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三臂式高压输电线路巡检作业机器人
自从20世纪初发明三相交流输电以来,采用高压和超高压架空输电线是长距离输配电能的主要方式,定期巡检是高压架空输电线路安全稳定的运行的重要保证。鉴于高压输电线路检测工作的重要性和艰苦性,开发一种可以替代或部分替代巡线工人进行巡检作业的新型设备一直是国内外相关研究领域的研究热点之一。 基于长臂猿仿生结构的三臂式高压输电线路巡检作业机器人,在自主工作和地面控制平台远程操作两种工作模式下,能够沿110kV-500kV输电线路相线行驶,可以基本取代传统的线路巡检方式,完成部分或全部巡检的任务。机器人能够以不小于1.2km/h的平均速度自动行驶并跨越直线段上的防震锤、间隔棒等线路设备,在地面控制平台的操控下,具备跨越耐张杆塔功能。 巡检过程中,机器人可记录和保存相对线路的GPS信息,所得图像与数据可存储于机器人本体内并与地面控制平台之间进行无线通信传输。机器人本体搭载不同的巡检设备,采用模块化接口,可方便更换如红外成像仪、可见光云台、激光测距仪等巡检设备。在行驶过程中,机器人可实时监测能耗和动态规划巡检任务,同时具备在线取电装置和充电模块,满足长距离的巡检需求。 机器人主要功能及技术参数 三臂式高压输电线路巡检作业机器人平台系统具有搭载各种作业工具,自动跨越架空线路各种障碍,并能完成相应作业的功能。具体技术参数为: 1、能够在 110kV-500kV 架空输电线路环境下稳定、可靠行走,自动跨越防震锤、悬垂线夹、间隔棒、接续管等障碍物。 ① 自动行驶时,行走速度不低于1.2km/h; ② 采用50AH锂电池供电,持续工作时间≥3.5小时; ③ 机器人本体重量≤40kg,最小尺寸(长×宽×高)1300×530×850mm; ④ 机器人可跨越线路各种障碍,进行带电作业; ⑤ 能够爬坡度不低于 40°的线路,并且满足超高压输电线路安全规程要求。 2、移动作业机器人平台在无线远程监控下,沿架空线路行走与越障。远程监控系统检测距离≥500米。机器人能够将作业信息、路线监测信息(红外录像)、电池监控信息等下传到地面基站。 创新点 本项目研究以双ARM为控制核心、基于仿生结构特征的架空线路移动作业机器人平台。该机器人平台能够在自身携带的控制系统下稳定可靠的在线路上运行,并能自主跨越线路中的各种障碍(线锤、线夹、跳线等),可以完全取代原有的线路作业方式,完成部分或全部线路作业任务。该项目与国内外类似研究相比较具有以下特色和创新点: 1)基于仿生学理论与方法,结合长臂猿骨骼结构的特征与长臂组成及比例参数,提出了一种具有长臂猿骨骼特征的架空线路移动作业机器人悬挂臂结构,实现了机器人平台挂线稳定行走与越障功能。 2)开发研制了一种三臂式全驱动架空线路移动作业机器人平台,该平台爬坡角度大于50°,能够在控制系统的配合下自主协调跨越线路中的防震锤、间隔棒、线夹等障碍,在人工辅助下,能够稳定跨越引流线和绝缘子等跳线障碍。 3)机器人平台控制系统采用双ARM为控制核心,提出了一种双ARM主副热备份互容错启动控制技术。集成了多传感器信息融合容错技术、双备份容错技术和电磁干扰容错技术等多重容错技术,提高了系统的稳定性与可靠性。 4)建立了传感器的信息融合规则和状态检测比对策略,研制了基于规则库的多传感器信息融合专家控制系统,从而提高了控制系统的响应效率和容错可靠性。 5)开发设计了机器人平台智能型在线取电与不间断电源管理系统,实现了机器人平台移动作业的智能充电与自主管理功能。 成果社会效益及应用: 该项目研究以双ARM为控制核心、基于仿生结构特征的架空线路移动作业机器人平台。该机器人平台能够在自身携带的控制系统下稳定可靠地在线路上运行,并能自主跨越线路中的各种障碍(线锤、线夹、跳线等),可以完全取代原有的线路作业方式,完成部分或全部线路作业任务。 该机器人平台能够实现跨越安装于导线上的防震锤、间隔棒、悬垂线夹、修补管等线路设备,具备跨越耐张杆塔功能;控制采用双ARM为控制核心,提出了一种双ARM主副热备份互启动容错控制技术;集成了多传感器信息融合容错技术、双备份容错技术和电磁干扰容错技术等多重容错技术,提高了系统的稳定性与可靠性;建立了传感器的信息融合规则和状态检测比对策略,研制了基于规则库的多传感器信息融合专家控制系统,从而提高了控制系统的响应效率和容错可靠性;开发设计了机器人平台智能型在线取电与不间断电源管理系统,实现了机器人平台移动作业的智能充电与自主管理功能。因此具有很好的推广应用价值。 该成果通过在山东众域电气科技有限公司实施,产生了良好的效果,为其他企业提供了可靠的技术平台和经验。本成果将进一步扩大其使用范围,在架空线路检测与维护作业中发挥更有效的作用。 
青岛共享智能制造有限公司 2021-09-13
反射式多普勒超声综合实验仪 COC-DPL-F
实验内容 1、示波器在实验中的应用; 2、验证多普勒效应及声速的测量; 3、测量物体的运动速度; 4、绘制物体的多种运动曲线。
成都华芯众合电子科技有限公司 2022-06-18
中小型移动式室外生物质热水发生器
本发明属于生物质能源技术领域,涉及一种生物质能转化装置,尤其是一种中小型移动式室外生物质热水发生器,其主要包括由容水室,燃烧室和保温层等共同围成的发生室,投料口,控氧调节口,排气调节口,水位观测器,测温及注水孔,出灰口等;其能够适应北方高寒地区恶劣的野外使用环境,不需要自来水管道连续供水,不需要提供其它能量源,通过控氧调节口,排气调节口的调节,可按要求提供不同温度的温热水,并利用排气余热解决水位观测,温度测定问题,在包括畜牧业,家禽养殖业在内的多种涉及野外作业的行业中具有广泛的应用前景.
黑龙江八一农垦大学 2021-05-04
基于微流控芯片技术的便携式核酸快检系统
深圳国际研究生院弥胜利副研究员团队与深圳市华迈生物医疗科技有限公司合作,在前期微流控芯片工作成果的基础上快速响应,积极申报新型冠状病毒感染应急防治专项,开展基于微流控芯片技术的便携式核酸快检系统研究的科研攻关任务,致力于研发并建立一种低消耗、低成本、高通量、自动化操作的微流控芯片及其检测方法。 该微流控芯片技术可以大大缩短确诊时间,减少人力的投入,以便于医护人员更加有序和高效地开展防控工作;同时,该技术还可作为核酸检测的通用技术,在未来广泛地应用于多种疾病的检测和预防。目前,样机的主要模块已搭建完成,后期将完成软硬件联调,准备申请医疗注册证。
清华大学 2021-04-10
一种流量可调的可拆卸螺旋式迷宫灌水器
本发明公开了一种流量可调的可拆卸螺旋式迷宫流道灌水器,其特征在于:它包括主体灌水器,螺纹连接在所述主体灌水器外部的出水环腔,以及螺纹连接在所述主体灌水器两端的毛管;在所述主体灌水器的外壁上设有螺旋式迷宫流道和外螺纹;在靠近所述主体灌水器的一端的外壁上开设有进水口,所述进水口连通所述主体灌水器的内腔和所述螺旋式迷宫流道;在所述出水环腔的外壁上设有出水口,所述出水口连通所述主体灌水器的所述螺旋式迷宫流道。本发明的主体灌水器和出水环腔能够方便的旋合或分离,实现出水口处的流量可调,方便主体灌水器清洗和检修,提高整个灌水器的抗堵塞性能和重复利用性。
中国农业大学 2021-04-11
主动式Y型三辊冷连轧带肋钢筋生产线
主动式Y型三辊冷连轧冷轧带肋钢筋生产机组是在我校第二代Y型轧机基础上开发成功的,目前已形成三种机型,可高速连续生产φ5~12mm符合GB13788—92标准的冷轧带肋钢筋,其中KD2型是专门生产大规格φ6~12mm、高强度、既可盘圆收线又可定尺直条钢筋的生产线;年产量15000吨左右。   该生产线的生产工艺流程是:热轧盘卷或直条→机械除鳞→冷连轧减径刻痕成型→消除应力矫直→成品收线(盘卷或直条)。与被动辊拔法相比:轧机采用主动旋转的轧辊主动咬入盘条,减径和刻痕变形一次连轧完成,没有辊拔法压尖或抬辊压辊、穿模等手工操作,操作十分方便;轧辊交替布置,实现无扭连轧,轧制速度高达4m/s;轧机短应力线设计,刚度高,便于盘卷收线,又可在线定尺直条剪断收钱;设备紧凑,占地面积少。操作人员3—5人,无三废污染。 该生产线生产的冷轧带肋钢筋是一种新型高效建筑钢材。是建设部“九五”重点推广产品。广泛应用于房屋建筑、高速公路、机场、码头、铁路、桥梁、隧道、电站、管道、电线杆、市政工程等多种建设工程。属建筑钢材生产,金属线材深加工行业,适合中小企业、乡镇企业、个体企业的“短平快”项目。   该技术是在我校成功推出第二代Y型三辊冷连轧机组的基础上,研制成功的,率先在我国建成了第一条主动式冷连轧带肋钢筋生产线,从根本上解决了被动辊拔法难以生产大规格高强度定尺直条钢筋的难题,95年通过冶金部技术鉴定:“该生产线经使用考核,连续运转正常,工艺稳定,冷轧钢筋产品的各项性能指标均达到国家标准GB13788-92要求,是一种新型高效冷轧带肋钢筋生产线,填补国内空白,属国际先进水平”。获国家教委科技进步二等奖,先后被列入冶金部、建设部科技成果重点推广项目,同时被列入“九五”国家级科技成果重点推广计划项目编号97040302A,该技术专利号为94221292.4。目前该生产线已在北京、深圳、福建、天津、河北、四川等国内十多个省市投产应用,产品经当地省市建委鉴定认为达到国内先进水平。
北京科技大学 2021-04-11
车用燃料电池喷射式氢气再循环泵研发
氢气再循环泵是氢燃料电池系统中的关键部件之一,主要有两种技术路线:电机驱动机械式氢气再循环泵(机械泵)和喷射式氢气再循环泵(喷射泵)。目前国内均无成熟产品,机械泵主要依赖进口,然而该类产品存在大流量下升压能力差、结冰堵转、故障率高等缺点。喷射泵利用氢罐自身压力运行,可完全克服机械泵的缺点,且无需电机驱动、无运动部件,完全避免了由电机带来的能耗、密封、防爆、减振及降噪等致命缺陷,是氢气再循环泵的变革性技术和终极解决方案。本项目综合运用多喷嘴引射新器件、多相适应新技术、全局优化新方法,研发安全、可靠、高效、无源的喷射式氢循环系统,以期解决燃料电池氢循环密封难、能耗高、寿命短等痛点,推动行业进步。
山东大学 2021-05-11
分布式光伏系统并网变流器的研发与产业化
项目成果/简介:并网型光伏发电系统所发电能馈入电网,降低系统发电 成本及能耗。由于与电网相联,因而发电装置的电能质量、发电效率、稳定性、可监控性的技术要求都很高。分布式运营利用建筑屋顶,就近就地分散供电,发电节点(单机容量20KW及以下)将电能馈入低压内网,提供给局域电网内用电节点,在局域网内起到电网用电调峰作用,电能在局域网内消化,不需电力部门调度。应用范围:该领域市场前景广阔,欧盟、美国双反(反倾销、反补贴)制裁,但却促使中国国内光伏市场将在政策扶持下快速发展。2015年,年装机容量预计为15GW,分布式发电总量将达到7GW,2017年,总装机容量将达70GW,2020年突破100GW大关,并网变流器年产值约1000亿元。项目阶段:其他(样品)效益分析:本项目已申请一种基于倍频调制的单相光伏并网逆变器改进无差拍控制算法、一种新型电能质量自适应调节的光伏并网逆变器、分布式光伏并网发电与储能设备的控制方法等专利,解决潮流方向变化导致配电网内的无功调节困难等电能质量问题。
同济大学 2021-04-10
欠驱动非线性桥式吊车自动控制系统设计
项目的背景及目的 桥式吊车是一种十分常见的装配运输工具,在港口、仓库、建筑工地等场所得到了广泛的应用,当前,对于桥式吊车主要还是通过有经验的工人来进行操纵的,存在着培训周期长,劳动强度大,工作效率低,安全性不高等缺点。为此,设计一套操作方便的吊车自动控制系统,可以提高吊车系统的工作效率与安全性能, 并将工作人员从当前这种艰苦的工作环境中解放出来。 技术原理与工艺流程1)桥式吊车自动控制系统设计 桥式吊车自动控制系统主要包括三个部分:吊车控制单元,工作空间监控单元,和操作单元。控制单元是整个系统的核心部分,它主要负责吊车的作业控制。该单元接收来自操作员的命令,还接收来自工作环境监测单元的环境信息,从而实现自动避障或紧急制动。监测单元主要由多个CCD摄像头和图像处理器构成,主要包括两方面功能:将采集到的环境图像实时地传输到操作单元;对环境信息进行处理,得到障碍位置信息传输给控制单元以实现自动避障。操作单元是桥式吊车自动控制系统的人机接口。 2)桥式吊车实验平台 桥式吊车实验平台主要由机械主体,驱动装置,测量装置和控制系统四部分组成。机械主体是指桥式吊车的机械部分。驱动部分根据控制量来为机械部分提供相应的力/力矩,从而实现对负载的安全、平稳运送。控制系统的控制命令是跟据吊车系统的动力学模型以及实时状态反馈来在线计算的,而实时状态的反馈则通过测量部分(主要包括编码器等传感元件)来完成。 主要技术性能指标Ø 桥式吊车自动控制系统桥式吊车实验平台主要技术指标:l  负载定位精度:5mm。l  负载摆角抑制:-10度~10度。l  具有负载紧急制动能力。l  友好的人机界面。Ø  桥式吊车实验平台主要技术指标:l  外形尺寸:2m×1.2m×0.5m。l  控制周期:<1ms。l  控制方式:力控制。    技术水平及用途 本项目得到天津市自然科学基金项目支持,应用行业  1.运输 2.工业 3.建设。本项目的应用可以提高桥式吊车系统的工作效率与安全性能, 既可将工作人员从艰苦的工作环境中解放出来,又可以增加桥式吊车在危险、极端环境下的作业能力。此外,本项目所设计开发的桥式吊车实验平台,也可以用于各大高校研究所进行非线性欠驱动系统教学、科研的平台。 应用前景分析及效益预测本项目的研究成果,可以有效地提高桥式吊车系统的装运效率,减小系统操作复杂度,降低劳动强度,增加系统的安全可靠性。从而将科学技术转化为生产力,创造出良好的经济效益。同时,随着素质教育的进一步深化,各大高校正不断地寻求良好的实验平台以提高学生的动手能力和学习兴趣,桥式吊车作为一种典型的欠驱动非线性系统是一个很好的研究对像,因此,项目组所设计开发的桥式吊车实验平台在教学、科研上也有广阔的应用前景。
南开大学 2021-04-11
一种间膨式太阳能辅助多功能热泵系统
本发明公开了一种间膨式太阳能辅助多功能热泵系统,包括制冷剂循环系统和生活用水循环系统两部分,制冷剂循环系统具有依次连接的压缩机、室内换热器、制冷剂-水换热器、室外换热器、高压储液罐、干燥过滤器、四通换向阀、节流元件、单向截止阀、截止阀,生活用水循环系统具有依次连接的水箱、循环水泵、太阳能集热器。本发明采用了非常简洁和经济可靠的方式将热泵型空调和热水器结合在一起,可以在多种热泵型空调系统中实现太阳能的综合利用,实用性很强,特别适用于太阳能丰富,同时需要冷暖空调和大量热水供应的场合。
浙江大学 2021-04-11
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