中国博士后科技成果汇编(20xx年度第一批)(doc121)-经营管理(编辑修改稿)

中国博士后科技成果汇编(20xx年度第一批)(doc121)-经营管理(编辑修改稿)内容摘要：

好，焊接过程中机器人运动平稳。 (5)该视觉控制系统不需要机器人的当前位姿，可应用于所有能够接受基于末端相对运动的机器人，实现视觉测量与跟踪。 应用前景： 本成果可以应用于管道焊接、锅炉制造等非直线焊缝的自动焊接领域，能够大大提高工作效率，并保证 了较高的焊接精度。 单位： 中国科学院 项目名称： 智能化桥式吊车 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 10 页 共 121 页 项目简介： 随着国民经济的发展，各类吊车，如车间的桥式吊车、码头的桥式吊车以及建筑工地的塔式吊车等，发挥的作用也越来越大。 然而，桥式吊车系统存在不确定性：运输重物质量难以精确获得（并且经常变化）；运输重物体积影响吊绳的理论长度；运行环境差。 为了提高吊车在运输过程中的防摆与在目标位置的定位性能，日本和欧洲的几家大公司已经开始了这方面的研究和开发工作，很多学者也投入到这个领域的研究工作中。 我国吊车数量很多，但基本上都是人工操作，不仅危险，而且效 率低，因此开发具有自动化操作功能的吊车控制系统很有必要。 技术特点：本系统采用智能控制方法实现一维、二维桥式吊车的定位和防摆控制。 控制方案可直接应用于实际桥式吊车，还可经过简单变动用于其它吊车系统。 控制系统基于微机，界面友好，操作方便，并可以显示运输过程的变化曲线。 应用前景： 将本控制系统应用于实际桥式吊车可以大大提高运输效率，减小运输过程中的危险性，尤其适于港口码头、货运装卸场所以及装配车间等的重型物品的运输；还可作为高等院校验证控制算法和教学的实验对象。 姓名： 赵景山 单位： 清华大学 项目名称： 竖 向平移式空间多连杆独立悬架系统 项目简介： 竖向平移式空间多连杆独立悬架系统可以使汽车的平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性获得显著的提高。 由于该悬架系统既能够在车轮跳动时保持车轮定位参数（主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角、轮距和轴距等）始终不变，又克服了轮胎传递的复合载荷完全由主销承担的缺点。 因此，它在具有烛式悬架和麦弗逊悬架的综合优点的同时又克服了传统独立悬架系统无法保证轮距和轴间距不变的缺点。 相对于传统的独立悬架系统来说，竖向平移式空间多连杆独立悬架机构还可以根据汽车对不同路面通过性要求的不同具有高度可调、 同等尺寸情况下可调范围大，允许的车轮跳动高度也大的优点。 该悬架机构适用于对乘坐舒适性要求较高的乘用车，尤其是高级轿车。 它既可以用在前悬架，又可以用在后悬架。 该悬架机构还可以用做飞机的起落架。 获奖情况： 本项目已申请专利两项 应用前景： 竖向平移式空间多连杆独立悬架系统的制造成本与传统的独立悬架系统的成本大致相当，但要低于空间五连杆悬架系统的成本。 该系统适合于任意形式的乘用车，而对于高档轿车，该系统是不得不选用的理想悬架。 该悬架机构还可以用做飞机的起落架。 因此，该悬架系统具有广阔的世界市场和丰厚的利润。 单位： 中国科学院 项目名称： 移动机械手 项目简介： 移动机械手系统是由机械手固定在移动平台上构成的，同时具有移动功能和操作功能。 机械手用来实现一些动作如抓取、操作等，通过平台的移动来扩大机械手的工作空间，使机械手能以更合适的姿态执行任务。 技术特点：我们开发的系统包括一个 3 自由度的全方位移动平台、一个 5 自由度的机械手、安装在机械手上端的摄像机、安装在移动平台下部的红外传感器、安装在移动平台中部的超声传感器、及控制系统等。 借助运动控制算法、视觉定位算法、协调路径规划与控制算法，可以使移动机械手能在更短的时间内 ，以更优的位姿，完成更大范围内的操作任务。 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 11 页 共 121 页 应用前景： 移动机械手非常适合于代替人工作在各种危险场合，如排除炸药、垃圾处理、野外探险和太空作业等，适合于处理各种复杂的工业问题如大型船壳体的焊接制造等，适合于扩展与人交互合作的服务范围，如操作电梯、开门、搬运物体等，具有广泛的应用前景。 姓名： 李贵涛 单位： 清华大学 项目名称： 虚拟力轴材料试验机 项目简介： 国际上首次提出的虚拟力轴材料试验技术，属创新性机理，同一台试验机可实现拉、压、弯、扭、剪切、疲劳、组合加载以及多维空间加载。 特别适用各类高技术新材料及 结构件的力学性测试，为充分各种高新技术的威力提供了前所未有的实现平台。 材料试验技术及设备概述：传统试验机包括上横梁、上夹具座、上下夹具座、立柱导轨、驱动器，它们的运动方式是试件在夹具的夹持下沿着固定的轨道运动。 其缺陷有：结构复杂、重量大、价格高、受力与热变形不均匀；加载方式有限；软、硬件的通用性差；传动链的误差依次相加，系统刚度与精度低；材料适应性差。 为克服现有的试验设备及技术的不足，作者设计出了虚拟力轴材料实验系统，其实质是现代机器人技术与试验技术结合的产物。 它采用了可实施控制的伸缩轴或滑动轴，取代了 传统的固定导轨系统；采用平台及框架结构取代了传统的机身、立柱等笨重构件。 其优点有：刚度重量比大，精度高：材料适应性广；能有效地配合前沿的材料性能设计技术；灵活、多变、可模块化设计，可进行拉、压、弯、扭、剪切、疲劳、组合加载以及多维空间加载；高技术附加值及高性能价格比：“硬件”极为简单，“软件”颇为复杂，是典型的高端科技产品，制造成本低，有很高的投入产出比；动态响应性能佳；通过软件升级，可不断改进及增强设备能力；通过网络控制，可实现远程实验；可制成微、小型及便携式实验系统；机械结构简单，零部件通用化、标准化程 度高。 获奖情况： 该技术为我国试验设备研究和制造单位提供了难得的一次机会，拥有完全的自主知识产权，已完成国家发明专利的申请，并获申请号：国际专利的申请也在进行之中。 应用前景： 试验机每年的国际市场为 200 多亿美元，国内为 10 多亿美元，为少数几家跨国公司所垄断，本专利技术为民族产业提供了一个跻身国际领先地位的机会，为国际首创，拥有完全自主产权。 能够代替目前大部分的试验机产品。 能够出口，市场巨大。 单位： 中国科学院 项目名称： 多传感器仿生机器鱼系统 项目简介： 仿生机器鱼参照鱼类游动的推进机理研制而成， 在水下环境监控、环境检测、水下救捞、水下设备的检测与维修、军事侦察与攻击等方面具有重要的应用前景。 在国家 863 计划的资助下，开展了装备多种传感器的仿生机器鱼的研制工作。 通过对多种传感器的信息处理，提高机器鱼的智能性，且能完成一定作业任务。 技术特点： 1．多传感器仿生机器鱼系统有一对胸鳍，由内部机构带动可实现转动和拍动运动，也就是每个胸鳍有两个自由度； 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 12 页 共 121 页 2．仿生机器鱼尾部结构包括两个共轭凸轮以及两个相互铰接的滑块摇杆机构，其中两个摇杆形成鱼尾部的关节和尾鳍，两个滑块由两个凸轮带动，可实现复杂运动规律输出， 能拟合鱼体波动曲线。 3．机器鱼上装有压力、温度、红外、视觉以及小型固态 PH值传感器，提高了信息获取的能力。 应用前景： 多传感器仿生机器鱼系统可以应用于： 水环境污染检测； 环境监控； 科普；研究机构进行相关研究的研究平台。 作为一种新型的水环境污染检测设备，可以克服传统方法只能定点检测的不足，借助机器鱼的游动，迅速获取全水域的数据，可以自身存储或者通过无线方式回传给地面监控中心做进一步处理，具有良好的市场前景。 姓名： 关立文 单位： 清华大学 项目名称： 并联机床数字化快速开发平台 项目简介： 并联机床数字化快速开发平台是具有良好开放性、可视化的友好的并联机床虚拟样机开发的支撑环境，集成了并联机床从概念设计、运动学分析与设计、整机结构设计、动力学分析与设计、精度分析与设计、作业过程仿真等模块。 该支撑环境是利用 VisualC++，对 进行二次开发，实现了并联机床虚拟样机开发从设计需求输入、运动分配规划、构型设计、运动学尺度综合与分析、三维实体建模、并联机床整机结构设计、结构尺度设计、动力学分析、精度综合与分析、作业过程仿真和工件成型仿真等过程，此外，该支撑环境还提供了并联机床数据库 及其管理系统、并联机构数据库及其管理系统、零件数据库及其管理系统、组件数据库及其管理系统、结构组件数据库及其管理系统等以及项目管理数据库及其管理系统。 该支撑环境注重实用性和人机交互功能，在概念设计模块中集成了可以实现并联机床创新设计的综合概念设计方法以及并联机构型数综合辅助工具，在设计者的参与下可以在并联机床、并联机构和组件三个层次上实现并联机床的创新设计。 应用前景： 市场前景良好。 姓名： 赵勇 单位： 清华大学 项目名称： 产品尺寸、形貌、加工质量的光纤传感器检测技术 项目简介： 利用光纤传感器系统可 以实现对精密产品零件的加工质量、形状、尺寸、位置等进行定位或检测。 传感器的结构体积小、可置于零件内部进行内部参数的检测。 应用前景： 良好。 姓名： 赵勇 单位： 清华大学 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 13 页 共 121 页 项目名称： 光纤传感器及其工业中的应用 项目简介： 包括： ：检测分辨率 ；探头尺寸小，适合于加工现场、计量室中对产品尺寸、形状等的非接触测量。 ：检测精度177。 176。 C；探头尺寸小，电绝缘，抗电磁干扰，适合电力系统等应用场合。 ：检测分辨率 ‟，可用于试验室及海上对液体盐度进行 检测。 获奖情况： 已申请 4 项专利。 应用前景： 良好。 姓名： 王明泉 单位： 清华大学 项目名称： 便携式 X 射线管道锈蚀数字成像检测系统 项目简介： 管道传输被广泛应用于石油、化工、建筑等领域，因而管道锈蚀、堵塞检测方法和技术的研究一直受到世界各国的普遍重视。 本项目研制的便携式 X 射线水管锈蚀数字成像系统由射线内视仪、图像采集器和便携式笔记本电脑以及图像处理软件组成。 其中射线内视仪采用发明专利技术设计，由平板式射线转换屏、慢扫描 CCD 相机及光学系统组成。 该内视仪适用的射线能量范围为： 20keV～ 15MeV，这是 目前市场上的射线数字成像系统所不能比拟的。 计算机图像处理软件包括图像采集、自动处理和手动处理以及远程控制等几大模块。 内视仪将 X 射线将其所接收道德被检测水管的锈蚀图像转换为可见光，通过微光 CCD 将可见光图像转换为数字信号，在笔记本电脑的远程（大于 20 米）控制下，由图像采集器获取射线数字图像并通过网络传输至笔记本电脑进行处理显示、存盘等工作，当检测人员认为检测结果有效后，移动内视仪进行下一位置的检测。 一次成像面积为 100 ㎜ 100 ㎜。 所研制系统的性能指标为：（ 1）可检测水管直径小于 100 毫米；（ 2）透度灵敏度 ：优于 %；（ 3）空间分辨率：大于 3 线对 /毫米；（ 4）获取一幅图像的时间小于 6 秒；（ 5）图像可存盘和利用网络传输、打印；（ 6）可放置与间隔大于等于 110 毫米的两管道之间；（ 7）操作者可在 20 米以外操作；（ 8）适用射线的能量范围： 20keV～ 15MeV；（ 9）系统总重量：小于 ㎏。 获奖情况： 获山西省科技进步二等奖，其中关键技术“射线成像内视仪”获国家发明专利。 应用前景： 所研制的系统已被日本日立公司应用于管道锈蚀检测和上海超群无损检测有限责任公司的骨密度检测仪。 采用数字成像检测比以往的胶片成像检测速 度快，对于一个大型化工企业来讲，可以缩短每次大修期的管道检测的时间，提前恢复生产。 正所谓时间就是金钱，就是效益它可以节约大量的胶片、药液，这可以减少企业的损耗，间接增加其经济效益。 由于管道应用范围的多样性和广泛性，我国管道检测设备的市场潜力巨大，如果我们能占有该市场的 5%，其经济效益也是十分可观的。 该射线数字成像系统由于其适应的射线能量范围大，且为模块化结构，所以可以全部或部分推广应用于铸件内部缺陷、焊缝内部缺陷检测等。