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完全重力平衡的 6 自由度串聯式主手機器人
成果與項目的背景及主要用途：
近二十年來,機器人技術發展非常迅速,各種用途的機器人在各個領域廣泛獲得應用。但我國在機器人的研究和應用方面與工業化國家相比還有一定的差距,因此研究和設計各種用途的機器人特別是工業機器人、推廣機器人的應用是很有現實意義的。在工業機器人的實際應用中,串聯機器人應用最為普遍,已經廣泛的應用于生產中的機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配等作業。
技術原理與工藝流程簡介：
一種完全重力平衡的 6 自由度串聯式主手機器人：分別固定在基座上的第一關節驅動電機和第一關節軸；第一關節絲盤，通過回轉副可旋轉的連接在第一關節軸的下端，所述的第一關節驅動電機的輸出軸通過傳動絲連接第一關節絲盤；兩個吊架，分別固定連接在第一關節絲盤底部端面上的兩側；大臂關節軸，該大臂關節軸的兩端部分別對稱的固定在所述的兩個吊架下端部；第二、三關節絲盤，該第二、三關節絲盤的回轉中心固定連接在大臂關節軸上；平行四邊形驅動機構，該平行四邊形驅動機構可旋轉的連接在大臂關節軸上，且底部連接腕部機構。本項目能夠實現 6 自由度力感機器人的完全重力平衡，滿足力雅克比方程成立條件，使主手機器人具有良好的靜態透明性，提高力感精度。
應用前景分析及效益預測：
全球工業機器人需求量保持在一個很高的水平，主要應用在汽車整車、汽車零部件、電子電氣和化工、橡膠和塑料等領域，占比高達 60%。根據國際機器人聯合會（IFR）統計，國際機器人市場于 2010 年開始恢復性增長，其中工業機器人在 2011 年的全球市場銷量為 16.6 萬臺，銷售額 255 億美元。2011 年中國工業機器人銷量達 22600 萬臺，位居世界工業機器人銷量排名第三位，僅次于日本、韓國。據 IFR 估計，中國未來的工業機器人市場年需求量約為 100 萬臺，將成為世界最大的工業機器人市場。該六自由度串聯機器人，可應用在焊接、搬運與裝卸、涂漆、表面處理、切割等多個領域，應用前景巨大。
應用領域：焊接、搬運與裝卸、涂漆、表面處理、切割等行業
技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）：
按需要可購置國產設備或國外設備、廠房面積 1500~5000m2、具體廠房面積和投資規模可視企業的情況和產品的批量規模而定。
合作方式及條件：合作方式可采取技術轉讓或協商。
天津大學
2021-04-11
一種采用高階濾波器的高帶寬包絡線跟蹤電源
本發明公開了一種采用高階濾波器的高帶寬包絡線跟蹤電源，其特征在于，包括：階梯波電壓發生電路、高階濾波器電路和高頻補償電路。所述階梯波電壓發生電路發生階梯波電壓對包絡線信號進行初步擬合；高階濾波器電路采用高階LC低通濾波器結構，有效濾除階梯波中高頻諧波分量，進一步得到更加接近包絡信號的電壓信號；再通過高頻補償電路先計算出前述步驟得到的結果與參考信號之間的差值，再將差值經由PID控制器處理后輸送到線性放大器進行功率放大，最后補償到負載上。所設計包絡線跟蹤電源降低了通過線性放大器中的電流，減小了線性放大器的損耗，顯著提升了包絡線跟蹤電源的效率。
南京工業大學
2021-01-12
一種處理完全未知狀態的電路系統迭代學習控制方法
本發明公開了一種處理完全未知狀態的電路系統迭代學習控制方法。該方法構造一種自適應增益狀態觀測器來估計電路系統的電流。將電路系統的矩陣參數不確定性轉換為標量形式進行分析。構造一種基于迭代衰減因子的迭代學習控制器來控制電流完全未知的電路系統。與傳統的需要精確數學模型的控制方法相比，本發明所提的控制算法更為新穎且應用條件簡單。該方法用于重復任務操作時，有效地提高了控制精度，具有良好的工程應用價值。
南京工業大學
2021-01-12
一種基于納米氣泡增強乳制品抗氧化功能的方法及其應用
本發明公開了一種基于納米氣泡增強乳制品抗氧化功能的方法及其應用，屬于乳制品加工技術領域。本發明提供了一種基于納米氣泡增強乳制品抗氧化功能的方法，在加壓的過程中，氣體分子會被物理吸附在蛋白質的疏水口袋區域，相比于純水溶液，氣體在含有蛋白質的溶液中的表觀溶解度更高，進而在含有蛋白質的溶液會比純水溶液中形成的納米氣泡濃度更高，因而將納米氣泡引入乳制品中更有利于提高其抗氧化功能。本發明僅通過加壓?減壓而無需在低溫條件下即在乳制品中形成了濃度更高的小粒徑納米氣泡，提升了乳制品的抗氧化功能。
上海理工大學
2021-01-12
具有自主知識產權的新一代高速列車接觸線材料
高速電氣化鐵路電力牽引用接觸線是通過與電力機車受電弓滑板滑動摩擦直接向電力機車輸送電流的導線，隨著電氣鐵路運行向高速發展，要求接觸線材料在具有良好導電性的同時，還應具有高的機械強度和高的抗軟化溫度。我國目前所使用的高速電氣化鐵路電力牽引用接觸線材料多為進口材料。
課題組在國家“863”項目的支持下于2002年開始研制和開發具有自主知識產權的高性能接觸線材料。經過三年的攻關，已經研制出滿足高速列車要求的析出強化型的高強度、高耐磨、高導電銅合金導線，并提供相應的適合工業化生產的制造和生產方法和工藝路線。所開發出的材料性能指標已達到抗拉強度σb＞580Mpa，延伸率＞5%，導電率＞78%IACS。同時具有良好的高耐磨性能，抗疲勞性能，抗高溫軟化性能，設計壽命為15年。目前已經申請國家發明專利四項。
上海理工大學
2021-01-12
一種制冷劑液滴的可視化測量裝置和方法
本發明屬于制冷劑技術領域，具體涉及一種制冷劑液滴的可視化測量裝置和方法，裝置包括：液滴進樣系統，進樣倉通過進樣閥連接沿重力方向設置的毛細針管；高壓可視化系統，毛細針管伸入與進樣倉連通的觀測倉；可視窗口設于觀測倉相對側壁，觀測平臺固定于觀測倉內且在可視窗口間、毛細針管下方，熱電效應半導體設于觀測平臺上；壓力控制系統，電加熱模塊和半導體制冷片設于進樣倉上，壓力微控制單元與兩者電聯；光學成像系統，高速攝像機和光源設于可視窗口外，計算機與兩者電聯。與現有技術相比，本發明解決現有技術需高成本、操作復雜的高壓進樣設備且僅能測量液滴接觸角。本方案通過液體工質的重力作用，實現高壓環境下進樣，不需高壓進樣設備。
上海理工大學
2021-01-12
基于滾壓振動研磨制備納米功能材料，設計鋅空電池的電極結構
通過滾壓振動磨制備納米鋅粉顆粒、氮化硼納米片，以碳膜為骨架制成鋅空電池的柔性薄膜電極;制備出四氧化三鈷納米花顆粒作為催化劑，設計開發了一維納米花顆粒/二維氮化硼納米片/碳納米管三維網狀結構復合的多維復合多孔空氣電極結構。
上海理工大學
2021-01-12
一種具有預旋功能的燃氣輪機輪緣密封結構
本發明涉及一種具有預旋功能的燃氣輪機輪緣密封結構，包括動盤和靜盤，所述動盤與所述靜盤之間設置有一組以上的流道凹槽，所述流道凹槽內設置有阻流部件，所述阻流部件和所述流道凹槽側壁配合形成特斯拉閥通道；所述阻流部件包括第一部芯和第二部芯，所述第一部芯和第二部芯之間均勻設置有多組預旋肋板，所述預旋肋板的長度延伸方向傾斜于所述動盤的徑向；本發明在反向流動工況下通過成對稱形態的特斯拉流道產生逆向流動，強化流動阻力抑制燃氣入侵，提高輪緣密封性能；傾斜設置的預旋肋片賦予泄漏流周向速度分量，實現對泄漏流的預旋控制。
上海理工大學
2021-01-12
用于對船舶推進器模型執行力學和軸系振動測量的系統
本發明公開了一種用于對船舶推進器模型執行力學和軸系振動測量的系統，包括連接壁、磁性盤式聯軸器和第一、第二傳動軸，其中連接壁呈豎直設置的艙壁結構，并安裝在螺旋槳與驅動電機之間；磁性盤式聯軸器由兩個相互對置且分別安裝在連接壁左右兩側的磁盤共同組成；兩個傳動軸各自設置在連接軸的兩側，并用于將驅動電機和螺旋槳與磁性盤式聯軸器分別相聯接；此外，在第二傳動軸處于連接壁一側的軸端設置有力傳動器，并在中間連接壁上安裝有加速度傳感器。通過本發明，能夠使得電機與螺旋槳及測量元件從連接上徹底隔離，杜絕電機振動給測量過程帶來的不利影響，同時顯著提高測量的精度和可信度，并使得測量系統的水密環節變得容易。
華中科技大學
2021-04-14
一種基于應力懲罰和自適應體積的結構拓撲優化設計方法
本發明屬于結構優化設計相關技術領域，并公開了一種基于應力懲罰和自適應體積的結構拓撲優化設計方法，適用于考慮應力約束、剛度最大化和體積分數最小化的結構優化，所述方法包括以下步驟：利用基于應力懲罰和參數化水平集方法的優化模型，求解體積約束下基于應力的柔度最小化結構優化，利用區間搜索方法調整體積約束，以縮小結構最優體積分數的搜索范圍，獲得最優結構的體積分數上限值；利用局部搜索方法進一步調整體積約束，以獲得最優結構的體積分數，并輸出最優結構。本發明運用循環的方式進行求解，避免了直接將結構體積最小化作為優化目標或人為主觀選取體積約束帶來的弊端。優化后的結構具有高剛度、輕量化的優點，且其強度滿足設計要求。
華中科技大學
2021-04-14