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項目簡介 針對制約我國機(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象，著力構(gòu)建未知自由曲面復(fù)雜零件再設(shè)計技術(shù)與數(shù)據(jù)點云直接加工技術(shù)的集成創(chuàng)新，使再設(shè)計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量路徑規(guī)劃技術(shù)、曲率連續(xù)自適應(yīng)測量技術(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光順技術(shù)。針對傳統(tǒng)光順?biāo)惴ㄓ嬎阈蕵O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)計質(zhì)量控制技術(shù)。針對多分辨光順尺度無法確定，光順效果評判手段有限等難題，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)”，實現(xiàn)了光順尺度的快速反算，消除了視點和光源對評判結(jié)果的影響。 (4)雙映射法數(shù)據(jù)點云直接加工技術(shù)。針對 CAD 建模及傳統(tǒng)數(shù)控加工所引起的累計誤差，研究了雙映射散亂點云結(jié)構(gòu)拓?fù)浼夹g(shù)、數(shù)據(jù)點云全干涉檢查技術(shù)、無干涉刀具加工路徑規(guī)劃技術(shù)，開發(fā)了“數(shù)據(jù)點云直接刀具規(guī)劃與加工系統(tǒng)”，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)點云的直接加工，填補(bǔ)了國內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。 效益分析 項目研究成果使系統(tǒng)的測量精度提高了 1 個數(shù)量級，測量效率提高了 3 倍以上，再設(shè)計周期縮短了 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。項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，軟件著作權(quán) 7 項，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)水平和核心競爭力。首創(chuàng)的數(shù)據(jù)點云直接加工技術(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，對企業(yè)的節(jié)能減排和綠色制造同樣有顯著作用。項目在機(jī)械裝備行業(yè)有極好的推廣應(yīng)用價值和社會效益。

本發(fā)明公開了一種多軸數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)臺幾何誤差六位置辨識方法，包括：根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)臺位置，確定球桿儀在轉(zhuǎn)臺坐標(biāo)系上的六個安裝位置；結(jié)合球桿儀測量方向以及轉(zhuǎn)臺幾何誤差對機(jī)床精度影響模型，建立球桿儀讀數(shù)與轉(zhuǎn)臺幾何誤差之間的關(guān)系；根據(jù)球桿儀詳細(xì)坐標(biāo)和測量方向齊次向量建立轉(zhuǎn)臺的六個集成誤差表達(dá)式；根據(jù)轉(zhuǎn)臺垂直度誤差和位置偏差的性質(zhì)，分離得到轉(zhuǎn)臺十項幾何誤差的辨識公式；建立球桿儀安裝誤差對球桿儀讀數(shù)影響模型；安裝球桿儀，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺得到各個安裝位置處球桿儀讀數(shù)；對球桿儀讀數(shù)進(jìn)行擬合，得到剔除安裝誤差后的球桿儀數(shù)據(jù)；利用十項幾何誤差辨識公式計算得到轉(zhuǎn)臺所有的幾何誤差。該方法操作簡單方便，辨識精度高，系統(tǒng)性好。

為了提高智能手機(jī)3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本成果利用非電極式等離子電解專利技術(shù)快速實現(xiàn)大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統(tǒng)的模具制備生產(chǎn)線實現(xiàn)高性能長壽命石墨模具的制備。本產(chǎn)品優(yōu)勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經(jīng)過表面處理，這樣可以節(jié)省大量成本，降低環(huán)境負(fù)擔(dān)及其相關(guān)費用；（2）非電極式等離子電解專利技術(shù)為一站式置換技術(shù)，即在石墨粉體進(jìn)行表面清洗和活化同時實現(xiàn)陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優(yōu)異的結(jié)合力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的溶膠-凝膠技術(shù)；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂；（5）所開發(fā)的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統(tǒng)的石墨/陶瓷復(fù)合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂，極大提高感應(yīng)加熱效率；（6）可采用傳統(tǒng)的石墨及其模具制備生產(chǎn)線，實現(xiàn)生產(chǎn)線技術(shù)的匹配，極大降低成本。 本項目組已經(jīng)制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經(jīng)深圳某自動化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

本發(fā)明公開了一種基于 ROS 的復(fù)雜曲面葉片的力位混合控制加 工系統(tǒng)，包括:工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人控制單元、處理單元、力/力矩傳 感器、砂帶磨拋機(jī);處理單元用于錄入刀路軌跡規(guī)劃、力軌跡規(guī)劃以 及實時接受力/力矩傳感器的反饋信息，從而得到刀路軌跡規(guī)劃、力軌 跡規(guī)劃的運動學(xué)逆解并實時發(fā)送到機(jī)器人控制單元;機(jī)器人控制單元 用于將接收到的運動學(xué)逆解轉(zhuǎn)換為刀路軌跡指令和力軌跡指令，并發(fā) 送給工業(yè)機(jī)器人;工業(yè)機(jī)器人用于裝夾葉片并機(jī)器人控制單元的指令 帶動葉片繞砂帶磨拋機(jī)運動以完成葉片的磨削。該系

為了提高智能手機(jī)3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本項目組利用非電極式等離子電解專利技術(shù)快速實現(xiàn)大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統(tǒng)的模具制備生產(chǎn)線實現(xiàn)高性能長壽命石墨模具的制備。本產(chǎn)品優(yōu)勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經(jīng)過表面處理，這樣可以節(jié)省大量成本，降低環(huán)境負(fù)擔(dān)及其相關(guān)費用；（2）非電極式等離子電解專利技術(shù)為一站式置換技術(shù)，即在石墨粉體進(jìn)行表面清洗和活化同時實現(xiàn)陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優(yōu)異的結(jié)合力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的溶膠-凝膠技術(shù)；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂；（5）所開發(fā)的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統(tǒng)的石墨/陶瓷復(fù)合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂，極大提高感應(yīng)加熱效率；（6）可采用傳統(tǒng)的石墨及其模具制備生產(chǎn)線，實現(xiàn)生產(chǎn)線技術(shù)的匹配，極大降低成本。 本項目組已經(jīng)制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經(jīng)深圳某自動化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

本發(fā)明公開了一種復(fù)雜曲面零件非接觸式三維匹配檢測優(yōu)化方 法，包括：對待檢測的復(fù)雜曲面零件 CAD 模型與掃描模型執(zhí)行采樣； 將復(fù)雜曲面零件 CAD 模型與掃描模型執(zhí)行重心對齊；計算復(fù)雜曲面 CAD模型與掃描模型之間的對應(yīng)點對；基于布谷鳥算法得到轉(zhuǎn)換矩陣； 根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣更新復(fù)雜曲面零件的掃描模型；復(fù)雜曲面零件掃描模型 與 CAD 模型之間執(zhí)行匹配誤差計算，并執(zhí)行迭代更新。通過本發(fā)明， 能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中計算收斂速度慢、且易陷入局部最優(yōu)的問題， 并尤其適用于大型復(fù)雜曲面零件如航空發(fā)動機(jī)葉片的高精度質(zhì)

成果簡介 成果包括：自主導(dǎo)航與控制技術(shù)、在線軌跡規(guī)劃技術(shù)、打磨力柔性控制技術(shù)及打磨缺陷在線自動檢測技術(shù)。實現(xiàn)了AGV全自動導(dǎo)航控制及在線規(guī)劃機(jī)器人打磨軌跡，采用力控算法和姿態(tài)適應(yīng)算法保證打磨力可控及曲面適應(yīng)性。 成果開發(fā)了智能磨拋系統(tǒng)，集成了移動機(jī)器人運控與SLAM技術(shù)、多傳感器融合的大型復(fù)雜曲面識別與磨拋路徑規(guī)劃技術(shù)、機(jī)械臂與打磨頭融合的打磨力控技術(shù)及磨拋質(zhì)量自動視覺檢測技術(shù)。可實現(xiàn)復(fù)雜曲面零件的遙控操作及自動磨拋，改善人工打磨的工藝環(huán)境，保證打磨質(zhì)量。 成果展示

該技術(shù)采用新的生料配料方案穩(wěn)定生產(chǎn)含硫鋁酸鹽硅酸鹽水泥熟料，在保持水泥強(qiáng)度不變的前提下，水泥中混合材摻量尤其是粉煤灰摻量大幅度提高或混合材摻量不變水泥強(qiáng)度提高。主要技術(shù)關(guān)鍵

成果簡介：目前硝化棉（NC）生產(chǎn)廠家對其質(zhì)量的監(jiān)控主要是采用各種方法測定其含氮量，而人們在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，不僅是 NC 的含氮量，而且氮量 分布的均勻性也是影響其一系列工藝和應(yīng)用性能的重要指標(biāo)之一。但一直以 來缺乏一套能夠在工業(yè)上應(yīng)用的快速、準(zhǔn)確、有效地表征NC 氮量分布均勻 性的指標(biāo)和測試方法。北京理工大學(xué)纖維素技術(shù)研發(fā)中心與四川北方硝化棉 公司聯(lián)合，研制出一套在國內(nèi)外首創(chuàng)的 NC 硝化均勻性質(zhì)量快速分析儀。該系統(tǒng)以偏光顯微鏡為核心部件，同時集成了現(xiàn)代 CCD、角度傳感器和計算機(jī)硬軟件，是目前國