工业或轻工业环境下的抓取和分拣操作一直是劳动密集型的生产环节。本研究室搭建了以视觉感知     为基础的机械手臂控制系统，核心硬件包括 UR 机械臂和 Barratte Hand 三指灵巧手。能够准确、快速地识别与定位抓取目标，并实现可靠地运动控制。该技术对提高相关产业的自动化、智能化、以及劳动生  产率具有重要的应用价值。

项目成果/简介:本项目开发了一套 32 吨级工业自动吊车系统，相关技术处于国际领先地位。本展品可使吊车运送效率比当前主流方法提高 77%以上，行程 6 米时，最大定位误差不超过 5 毫米，精度非常高。同时，本展品可确保事故率降低 50%以上，使操作人员工作效率提高 2-3 倍。本展品已在天津起重设备有限公司生产的吊车上进行了大量的推广应用。 这项成果符合《中国制造 2025》的战略目标，具有非常显著的经济效益。它定位精度高，有助于实现核废料运送与处理等操作。无人式的操作方式可以使桥式吊车在各种危险环境下作业，从而进一步拓宽了其工作范围，在先进制造行业产生了非常积极的影响。 这项成果在创新性方面处国际领先水平。在吊车控制方面，国际上近 5 年来引用数排名前十名的论文中，这项成果占到 4 篇；成果第一完成人方勇纯教授应邀前往波兰华沙参加第 11 届机器人运动与控制研讨会并做大会报告（其他三位大会报告人分别来自美国，法国，葡萄牙）。2016 年，成果入选国家自然科学基金委资助项目优秀成果选编（六），信息科学部 5 年共入选成果 25 项，其它入选成果的第一完成人分别为高文院士，杨学军院士，钱锋院士，房建成院士，郝跃院士等著名专家。应用范围:吊车是应用领域最广的设备之一，我国在基础设施建设上的持续投入，为吊车类起重机械的蓬勃发展提供了非常好的机会。随着产业转型升级和战略性新兴产业发展，智能起重机是起重机行业的大势所趋，也是当前智能制造业的迫切需求。具体体现在：（1）新兴产业促使起重机趋向大吨位、高效率、自动化、智能化及多用途方向发展。（2）用户对起重机性能的要求不断提高，为此必须借助于新兴的智能技术来研制智能型起重机。（3）随着全球经济一体化，制造企业需要借助于智能起重机来提升装配水平和生产效率，增强在国际市场的竞争力。 本自动化吊车可以为地方经济和社会发展注入活力，可望形成重要的产业基地。主要体现在：（1）本自动吊车科技水平高，可以提高相关制造业的技术水平和产品竞争力。（2）本自动吊车本身及衍生产业可以提供就业机会，缓解社会压力。（3）本自动吊车主要用于具有智能化生产流程的核电、码头、建筑行业等，可带动上下游企业的发展。（4）本自动吊车具有良好的市场前景，更便于带动产业的发展，在实施地区可形成重要的产业基地。效益分析:特色 1：本展品的自动化吊车包括机械部分与电气部分，还开发了吊车自动控制软件系统。具体而言，为了实现高性能自动控制，提高实时性，设计了基于 DSP 的多轴控制板。手/自动操作可由遥控器上三个按钮进行设置，DSP 可以实时监测对应的三路信号来判断吊车的手/自动状态，以便在变频器操作模式无变化的情况下，通过 PLC实现吊车手/自动控制状态的平滑切换，自动模式由 DSP 提供控制信 号，手动模式由单片机提供。 特色 2：建模、轨迹规划、跟踪及自动快速消摆技术。提出了一种精确的多吊绳吊车模型与一种基于鱼群行为的 RNA 遗传算法的建模方法。可更为准确地刻画实际工业吊车特性，为后续控制方法设计与分析奠定坚实的基础。提出了多种便于台车跟踪的自动消摆轨迹，简单易行，效果良好。此外，提出了一种增强耦合非线性消摆控制技术、一种鲁棒滑模控制方法以及一种考虑轨道约束的自适应消摆控制技术，能充分考虑外界干扰与未建模动态的干扰，取得良好的防摆与定位控制效果。此外，考虑吊车执行器的饱和约束、部分信号不可测量等实际问题，还设计并提出了一系列行之有效的自动控制方法。 特色 3：运动体检测与三维场景重建技术。具体而言，项目组搭建了一种彩色点云获取设备，可以准确获取实际工况下带有颜色信息的三维点云。提出了一种三维的正态分布变换算法，在实际应用中取得了稳定有效的结果。为防止桥式吊车现场危险事故的发生，设计了一种智能监控系统来发现进入吊车操作现场的人，并在可能发生危险时进行警报。经大量测试，所提技术能很好地完成预定任务。 特色 4：持续扰动抑制。针对野外工作的吊车系统，设计了一种适用于持续扰动情况下的非线性复合消摆方法。除此之外，针对周期性干扰的不利影响，项目组还提出了一种重复学习与部分反馈相结合的控制方法。两种方法均可有效抑制持续干扰对吊车系统的影响。 特色 5：竖直起降技术。针对负载的起吊、落吊、水平传送过程，提出了一种非线性跟踪控制方法，该方法能保证台车及绳长变化的跟踪误差始终地保持在任意设定的范围内并收敛于零，同时能有效地消除负载的摆动，大幅提高系统的工作效率。

成果与项目的背景及主要用途： 随着环境监测技术和管理需求的不断发展，海洋环境监测已经逐步从费时费 力的现场观测往自动在线连续监测的方向发展，我国海洋环境的在线自动监测系 统也不断得到管理部门的重视和认可。与此同时，由于海洋环境水质评价自身的 缺陷以及污染物的不断增加，海洋和环境管理对于环境评价也由原来的水质评价 往生态系统健康等环境综合评价方向发展。 技术简介： 本技术已应用于国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站“浮标配套及管理系 统”项目，在河北省秦皇岛海域投放了 3 个海洋自动监测浮标，在秦皇岛北戴河 浴场的海洋环境保障工作中发挥了重要的监测预警作用。通过浮标监测与实时无 线传输预警系统联合监测水质数据保障入海排污口污染物达标排放，该系统可推 广至近海、河流、水库、水源地等各排污口监测保障水环境安全。 应用领域： 针对不同的水环境研发相应的自动监测与预警系统，主要可应用于水质污染 物监测（海水、地表水、废水、饮用水）、赤潮灾害预警、海上石油泄漏及钻井 施工安全等领域。

电路是以晶圆为载体，采用一定的工艺，把电路中的元器件和布线制作在晶圆片上，封装为 一个整体，使晶圆上每个晶粒成为具有所需电路功能的微型结构。晶圆切割的过程是将集成有 电路的整片晶圆通过划切分割成单个的晶粒，切割过程又是一种无法恢复的过程，因此，材料 和制造成本的积累以及工艺的不可重复性决定了切割工艺成为整个集成电路制造过程中最关键 和难度最大的工艺环节。 精密机械：可加工的晶圆最小直径可达50mm，在晶圆里面印刷有晶格，每个晶格的宽度 为200μm，晶格间距约为20μm，所以设备的切割精度要求控制在2μm以内，每小时切割15片。 运动平台采用高精度的直线电机平台，定位精度为2μm，重复定位精度为1μm；旋转平台的定 位精度为30″，重复定位精度为4″。 计算机自动控制：划片机系统将根据客户要求以及配合视觉检测系统传输的晶圆数据，自 动生成切割路径，在规定的工作时间内完成晶圆的切割。

温室大棚的对通风和温度控制精细化程度要求高，风口控制操 作频繁，风口控制对产量影响巨大，本产品预设控制参数之后可根据环境数据 全自动工作，风口开关频次高、最大限度的保持温室大棚内部的温度稳定，内 置三种温控算法（简单算法、分段算法、智能算法），最大限度的满足不同人 群对产品的需求，本产品创新性的把放风机接入互联网，让农民远程可以监测 温室大棚的数据，远程控制放风机的工作进而精准控制温室大棚风口的大小。 当风口或者温度异常发生时，放风机及时推送警报到互联网，从而第一时间提 醒农民进行处理。本平台对农业生产现场数据进行持久留存，提供曲线、图表 分析，利用大数据分析为农民提供生产指导，建立生产数据农民社交沟通平台。 

本项目开发了一套 32 吨级工业自动吊车系统，相关技术处于国际领先地位。本展品可使吊车运送效率比当前主流方法提高 77%以上，行程 6 米时，最大定位误差不超过 5 毫米，精度非常高。同时，本展品可确保事故率降低 50%以上，使操作人员工作效率提高 2-3 倍。本展品已在天津起重设备有限公司生产的吊车上进行了大量的推广应用。 这项成果符合《中国制造 2025》的战略目标，具有非常显著的经济效益。它定位精度高，有助于实现核废料运送与处理等操作。无人式的操作方式可以使桥式吊车在各种危险环境下作业，从而进一步拓宽了其工作范围，在先进制造行业产生了非常积极的影响。 这项成果在创新性方面处国际领先水平。在吊车控制方面，国际上近 5 年来引用数排名前十名的论文中，这项成果占到 4 篇；成果第一完成人方勇纯教授应邀前往波兰华沙参加第 11 届机器人运动与控制研讨会并做大会报告（其他三位大会报告人分别来自美国，法国，葡萄牙）。2016 年，成果入选国家自然科学基金委资助项目优秀成果选编（六），信息科学部 5 年共入选成果 25 项，其它入选成果的第一完成人分别为高文院士，杨学军院士，钱锋院士，房建成院士，郝跃院士等著名专家。

本发明公开了一种自动对靶喷施系统，包括全方位移动平台，所述全方位移动平台上安装有图像采集装置、喷施装置，以及用于接收和分析图像采集装置输出的作物图像信息，并控制喷施装置、全方位移动平台工作的控制装置；喷施装置包括：药箱；出液管，一端与药箱相通，另一端连有喷杆，喷杆上固定有若干喷头；输送泵，安装在出液管上，用于将药箱中的肥料或农药泵入出液管；机械臂，喷杆固定在该机械臂上；图像采集装置包括固定在机械臂上的CMOS相机和距离传感器。将CMOS相机、距离传感器和喷杆安装在机械臂上，既对作物进行全方位图像采集，也对作物进行全方位地、精细地喷施农药或肥料，从而提高了农药或肥料的利用率。

本系统是国内第一台 X 射线电池自动检测系统。该系统可以对多种型号的电池的电极进行检测判断，控制软件同时还具有图像采集、数据通信、数据及工艺文件存储、空夹具判断、合格不合格统计及数据库查询、图像处理、加密、打印及帮助等功能，既可以工人进行自动操作，也可以工艺员进行示教操作。该系统能长时间稳定可靠地运行，检测误差在静态 GR&R 指标可达到 5% 左右，动态 GR&R 指标可达到 10~15% 左右。各项指标与目前日本电池检测系统的指标接近。

办公自动化（Office Automation,简称 OA）是将现代化办公和计算机网络功能结合起 来的一种新型的办公方式，是当前新技术革命中一个非常活跃和具有很强生命力的技术应用 领域，是信息化社会的产物。长电办公自动化系统针对行政管理模块、收发文管理模块、申 请审批模块、通知管理模块、公共服务模块、个性用户模块等需求分析，提出概念设计和物 理设计，最后设计用户界面，满足办公自动化需求。 

GMAS是一套便携式的自动化应变网格采集分析系统，采用数码相机与便携式电脑，轻便快捷，利用先进的电脑成像与自动化识别技术，辅助以各种板成形应变网格制作技术，迅速生成成形极限图（FLD），以及进行各种应变分析，可用于板材开发成形性能研究和直接指导冲压成形模具调节及零件生产，为板料成形性应变分析、成形极限（FLD）、工艺过程分析和模具设计等研究提供直观可靠的数据与报告。 自动生成三维零件网格，自动计算应变，计算机辅助图像编辑，彩色应变云图显示，成形极限图的生成与分析，不同区域拼接，切片线生成；测量精度：<2％（应变值）；网格尺寸与类型：1～5mm，方网格、邻接圆网格、分离的圆网格、实心圆网格。