【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 好，焊接過程中機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 (5)該視覺控制系統(tǒng)不需要機(jī)器人的當(dāng)前位姿，可應(yīng)用于所有能夠接受基于末端相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)視覺測(cè)量與跟蹤。 應(yīng)用前景： 本成果可以應(yīng)用于管道焊接、鍋爐制造等非直線焊縫的自動(dòng)焊接領(lǐng)域，能夠大大提高工作效率，并保證 了較高的焊接精度。 單位： 中國(guó)科學(xué)院 項(xiàng)目名稱： 智能化橋式吊車 中國(guó)最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 10 頁 共 121 頁 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類吊車，如車間的橋式吊車、碼頭的橋式吊車以及建筑工地的塔式吊車等，發(fā)揮的作用也越來越大。然而，橋式吊車系統(tǒng)存在不確定性：運(yùn)輸重物質(zhì)量難以精確獲得（并且經(jīng)常變化）；運(yùn)輸重物體積影響吊繩的理論長(zhǎng)度；運(yùn)行環(huán)境差。為了提高吊車在運(yùn)輸過程中的防擺與在目標(biāo)位置的定位性能，日本和歐洲的幾家大公司已經(jīng)開始了這方面的研究和開發(fā)工作，很多學(xué)者也投入到這個(gè)領(lǐng)域的研究工作中。我國(guó)吊車數(shù)量很多，但基本上都是人工操作，不僅危險(xiǎn)，而且效 率低，因此開發(fā)具有自動(dòng)化操作功能的吊車控制系統(tǒng)很有必要。 技術(shù)特點(diǎn)：本系統(tǒng)采用智能控制方法實(shí)現(xiàn)一維、二維橋式吊車的定位和防擺控制?？刂品桨缚芍苯討?yīng)用于實(shí)際橋式吊車，還可經(jīng)過簡(jiǎn)單變動(dòng)用于其它吊車系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)基于微機(jī)，界面友好，操作方便，并可以顯示運(yùn)輸過程的變化曲線。 應(yīng)用前景： 將本控制系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際橋式吊車可以大大提高運(yùn)輸效率，減小運(yùn)輸過程中的危險(xiǎn)性，尤其適于港口碼頭、貨運(yùn)裝卸場(chǎng)所以及裝配車間等的重型物品的運(yùn)輸；還可作為高等院校驗(yàn)證控制算法和教學(xué)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。 姓名： 趙景山 單位： 清華大學(xué) 項(xiàng)目名稱： 豎 向平移式空間多連桿獨(dú)立懸架系統(tǒng) 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 豎向平移式空間多連桿獨(dú)立懸架系統(tǒng)可以使汽車的平順性、操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性獲得顯著的提高。由于該懸架系統(tǒng)既能夠在車輪跳動(dòng)時(shí)保持車輪定位參數(shù)（主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、車輪外傾角、輪距和軸距等）始終不變，又克服了輪胎傳遞的復(fù)合載荷完全由主銷承擔(dān)的缺點(diǎn)。因此，它在具有燭式懸架和麥弗遜懸架的綜合優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)又克服了傳統(tǒng)獨(dú)立懸架系統(tǒng)無法保證輪距和軸間距不變的缺點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的獨(dú)立懸架系統(tǒng)來說，豎向平移式空間多連桿獨(dú)立懸架機(jī)構(gòu)還可以根據(jù)汽車對(duì)不同路面通過性要求的不同具有高度可調(diào)、 同等尺寸情況下可調(diào)范圍大，允許的車輪跳動(dòng)高度也大的優(yōu)點(diǎn)。 該懸架機(jī)構(gòu)適用于對(duì)乘坐舒適性要求較高的乘用車，尤其是高級(jí)轎車。它既可以用在前懸架，又可以用在后懸架。該懸架機(jī)構(gòu)還可以用做飛機(jī)的起落架。 獲獎(jiǎng)情況： 本項(xiàng)目已申請(qǐng)專利兩項(xiàng) 應(yīng)用前景： 豎向平移式空間多連桿獨(dú)立懸架系統(tǒng)的制造成本與傳統(tǒng)的獨(dú)立懸架系統(tǒng)的成本大致相當(dāng)，但要低于空間五連桿懸架系統(tǒng)的成本。該系統(tǒng)適合于任意形式的乘用車，而對(duì)于高檔轎車，該系統(tǒng)是不得不選用的理想懸架！該懸架機(jī)構(gòu)還可以用做飛機(jī)的起落架。因此，該懸架系統(tǒng)具有廣闊的世界市場(chǎng)和豐厚的利潤(rùn)。 單位： 中國(guó)科學(xué)院 項(xiàng)目名稱： 移動(dòng)機(jī)械手 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)是由機(jī)械手固定在移動(dòng)平臺(tái)上構(gòu)成的，同時(shí)具有移動(dòng)功能和操作功能。機(jī)械手用來實(shí)現(xiàn)一些動(dòng)作如抓取、操作等，通過平臺(tái)的移動(dòng)來擴(kuò)大機(jī)械手的工作空間，使機(jī)械手能以更合適的姿態(tài)執(zhí)行任務(wù)。 技術(shù)特點(diǎn)：我們開發(fā)的系統(tǒng)包括一個(gè) 3 自由度的全方位移動(dòng)平臺(tái)、一個(gè) 5 自由度的機(jī)械手、安裝在機(jī)械手上端的攝像機(jī)、安裝在移動(dòng)平臺(tái)下部的紅外傳感器、安裝在移動(dòng)平臺(tái)中部的超聲傳感器、及控制系統(tǒng)等。借助運(yùn)動(dòng)控制算法、視覺定位算法、協(xié)調(diào)路徑規(guī)劃與控制算法，可以使移動(dòng)機(jī)械手能在更短的時(shí)間內(nèi) ，以更優(yōu)的位姿，完成更大范圍內(nèi)的操作任務(wù)。 中國(guó)最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 11 頁 共 121 頁 應(yīng)用前景： 移動(dòng)機(jī)械手非常適合于代替人工作在各種危險(xiǎn)場(chǎng)合，如排除炸藥、垃圾處理、野外探險(xiǎn)和太空作業(yè)等，適合于處理各種復(fù)雜的工業(yè)問題如大型船殼體的焊接制造等，適合于擴(kuò)展與人交互合作的服務(wù)范圍，如操作電梯、開門、搬運(yùn)物體等，具有廣泛的應(yīng)用前景。 姓名： 李貴濤 單位： 清華大學(xué) 項(xiàng)目名稱： 虛擬力軸材料試驗(yàn)機(jī) 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 國(guó)際上首次提出的虛擬力軸材料試驗(yàn)技術(shù)，屬創(chuàng)新性機(jī)理，同一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)可實(shí)現(xiàn)拉、壓、彎、扭、剪切、疲勞、組合加載以及多維空間加載。特別適用各類高技術(shù)新材料及 結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性測(cè)試，為充分各種高新技術(shù)的威力提供了前所未有的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。 材料試驗(yàn)技術(shù)及設(shè)備概述：傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)包括上橫梁、上夾具座、上下夾具座、立柱導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)器，它們的運(yùn)動(dòng)方式是試件在夾具的夾持下沿著固定的軌道運(yùn)動(dòng)。其缺陷有：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、價(jià)格高、受力與熱變形不均勻；加載方式有限；軟、硬件的通用性差；傳動(dòng)鏈的誤差依次相加，系統(tǒng)剛度與精度低；材料適應(yīng)性差。 為克服現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備及技術(shù)的不足，作者設(shè)計(jì)出了虛擬力軸材料實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)是現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)與試驗(yàn)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它采用了可實(shí)施控制的伸縮軸或滑動(dòng)軸，取代了 傳統(tǒng)的固定導(dǎo)軌系統(tǒng)；采用平臺(tái)及框架結(jié)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的機(jī)身、立柱等笨重構(gòu)件。其優(yōu)點(diǎn)有：剛度重量比大，精度高：材料適應(yīng)性廣；能有效地配合前沿的材料性能設(shè)計(jì)技術(shù)；靈活、多變、可模塊化設(shè)計(jì)，可進(jìn)行拉、壓、彎、扭、剪切、疲勞、組合加載以及多維空間加載；高技術(shù)附加值及高性能價(jià)格比：“硬件”極為簡(jiǎn)單，“軟件”頗為復(fù)雜，是典型的高端科技產(chǎn)品，制造成本低，有很高的投入產(chǎn)出比；動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能佳；通過軟件升級(jí)，可不斷改進(jìn)及增強(qiáng)設(shè)備能力；通過網(wǎng)絡(luò)控制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)；可制成微、小型及便攜式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程 度高。 獲獎(jiǎng)情況： 該技術(shù)為我國(guó)試驗(yàn)設(shè)備研究和制造單位提供了難得的一次機(jī)會(huì)，擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已完成國(guó)家發(fā)明專利的申請(qǐng)，并獲申請(qǐng)?zhí)枺簢?guó)際專利的申請(qǐng)也在進(jìn)行之中。 應(yīng)用前景： 試驗(yàn)機(jī)每年的國(guó)際市場(chǎng)為 200 多億美元，國(guó)內(nèi)為 10 多億美元，為少數(shù)幾家跨國(guó)公司所壟斷，本專利技術(shù)為民族產(chǎn)業(yè)提供了一個(gè)躋身國(guó)際領(lǐng)先地位的機(jī)會(huì)，為國(guó)際首創(chuàng)，擁有完全自主產(chǎn)權(quán)。能夠代替目前大部分的試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品。能夠出口，市場(chǎng)巨大。 單位： 中國(guó)科學(xué)院 項(xiàng)目名稱： 多傳感器仿生機(jī)器魚系統(tǒng) 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 仿生機(jī)器魚參照魚類游動(dòng)的推進(jìn)機(jī)理研制而成， 在水下環(huán)境監(jiān)控、環(huán)境檢測(cè)、水下救撈、水下設(shè)備的檢測(cè)與維修、軍事偵察與攻擊等方面具有重要的應(yīng)用前景。 在國(guó)家 863 計(jì)劃的資助下，開展了裝備多種傳感器的仿生機(jī)器魚的研制工作。通過對(duì)多種傳感器的信息處理，提高機(jī)器魚的智能性，且能完成一定作業(yè)任務(wù)。 技術(shù)特點(diǎn)： 1．多傳感器仿生機(jī)器魚系統(tǒng)有一對(duì)胸鰭，由內(nèi)部機(jī)構(gòu)帶動(dòng)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)和拍動(dòng)運(yùn)動(dòng)，也就是每個(gè)胸鰭有兩個(gè)自由度； 中國(guó)最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 12 頁 共 121 頁 2．仿生機(jī)器魚尾部結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)共軛凸輪以及兩個(gè)相互鉸接的滑塊搖桿機(jī)構(gòu)，其中兩個(gè)搖桿形成魚尾部的關(guān)節(jié)和尾鰭，兩個(gè)滑塊由兩個(gè)凸輪帶動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律輸出， 能擬合魚體波動(dòng)曲線。 3．機(jī)器魚上裝有壓力、溫度、紅外、視覺以及小型固態(tài) PH值傳感器，提高了信息獲取的能力。 應(yīng)用前景： 多傳感器仿生機(jī)器魚系統(tǒng)可以應(yīng)用于： 水環(huán)境污染檢測(cè)； 環(huán)境監(jiān)控； 科普；研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)研究的研究平臺(tái)。 作為一種新型的水環(huán)境污染檢測(cè)設(shè)備，可以克服傳統(tǒng)方法只能定點(diǎn)檢測(cè)的不足，借助機(jī)器魚的游動(dòng)，迅速獲取全水域的數(shù)據(jù)，可以自身存儲(chǔ)或者通過無線方式回傳給地面監(jiān)控中心做進(jìn)一步處理，具有良好的市場(chǎng)前景。 姓名： 關(guān)立文 單位： 清華大學(xué) 項(xiàng)目名稱： 并聯(lián)機(jī)床數(shù)字化快速開發(fā)平臺(tái) 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 并聯(lián)機(jī)床數(shù)字化快速開發(fā)平臺(tái)是具有良好開放性、可視化的友好的并聯(lián)機(jī)床虛擬樣機(jī)開發(fā)的支撐環(huán)境，集成了并聯(lián)機(jī)床從概念設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與設(shè)計(jì)、整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)、精度分析與設(shè)計(jì)、作業(yè)過程仿真等模塊。該支撐環(huán)境是利用 VisualC++，對(duì) 進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)機(jī)床虛擬樣機(jī)開發(fā)從設(shè)計(jì)需求輸入、運(yùn)動(dòng)分配規(guī)劃、構(gòu)型設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)尺度綜合與分析、三維實(shí)體建模、并聯(lián)機(jī)床整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)尺度設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)分析、精度綜合與分析、作業(yè)過程仿真和工件成型仿真等過程，此外，該支撐環(huán)境還提供了并聯(lián)機(jī)床數(shù)據(jù)庫 及其管理系統(tǒng)、并聯(lián)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)、零件數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)、組件數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)組件數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)等以及項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)。 該支撐環(huán)境注重實(shí)用性和人機(jī)交互功能，在概念設(shè)計(jì)模塊中集成了可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)床創(chuàng)新設(shè)計(jì)的綜合概念設(shè)計(jì)方法以及并聯(lián)機(jī)構(gòu)型數(shù)綜合輔助工具，在設(shè)計(jì)者的參與下可以在并聯(lián)機(jī)床、并聯(lián)機(jī)構(gòu)和組件三個(gè)層次上實(shí)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)床的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 應(yīng)用前景： 市場(chǎng)前景良好。 姓名： 趙勇 單位： 清華大學(xué) 項(xiàng)目名稱： 產(chǎn)品尺寸、形貌、加工質(zhì)量的光纖傳感器檢測(cè)技術(shù) 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 利用光纖傳感器系統(tǒng)可 以實(shí)現(xiàn)對(duì)精密產(chǎn)品零件的加工質(zhì)量、形狀、尺寸、位置等進(jìn)行定位或檢測(cè)。傳感器的結(jié)構(gòu)體積小、可置于零件內(nèi)部進(jìn)行內(nèi)部參數(shù)的檢測(cè)。 應(yīng)用前景： 良好。 姓名： 趙勇 單位： 清華大學(xué) 中國(guó)最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 13 頁 共 121 頁 項(xiàng)目名稱： 光纖傳感器及其工業(yè)中的應(yīng)用 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 包括： ：檢測(cè)分辨率 ；探頭尺寸小，適合于加工現(xiàn)場(chǎng)、計(jì)量室中對(duì)產(chǎn)品尺寸、形狀等的非接觸測(cè)量。 ：檢測(cè)精度177。 176。 C；探頭尺寸小，電絕緣，抗電磁干擾，適合電力系統(tǒng)等應(yīng)用場(chǎng)合。 ：檢測(cè)分辨率 ?，可用于試驗(yàn)室及海上對(duì)液體鹽度進(jìn)行 檢測(cè)。 獲獎(jiǎng)情況： 已申請(qǐng) 4 項(xiàng)專利。 應(yīng)用前景： 良好。 姓名： 王明泉 單位： 清華大學(xué) 項(xiàng)目名稱： 便攜式 X 射線管道銹蝕數(shù)字成像檢測(cè)系統(tǒng) 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 管道傳輸被廣泛應(yīng)用于石油、化工、建筑等領(lǐng)域，因而管道銹蝕、堵塞檢測(cè)方法和技術(shù)的研究一直受到世界各國(guó)的普遍重視。本項(xiàng)目研制的便攜式 X 射線水管銹蝕數(shù)字成像系統(tǒng)由射線內(nèi)視儀、圖像采集器和便攜式筆記本電腦以及圖像處理軟件組成。其中射線內(nèi)視儀采用發(fā)明專利技術(shù)設(shè)計(jì)，由平板式射線轉(zhuǎn)換屏、慢掃描 CCD 相機(jī)及光學(xué)系統(tǒng)組成。該內(nèi)視儀適用的射線能量范圍為： 20keV～ 15MeV，這是 目前市場(chǎng)上的射線數(shù)字成像系統(tǒng)所不能比擬的。計(jì)算機(jī)圖像處理軟件包括圖像采集、自動(dòng)處理和手動(dòng)處理以及遠(yuǎn)程控制等幾大模塊。內(nèi)視儀將 X 射線將其所接收道德被檢測(cè)水管的銹蝕圖像轉(zhuǎn)換為可見光，通過微光 CCD 將可見光圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，在筆記本電腦的遠(yuǎn)程（大于 20 米）控制下，由圖像采集器獲取射線數(shù)字圖像并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至筆記本電腦進(jìn)行處理顯示、存盤等工作，當(dāng)檢測(cè)人員認(rèn)為檢測(cè)結(jié)果有效后，移動(dòng)內(nèi)視儀進(jìn)行下一位置的檢測(cè)。一次成像面積為 100 ㎜ 100 ㎜。 所研制系統(tǒng)的性能指標(biāo)為：（ 1）可檢測(cè)水管直徑小于 100 毫米；（ 2）透度靈敏度 ：優(yōu)于 %；（ 3）空間分辨率：大于 3 線對(duì) /毫米；（ 4）獲取一幅圖像的時(shí)間小于 6 秒；（ 5）圖像可存盤和利用網(wǎng)絡(luò)傳輸、打?。唬?6）可放置與間隔大于等于 110 毫米的兩管道之間；（ 7）操作者可在 20 米以外操作；（ 8）適用射線的能量范圍： 20keV～ 15MeV；（ 9）系統(tǒng)總重量：小于 ㎏。 獲獎(jiǎng)情況： 獲山西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，其中關(guān)鍵技術(shù)“射線成像內(nèi)視儀”獲國(guó)家發(fā)明專利。 應(yīng)用前景： 所研制的系統(tǒng)已被日本日立公司應(yīng)用于管道銹蝕檢測(cè)和上海超群無損檢測(cè)有限責(zé)任公司的骨密度檢測(cè)儀。采用數(shù)字成像檢測(cè)比以往的膠片成像檢測(cè)速 度快，對(duì)于一個(gè)大型化工企業(yè)來講，可以縮短每次大修期的管道檢測(cè)的時(shí)間，提前恢復(fù)生產(chǎn)。正所謂時(shí)間就是金錢，就是效益它可以節(jié)約大量的膠片、藥液，這可以減少企業(yè)的損耗，間接增加其經(jīng)濟(jì)效益。由于管道應(yīng)用范圍的多樣性和廣泛性，我國(guó)管道檢測(cè)設(shè)備的市場(chǎng)潛力巨大，如果我們能占有該市場(chǎng)的 5%，其經(jīng)濟(jì)效益也是十分可觀的。該射線數(shù)字成像系統(tǒng)由于其適應(yīng)的射線能量范圍大，且為模塊化結(jié)構(gòu)，所以可以全部或部分推廣應(yīng)用于鑄件內(nèi)部缺陷、焊縫內(nèi)部缺陷檢測(cè)等