|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
未知自由曲面复杂零件再设计与直接加工技术
项目简介
针对制约我国机械装备行业发展与提升的复杂关键零部件再设计与快速加工等技术瓶颈，以影响整机性能的机械装备凸轮、汽轮机叶片、螺杆压缩机转子、增压器叶轮等为研究对象，着力构建未知自由曲面复杂零件再设计技术与数据点云直接加工技术的集成创新，使再设计效率和直接加工精度得到极大提高，技术水平和产业化成果达到国内同类研究和应用的领先水平。
技术指标
(1)未知自由曲面复杂零件的高精高效数字化技术。研究了基于蚁群算法和遗传算法的多特征测量路径规划技术、曲率连续自适应测量技术、BP 人工神经网络重定位技术、Delaunay 半径补偿技术等，开发了“复杂未知自由曲面三维智能测量系统”，为高精高效数字化奠定了基础。
(2)基于多分辨分析的曲线曲面控制顶点光顺技术。针对传统光顺算法计算效率极低，细节难于保留等问题，研究了二进小波多分辨快速光顺技术和有理数尺度小波的任意分辨率光顺技术，首创了“曲线曲面多分辨分析光顺系统”，兼顾了光顺的整体性和局部性。
(3)复杂零件的三维再设计质量控制技术。针对多分辨光顺尺度无法确定，光顺效果评判手段有限等难题，研究了基于线性假设和逆问题的多分辨光顺精度控制技术、基于极限反射法的曲面品质分析技术，开发了“极限反射法曲面品质分析系统”，实现了光顺尺度的快速反算，消除了视点和光源对评判结果的影响。
(4)双映射法数据点云直接加工技术。针对 CAD 建模及传统数控加工所引起的累计误差，研究了双映射散乱点云结构拓扑技术、数据点云全干涉检查技术、无干涉刀具加工路径规划技术，开发了“数据点云直接刀具规划与加工系统”，实现了数据点云的直接加工，填补了国内在该领域的空白。
效益分析
项目研究成果使系统的测量精度提高了 1 个数量级，测量效率提高了3倍以上，再设计周期缩短了 30%，在机床允许条件下，未知原型零件的直接加工精度可达μm 级。项目成果在无锡透平叶片有限公司、无锡压缩机股份有限公司和无锡沃凯精密机械制造有限公司等得到成功应用，研究成果获发明专利 7 项，软件著作权 7 项，发表论文 64 篇，SCI 收录 9 篇。
应用情况
本成果有助于提升企业研发实力与效率，降低研发成本，提升企业技术水平和核心竞争力。首创的数据点云直接加工技术，缩短了企业的工艺流程，提升了产品的加工效率与制造精度，降低了废品率，对企业的节能减排和绿色制造同样有显著作用。项目在机械装备行业有极好的推广应用价值和社会效益。
江南大学
2021-04-11
未知自由曲面复杂零件再设计与直接加工技术
项目简介
针对制约我国机械装备行业发展与提升的复杂关键零部件再设计与快速加工等技术瓶颈，以影响整机性能的机械装备凸轮、汽轮机叶片、螺杆压缩机转子、增压器叶轮等为研究对象，着力构建未知自由曲面复杂零件再设计技术与数据点云直接加工技术的集成创新，使再设计效率和直接加工精度得到极大提高，技术水平和产业化成果达到国内同类研究和应用的领先水平。
技术指标
(1)未知自由曲面复杂零件的高精高效数字化技术。研究了基于蚁群算法和遗传算法的多特征测量路径规划技术、曲率连续自适应测量技术、BP 人工神经网络重定位技术、Delaunay 半径补偿技术等，开发了“复杂未知自由曲面三维智能测量系统”，为高精高效数字化奠定了基础。
(2)基于多分辨分析的曲线曲面控制顶点光顺技术。针对传统光顺算法计算效率极低，细节难于保留等问题，研究了二进小波多分辨快速光顺技术和有理数尺度小波的任意分辨率光顺技术，首创了“曲线曲面多分辨分析光顺系统”，兼顾了光顺的整体性和局部性。
(3)复杂零件的三维再设计质量控制技术。针对多分辨光顺尺度无法确定，光顺效果评判手段有限等难题，研究了基于线性假设和逆问题的多分辨光顺精度控制技术、基于极限反射法的曲面品质分析技术，开发了“极限反射法曲面品质分析系统”，实现了光顺尺度的快速反算，消除了视点和光源对评判结果的影响。
(4)双映射法数据点云直接加工技术。针对 CAD 建模及传统数控加工所引起的累计误差，研究了双映射散乱点云结构拓扑技术、数据点云全干涉检查技术、无干涉刀具加工路径规划技术，开发了“数据点云直接刀具规划与加工系统”，实现了数据点云的直接加工，填补了国内在该领域的空白。
效益分析
项目研究成果使系统的测量精度提高了 1 个数量级，测量效率提高了 3 倍以上，再设计周期缩短了 30%，在机床允许条件下，未知原型零件的直接加工精度可达μm 级。项目成果在无锡透平叶片有限公司、无锡压缩机股份有限公司和无锡沃凯精密机械制造有限公司等得到成功应用，研究成果获发明专利 7 项，软件著作权 7 项，发表论文 64 篇，SCI 收录 9 篇。
应用情况
本成果有助于提升企业研发实力与效率，降低研发成本，提升企业技术水平和核心竞争力。首创的数据点云直接加工技术，缩短了企业的工艺流程，提升了产品的加工效率与制造精度，降低了废品率，对企业的节能减排和绿色制造同样有显著作用。项目在机械装备行业有极好的推广应用价值和社会效益。
江南大学
2021-04-13
千人震
250mm×250mm×160mm，用一节普通1.5V电池实现使多人手拉手感觉到麻电。
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
社区人仔套装
这一套装可以让孩子们通过体验社区中具有特定职能的人物，了解自己生活的世界。他们可以用乐高积木构建不同角色、职业和文化的人物，进行角色扮演，还可以使用随附的游戏卡片开展一些趣味游戏。
乐高教育
2021-08-23
奇幻人仔套装
这一套装通过21个取材于现实生活、虚拟世界和历史的独特乐高®人物，激发孩子们的想象力。在玩乐奇幻人仔套装时，孩子们将会通过角色扮演，沉浸在激动人心、生动有趣的美妙世界中。在玩游戏和呈现故事的过程中，他们还能学会如何与他人协作。
乐高教育
2021-08-23
43507人血涂片
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
人肝小叶模型
XM-505肝小叶模型
XM-505人肝小叶模型是将人肝的一个肝小叶放大，属五角棱柱形，在肝小叶周边可见到小叶间结蒂组织，内有小叶间动静脉、胆管及淋巴管，并可看到小叶表面的肝板及血窦。并可将模型解剖开，显示其内部的中心静脉、肝血窦、肝板、每个肝细胞的立体外形、肝细胞表面的毛细胆管及肝血窦中枯否化细胞。模型上附有二块特殊部分，一个是透明部分，可透视出肝血窦，以及环绕每个肝细胞的六角形毛细胆管立体网，用于显示肝细胞，肝血窦及毛细胆管三者间的复杂关系。另一个是显示肝小叶外面到中间部的肝小叶部分结构，其中肝血窦大部为横断，其间的肝细胞基本上为一层，在本肝小叶模型下面附有小叶下静脉。
尺寸：放大，25×23×40cm
材质：玻璃钢材料
上海欣曼科教设备有限公司
2021-08-23
一种用于工业园区混合工业污水处理的方法
针对化学工业园区混合污水的成分复杂、COD 高、含盐高、难降解的技术难题，以水解酸化、接触氧化、曝气生物滤池为基础，耐盐菌种为核心，开发A-O-A-B 复合工艺处理工业园区混合污水处理技术。具体工艺流程如下：（1）预处理：具有不同污染特征的污水单独进行相应预处理，之后均匀混合，混合后进水 COD 小于 2000mg/L；（2）出水首先引入一级水解酸化池。水解酸化池表面负荷 0.3-0.8m 3 /(m 2 ·h)，水力停留时间一般控制在 10-20h；（3）出水引入生物接触氧化池。溶解氧含量一般应维持在 2.5-3.5mg/L 之间，气水比为（15-20）：1。对于可生化性较高的有机污水，有机负荷宜取 1.0-1.8kgBOD/m 3 .d；对于生化性较差的废水，有机负荷取 0.8-1.2kgBOD/m 3 .d；对于生化性较好但有机浓度较高的工业废水，有机负荷宜取 1.0-2.0kgBOD/m 3 .d。进水 COD Cr ＞1500mg/L 时，HRT 为 10-18h；COD Cr 为 1000-1500mg/L，HRT 为 8~12h；COD Cr低于 1000mg/L，HRT 为 6-10h；（4）出水引入二级水解酸化池，水解酸化池表面负荷 0.5-1.0 m 3 /(m 2 ·h)，水力停留时间控制在 8-12h。（5）出水进入曝气生物滤池（BAF）。气水比（3-5）：1，BOD 5 负荷 2.0-5.5kg/(m 3 .d)，NH 3 -N 负荷0.35-0.7kg/(m 3 .d)，水力停留时间 2-2.5h，反冲洗周期 2-10d。
北京科技大学
2021-04-13
智能仿生机器鼠
模仿动物的仿生机器人为人类探索生命规律、解决相关科学问题提供了新方法和途径，在管道检测、地形侦察、家庭服务及教育等方面具备广阔的应用前景，已被列为各经济大国国家发展战略的重要研究方向之一。现有仿生机器人研究取得长足进步，但是在微小尺度内实现多模态运动、多传感器集成等方面存在诸多挑战。鼠类兼具体型小巧、姿态多样、适应性强、社交复杂，为仿生机器人研究提供了很好的创新思路。本课题组以鼠类作为仿生对象，突破了微小型仿生机器人多关节灵巧设计与系统集成关键技术，研制成功了集成度高、运动协调能力强的仿生机器鼠，机器鼠具有以下基本特点：
1）在形态及尺寸（188×55×75 mm3）上十分接近真实鼠，拥有类似真实鼠的运动特征，具备12个主动自由度，采用腿足结构，基于行走、小跑、双足跳跃等步态控制，可以适应多种复杂地形，实现从屈膝到站立、直行、扭转、匍匐前进等多种仿生运动模拟；
2）通过融合多种材料（硅胶、ABS树脂）及现代加工方法（线切割、激光加工、MEMS）优化机构设计，高度集成了控制、驱动、无线通讯、感知等模块，实现了系统设计的高度集成化、小型化、轻量化，所有模块加在一块总重量不超过250克；
4）结合视触觉传感系统，研制出了rat-brain控制系统，利用AI技术可识别当下环境中的物体，感知触碰物体表面的粗糙度及纹理特征，以及即时定位与地图重建。利用无线通信技术，在保证控制实时性的同时，可通过多机器鼠集群控制实现大规模在线任务规划。
北京理工大学
2023-05-09
精细作业柔性机器
绳驱超冗余精细作业柔性机器人，具有机电分离、体型纤细、臂形连续、变刚度柔顺控制等特点，可在狭小空间、恶劣环境下，开展装配、检测、维修、维护等精细作业任务。长度0.5m-4.5m可配置，直径30-100mm可配置，自由度数8-20可配置，操作臂质量小于2kg，末端重复定位精度优于0.5mm，载荷能力超过3kg。
哈尔滨工业大学
2021-04-14