Ø  成果简介：本项目通过建立一个基于虚拟现实技术的计算机装配工艺规划仿真分析环境，利用产品的CAD模型，在不制造实际模型的情况下，由装配工艺规划人员在计算机环境中对产品的装配工艺过程进行交互式的定义和分析，包括建立产品各组成零部件的装配顺序，空间装配路径，编制工艺文档，并分析装配过程中的装配精度和装配机构运动，从而大幅减少装配工艺规划周期和成本，同时，系统提供装配工艺过程动画录制功能，将规划好的装配工艺以三维动画形式纪录下来，并可以通过安装在装配现场的浏览终端，展示给装配人员，

系统基于虚拟现实、“互联网+”等新一代信息技术，主要面向采煤机等煤机装备，进行设计软件开发与信息化系统研究，以虚拟现实煤机装备、“互联网+”煤机装备等为研究主线，进行煤机装备与虚拟现实“协同-融合-改造-创新”的深度研究。 系统由煤机装备虚拟现实模型资源库、基于OSG的煤机装备虚拟装配方法与系统、基于UG的煤机装备虚拟装配方法与系统、煤机装备虚拟现实装配人机交互技术与系统、煤机装备场景仿真和漫游技术与系统、煤机装备虚拟现实装配网络化技术与系统以及基于WebGL的煤机装备数字模型技术与系统等七部分组成。 系统可通过融合VR场景仿真与漫游、虚拟装配与人机交互关键功能设计等关键技术，实现数字化设计、虚拟装配和虚拟运行；通过将工作面装备和地质数据进行采集录入，建立3D全景显示的综采装备虚拟运行系统，完成装备的姿态与轨迹预测，丰富煤矿工作面计算机集中监测控制功能；实现CAD模型导入VR环境、煤机装备VR场景制作，实现煤机装备虚拟抓取、移动、旋转和装配，实现煤机装备虚拟环境沉浸式立体显示等。 系统入选2022年中国科协“科创中国”先导技术榜，为该榜单电子信息领域25个上榜项目之一。

产品详细介绍可以完成小博士工作站第一级中所有非电子功能件的全部样品组装，项目名称具体如下：墙、亭子、矩形框架、支撑架、跷跷板、桥、曲柄摇杆、连杆机械手、雨刮器

综合利用GNSS、UWB、INS、LiDAR、相机等传感器，通过对顾及GNSS系统偏差的GNSS RTK/INS紧组合定位方法、GNSS/UWB/INS高精度室内外一体化定位方法、GNSS/INS/LiDAR同步定位与构图方法、基于单目视觉SLAM/INS组合定位方法等一系列核心算法的研究，搭建完成基于多传感器数据融合的室内外一体化高精度定位平台。该平台由硬件平台和数据处理软件两部分组成，硬件平台实现各类传感器的固定、时空基准统一以及原始观测数据采集与解析等功能，数据处理软件实现多传感器数据融合、组合定位定姿、三维构图等功能。大量的实验结果表明，该平台在室外复杂环境、室内外交互区域以及室内环境下的定位精度可达20cm以内。

该项目来源于部级科研课题，主要以精密传动系统为研究对象，建立了动态传动精度模型，分析了传动系统中各零件的加工误差、装配误差、间隙及齿轮啮合刚度、轴承刚度等因素对传动误差的影响；开发出传动误差测试系统，实现了传动误差的高精度测试，其测试精度为±2角秒，并可分析传动系统单项传动误差和各次谐波。 该传动误差测试系统可广泛应用于各种精密传动系统的误差测试与分析中，如齿轮机床、数控机床、精密减速机、工业机器人等的传动系统中。该项目由一支从事多年传动系统设计、制造的高水平科研团队承担，多年一直从事该产品的开发，积累了较丰富的设计制造经验，承担了多项国家863课题、国家重大专项课题、省部级课题等。

本项目基于投射光栅相位测量技术、双目视觉测量技术和近场摄影测量技术，提出一种新颖的大视场三维形貌高精度测量方法，并对多方位正弦光栅编码技术，高精度立体匹配机理，传感器有效测量区域确定及路径生成方法，基于靶标的多方位局部图象高精度拼接技术等进行重点研究，为解决国内外长期存在的大型复杂形貌视觉检测中局部及全局标定精度低、难以测量曲率变化大和无明显特征表面的测量问题提供了一种行之有效的解决方法。对实现大型构件生产中的在线检测，保证产品质量具有重要意义。 应用领域为飞机蒙皮拉制及汽车白车身锻压过程的在线测量和质量控制；大型板材的缺陷三维检测；应力/应变测量；逆向工程；艺术品复制；人体骨骼变形等。

目概况    目前，国内外大量应用弧焊机器人系统从整体上看基本都属第一代或准二代焊接机器人系统。由于焊接路径和焊接参数是根据实际作业条件预先设置的，在焊接时缺少外部信息传感和实时调整控制功能，这类弧焊机器人一般不能应对焊接作业条件严格的稳定性要求，焊接时缺乏“柔性”，表现出明显的缺点。在实际弧焊过程中，焊接条件是经常变化的，如加工和装配等误差会造成焊缝位置和尺寸的变化，焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成焊道变形和熔透不均。    为克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响，提高机器人作业智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊机器人系统不仅能实现焊接参数的在线调整，且能实现焊缝的自动实时跟踪。己完成铝镁硅合金框架弧焊机器人柔性工作站焊缝智能跟踪与图象处理技术，使企业塞拉门设计制造的技术水平达国际先进水平。 本项目具有国际先进水平，拥有自主知识产权。 主要特点    已完成的项目，塞拉门框架的材料为铝镁硅合金，材料特殊、框架尺寸较大，焊点多而短、焊接质量要求高，故解决柔性夹具设计、实现两面焊接、满足多系列多规格门框尺寸的要求是体现了成果的先进性；    铝镁硅合金框架弧焊机器入柔性工作站所包括的柔性夹具、焊缝智能跟踪与图象处理技术，使企业塞拉门设计制造的技术水平达国际先进水平，体现了成果的创造性。技术指标    国内城市轨道车辆、高速列车的迅猛发展使得城轨门生产逐年猛增，品种不断翻新，但铝镁硅合金框架等主要零部件仍为手工焊接。由于手工焊接依赖于工人的技术水平，效率低，焊接质量欠佳，优质品率低，是制约我国城轨门产品升级的关键技术。    首选企业的高精度焊件达到：焊缝识别误差600×600像素， ±0. 25mm，±0.20mm;焊枪姿态误差，±0. 045mm，±0.040mm;其它误差（包括焊丝变形误差、工件热变形误差、焊接电流误差等），±0. 030mm，±0.020mm;视觉跟踪综合误差，±0.5mm，±0.35mm。市场前景    成果实施后使用单位使用前手工焊接的1.2万件／年，达到4万件。按人工焊接生产水平，支出费用为72万x3. 5=252万，机器人的投入成本1年半内可收回，且可满足使用单位近3-5年的发展需求。    按近几年使用单位产品产量的增长速度，2009-2010年产量可达5.5万件，2台机器人工作站每年可生产5. 68万件，完全满足生产要求。若仍用人工焊接则成本支出为72万x4. 6=331.2方元，而机器人工作台投入费用为零。企业每年可新增产值4-5亿元，利税1. 2-1.5亿元。    市场应用方面已具备推广应用的基本条件，该成果的完成，不仅可以提升企业高精度特材焊件设计制造的技术水平，提高企业技术创新能力和提升产业集聚度，使产品达同行业国内领先或国际先进水平，且可成为企业现代先进制造工艺与装备工程应用的一个亮点。通过开发研制，真正体现了产学研合作的现代高等教育理念，在高校和企业中锻炼出一批机器人研制方面、具有实战经验的科技人才。

激光扫描测量仪是高精度三维物体表面形状测量设备，该设备基于线结构光和三角测量原理，采用四轴运动系统。其主要特点是系统结构简单、测量速度快、且具有实时处理能力。在计算机控制下，可以实现三维复杂物体的快速、高效的数字化，为三维曲面重构，快速成型制造，立体数控加工等后续处理提供完善可靠的数据。该设备在2001年通过有关部门的鉴定，其综合技术指标达到国际先进水平，2003年获陕西省科技进步一等奖，并获发明专利3项。

高速、高精度数控切纸机关键技术及系列产品。自主开发了MT系列切纸机数控系统，在印刷企业中得到了推广和应用。在此基础上，“高速、高精度数控切纸机关键技术及系列产品开发”获得2006年度教育部科学技术进步一等奖。

已有样品/n在相关需求和学科发展的驱动下， 2004年开展了基于光纤干涉测量技术原理的大气光纤湍流测量技术研究， 次年完成了可行性方案论证工作， 2006年建成了原理样机系统， 该成果被国际光学权威刊物Applied Optics发表， 2011年完成实验样机系统的研制， 2015年完成了便携式光纤湍流测量系统的研制。 此后与相关大学和公司合作， 攻克了包括调制解调技术、 噪声抑制、 信号衰退等问题在内的多项关键技术， 并且在模块