGB-D视觉系统进行开发设计，实现视觉引导与目标识别、跟踪、避让；进行终端控制软件开发，形成产品应用解决方案。 已发表的与项目相关的主要论文SCI论文5篇，EI论文20余篇。主要发明专利有：1. 仲训昱, 田军, 庞聪, 彭侠夫, 曾建平. 基于前倾 2D 激光雷达移动扫描的路面与障碍检测方法. 国家发明专利（受理中）2. 仲训昱. 基于虚拟扫描与测距匹配的 AGV 激光 SLAM 方法. 国家发明专利（申请号：201710504910.7, 受理中）. 3. 仲训昱, 李跃亮, 彭侠夫. 面向智能车自主充电的柔性对接装置. 国家发明专利（申请号： 201710389598.1, 受理中）4. 仲训昱, 王祥, 陈映冰, 彭侠夫. 基于 A*提取引导点的 AGV 路径跟踪与避障协调方法.国家发明专利（申请号： 201710043581.0, 受理中）5. 仲训昱, 李跃亮, 刘嘉伟, 彭侠夫. 一种面向智能车自主充电的柔性对接装 置. 国家实用新型专利, 专利号： 201720606992.1 三、应用技术成果 （一）导航控制系统设计 研究团队开发了一种全柔性自主式AGV机器人, 其导航控制系统如下图所示，特点有： 1）采用这种模块化的系统平台, 搭建激光导航AGV产品, 可实现降低制作成本30%-50%;  2）结合视觉/惯性定位和特殊运动机构, 支持各种场景下的使用、简易且节省人工成本。 （二）地图表示和基于A*提取关键路径点的全局路径规划方法 以AGV半径障碍进行膨胀，建立初始栅格地图；通过风险评估函数对障碍周围节点的风险等级进行评估，获得带有风险区域的安全栅格地图。在安全地图上通过A*算法规划全局路径，在得到的全局路径上提取关键路径点。 （三）基于位-姿交替控制的路径跟踪与避让/运动协调方法研究了局部环境建模与自适应窗口的实时避障方法，同时还研究了基于复合速度障碍法的分布式运动规划算法，在各种移动服务机器人与AGV搬运机器人 相互协调避让的运动规划中等具有很好的应用前景。 机器人以关键路径点为引导点并不断实时切换、更新引导点，进行路径跟踪与障碍避让的协调统一。 （四）基于地图匹配的AGV激光SLAM方法 虚拟扫描与测距匹配法：增量式创建栅格地图，采用虚拟激光雷达扫描与基于测距的快速轮廓匹配。 LATTICE SLAM方法：综合采用了高斯牛顿迭代法、地图匹配表、概率地图和高低两层地图等策略。 （五）AGV系统特色设计 1)双层控制器系统结构，提高可靠性、实时性和灵活性。 2)基于ROS的软件设计，采用NVIDIA 的TK1超级计算平台作为主控计算机。 3)下位机功能模块设计：处理实时性较高的任务，如里程计／IMU推算定位、安全速4)度控制、超声波／防撞条避碰处理等。 5)运动机构及外观设计：两轮差动驱动＋两轮随动”的四轮运动机构，比六轮机构具有更好的地面适应性；采用橡胶轮，减震和静音效果好。 6)自动充电对接装置设计：通过柔性连杆的弯曲形变来实现充电接口和充电接头的柔顺对接。 四、合作企业 厦门万久科技股份有限公司是一家集销售、软件研发、技术服务、加工技术整合为一体的高新技术企业。目前公司的经营范围涉及CNC软件开发及数控系统销售、CNC控制零件销售及专业维修；工艺优化、机台升级与技术改造、工程配电与软件优化、专用机控制系统开发、多轴机的设计与开发、机台精度检测与校正优化服务等。公司是国际知名生产制造企业——富士康的产品供应商和技术服务商。  

（专利号：ZL 201410182249.9） 简介：本发明公开了一种聚光光伏-光热-风力-热电一体化系统，属于太阳能综合利用技术领域。本发明包括光伏光热温差发电锅炉、聚光式太阳灶、太阳灶及锅炉支架、通风管道、风力发电装置、太阳能电池组件和保温水仓，光伏光热温差发电锅炉的顶部及底部均设置太阳能电池片进行光伏发电，聚光式太阳灶收集太阳能反射给光伏光热温差发电锅炉底部中心处传热合金块从而加热锅炉内的水，加热后的水自动进入保温水仓进行保温；同时

随着能源局势的紧张和环保要求的日益提高，温差电材料与器件的研究与开发引起科学家和众多有视之士越来越多的关注。其中温差电性能的测试是研究温差电材料性能高低的关键环节。在国家自然科学基金和“十五”863高技术计划的资助下，我们研究开发了热电（温差电）性能测试仪。根据测试的最高温度可将其分为中温温差电性能测试仪和高温温差电性能测试仪两种，适宜于各类块体材料热电性能的测试，.测试精度与日本同类产品精度相当。相关专利在申请中。 该项目可用于各类块体热电材料的电导率和塞贝克系数的测试，测试所需样品的尺寸为2*2*15~20mm3。

聚合物热电材料因其低毒性、质轻、柔性和可大面积加工等优势在可穿戴自供电器件方面具备很好的应用前景。 一个高性能的热电器件同时需要 p 型与 n 型两种材料。聚合物在掺杂之后的电导率 对 聚合物材料的热电性能起到了关键 的 决定 作用。 目前 ， P 型聚合物的电导率已经超过 1000 S cm -1 ，相比之下，仅有几例 n 型聚合物的电导率超过 1 S cm -1 。

热电材料是能够实现热能与电能直接相互转换的新能源材料，在热电制冷和废热发电等方面有着广泛的应用前景，对于提高现有能源利用率和缓解能源危机有重要作用。相比于传统热电材料PbTe，SnTe由于其廉价、环保等优势而被广为关注。然而由于其极低的赛贝克系数（seebeck coefficient）长久以来SnTe的最高以及平均热电转换效率都远低于PbTe。 文章指出在铟元素摻杂引入共振能级的情况下，将SnTe与AgSbTe2复合，从而在优化材料功率因子的同时，降低了材料的晶格热导率。此外，透射电镜表明两者是以完全固溶的形式而非两相复合的形式存在。最终，在873K时的最高zT优值达到1.3，并在323K-873K温度区间内的平均zT优值达到0.84，是本征SnTe的3.44倍，为目前该体系平均zT值的最高水平。这种将引入共振能级和多相固溶结合起来的方法，也为提升其他体系热电材料的性能指出了一个值得尝试的方向。

目前的能源利用体系中超过60%的能量以废热的形式排放到环境中，其中50%以上的废热属于难以回收利用的低温（＜600K）、低品质废热。热电材料由于其可将热能和电能直接转换的特性，能有效回收和利用体系中的低品质废热，从而受到人们广泛关注。在实际应用中，需要p型和n型两种热电半导体材料来组成热电器件，这两种热电半导体的匹配度越好，理论上由其制成的热电器件

1 成果简介近几年来，城市的采暖设施基本上向着集中式供暖发展，但对于城市中少部分以及农村大部分无法实现集中式供暖的家庭来说， 如何实现更方便高效的远距离供暖传输是急切需要解决的问题。节能减排已经成为全社会共同关注的问题，在工业生产中会产生巨大的低品味余热，大多数都被浪费了，如何能够方便高效利用这部分低品味热量，将热高效传输到远距离的地方进行使用，也是急切需要解决的问题。 本技术成果以内部有相变工质的热管为换热元件的热管换热循环控制系统，具有传输距离远，传热效率高、热管表面温度均匀（与热源温度相等）、自动循环控制方便等优点，可实现固体与固体或固体与流体间的传热、冷热流体不混合和控制露点腐蚀等，在国内的一些行业，如动力、化工、建材、冶金等工业中有应用价值。本技术成果申报发明专利和实用新型专利。 系统样机如下图：图 1 高效分离式热管采热供暖系统样机图 2 本技术与普通热水供暖循环换热量对比 图 2 是本技术与普通热水供暖循环换热量对比，普通热水循环供暖过程，热水系统与热源必须有换热温差，所以热水温度比热源温度低很多，流动到冷源释放过程中，因换热温差较小，所以最终换热量较低。本技术热管循环供暖系统的内部传热工质与热源没有温差，工质传递到冷源释放热过程中，其换热温差较大，系统换热量大。传输过程距离远，应用前景广阔。2 应用范围此系统可将低品位气体、液体等中低温热源（ 40~300℃），进行高效远距离传输热量，传输热量的品味不降低，换热量大。适用于动力、化工、建材、冶金、电厂等有余热同时需要加热，但余热和需要加热的地方分离较远的场合，也适用于农村独立进行采热供暖。3 效益分析此技术可充分利用低品位热源进行远距离传输热量，换热量比普通水循环换热量高20~50%，系统初投资低，预计此系统一年半即可收回成本。此技术可以更有效地利用余热，经济效益会根据具体情况更为节能。

郑州轻工业大学软件学院人工智能和机器人实验室负责人黄万伟博士，用10天时间和团队自主研发出红外热成像测温样机及“红外热成像人体测温筛查预警系统”，并交付使用。

科研领域及方向 热能与动力工程/工程热物理 （1）PLC控制系统在电厂中的架构与工程应用、热工控制过程控制策略； （2）虚拟仪器仪表在测控系统中的应用； （3）火电厂集控运行； 项目概况 该系统综合利用计算机、通信以及数据管理技术对电厂热工仪表（热电偶、热电阻、压力类仪表及变送器）进行了设计与开发，采用模块化设计方案与面向对象的编程方法，将校验软件与数据库管理软件综合集成，实现了热工仪表的自动校验及其校验数据的综合管理，包括压力仪表、热电偶、热电阻温度传感器及其变送器的仪表参数管理、校验数据管理、打印管理以及校验数据综合查询等校验管理方面的相关内容。最终形成了一套集便携式、现场在线自动校验以及校验综合管理等于一体的电厂热工仪表自动校验与综合管理系统。 主要特点 该系统采用模块化编程方法进行设计，将压力仪表、热电偶、热电阻温度传感器及其变送器的仪表参数管理、校验数据管理、打印管理以及校验数据综合查询等校验管理方面的相关内容进行了综合设计，实现了热工仪表校验与数据管理功能的统一。 市场前景 随着我国电力事业和国际标准化进程的发展，电厂热工仪表的校验已经从被动转向主动，面对的各种被校仪表的生产厂家、种类、型号等也是各不相同的，对其进行高效校验以及校验的综合管理也是一件比较困难的事情，电厂的安全运行迫切需要随时对热工仪表进行现场在线校验，以便及时发现问题，采取措施，故本套系统设备具有较为广泛的应用前景。

本项目研发的红外无损检测设备通过超声波、脉冲光源、连续光源等方式对被检测物体进行热激励，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、可单面检测、无需拆卸被检测部件、可在外场使用等优点，适合于多种形状固体材料结构内部裂纹、分层或脱粘缺陷检测。其主要检测对象有：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，固体发动机绝热层脱粘，航天胶接结构脱粘，焊缝内部裂纹等多种材料内部缺陷。