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重大裝備是制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的重點(diǎn)，水輪機(jī)、艦船推進(jìn)器等大型水動(dòng)力裝備是重中之重。隨著對(duì)單機(jī)容量和能量轉(zhuǎn)換效率需求持續(xù)增長，大型水動(dòng)力裝備重量尺寸大、加工空間受限、精度一致性要求高等特征的出現(xiàn)，給加工方式帶來了新的要求與挑戰(zhàn)。“數(shù)控加工”存在結(jié)構(gòu)與位置形式固定、加工覆蓋區(qū)域有限、可達(dá)性低等問題；“人工加工”雖具備靈活性，但存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣、加工精度一致性差等問題。 機(jī)器人在位加工具有大行程、高柔性和快響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，可有效解決現(xiàn)有大型水動(dòng)力裝備“數(shù)控加工”和“人工加工”存在的受限空間復(fù)雜曲面加工區(qū)域小、柔性差、響應(yīng)慢和精度一致性差等問題。但亟待突破受限空間加工軌跡規(guī)劃、多階模態(tài)加工過程控制、敏捷加工可重構(gòu)裝備等關(guān)鍵難題，以實(shí)現(xiàn)大型水動(dòng)力裝備在位高精高效敏捷加工。 本成果從受限空間高精加工軌跡規(guī)劃、多階模態(tài)高效加工過程控制、人機(jī)協(xié)同敏捷加工工藝裝備三個(gè)方面開展研究，提出了機(jī)器人“加工剛度-力致誤差”評(píng)價(jià)指標(biāo)，發(fā)明了基于排斥勢(shì)場(chǎng)的軌跡規(guī)劃方法，研發(fā)了機(jī)器人加工多約束規(guī)劃、視覺跟蹤測(cè)量與誤差在線補(bǔ)償?shù)溶浻布K，提出了“顫振穩(wěn)定性-切觸面積”高效加工優(yōu)化新方法，研發(fā)了加工余量、切削負(fù)載自適應(yīng)調(diào)控系統(tǒng)，提出了“操作經(jīng)驗(yàn)知識(shí)遷移-知識(shí)驅(qū)動(dòng)可制造性分析”工藝規(guī)劃新技術(shù)，發(fā)明了國際首臺(tái)（套）大型水動(dòng)力裝備在位機(jī)器人加工可重構(gòu)裝備，研發(fā)了大型水動(dòng)力裝備機(jī)器人化全流程加工產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)多種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪和推進(jìn)器葉片加工效率提升30%以上，水輪機(jī)局部加工精度最高可達(dá)±0.1mm。 圖1 機(jī)器人加工軟件 圖2 大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的機(jī)器人在位修復(fù)加工系統(tǒng) 圖3 大型艦船用螺旋槳機(jī)器人在位加工系統(tǒng)

成果簡介： 飼料添加劑微量組分計(jì)算機(jī)配料添加系統(tǒng)V1.0是一種實(shí)用軟硬件系統(tǒng)，主要用于飼料添加劑微量組分的配料、稱量和添加作業(yè)工序。它主要利用條碼技術(shù)和計(jì)算機(jī)過程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)飼料添加劑微量組分的正確配料，精確稱量和可靠添加。在具有微量組分正確配料，精確稱量和可靠添加的其他使用場(chǎng)合中也可以使用該技術(shù)。 該系統(tǒng)的應(yīng)用軟件部分已取得國家版權(quán)局計(jì)算機(jī)軟件著作產(chǎn)權(quán)登記證書，登記號(hào)2010SRBJ3262。 技術(shù)指標(biāo)：

本發(fā)明公開了一種多軸加工系統(tǒng)的刀具偏離量的建模方法，包 括：建立一種新的未變形切屑厚度模型，采用向量法建立圓弧刀變姿 態(tài)銑削加工切削力預(yù)測(cè)模型；運(yùn)用等效圓柱法建立機(jī)床傳動(dòng)軸的柔度 模型，并應(yīng)用力橢球方法和坐標(biāo)系變換建立了加工系統(tǒng)的綜合柔度度 模型；最后通過變姿態(tài)加工過程的切削力模型和多軸加工系統(tǒng)末端柔 度模型，得到刀具偏離量模型。本發(fā)明公開的刀具偏離量的建模方法， 通過建立新的刀具切削刃的未變形切削厚度模型和多軸加工系統(tǒng)的綜 合柔度模型，得到更準(zhǔn)確的加工過程中的刀具偏離量變化規(guī)律，從而 在多軸加工中

一、成果簡介 利用畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈栽培雙孢蘑菇等草腐型食用菌，利用木屑、枝杈和玉米芯栽培香菇等木腐型食用菌的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展項(xiàng)目具有經(jīng)濟(jì)效益高和不產(chǎn)生污染物等優(yōu)勢(shì)，采收食用菌后的菌渣還可以作為有機(jī)肥料促進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。農(nóng)戶栽培食用菌的投入產(chǎn)出比平均為1：2，即投入1000元錢的純利潤也達(dá)1000元。

一種基于工藝系統(tǒng)剛度特性的多軸數(shù)控加工刀具運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法，通過雅克比矩陣法和有限元法建立多軸數(shù)控裝備工藝系統(tǒng)綜合剛度場(chǎng)模型，根據(jù)剛度場(chǎng)模型建立三維空間力橢球，在復(fù)雜曲面任一控制點(diǎn)以沿進(jìn)刀方向?qū)?yīng)的力橢球軸長作為剛度性能指標(biāo)，根據(jù)所有控制點(diǎn)的剛度性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀方向優(yōu)化，在任一控制點(diǎn)以與刀具姿態(tài)對(duì)應(yīng)的力橢球最短軸軸長作為剛度性能指標(biāo)，根據(jù)所有控制點(diǎn)的剛度性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)刀具姿態(tài)優(yōu)化。本發(fā)明彌補(bǔ)了現(xiàn)有多軸加工運(yùn)動(dòng)規(guī)劃僅考慮幾何約束條件的不足之處，可實(shí)現(xiàn)基于多軸數(shù)控裝備工藝系統(tǒng)綜合剛度特性和幾何約束條件的多軸加

本成果提出了一種新型的移動(dòng)式磨拋加工機(jī)器人方案，實(shí)現(xiàn)了具有高轉(zhuǎn)動(dòng)輸出特性的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)與尺寸參數(shù)優(yōu)化，建立了機(jī)器人整機(jī)高剛度高能效設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了高能量密度關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)單元，搭建了開放式機(jī)器人控制系統(tǒng)并研制了移動(dòng)式混聯(lián)磨拋機(jī)器人系統(tǒng)樣機(jī)，攻克了機(jī)器人精度保證難題并實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器的準(zhǔn)確定位。 項(xiàng)目研究了曲面自適應(yīng)的主被動(dòng)耦合柔性磨拋法蘭，建立材料去除模型以研究進(jìn)給速度與接觸力同步耦合規(guī)劃方法、開發(fā)了面向大型風(fēng)電葉片磨拋加工余量檢測(cè)的原位視覺測(cè)量系統(tǒng)，進(jìn)行了面向大型風(fēng)電葉片磨拋的原位視覺測(cè)量-余量補(bǔ)償-力控加工的自適應(yīng)打磨與驗(yàn)證，為大型風(fēng)電葉片力控磨拋工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)手段。 并且項(xiàng)目研制基于玻璃鋼葉片高光反射表面三維激光掃描測(cè)頭，構(gòu)建了面向超大葉片的多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作型激光三維測(cè)量系統(tǒng)，并完成了大型風(fēng)電葉片測(cè)量軟件的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機(jī)器人協(xié)作測(cè)量與葉型分析。 【技術(shù)指標(biāo)】 【市場(chǎng)前景】 目前機(jī)器人打磨技術(shù)在汽車零部件、五金衛(wèi)浴、3C電子、工業(yè)零件、醫(yī)療器械、航空航天和軌道交通等行業(yè)已經(jīng)有較為成熟的應(yīng)用。但相對(duì)焊接、噴涂、搬運(yùn)碼垛等機(jī)器人應(yīng)用來說，打磨應(yīng)用規(guī)模還比較小，隨著人口紅利的消失、產(chǎn)品成本降低和產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求，這一細(xì)分領(lǐng)域也蘊(yùn)涵著巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝鼛啄辏覈蚰C(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模快速增長，從2012年的15.58億元增長到了2022年的96.1億元，年均復(fù)合增長率達(dá)到18%，未來隨著勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的改變及智能制造的發(fā)展仍有開拓增長空間。

（專利號(hào)：ZL 201410380111.X） 簡介：本發(fā)明公開一種加工點(diǎn)外局部加熱板料的漸進(jìn)成形方法，屬于金屬塑性加工成型技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法首先改進(jìn)現(xiàn)有數(shù)控成形機(jī)床的夾具，擴(kuò)大非加工區(qū)領(lǐng)域，并同時(shí)把非加工區(qū)領(lǐng)域劃分為壓緊區(qū)和加熱區(qū)；在數(shù)控成形機(jī)床中設(shè)置二套環(huán)狀加熱裝置，根據(jù)板料成形參數(shù)的要求，完成成形板料成形所需的NC代碼并輸入數(shù)控成形機(jī)床；然后根據(jù)漸進(jìn)成形加工進(jìn)度，按比例先后接通以及關(guān)閉加熱塊電源，對(duì)加工點(diǎn)外非加工區(qū)板料進(jìn)行加熱，使

本發(fā)明公開了基于幾何誤差補(bǔ)償和測(cè)距調(diào)整提高車床加工精度 的方法。通過激光干涉儀對(duì)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行測(cè)量，得出導(dǎo)軌在 Z 軸 的直線度和 X 軸的定位誤差;由激光位移傳感器測(cè)量刀具和被加工軸 的距離，再通過誤差辨識(shí)算法來計(jì)算真實(shí)的平行度誤差;通過誤差補(bǔ) 償和調(diào)整的方法減小各誤差項(xiàng)。本方法由誤差辨識(shí)算法來計(jì)算刀具相 對(duì)工件軸的平行度誤差，通過激光位移傳感器和激光干涉儀測(cè)得的各 項(xiàng)誤差，并進(jìn)行誤差補(bǔ)償和調(diào)整的方法來提高精度，具有精度高，加工效率高等優(yōu)點(diǎn)。

本成果以最易受真菌毒素侵襲的大宗糧食品種為原料，以糧食在收儲(chǔ)加工等過程為時(shí)機(jī)，研發(fā)以在線方式消減真菌毒素的系統(tǒng)技術(shù)體系和工業(yè)應(yīng)用的成套工程裝備，實(shí)現(xiàn)糧食資源利用最大化，服務(wù)于國家糧食安全。 成果的技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新性與先進(jìn)性 真菌毒素污染糧食刷光結(jié)果表明，超標(biāo) 3 倍以內(nèi)的試驗(yàn)原料的真菌毒素消減了 70%~80%；超標(biāo) 3~5 倍以內(nèi)的試驗(yàn)原料的真菌毒素消減了 80%以上。臭氧脫毒結(jié)果表明，120 min 內(nèi)超標(biāo) 3 倍以內(nèi)的試驗(yàn)原料的真菌毒素消減了75%以上。

項(xiàng)目簡介 針對(duì)制約我國機(jī)械裝備行業(yè)發(fā)展與提升的復(fù)雜關(guān)鍵零部件再設(shè)計(jì)與快速加工等技術(shù)瓶頸，以影響整機(jī)性能的機(jī)械裝備凸輪、汽輪機(jī)葉片、螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、增壓器葉輪等為研究對(duì)象，著力構(gòu)建未知自由曲面復(fù)雜零件再設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接加工技術(shù)的集成創(chuàng)新，使再設(shè)計(jì)效率和直接加工精度得到極大提高，技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化成果達(dá)到國內(nèi)同類研究和應(yīng)用的領(lǐng)先水平。 技術(shù)指標(biāo) (1)未知自由曲面復(fù)雜零件的高精高效數(shù)字化技術(shù)。研究了基于蟻群算法和遺傳算法的多特征測(cè)量路徑規(guī)劃技術(shù)、曲率連續(xù)自適應(yīng)測(cè)量技術(shù)、BP 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重定位技術(shù)、Delaunay 半徑補(bǔ)償技術(shù)等，開發(fā)了“復(fù)雜未知自由曲面三維智能測(cè)量系統(tǒng)”，為高精高效數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。 (2)基于多分辨分析的曲線曲面控制頂點(diǎn)光順技術(shù)。針對(duì)傳統(tǒng)光順?biāo)惴ㄓ?jì)算效率極低，細(xì)節(jié)難于保留等問題，研究了二進(jìn)小波多分辨快速光順技術(shù)和有理數(shù)尺度小波的任意分辨率光順技術(shù)，首創(chuàng)了“曲線曲面多分辨分析光順系統(tǒng)”，兼顧了光順的整體性和局部性。 (3)復(fù)雜零件的三維再設(shè)計(jì)質(zhì)量控制技術(shù)。針對(duì)多分辨光順尺度無法確定，光順效果評(píng)判手段有限等難題，研究了基于線性假設(shè)和逆問題的多分辨光順精度控制技術(shù)、基于極限反射法的曲面品質(zhì)分析技術(shù)，開發(fā)了“極限反射法曲面品質(zhì)分析系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了光順尺度的快速反算，消除了視點(diǎn)和光源對(duì)評(píng)判結(jié)果的影響。 (4)雙映射法數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接加工技術(shù)。針對(duì) CAD 建模及傳統(tǒng)數(shù)控加工所引起的累計(jì)誤差，研究了雙映射散亂點(diǎn)云結(jié)構(gòu)拓?fù)浼夹g(shù)、數(shù)據(jù)點(diǎn)云全干涉檢查技術(shù)、無干涉刀具加工路徑規(guī)劃技術(shù)，開發(fā)了“數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接刀具規(guī)劃與加工系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)點(diǎn)云的直接加工，填補(bǔ)了國內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。 效益分析 項(xiàng)目研究成果使系統(tǒng)的測(cè)量精度提高了 1 個(gè)數(shù)量級(jí)，測(cè)量效率提高了3倍以上，再設(shè)計(jì)周期縮短了 30%，在機(jī)床允許條件下，未知原型零件的直接加工精度可達(dá)μm 級(jí)。項(xiàng)目成果在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機(jī)股份有限公司和無錫沃凱精密機(jī)械制造有限公司等得到成功應(yīng)用，研究成果獲發(fā)明專利 7 項(xiàng)，軟件著作權(quán) 7 項(xiàng)，發(fā)表論文 64 篇，SCI 收錄 9 篇。 應(yīng)用情況 本成果有助于提升企業(yè)研發(fā)實(shí)力與效率，降低研發(fā)成本，提升企業(yè)技術(shù)水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。首創(chuàng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接加工技術(shù)，縮短了企業(yè)的工藝流程，提升了產(chǎn)品的加工效率與制造精度，降低了廢品率，對(duì)企業(yè)的節(jié)能減排和綠色制造同樣有顯著作用。項(xiàng)目在機(jī)械裝備行業(yè)有極好的推廣應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)效益。