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高效高精度智能化系列测量装备研发及应用
高效率、高精度智能化测量技术已成为我国发展高端制造业的瓶颈。本项目突破了高效率、高精度智能化测量的一系列难题，形成的自主创新关键技术有：
1．首次建立了基于运动学图谱分析的智能测量装备设计方法及通用性设计理论体系，使研发周期缩短了40%，研发费用降低了35%。
2．针对多传感器高精度配准的国际性难题，发明了多传感器联合标定标准器的设计方法。
3．针对测量装备伺服系统高平稳性控制的难题，率先提出了体现温度影响的非线性摩擦建模方法，测量装备运动平稳性提高了59%。
已申请国家发明专利18项（授权5项）、实用新型专利12项（授权12项）、软件著作权7项；以金国藩院士为主任的鉴定委员会一致认为项目整体技术达到国际领先水平。获得2013年天津市科技进步一等奖。
图1 缸套类零件检测用高效高精度智能测量装备
图2 惯性元件检测用高效高精度智能测量装备
图3 手机外壳检测用高效高精度智能测量装备
天津大学
2023-05-12
高效高精度智能化系列测量装备研发及应用
高效率、高精度智能化测量技术已成为我国发展高端制造业的瓶颈。本项目突破了高效率、高精度智能化测量的一系列难题，形成的自主创新关键技术有： 1．首次建立了基于运动学图谱分析的智能测量装备设计方法及通用性设计理论体系，使研发周期缩短了40%，研发费用降低了35%。 2．针对多传感器高精度配准的国际性难题，发明了多传感器联合标定标准器的设计方法。 3．针对测量装备伺服系统高平稳性控制的难题，率先提出了体现温度影响的非线性摩擦建模方法，测量装备运动平稳性提高了59
天津大学
2021-04-14
一种应用于激光增材制造的铺粉装置
本发明公开了一种应用于激光增材制造的铺粉装置，该装置包含储粉组件、选区铺粉组件和辅助移动组件。铺粉时，首先利用储粉组件为选区铺粉组件提供适宜数量的金属粉末，然后选区铺粉组件在辅助移动组件带动下选择性地在特定位置铺置金属粉末。应用该装备，可根据金属零件与随形缸体的切片截面灵活调整粉末床的形状与位置，极大提升了同步送料与预置铺粉相结合的激光增材制造技术的粉末原料利率。与此同时，该装置亦可应用于常规的激光选区熔化技术。
华中科技大学
2021-04-14
一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法
本发明属于高能束增材制造相关技术领域，并公开了一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其包括：(a)选择作为待加工对象的倾斜结构，并生成对应的原始模型；此外，将该原始模型中保留有倾斜结构下表面附近区域的部位予以分离，由此还获得反映该下表面倾斜特征信息的特性模型；(b)根据所述特征模型，采用低能量密度增材制造热源来预加工形成粉末烧结体；然后在所形成的粉末烧结体基础上，继续根据所述原始模型采用高能量密度增材制造热源行加
华中科技大学
2021-04-14
MKRB-Y4电弧增材制造机器人工作站
机器人打印3D工作站六轴关节机器人，数字化焊接电源，推拉丝焊枪与防碰撞装置、3D离线编程软件、铣削减材系统、移动式煌接除尘器、3D柔性连接平台、控制系统、防碰撞焊枪、移动烟尘净化器、安全围栏等组成一套智能3D增材制作机器人打印工作站，可广泛用于有色金属的3D成型打印及工艺试验。满足教学需求，方便实际应用的高配置型机器人3D接工作站。本工作站按照企业应用要求:标准模快化设计，通过学习机器人工作站结构，配置选型、控制原理，PLC控制原理与编程，以及系统之间的通讯、3D打印工艺分析、工艺评定，工装设计原则、机器人外部轴的添加与联动。安全防护、1/0通讯、程序数据、程序编写、硬件连接、通讯方式设定。掌握机器人编程操作、M参数设定、工装设计基础、变位机选型与通讯。适合中高职、本科院校自动化、焊接及材料成型类相关专业《金属3D打印技术》、《工业机器人与控制技术》、《焊接自动化技术》《自动化技术》《金属3D打印技术》等课程的实训教学，提供机器人的编程、维护、焊接工艺的编制、工作站的项目设计及项目管理全方位实训与工艺试验论证。使用KRL结构模式设置可快速编写打印程序。将零件的三维模型输入到计算机3D打印制造软件中，由软件通过几何层面的分析，确定增材制造的策略，数模分层切片，多种加工策略，包括增材和减材制造的交善时机，并生成多种加策路和加工代码。
宁波摩科机器人科技有限公司
2022-11-07
一种接触式机械振动条件下增材制造方法
本发明提出一种接触式机械振动条件下增材制造方法，通过在电弧送丝增材制造或者激光送粉熔化增材制造的过程中，同步引入一定频率的机械振动，使零件处于一种微振动状态，通过机械振动作用于增材制造过程中形成的微小液态熔池，起到细化晶粒，使组织变得更加均匀和减少甚至消除气孔、夹杂及未熔合现象。同时振动作用于刚凝固的金属，使振动产生的应力和增材制造过程中产生的残余应力叠加产生局部塑形变形，达到减小增材制造零件的残余应力和变形的
华中科技大学
2021-04-14
一种基于轮廓特征的金属零件增材制造方法
本发明公开了一种基于轮廓特征的金属零件增材制造方法，包括以下步骤：①建立金属零件 CAD 几何模型，并提取 STL 模型；②根据零件轮廓特征及复杂程度确定其制造方向，并进行零件增材制造的路径规划；③利用分层切片软件对 STL 模型进行合理切片，由计算机根据这些轮廓信息生成控制指令；④板料送料机构在控制指令的控制下送出设定宽度及厚度的板料并剪断；⑤在电阻焊或摩擦搅拌焊产生的热量及辊压作用下完成层与层之间的焊合，同时复合同工位铣削完成轮廓毛刺的去除；重复上述④至⑤过程，直至完成整个零件的成形加工，如未达
华中科技大学
2021-04-14
基于增材制造的多自由度液压机械臂开发
本项目主要解决此市场痛点，将3D打印技术和液压系统相结合，设计一套轻量化的液压机械臂，特别适用于航空航天、军工、勘探、安防、排爆、物流搬运等特种机器人领域。对比同体积和质量的电驱动马达，扭矩可增加4倍以上。
一、项目进展
已注册公司运营
二、企业信息
企业名称
上海埃曼机器人有限公司
企业法人
唐锋
注册时间
2021.8.19
注册所在省市
上海
组织机构代码
91310113MA7B0CQ912
经营范围
机器人及其配件的研发、销售
企业地址
上海市宝山区上大路668号
获投资情况
EFG天使基金
三、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
唐锋
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
黄梦婷
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
刘翔
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
四、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
王江
材料科学与工程
教授
陈超越
材料科学与工程
讲师
五、项目简介
目前市面上使用的机械臂、机器人95%以上为电机驱动，存在负载小，抗干扰能力差，续航短的问题，难以满足人们对负载日益增长的需求。而液压驱动的机械臂、机器人在相同功率下可以提供更大负载，对外界干扰不敏感，但同样存在一些问题，比如液压执行机构和液压元器件体积大，质量大，漏油，散热差等，因而很少被采用。在大负载、移动式机器人领域二者难以兼顾。
本项目主要解决此市场痛点，将3D打印技术和液压系统相结合，设计一套轻量化的液压机械臂，特别适用于航空航天、军工、勘探、安防、排爆、物流搬运等特种机器人领域。对比同体积和质量的电驱动马达，扭矩可增加4倍以上。
从最初的结构设计就采用增材制造思维，打破传统加工工艺的限制，因而设计更加多样化。然后将关键液压元器件也采用轻量化设计，金属3D打印工艺加工，部分液压元件外壳可进一步与机械结构件集成，使整体更加轻量化，简洁化。
团队目前已为中电X所开发一套原型机，产品于2021年7月交付，目前在开发第二代产品。今年1月与浙江大学机械工程学院签订三年合作开发协议，开发一款用于军工的机械狗腿部关节等项目。
上海大学
2022-08-12
高精度图像对焦伺服控制器及显微成像系统
技术成熟度：技术突破
领域存在着景深影响效率的突出问题，本产品以高性能异构处理器为核心运算单元，以嵌入式手段通过视觉流与控制流的严格对位，高性能实时完成视频控制信息的结算，并直接输出电机驱动信号控制相关执行机构完成闭环控制。
本产品主要面向高性能伺服闭环控制的视频应用领域，能够显著提升显微工业自动化领域的视频对焦及对位处理的效率及精度，亦可实现宏观领域的视觉嵌入化控制闭环应用。
意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学
2025-05-16
高精度移动测量系统
技术简介
近年来随着智慧城市、高精地图、无人驾驶等行业的快速发展，移动测量系统作为一种高新的测绘地理信息装备在测绘地理信息生产中的作用也日益突出，是当今测绘领域最前沿的科技之一。该传统集成了激光扫描仪、工业全景相机以及定位定姿等多种传感器，能够在移动状态下实时主动地获取近景目标的空间坐标、属性数据及实景影像等多种信息。
本系统可用于高精地图数据采集、处理及地图构建，为无人驾驶提供技术支撑，同时为实景三维、智慧城市提供数据采集、数据处理的技术支撑。应用场景包括1）高精地图数据获取； 2）实景三维； 3）智慧城市； 4）道路信息获取及病害检测； 5）城市部件；6）地籍测量。
道路移动测量采集系统
无人机移动测量系统
移动测量数据处理软件
移动测量多传感器采集软件
创新点及性能指标
（1）多传感器一体化系统集成架构
多传感器系统集成、数据采集与控制，涉及到基于网络交互的模块间解耦，实现负载均衡，并利用插件式架构实现传感器的可扩展适配。
（2）多传感器数据融合的并行运算
基于多线程机制实现I/O与数据运算间的并行，并通过多核CPU/GPU异构进行并行计算。
（3）多传感器数据的一体化融合
基于特征约束（匹配）的多传感器一体化标定，涉及到基于平面特征的激光扫描仪的外方位元素标定以及基于特征匹配的无控制点全景相机外方位元素标定。
（4）大规模点云数据的空间数据管理及实时渲染
基于八叉树结构实现内外存的点云空间数据管理，在此基础上基于点云数据实时预测调度和LOD结合对大规模点云进行实时渲染。
山东科技大学
2021-05-11