1.痛点问题 在食品、医药、新能源、物流及3C等诸多行业，需要大量对产品进行高速拣选、理料和包装的机器人。高速机器人已成为分拣和包装领域中提高效率、降低成本和提升质量的核心装备。国际机器人巨头ABB和FANUC等引入并联构型，凭借基础零部件优势，开发的Delta高速并联机器人一直处于市场垄断地位。国产机器人的高性能伺服驱动和减速器等依赖进口，面临中低端锁定的困局。 面向轻量化和智能化的发展趋势、及日益复杂多样的生产需求，刚性机器人在性能方面存在效率低、成本高、功耗高等亟待突破的瓶颈。 2.解决方案 本项目引入高性能索驱动技术，建立了刚柔融合构型创新设计方法，发明了一类具有高效率、低成本、低功耗和高精度特性的高速索驱动并联机器人，实现了索驱动与刚性支链的并联融合；建立了运动学和动力学性能评价指标体系，形成了从构型设计到性能匹配的一体化优化设计理论和方法，保证了机器人本体的优异性能；突破了轨迹规划和精度保证等关键技术，研发了基于开放构架的高性能控制软硬件平台，形成系列化机器人装备。 基于本项目技术可以建立系列化索驱动并联机器人产品，突破刚性机器人面临的瓶颈问题，极大降低装备成本，推动国产机器人性能和市场占有率提升。 合作需求 1）市场对接：自动化系统集成公司、分拣码垛需求迫切的大型企业集团； 2）资本对接：具有高端装备和智能制造背景的投资机构，引导产业链整合； 3）技术合作：具备轻量化高速、超大空间重载、接触力控制等工况需求的企业，可与本团队合作攻关或共同申报、承接国家和省部级项目。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 关键技术1：基于能源大数据的电网源流路径电气剖分技术 电力网络源流路径电气剖分技术是一种基于系统确定运行方式下源流计算结果的网络分析方法。利用电气剖分方法，可以定量地求出任一线路上的源流具体是从系统中的何处、以何路径传输而来。基于电气剖分理论可以分析出实际电网源流耦合信息，并以此为依据制定相应的控制策略。 基于不同发电类型的发电厂碳排模型和不同时间断面下的电网潮流分析数据，通过电力网络源流路径电气剖分方法，可面向不同电压等级区域电网，支持包含源网荷储的配网模型导入，实现对电网中源荷资源碳流足迹的实时追踪，基于电网的碳流追踪技术可掌握电网碳流动态分布情况，通过对电网碳分布-电分布时空耦合影响机理的研究，可实现电网碳分布与电分布间交互影响的有效分析，最终掌握电网电碳分布情况、碳排流动情况以及碳排分摊比例，从而提升对不同区域电网内碳流的态势感知能力，助力区域电网实现双碳目标。 关键技术2：基于用户侧能碳因子的电力基因技术 电力基因技术，是对各种不同的电力特征数据进行采集分析，获取系统基因组的准确画像，利用人工智能、大数据分析等技术手段进行电力基因检测和诊断，通过控制手段进行电力基因调控，从而挖掘出深度应用价值的技术。电力基因数据包含时间特征（天-时级、分-秒级、毫-微秒级）、空间特征（线路拓扑、节点分布及设备位置）和能量特征（电压、电流、功率、频率）信息，可以对一个研究对象进行电力基因数据提取，并建立基于电力基因数据的电路模型，开展多样化定制化的电碳协同服务应用。 用户的电碳因子可能受到多种因素的影响，包括用户对用能设备的控制，如开关动作、调节指令等；用户对系统和设备的运行方式的改变，如运行模式、调控策略等；用户受到研究对象自然条件的影响，如温度、湿度、台风等；用户受到电网或社会环境的影响，如政治、经济、文化、科技、心理等因素。对供电大楼内不同部门不同班组的用户进行精细的能碳画像，有助于加强用能科学管理，强化用能监督，制定和实施低碳节能措施，为供电公司开展低碳节能技术改造和节能减排工作提供强有力的决策支持。

本项目基于荟萃分析的光源颜色品质量化方法研究（国家自然科学基金面上项目），团队所提出的MCPI, CDM指标在量化光照颜色喜好与光照颜色分辨效果方面，经百余组国内外视觉实验案例（本领域最大视觉样本集）验证，优于领域现有全部30余种光品质指标，相关技术处于国际领先水准且技术壁垒坚固。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 截至目前，我国LED照明产业产值已逾万亿。在白光照明领域，长期以来国际业界均将显色指数作为行业衡量光源光色品质的标准。然而，由于显色指数的提出远早于LED照明技术普及，导致此项陈旧指标在评价LED光源显色效果时，存在着严重的与视觉不匹配的问题。为此，2015年，国际照明委员会发表官方声明，对于显色指数在衡量LED光源显色效果方面存在的缺陷进行强调。随后，2019年，该组织将“LED光源显色性量化问题”设定为国际照明委员会全球战略研究热点问题，号召全球学者共同深入，共同推进白光LED光色效果量化技术发展。 本研究团队长期致力于本领域的研究工作，目前承担LED光色品质研究领域唯一国家级研究课题：基于荟萃分析的光源颜色品质量化方法研究（国家自然科学基金面上项目），团队所提出的MCPI, CDM指标在量化光照颜色喜好与光照颜色分辨效果方面，经百余组国内外视觉实验案例（本领域最大视觉样本集）验证，优于领域现有全部30余种光品质指标，相关技术处于国际领先水准且技术壁垒坚固。 团队负责人刘强副教授为武汉大学图像传播与印刷包装研究中心副主任，颜色与图像研究所所长、兼任国际照明委员会CIE-JTC 16 (D1/D8)技术工作组委员，国际照明委员会CIE-RF03技术工作组委员（该技术委员会为国际照明委员会针对LED光色问题专门设立的国际联合研究组织），中国照明学会室内照明专业委员会委员，湖北省照明学会副秘书长等职，拥有丰富的光品质开发经验。

针对垃圾渗滤液中的COD、BOD5及氨氮浓度较高，水质水量变化大，污染物种类繁多，可生化性差的问题，研究开发的垃圾渗滤液全量化处理工艺实现了零浓缩液排放，出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)，该工艺基本不受水质水量变化的影响，自动化程度高，投资成本和运行成本为目前普遍采用的膜处理工艺的1/3。该工艺已经在渭南垃圾渗滤液处理场进行中试，取得良好效果。该工艺技术申请国家专利2项，已授权1项。

列车高速运行状态下钢轨磨损和病害容易加剧，钢轨病害修复是保证列车安全稳定运行重要内容。打磨车用于城市轨道修复存在以下问题：①需要多遍打磨，作业效率低；②产生大量火花，存在火灾隐患；③产生大量粉尘，对运行设施及环境产生较大影响。钢轨铣磨车是一种清洁、高效、高精度的新型钢轨修复设备，采用铣刀盘以成型铣削方式去除钢轨表面材料，消除钢轨缺陷，改善平顺性。一次铣削深度可达3mm，轨距角处可达5mm，一遍即可完成作业，作业速度可达2km/h。工作清洁，无火花、粉尘，铁屑可收集，环境友好。修复精度高、维护成本低、线路适应性好，无须拆除护轨及信号装置，适应地铁小限界要求。应用：项目将形成钢轨高效轻量化智能铣磨作业系统年产5台（套）的生产能力，新增年产值4亿元，技术性能达到或超过国外同类型产品水平，全面替代进口。

双碳目标下，我国正逐步构建起以新能源为主体的新型电力系统。风电是其中关键一环，发挥着愈加重要的作用。随着风电机组的高度变高，以节省成本为目的进行结构轻量化设计是当前风电发展的必然方向。其中海工基础与风电机组由于设计分工不同，国内一直沿用传统的分离式设计，在塔架底部进行数据交互与迭代设计，导致投资占比增高，设计方法冗余度大，建设阶段成本浪费。如何解决分离式设计的弊端，开发更高效的一体化轻量化设计方法是破局痛点的关键所在。 针对钢制塔筒结构，开展失效型式分析，考察不同参数对钢筒性能的影响；针对海上风电机组基础结构成本高、材料浪费严重的问题，以NREL 5MW海上风电机组的三脚架和导管架基础结构为例开展拓扑优化轻量化设计研究，最终实现结构轻量化设计，得到性能更优，质量更轻的海上风电机组基础结构。 创新点 针对钢制塔筒结构，开展了各类失效型式分析，并考察了设计参数对结果的影响，形成一套钢制塔筒轻量化设计方法。 以5MW海上风电机组模型作为参考模型，将拓扑优化方法引入海上风电机组三脚架和导管架支撑结构的轻量化设计，并进行模态分析、刚强度计算，得到一套在概念设计阶段、考虑结构－载荷耦合效应下海上风电机组三脚架和多导管架的拓扑优化设计及仿真流程。 市场前景 在目前陆上、海上风电机组大型化的趋势下，结构的安全设计、轻量化设计将会成为制约行业发展的一个重要难题，而将拓扑优化及有限元仿真引入风电机组结构设计中可有效解决此类问题。 应用案例 航天万源2MW直驱风电机组塔筒，减重10tons； 5MW海上风电机组三脚架支撑结构，减重276.54tons; NREL 5MW海上风电机组导管架支撑结构，最大位移减少14.89%、最大等效应力减小26.66%。 获奖情况 张承婉、杨晓宇、陈卓；指导教师：龙凯，一带一路暨金砖国家技能发展与创新技术大赛－工程仿真创新设计赛项（研究生组），团体优秀奖 张承婉；指导教师：龙凯，第三届中国工业互联网大赛二等奖 丁文杰，本科生，2020年毕业，论文题目“塔筒法兰螺栓疲劳失效机理和法兰轻量化设计”，校级优秀论文 丁文杰、李泽阳、季元、张承婉；指导老师：廖海涛、龙凯，兆瓦级海上风力发电机组三脚架基础结构设计与强度校核分析APP，第三届中国工业互联网大赛，工业互联网+数字仿真专业赛二等奖 张承婉、陆飞宇、张锦华；指导老师：龙凯，中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛北京赛区一等奖 张锦华，指导老师：龙凯，海上风电机组多导管架的拓扑优化方法研究.2020年北京市普通高校优秀本科毕业设计（论文）

2025年3月27日，比亚迪迪空间微信号以《共筑产教融合新平台丨天津市大学软件学院与天津迪空间共建社会实践基地》为题对我校进行了报道。

本发明提供了一种 GNSS 接收机中 A/D 量化位数转换系统及方法，包括同时工作的比较模块和门限 调整模块，高位量化信号输入比较模块的第一输入端，比较模块根据门限值将输入的高位量化信号转换 为低位量化信号，并从比较模块的第一低位输出端输出；比较模块的第二低位输出端连接门限调整模块 输入端，第二输入端连接门限调整模块输出端；门限调整模块用来调整门限值以使比较模块输出的低位 量化信号符合对应的最佳概率分布。使用本发明，在不增加现有 GNSS 接收

基于载荷强化和损伤的载荷谱处理新技术，用于加载谱和耐久性评价规范的制定。通过载荷的强化和损伤、结构抗疲劳设计和载荷谱中强度变化特征等提出了基于强度特征的轻量化设计和可靠性设计，并应用到等速万向传动轴零件的具体设计。