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一种用于多自由度机械臂的制动装置及控制方法
本发明公开了一种用于多自由度机械臂制动的制动装置及控制方法，所述制动装置包括：用于与制动执行元件配合完成制动动作的制动架，提供轴向移动自由度和传递扭矩的滚珠花键，用于制动执行元件的安装的球铰制动座，用于完成多自由度机械臂断电状态下的制动动作的制动执行元件以及用于测量制动执行元件压力大小的力传感器，还包括用于检测多自由度机械臂的工作、非工作状态的状态监测装置，用于控制制动执行元件的制动动作的制动控制器，以及驱动制动执行元件工作的气路元件。本发明具有结构简单、装配方便、制动安全可靠的优点，同时不约束多自
华中科技大学
2021-04-14
一种六自由度主被动复合定位与隔振平台
本发明公开了一种六自由度主被动复合定位与隔振平台，该平 台包括基础平台(3)和负载平台(1)，其特征在于:该平台还包括执行器 单元(2)，其通过上柔性铰链(213)与所述负载平台(1)连接，通过下柔性 铰链(201)与所述基础平台(3)连接，所述执行器单元(2)为六个，其轴线 相互垂直，各执行器单元包括初级被动隔振机构和次级隔振机构。本 发明的六自由度主被动复合定位与隔振平台，六个执行器单元在空间 呈现立方体构型，每个执行器具有相同的结构特性和控制特性，可实 现六自由度精确定位和精密隔振，可广泛引用
华中科技大学
2021-04-14
完全重力平衡的 6 自由度串联式主手机器人
成果与项目的背景及主要用途：
近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。但我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距,因此研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是很有现实意义的。在工业机器人的实际应用中,串联机器人应用最为普遍,已经广泛的应用于生产中的机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配等作业。
技术原理与工艺流程简介：
一种完全重力平衡的 6 自由度串联式主手机器人：分别固定在基座上的第一关节驱动电机和第一关节轴；第一关节丝盘，通过回转副可旋转的连接在第一关节轴的下端，所述的第一关节驱动电机的输出轴通过传动丝连接第一关节丝盘；两个吊架，分别固定连接在第一关节丝盘底部端面上的两侧；大臂关节轴，该大臂关节轴的两端部分别对称的固定在所述的两个吊架下端部；第二、三关节丝盘，该第二、三关节丝盘的回转中心固定连接在大臂关节轴上；平行四边形驱动机构，该平行四边形驱动机构可旋转的连接在大臂关节轴上，且底部连接腕部机构。本项目能够实现 6 自由度力感机器人的完全重力平衡，满足力雅克比方程成立条件，使主手机器人具有良好的静态透明性，提高力感精度。
应用前景分析及效益预测：
全球工业机器人需求量保持在一个很高的水平，主要应用在汽车整车、汽车零部件、电子电气和化工、橡胶和塑料等领域，占比高达 60%。根据国际机器人联合会（IFR）统计，国际机器人市场于 2010 年开始恢复性增长，其中工业机器人在 2011 年的全球市场销量为 16.6 万台，销售额 255 亿美元。2011 年中国工业机器人销量达 22600 万台，位居世界工业机器人销量排名第三位，仅次于日本、韩国。据 IFR 估计，中国未来的工业机器人市场年需求量约为 100 万台，将成为世界最大的工业机器人市场。该六自由度串联机器人，可应用在焊接、搬运与装卸、涂漆、表面处理、切割等多个领域，应用前景巨大。
应用领域：焊接、搬运与装卸、涂漆、表面处理、切割等行业
技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：
按需要可购置国产设备或国外设备、厂房面积 1500~5000m2、具体厂房面积和投资规模可视企业的情况和产品的批量规模而定。
合作方式及条件：合作方式可采取技术转让或协商。
天津大学
2021-04-11
一种基于体表反向场的内外伤漏磁检测区分方法与装置
本发明公开了一种基于体表反向场的内外伤漏磁检测区分方法及装置。该方法的特征为：将被检测导磁构件磁化，在上述被磁化导磁构件体表内施加反向磁感应场 B<sub>反</sub>，与体内原有磁感应场B<sub>原</sub>发生矢量叠加抵消，在体表内形成零磁感应区域，使得出现在该体表内区域的缺陷(也即外伤)因无漏磁场产生而无法被探测到；而出现在非体表零磁感应区的缺陷均有漏磁场产生而可以被探测到，包括内、外伤；然后采用磁敏元件分别布置靠近于零磁感应区和非零磁感应
华中科技大学
2021-04-14
一种基于缺陷磁泄漏域反向场的漏磁检测方法与装置
本发明公开了一种基于磁真空泄漏原理的漏磁检测方法及其装置。该方法为①将待检测导磁构件磁化；②在上述被磁化的导磁构件外围，剔除已有背景磁场，形成磁真空区域；③采用磁敏元件布置于磁真空区域，拾取无磁压缩效应的缺陷漏磁场并转化为电压信号，如果电压信号中存在突变，则说明待检测导磁构件中存在缺陷，否则无缺陷。装置采用穿过式线圈对被检测导磁构件实施局部磁化，以便激发出该磁化区域内导磁构件上缺陷的漏磁场；在其内腔布置永磁体对，产生反向磁场与原背景磁场叠加抵消，形成磁真空区域以供缺陷的漏磁场泄漏扩散进来，同时消除由
华中科技大学
2021-04-14
基于有限元分析技术的压力容器及管道的强度评定技术
1. 项目概述有限元法已经成为当今工程问题中应用最广泛的数值计算方法。ANSYS软件是经全国锅炉压力容器标准化技术委员会推荐的用于压力容器及管道强度评定分析的集结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元商用分析软件包。本项目应用ANSYS软件对各种复杂结构及载荷作用下的压力容器及管道进行有限元应力分析及强度评定。目前，已拥有下列结构的参数化有限元分析技术：A. 固定管壳式（含膨胀节）换热器及U形管换热器分析设计；B. 承受管道附加载荷的设备接管局部应力分析设计；C. 卡箍连接快开门结构应力分析；D. 制冷装置蒸发器、冷凝器分析设计；E. 考虑地震与风载荷的立式反应器及塔设备支座热应力分析；F. 灭菌柜设备门封头组件分析设计；G. 纺丝装置加热箱箱体分析设计；H. 刮膜式薄膜蒸发器结构分析设计；另外，在对含缺陷结构进行有限元应力分析的基础上，对压力容器及管道进行缺陷评定。2. 技术优势拥有全国锅炉压力容器标准化技术委员会颁发的压力容器SAD（应力分析设计）审核资格及常规一，二，三类压力容器审核资格，拥有正版ANSYS结构分析软件，从技术上为压力容器及管道强度评定技术提供保障。3. 技术水平传统的有限元单向建模—校核评定过程分析工作量大，设计周期长，参数化有限元分析技术是有限元分析的高级技术，本项目开展的压力容器及管道参数化有限元技术有效地提高产品设计质量和效率，提高企业开发创新和快速响应市场的能力。
南京工业大学
2021-04-13
基于有限元分析技术的压力容器及管道的强度评定技术
有限元法已经成为当今工程问题中应用最广泛的数值计算方法。ANSYS软件是经全国锅炉压力容器标准化技术委员会推荐的用于压力容器及管道强度评定分析的集结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元商用分析软件包。本项目应用ANSYS软件对各种复杂结构及载荷作用下的压力容器及管道进行有限元应力分析及强度评定。目前，已拥有下列结构的参数化有限元分析技术：（1）固定管壳式（含膨胀节）换热器及U形管换热器分析设计；（2）承受管道附加载荷的设备接管局部应力分析设计；（3）卡箍连接快开门结构应力分析；（4）制冷装
南京工业大学
2021-04-14
反应堆压力容器安注热冲击瞬态传热与流动规律的研究
反应堆压力容器是核电站最关键的设备，而且是不可更换的设备，因此必须保证其在核电站60年的寿期内绝对安全可靠。当反应堆系统发生失水事故时，必须立即启动紧急安注系统向反应堆注水。在我国新的百万千瓦大型核电站反应堆设计中采用了直接安注的方式，即将安注管直接连接到压力容器，与原先采用的在循环水主管道上间接安注的方式相比，可将三回路系统改为二回路系统，既可保证安注流
西安交通大学
2021-01-12
一种利用压力来调控贵金属纳米材料晶相含量的新策略
自然界中，贵金属金（Au）的块体只能以其热力学稳定结构面心立方(fcc)相存在。只有在纳米尺度，利用湿法化学合成方法，人们才能获得具有独特光学性质的，密排六方hcp-4H结构的Au纳米材料。虽然通过配体交换或外延生长贵金属的方式，可以在溶液中诱导4H相的Au变为fcc结构，获得更多的结构信息。但是，具体的结构性质和相转变过程仍然无法确定。本工作利用金刚石对顶砧（DAC）技术对4H相的Au纳米材料进行研究，探索其结构和相变过程，达到高压贵金属相工程的目的。 高压X射线衍射表明，压力在1.2 – 26.1 GPa之间，Au的4H结构逐渐转变为fcc相。同时，该过程的不可逆性使得贵金属高压相工程成为了可能。即通过控制最高压力，获得不同4H/fcc相含量的Au纳米材料。同时，相比纯4H相的Au纳米带，具有4H与fcc相交替多相结构的4H/fcc Au纳米棒更容易发生高压相变。这主要是由于4H/fcc多相Au纳米棒中大量相边界提供的相变成核位点，可以促进4H-fcc的相变过程。此外，课题组通过高分辨透射电子显微技术和密度泛函理论（DFT）计算的结合，首次观测到了原子尺度的Au相变路径。发现Au由4H-fcc的相变机理为（-112）4H晶面的整平，并伴随着密堆积方向的改变。这与以往观测到的金属高压hcp-fcc相的相变机制完全不同。该工作不仅对Au纳米结构的稳定性和相变提出了新的见解，而且提供了一种利用压力来调控贵金属纳米材料晶相含量的新策略，该策略可用于研究基于晶相的催化、表面增强拉曼散射、波导、光热疗法、传感、清洁能源等领域中。
南方科技大学
2021-04-13
输配电设备多参数智能传感系统
系统非接触式实现变电站及所有设备的异常监测，包括全景视频、温度和局部放电。对GIS、变压器、电抗器、开关、电缆、CT、PT等一次设备各部件温度及各类绝缘缺陷，违规作业、异物入侵等实施直接监测或计算外推，并实时智能预警。系统由多物理量值守机器人、智能云APP和大数据后台组成，值守机器人集成局部放电、红外测温、视频图像及声音诊断等传感器，并具备初步的人工智能算法和设备异常诊断能力，后台包括设备管理和大数据评估功能模块，APP接收智能终端和后台信息，主要显示诊断结果、数据内容，并实现人机交互。通信方式有无线、有线两种。
局放传感模块、红外传感模块、视频模块、气体传感模块、声音模块、油色谱等不同功能模块可根据实际情况合理增减搭配使用。产品的集成度高，远距离非接触采集信息，高智能、高可靠、低成本。近5年来，使用该技术发现了48起变电站内潜在故障隐患，避免了多起停电事故。
本项目经过十余年的研发与产学研合作，对应了目前泛在电力物联网的总体思路和要求，具有多个电网公司的应用案例，取得了一系列国际上具有独创性的成果。
适用范围广 能在高温、低温、高湿等环境条件下可靠运行，防水防尘。
多物理量协同 集成局放、红外、视频、声音等传感器，同时监测变压器、敞开式开关、电抗器等变电站内一次设备的局放信号、红外热像、视频信息，实现多传感器的高效结合及协调诊断。
使用方便 配备智能云APP，实时接收现场值守机器人采集的数据，实现人机交互，能够早期发现缺陷，判断缺陷位置，提高现场人员的工作效率。
智能化程度高 监测的数据可以通过无线网络或有线数据同步传输，嵌入人工智能算法，提高了监测数据及时率、准确率及有效性。
安装方便 值守机器人体积小，重量轻，一键式安装。有线通信与无线通信系统自动切换，内部参数可以通过手机设置。
性价比高 采用低成本、高可靠技术路线，通过人工智能算法降低硬件的复杂性。
目前该系统已获得14项国内发明专利授权、3项PCT专利授权、8项实用新型专利、软件著作权登记3项。高电压技术、电力设备智能监测领域权威期刊上发表论文30篇。应用在国家电网、中国石化30多个变电站，有三百多套挂网运行。
不同场景的实物及应用照片，或原理图解
图1 长距离多参数智能传感器（视频、红外、局放、声音+人工智能边缘计算）
图2 短距离多参数智能传感器（视频、红外、局放、声音+人工智能边缘计算）
图3 用户报告
图4 变电站安装监测
图5 大数据后台应用
上海交通大学
2021-05-11