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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 經(jīng)過(guò)多年的努力，國(guó)內(nèi)AUV研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問(wèn)題，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對(duì)高效率作業(yè)和長(zhǎng)期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問(wèn)題，中國(guó)海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長(zhǎng)航程深海觀測(cè)任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導(dǎo)航系統(tǒng)精確定位與高性能的運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過(guò)對(duì)海量高維觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實(shí)行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對(duì)航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調(diào)查任務(wù)實(shí)施的質(zhì)量與效率。 “旗魚(yú)”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機(jī)器人，在海洋科學(xué)研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報(bào)偵測(cè)、探雷滅雷、戰(zhàn)場(chǎng)支援等軍事領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。旗魚(yú)系列AUV具備如下優(yōu)點(diǎn)： （1）易操作，具有圖形化的任務(wù)界面使得任務(wù)規(guī)劃過(guò)程簡(jiǎn)單快捷； （2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡(jiǎn)易回收桿手動(dòng)使?jié)撈髋c母船吊放機(jī)構(gòu)建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續(xù)航力可增加50%； （4）高航速，水動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，航速最高可達(dá)5節(jié)； （5）高可靠性，聲學(xué)跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計(jì)、硬件軟件設(shè)計(jì)和測(cè)試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)包含基本配置與用戶自定義配置，可根據(jù)任務(wù)要求更換模塊化任務(wù)艙段。項(xiàng)目階段:小試、中試階段效益分析:民用市場(chǎng)：未來(lái)5年，AUV年需求量5~10倍的增長(zhǎng)，集中在海洋漁業(yè)、港口安防、近海能源設(shè)施無(wú)人值守、海洋工程服務(wù)、海洋觀測(cè)網(wǎng)等。軍用市場(chǎng)：隨著新式作戰(zhàn)模式的確立，將有爆發(fā)時(shí)發(fā)展，未來(lái)海上戰(zhàn)爭(zhēng)逐漸走向無(wú)人化，各種海洋機(jī)器人武器系統(tǒng)將大量裝備。潛在合作單位：青島澎湃海洋探索技術(shù)有限公司、青島海力旭機(jī)電科技有限公司、青島華通軍工投資有限公司、杭州騰海科技有限公司等。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):ZL200810237864.X 201510789501.7技術(shù)成熟度:通過(guò)中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)

經(jīng)過(guò)多年的努力，國(guó)內(nèi)AUV研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問(wèn)題，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對(duì)高效率作業(yè)和長(zhǎng)期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問(wèn)題，中國(guó)海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長(zhǎng)航程深海觀測(cè)任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導(dǎo)航系統(tǒng)精確定位與高性能的運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過(guò)對(duì)海量高維觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實(shí)行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對(duì)航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調(diào)查任務(wù)實(shí)施的質(zhì)量與效率。 “旗魚(yú)”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機(jī)器人，在海洋科學(xué)研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報(bào)偵測(cè)、探雷滅雷、戰(zhàn)場(chǎng)支援等軍事領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。旗魚(yú)系列AUV具備如下優(yōu)點(diǎn)： （1）易操作，具有圖形化的任務(wù)界面使得任務(wù)規(guī)劃過(guò)程簡(jiǎn)單快捷； （2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡(jiǎn)易回收桿手動(dòng)使?jié)撈髋c母船吊放機(jī)構(gòu)建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續(xù)航力可增加50%； （4）高航速，水動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，航速最高可達(dá)5節(jié)； （5）高可靠性，聲學(xué)跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計(jì)、硬件軟件設(shè)計(jì)和測(cè)試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)包含基本配置與用戶自定義配置，可根據(jù)任務(wù)要求更換模塊化任務(wù)艙段。

成果介紹機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)方式主要有氣動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)三種。其中，液壓驅(qū)動(dòng)具有功率密度高的特點(diǎn)。近年來(lái)，隨著電液伺服技術(shù)的發(fā)展，電液驅(qū)動(dòng)裝置逐漸向著高壓化、微型化方向發(fā)展，越來(lái)越多地 應(yīng)用于機(jī)器人中，較為著名的有美國(guó)波士頓動(dòng)力公司開(kāi)發(fā)的機(jī)器人系列，但目前旋轉(zhuǎn)電液驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)以7075-T651系鋁合金為主體材料，總質(zhì)量約為1.5kg、容積約為62ml；額定壓強(qiáng)為10MPa。在額定壓強(qiáng)下，輸出扭矩可達(dá)75N·m，工作帶寬5.6Hz（能夠滿足一般足式機(jī)器人的步行要求）；密封良好，無(wú)外泄漏。采用該驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)研制了兩足步行樣機(jī)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，關(guān)節(jié)跟蹤精度高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，能夠滿足機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)要求

包含：2.1內(nèi)空插座，DIP14IC插座，74LS04，74LS08，74LS32，直插式色環(huán)電阻，高亮¢5mm紅色發(fā)光二極管，高亮¢5mm綠色發(fā)光二極管，K2A46臺(tái)階插座等。教學(xué)功能：完成邏輯關(guān)系的概念的引入、三人表決器的原理講解和對(duì)數(shù)字電路的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。教學(xué)應(yīng)用：1、利用此示教板在講解邏輯門時(shí)作案例，引入邏輯關(guān)系這個(gè)概念。2、利用此示教板對(duì)三人表決器的原理講解。3、通過(guò)對(duì)如何設(shè)計(jì)三人表決器的講解，來(lái)歸納利用集成電路對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)的方法。

工藝流程 ：換向器現(xiàn)行制造工藝過(guò)程是： 線材 —拉拔 —退火—拉絲（4 道次） —沖壓切斷成單片 —去毛刺（甩桶） —烘干—排片（換向片與云母 片交錯(cuò)嵌排，排成圓環(huán)狀并箍緊） —壓制酚醛樹(shù)脂并固化 —切削加工 —嵌 漆包線等 —換向器產(chǎn)品。 新工藝為管材切斷 —冷鍛 —壓制酚醛樹(shù)脂及后續(xù)工序同原工藝。 效益情況 ：年產(chǎn)量 500 萬(wàn)只；銷售收入 4000 萬(wàn)元。 

"本項(xiàng)目旨在發(fā)揮光纖光柵分布式傳感、有限元模擬、大數(shù)據(jù)、人工智能的學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的智能檢測(cè)與健康評(píng)估。 結(jié)合本團(tuán)隊(duì)的前期研究基礎(chǔ)，按照需求分析、陣列式光纖光柵刻制、高頻信號(hào)檢測(cè)儀器研制、光纖光柵的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)埋入/表貼、材料性能測(cè)試、載荷在線監(jiān)測(cè)、有限元模擬、靈敏度分析、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)典型損傷（準(zhǔn)靜態(tài)承載、低速?zèng)_擊、雷擊）識(shí)別算法及其數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、結(jié)構(gòu)健康評(píng)估算法研究而展開(kāi)。主要成果及成果形式包括：（1）陣列式光纖光柵傳感器樣品；（2）高端復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在線監(jiān)測(cè)裝備樣機(jī)；（3）復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷診斷軟件系統(tǒng)；（4）復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康評(píng)估軟件系統(tǒng)；（5）常見(jiàn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷數(shù)據(jù)庫(kù)；（6）申請(qǐng)并授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利；（7）發(fā)表SCI收錄的高影響力期刊論文；（8）建立研發(fā)平臺(tái)，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。本項(xiàng)目面向航空航天、軌道交通、風(fēng)電、共享汽車、艦船、武器裝備等領(lǐng)域?qū)w維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的智能檢測(cè)和健康評(píng)估的急迫需求。前期實(shí)施案例有：玻璃纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料封裝的基片式光纖光柵傳感器；電子封裝用液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂的固化監(jiān)測(cè)；大型風(fēng)電葉片模具制造過(guò)程的光纖光柵在線監(jiān)測(cè)；纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)雷擊過(guò)程的光纖光

本項(xiàng)目核心技術(shù)獲中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。 1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目所指復(fù)雜裝備主要為復(fù)雜動(dòng)力機(jī)械裝備及其關(guān)鍵零部件，如汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等。 本項(xiàng)目針對(duì)復(fù)雜裝備制造企業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、效率低、制造過(guò)程模式自動(dòng)化程度低、協(xié)調(diào)能力差、信息共享度和集成度不高、信息孤島現(xiàn)象等實(shí)際情況，研發(fā)了集數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造和智能化監(jiān)控管理為一體的設(shè)計(jì)制造管理系統(tǒng)。項(xiàng)目重點(diǎn)突破了復(fù)雜裝備智能化制造過(guò)程和工藝參數(shù)優(yōu)化、工藝工裝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的數(shù)字監(jiān)控管理智能化、基于短距離無(wú)線通訊(Zigbee)技術(shù)的生產(chǎn)信息雙向傳輸、自適應(yīng)在線排產(chǎn)優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，為研發(fā)設(shè)計(jì)制造集成管理系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。 2、創(chuàng)新要點(diǎn) （1）將開(kāi)放式裝配建模技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的研發(fā)中，創(chuàng)立了模型的 UML 表達(dá)方式、裝配體特征、裝配配合公差分析和系統(tǒng)的裝配層次分析等，完成了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件與裝配的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)、裝配仿真分析，并建立了產(chǎn)品及其關(guān)鍵部件的數(shù)字樣機(jī)。開(kāi)放式裝配建模方法更有效地指導(dǎo)產(chǎn)品由整體構(gòu)思到樣機(jī)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。 （2）提出了面向數(shù)字化預(yù)裝配的分層干涉檢測(cè)算法，該方法把干涉檢測(cè)過(guò)程分為粗檢測(cè)、半精檢測(cè)、精確檢測(cè)三層，通過(guò)逐層檢測(cè)，大大加快了干涉檢測(cè)的速度，提高了檢測(cè)的精確度，有助于預(yù)裝配中優(yōu)化裝配序列的快速生成。 （3）基于虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)管理技術(shù) VPDM，研究并解決了機(jī)械裝備虛擬數(shù)字樣機(jī)開(kāi)發(fā)中的數(shù)據(jù)交叉、耦合和冗余問(wèn)題； （4）基于工程知識(shí)和多視覺(jué)特征模型，提出了一種裝配優(yōu)化序列規(guī)劃方法。利用直接裝配關(guān)系圖表達(dá)產(chǎn)品幾何信息、設(shè)計(jì)信息、制造信息和裝配信息等，通過(guò)產(chǎn)品特性和操作環(huán)境的評(píng)價(jià)因素，構(gòu)建裝配先后關(guān)系，從可行裝配序列中選擇最優(yōu)裝配序列，更好地幫助設(shè)計(jì)師完成裝配設(shè)計(jì)并做出正確決定。縮短了產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間，保證產(chǎn)品準(zhǔn)時(shí)投放市場(chǎng)。 3、效益分析 目成果廣泛應(yīng)用于多家裝備制造企業(yè)，其中 4 家企業(yè)利用該技術(shù)提高生產(chǎn)效率 20%~30%，按時(shí)交貨率從 63％左右提高到 90％以上。近三年企業(yè)總計(jì)新增利潤(rùn) 6.1663 億元，新增稅收 3.3804 億元，新增銷售 28.058 億元。減少了 80%以上的生產(chǎn)管理人員 4、推廣情況（已推廣企業(yè)） 本項(xiàng)目成果已在無(wú)錫透平葉片有限公司、無(wú)錫壓縮機(jī)股份有限公司、江蘇南方機(jī)電股份有限公司、無(wú)錫市安邁工程機(jī)械有限公司等生產(chǎn)企業(yè)得到成功應(yīng)用。 授權(quán)專利： 1.數(shù)控機(jī)床刀具的在線管理方法 201010129780.1 2.車間加工設(shè)備群加工運(yùn)行優(yōu)化的方法 200910031198.9 3.數(shù)控機(jī)床監(jiān)控方法 201110430626.2

本項(xiàng)目核心技術(shù)獲中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。 1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目所指復(fù)雜裝備主要為復(fù)雜動(dòng)力機(jī)械裝備及其關(guān)鍵零部件，如汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等。 本項(xiàng)目針對(duì)復(fù)雜裝備制造企業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、效率低、制造過(guò)程模式自動(dòng)化程度低、協(xié)調(diào)能力差、信息共享度和集成度不高、信息孤島現(xiàn)象等實(shí)際情況，研發(fā)了集數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造和智能化監(jiān)控管理為一體的設(shè)計(jì)制造管理系統(tǒng)。項(xiàng)目重點(diǎn)突破了復(fù)雜裝備智能化制造過(guò)程和工藝參數(shù)優(yōu)化、工藝工裝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的數(shù)字監(jiān)控管理智能化、基于短距離無(wú)線通訊(Zigbee)技術(shù)的生產(chǎn)信息雙向傳輸、自適應(yīng)在線排產(chǎn)優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，為研發(fā)設(shè)計(jì)制造集成管理系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。 2、創(chuàng)新要點(diǎn) （1）將開(kāi)放式裝配建模技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的研發(fā)中，創(chuàng)立了模型的 UML 表達(dá)方式、裝配體特征、裝配配合公差分析和系統(tǒng)的裝配層次分析等，完成了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件與裝配的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)、裝配仿真分析，并建立了產(chǎn)品及其關(guān)鍵部件的數(shù)字樣機(jī)。開(kāi)放式裝配建模方法更有效地指導(dǎo)產(chǎn)品由整體構(gòu)思到樣機(jī)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。 （2）提出了面向數(shù)字化預(yù)裝配的分層干涉檢測(cè)算法，該方法把干涉檢測(cè)過(guò)程分為粗檢測(cè)、半精檢測(cè)、精確檢測(cè)三層，通過(guò)逐層檢測(cè)，大大加快了干涉檢測(cè)的速度，提高了檢測(cè)的精確度，有助于預(yù)裝配中優(yōu)化裝配序列的快速生成。 （3）基于虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)管理技術(shù) VPDM，研究并解決了機(jī)械裝備虛擬數(shù)字樣機(jī)開(kāi)發(fā)中的數(shù)據(jù)交叉、耦合和冗余問(wèn)題； （4）基于工程知識(shí)和多視覺(jué)特征模型，提出了一種裝配優(yōu)化序列規(guī)劃方法。利用直接裝配關(guān)系圖表達(dá)產(chǎn)品幾何信息、設(shè)計(jì)信息、制造信息和裝配信息等，通過(guò)產(chǎn)品特性和操作環(huán)境的評(píng)價(jià)因素，構(gòu)建裝配先后關(guān)系，從可行裝配序列中選擇最優(yōu)裝配序列，更好地幫助設(shè)計(jì)師完成裝配設(shè)計(jì)并做出正確決定。縮短了產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間，保證產(chǎn)品準(zhǔn)時(shí)投放市場(chǎng)。 3、效益分析 目成果廣泛應(yīng)用于多家裝備制造企業(yè)，其中 4 家企業(yè)利用該技術(shù)提高生產(chǎn)效率 20%~30%，按時(shí)交貨率從 63％左右提高到 90％以上。近三年企業(yè)總計(jì)新增利潤(rùn) 6.1663 億元，新增稅收 3.3804 億元，新增銷售 28.058 億元。減少了 80%以上的生產(chǎn)管理人員 4、推廣情況（已推廣企業(yè)） 本項(xiàng)目成果已在無(wú)錫透平葉片有限公司、無(wú)錫壓縮機(jī)股份有限公司、江蘇南方機(jī)電股份有限公司、無(wú)錫市安邁工程機(jī)械有限公司等生產(chǎn)企業(yè)得到成功應(yīng)用。 授權(quán)專利： 1.數(shù)控機(jī)床刀具的在線管理方法 201010129780.1 2.車間加工設(shè)備群加工運(yùn)行優(yōu)化的方法 200910031198.9 3.數(shù)控機(jī)床監(jiān)控方法 201110430626.2