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激光多模式跟踪机器人误差测量系统研究
工业机器人定位精度是机器人技术研究的关键问题,直接影响到机器人的作业精度和应用水平。本项目瞄准机器人动态误差测量中的关键问题,原创性的将级联棱镜多模式跟踪方法引入机器人动态测量中,结合单站双视场三维重建方案,不仅可以实现粗精顺序跟踪、时变跟踪和连续跟踪等动态测量要求,而且能够产生直线形和圆弧形等多种跟踪样式,同时满足大视场、高分辨率成像和大范围、高精度定向的动态多自由度测量要求。研究内容包括:建立级联棱镜粗精耦合跟踪和双视场成像联控的测量方案和数学模型;研究粗精跟踪和双视场成像的参数匹配、模式转换、测量信息提取与图像处理方法;根据测量要求,建立机器人动态误差测量的理论模型、误差模型和实验方案,并实现测量系统的精确标定;通过机器人动态误差的测量实验,为机器人误差测量提供科学依据,同时对测量精度进行评定。本项目提出的单站多模式跟踪测量方法具有独创性和可行性,旨在攻克激光多模式跟踪机器人误差测量系统中的关键问题,开展测量系统的原理样机实验和应用示范研究,有望为机器人动态误差测量提供全新的解决途径,具有重要的应用价值和市场前景。 近二三十年来,激光跟踪技术发展迅速,在机器人测量领域得到广泛应用。据ElectroniCastConsultants发布的市场研究报告,对光电跟踪行业的全球消费量进行了调查分析。2010年,光电跟踪设备的全球消费价值为5.95亿美元,预计未来五年该行业的消费价值将以9.83%的平均年增长率在成长,2016年将达到9.51亿美元,约合人民币58.96亿元。本项目提出的测量系统以其结构紧凑、准确性高、速度快、偏转角度大、动态性能好、环境适应性好等优点,是一种颇具潜力的测量新技术,可以广泛用机器人动态误差测量领域,具有广阔的市场前景。 根据“中国制造2025”规划,我国需要努力提升高端装备的自主创新研发能力,而测量技术是高端装备制造的重要保证。目前,我国高端光学测量设备主要依赖进口,不仅价格昂贵,而且国外对其关键技术严密封锁。国外每台激光跟踪仪的售价高达百万元,严重制约一些我国中小心型企业的购买。因此本项目研发的产品不仅在国内存在巨大的市场空间和发展潜力,而可以推动先进装备制造的产业化进程,对促进我国自主创新具有重要的战略意义。项目研发中的创新技术处于国际先进水平,将极大提升机器人作业的技术含量。合作单位江阴纳尔捷机器人技术有限公司是专业从事机器人技术研发的高新技术企业,是机器人产业联盟第一届理事单位,具有雄厚的科研和技术开发实力。该项目在研究实验阶段,就可以将成果应用到现有产品的开发中;项目完成后除了该公司以外,研究成果还可以应用到其他自动化机器人装备企业的产品开发中。尤其通过产学研结合,将会极大的提升产品的科技含量并缩短产品开发周期,提前实现批量化市场销售,有望为企业带来良好的经济效益。
同济大学 2021-04-11
卫星与无线通信融合系统研发及产业化
成果介绍“卫星与无线通信融合系统研发及产业化”就是由东南大学、南京中网卫星通信股份有限公司和江苏大学三家单位合作完成。卫星通信具有覆盖广和不受地域限制的优势,但是受到遮挡以后,信号就会不好,而且通信的成本太高,2M带宽每小时就要花费几千元。而随着3G、4G的普及,地面无线通信已经发展得相当完善,但是在地面基站未覆盖区域,或基站一旦受到洪水、台风、地震等自然灾害破坏时,就无法通信了。正是基于这两个通信系统的特点,我们‘取长补短’,巧妙地将两种通信系统融合起来,研制完成的系统可以根据不同策略自适应地选择地面通信链路或卫星链路”技术创新点及参数他和团队成员克服了很多困难,提出了多项独创性的方法,目前已申请国家发明专利40项(其中24项已经获得授权),编制国家标准3项,发表国内外核心期刊论文61篇(其中SCI收录16篇)。项目研制的卫星与无线通信融合系统实现了规模产业化,部分性能指标处于国际领先水平,并在气象、安监、环保和军队等诸多行业得到极其广泛的应用,得到了政府有关部门和客户的一致好评。市场前景目前本项目的产品已经应用到全国26个省市的18个行业。其中,气象和安监市场占有率达到70[%],环保市场占有率达到60[%]。产品曾为“神舟系列”飞船的发射和回收提供气象保障,为汶川地震、雅安地震和甘肃舟曲特大泥石流等提供了应急通信服务,为上海世博会和深圳大运会等重大活动提供了气象保障和视频直播服务。产品已经实现直接销售收入8.3亿元,产生的间接经济效益数百亿计。
东南大学 2021-04-11
苏氨酸工业生产菌代谢工程系统改造
本成果从一株高产 L-异亮氨酸的 C. glutamicum 出发,运用反向代谢工程策略对其代谢通路进行理性重排,以期实现 L-苏氨酸高产,特别是近期,通过热诱导丙酮酸羧化酶和苏氨酸外排泵创苏氨酸产率纪录,开发了一种两段式温控发酵苏氨酸的重组大肠杆菌和工艺,发酵罐苏氨酸摩尔转化率达 103.28%。这套复 杂中心代谢途径的自我调控维持了生产和生长的平衡。论文用实验室前期构建的一株产苏氨酸的重组大肠杆菌 TWF001 为宿主,首先编辑了涉及副产物有机酸合成、产物降解和转运的基因,并证实这一系列菌种在 37 度升至 42 度情况下的生长情况等同正常 37 度发酵;然后用一套大肠杆菌热敏启动子去转录四环素启动子阻遏蛋白,四环素启动子后的报告基因 37 度表达,42 度不表达。 
江南大学 2021-04-11
基于流程的大型项目管理与科研管理系统平台
系统面向大型项目管理与科研管理,以先进的项目管理原理与技术为核心,并充分考虑我国项目与科研管理的实际需求。系统以项目管理流程为主线,整合管理项目实施所需要的时间、费用、质量、资源、信息与知识。通过流程、角色、权限、资源的动态绑定,实现系统的可视化设计与系统功能配置。系统不仅是一个过程管理系统,同时也是一个质量检查与管理系统,不仅是一个专家管理系统,也是一个知识管理系统。系统汇聚了数据分析、文本挖掘、决策支持、自然语言处理等众多先进技术,并支持SOA软件体系结构。 在项目管理方面,系统基于项目流程,通过对信息进行不断地收集、加工,共同完成整个项目管理的过程。 项目信息管理:每个项目记录以下信息:项目编号、项目名称、承担单位、单位地点、计划开始时间、计划结束时间、优先等级、项目预算。 项目计划制定:可定义项目里程碑(包括交付成果)和计划时间,以明确科研项目所处的阶段,控制项目从某个状态提升到下一状态,并且能够直观地显示项目所处的阶段,实现了项目的流程化管理。 项目流程管理:对项目的各种技术文档的审批流程、变更进行管理,项目的进度管理,建设管理数据库、存储有关管理数据,保存项目相关材料。 在科研管理方面,系统支持完整的科研管理生命周期,包括科研项目征集阶段、评议阶段、立项审批阶段、立项阶段、实施阶段、验收阶段、跟踪阶段,整个项目管理生命周期。系统支持科研项目过程管理,支持科研绩效评估也支持科研决策。与此同时,系统提供了丰富的相关管理功能: 工作任务分解:整个项目活动分级分解至可管理工作单元的层次结构,每一个工作单元具体描述在一个规定单位或个人的具体责任和计划时间。 计划进度跟踪:项目各阶段或交付成果文档的负责人将必须定期地对所负责的工作进行进度维护。系统能够自动地综合相关的信息进行项目完成百分比的维护。 成果状态的管理:任务交付成果的管理将根据具体任务中规定的不同交付成果形式进行,例如交付形式可以为文件、设计模型、产品或部件等。 内容发布:面向各项目课题组、科研单位等用户,进行公共的信息发布以及公告。起到宣传、通报、展示等作用,即时地通过因特网向用户发布通知。 资料文档下载:各个项目中存在着大量地公共文档以及各种模板,为了方便所有用户,将此类文档和模板进行合理组织,用户可以轻松实现公共文档和模板的下载和上传功能。 辅助决策功能:提供相关的分析工具,综合应用现代管理技术,对各种关联管理信息进行对角度剖析,提供多维图表,实现对知识分析和知识挖掘,为决策提供了可靠的支持。 绩效评价:建立了多种大型项目与科研项目评估指标体系,利用关键绩效指标对工作完成效果进行测度,可以有效的对工作绩效作出评估。 本系统面向大型项目管理与科研管理,可用于通信、能源、交通、政府、国家中医药管理局、医疗机构、冶金行业、石油石化等行业。
北京科技大学 2021-04-11
超高频RFID系统开发及其应用解决方案
超高频RFID技术作为21世纪最先进的信息技术之一,在物流和供应链管理领域有着广泛应用。现代物流是一系列繁杂而精密的活动,要计划、组织、控制和协调这一活动,离不开信息技术的支持。而RFID技术也正是有效解决物流供应链上各项业务资料的输入与输出、业务过程的控制与跟踪,以及降低出错率等难题的一种关键技术。该项目开发了一个可扩展配置的系统架构,为现代物流领域提供一种通用解决方案,将基于超高频RFID的现代物流系统分成对象感知层、数据交换层、信息整合层、应用服务层构组成的?层体系架构,从用户、应用开发者、服务提供者等多视角研究现代物流行业体系结构,并利用形式化方法对结构进行准确描述,为制订各种接口、协议和规范提供依据。超高频RFID技术具有能一次性读取多个标签、穿透性强、可多次读写、数据的记忆容量大,无源电子标签成本低,体积小,使用方便,可靠性和寿命高,可以在物流过程中的车辆或其它被标识的物体高速运动的情况下工作、耐受户外恶劣环境等特点。采用UHF RFID技术,可以有效解决读写距离短,数据传输过程稳定性差,传递速率低以及多标签信息同步的防碰撞问题。本项目可应用在现代物流行业的仓储,运输,销售环节,实现物流过程智能化,同时减少了人力资源的消耗。
华东理工大学 2021-04-11
废水处理过程中的加药系统
废水处理是我国面临的一个相当艰巨的任务,pH控制是其中一个典型的控制难题。废水的pH随时会在2到11之间大幅度变化,要求处理后的排放水pH值接近中性。 本方案采用美国通控集团博软公司的MFA无模型自适应专利控制技术,不但有效克服了pH过程本身的严重非线性和大时滞造成的控制难点,而且其强大的鲁棒性和自适应功能对由于工况变化引起的过程动态特性的变化有很好的适应能力。 系统特点:精确控制药剂的投加量,改善了pH控制的质量,至少使波动减小了50%;避免过量投药,化学试剂(酸液和碱液)消耗大大减少;减少人为失误和返工,避免因排污超标而遭罚款;系统实施简单易行,所有投资几个月就可收回。
东华大学 2021-02-01
线性 / 非线性一体化相控阵超声检测系统
无损检测在现代工业中受到越来越广泛的关注,超声检测方法由于其适用性广、绿色环保等优点,一直以来是应用最广泛的无损检测方法。相控阵超声检测技术具有检测速度快、效率高、缺陷检出率较高、检测方法灵活多样以及适用于狭窄空间等优点。目前,欧美等发达国家已经普遍采用了相控阵超声检测技术。最近几年,国内一些大型电力和石化公司也开始采用相控阵方法进行检测,但所使用的设备均为国外进口,比如加拿大R/DTech公司生产的PipeWIZARD管道相控阵超声检测系统,日本Olympus、美国GE等公司也分别有各自的相控阵超声检测产品。 最近几年,国家相关部门也开始对相控阵超声检测技术逐渐重视起来,并于2012年底发布,2013年6月开始实施了国内第一个相控阵超声检测的国家标准-GB/T 29302-2012《无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验》。
北京大学 2021-02-01
一种带有智能家居系统的拼接式楼房
本实用新型涉及一种带有智能家居系统的拼接式楼房。本实用新型由拼接式楼房组件以及智能家居控制系统组成,所述拼接式楼房组建由设置于房间框架内的基层以及设置于基层上的装饰层和隔板组成,所述智能家居系统由服务器终端、安防系统、环境调控系统、网络系统以及远程终端。本实用新型在建筑开发商提供的最基础的框架基础上,购房者可将内部结构灵活改变,由用户定制。实施上按照功能可以由其他专业供应商构造(整体厨房、浴室已经有专业分工,不需使用水泥来固定瓷砖,更换时简单无损耗,使得变换房屋构型变成了更加容易)。本实用新型将多种市场通用产品集成,适合于家居的智能化,可构建性价比较高的智能家居控制系统,远程控制方式灵活多样,用户可通过智能手机和PC机对家居随时进行监控。
河北师范大学 2021-05-03
水下蓝光通信系统及亚波长垂直结构LED
本项目产品属于无线通信技术领域,基于可见光通信技术,设计开发了一种海陆空全覆盖的高速通信产品,本产品能够在射频信号可以或不可以到达的场景下实现远距离、低延时的高清音视频或大容量数据的传输,提出了面向国家海洋战略、民用监测技术的全新通信解决方案。 产品简介:我们的可见光通信系统是一种新兴的空间无线通信设备,它在隧道监测、矿道勘探、水下养殖环境监测和水下通讯等领域优势明显,将发挥重要作用。从技术层面来看,鉴于光波频段大的天然优势,它的频段资源是无线电的100多倍,完全可以弥补如今无线电资源匮乏的问题;从实际应用上来看,光在黑暗环境与水中受外界影响小,抗干扰能力强,可以解决所有无线电与声波无法到达的地方的通信问题,并且传输速度比声波快上数百倍;从安全性来说,光波具有良好的方向性,当光信号被第三方拦截时,接收方能及时发现通信链路故障,更加易于保密。 技术壁垒:自主研发设计的水下可见光通信系统,水下实际传输速度可达1Mbps以上,支持音视频、大量传感信息实时传输,相比市场其他同类产品,碾压式的“高速”是我们的核心竞争力。并且,本产品采用自主研制的高性能垂直结构LED,也是目前世界上已报道的最薄垂直结构LED,完美解决了散热高、出光效率低的问题。拥有相关自主知识产权的授权专利20余项,做到了“国际一流,国内领先”的水平。 市场行情:反观近年来的市场行情,高亮度照明LED的推广和普及为可见光通信技术创造了重大发展机会。日本启动的“21世纪照明计划”、美国能源部的“下一代照明计划(NGLI)”以及欧盟的“彩虹计划”,都极大推动了LED照明市场在全球规模的迅速增长。中国跨部委的半导体照明工作小组启动了“国家半导体照明工程”。随着LED性能的不断提升,可见光通信作为空间无线通信技术的一种,将扮演越来越重要的角色。
南京邮电大学 2021-05-11
电子式互感器动态响应特性研究及测试系统
主要功能和应用领域 在电子式互感器技术完善过程中,经历了基本原理研究和实用化技术研究两个阶段。在实用化技术进程中,研究、制造、试验部门做了大量工作,相继在宽量程高精度测量技术、耐环境能力及可靠性技术、抗干扰技术等方面取得重要进展,在此基础上进入基于电子式互感器智能变电站的试点应用阶段。 2011年,四川建设了两座220kV智能变电站。在220kV劲松变电站投产试验期间,当利用220kV断路器对空载线路充电时,先后发生了线路充电导致线路纵联电流差动保护误动作和线路充电导致220kV母线电流差动保护误动作。 投线路开关导致基于罗氏线圈的电子式电流互感器产生一个附加动态分量,该附加动态分量上升时间约5ms、峰值达到约5.62A、持续时间约70ms。由附加动态分量波形特征可以看出,该分量特征不同于常见的因开关设备操作引发的输电线路暂态电流的暂态/动态过程。初步分析,该附加分量与电网操作及罗氏线圈原理电子式电流互感器动态响应行为有关。 围绕事件展开的调查表明,此前已有同类事件在国内其它地区发生。各厂家对此现象的认识和处理措施存在差异,国内也未见有开展相关研究工作及开展相关性能测试的报道。 考虑到智能变电站的发展需求、电子式互感器在智能变电站的重要作用、以及继电保护装置误动作带来的严重后果,四川省电力公司决定立项,开展电子式互感器动态响应行为研究,研究影响电子式互感器动态行为的因素和动态响应特性测试方法,研制可完成动态性能测试的装置,研究改善电子式互感器技术性能的方法。 项目能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 提出电子式互感器附加动态分量概念,揭示了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的一个原因:解释了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的原因。 提出了一种检测电子式互感器动态响应行为的方法。该方法是用小步长(200ns—1us)电磁暂态仿真模拟输电线路电流的行波过程和罗氏线圈的暂态行为,用模拟量再现方法检测采集器和合并单元的动态响应,比较仿真一次电流与MU输出电流的差别,确定电子式电流互感器附加动态分量的大小:提出一种检测电子式电流互感器动态响应行为的方法。 研制了《电子式互感器动态响应特性测试系统》。利用该检测平台可以检测电子式互感器的动态响应特性和宽频域范围的信号传变特性,评价电子式互感器的工频信号传递特性、谐波信号传递特性和行波信号传递特性:解决了电子式电流互感器动态响应特性测试和工频信号、谐波信号、行波信号传递特性检测手段问题。 提出利用小步长(200ns—1us)电磁暂态仿真配合《电子式互感器动态响应特性测试系统》组成三相试验系统,检测电子式互感器附加动态分量对继电保护动作行为影响的方法:提出一项新的继电保护装置检测项目,防止因电子式互感器附加动态分量引起继电保护误动作 项目的特色、先进性及技术指标 创新性:提出电子式互感器附加动态分量概念,揭示了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的一个原因;提出了一种检测电子式互感器动态响应行为的方法。该方法是用小步长(200ns—1us)电磁暂态仿真模拟输电线路电流的行波过程和罗氏线圈的暂态行为,用模拟量再现方法检测采集器和合并单元的动态响应,比较仿真一次电流与MU输出电流的差别,确定电子式电流互感器附加动态分量的大小;研制了《电子式互感器动态响应特性测试系统》。利用该检测平台可以检测电子式互感器的动态响应特性和宽频域范围的信号传变特性,评价电子式互感器的工频信号传递特性、谐波信号传递特性和行波信号传递特性;提出利用小步长(200ns—1us)电磁暂态仿真配合《电子式互感器动态响应特性测试系统》组成三相试验系统,检测电子式互感器附加动态分量对继电保护动作行为影响的方法; 关键技术:电子式互感器建模与小步长电磁暂态仿真技术;快速、高精度D/A转换的实现技术;高精度、宽频带、宽线性范围模拟放大器实现技术; 一种利用改变实验数据流与采集器采样时间差,自动检测电子式互感器附加动态分量最大值的试验方法; 电子式互感器宽频域传递特性自动试验技术;精确到40ns的61850-9-2报文时间检测技术。 总体性能:仿真能力:支持步长为200ns—1us的电磁暂态仿真;模拟量输出能力:通道数:6路,三路用于模拟电子式电流互感器,三路用于模拟电子式电压互感器; D/A转换精度:准16位;D/A转换速率:5M点/s;放大器带宽:DC—400kHz;电压(rms)输出精度:30mV—57V范围内,误差小于0.1%;测量能力:数字量通道数:百兆口,1路;千兆口,1路;模拟量通道数:1路;模拟量采样速率:10M点/s;)模拟量(rms)信号测量精度:30mV—57V,0.1%; 试验、分析功能:工频信号传输延时测量、谐波传变特性测量、行波传变特性测量,电子式互感器动态响应行为测试,动态响应行为对继电保护装置影响实验。
电子科技大学 2021-04-10
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