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本成果提出了一種新型的移動式磨拋加工機器人方案，實現了具有高轉動輸出特性的并聯機構構型創新設計與尺寸參數優化，建立了機器人整機高剛度高能效設計方法，開發了高能量密度關鍵驅動單元，搭建了開放式機器人控制系統并研制了移動式混聯磨拋機器人系統樣機，攻克了機器人精度保證難題并實現了末端執行器的準確定位。 項目研究了曲面自適應的主被動耦合柔性磨拋法蘭，建立材料去除模型以研究進給速度與接觸力同步耦合規劃方法、開發了面向大型風電葉片磨拋加工余量檢測的原位視覺測量系統，進行了面向大型風電葉片磨拋的原位視覺測量-余量補償-力控加工的自適應打磨與驗證，為大型風電葉片力控磨拋工藝系統設計提供了理論基礎和實現手段。 并且項目研制基于玻璃鋼葉片高光反射表面三維激光掃描測頭，構建了面向超大葉片的多移動機器人協作型激光三維測量系統，并完成了大型風電葉片測量軟件的開發，實現風電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機器人協作測量與葉型分析。 【技術指標】 【市場前景】 目前機器人打磨技術在汽車零部件、五金衛浴、3C電子、工業零件、醫療器械、航空航天和軌道交通等行業已經有較為成熟的應用。但相對焊接、噴涂、搬運碼垛等機器人應用來說，打磨應用規模還比較小，隨著人口紅利的消失、產品成本降低和產品質量提高的要求，這一細分領域也蘊涵著巨大的發展潛力。近幾年，我國打磨機器人行業市場規模快速增長，從2012年的15.58億元增長到了2022年的96.1億元，年均復合增長率達到18%，未來隨著勞動力結構的改變及智能制造的發展仍有開拓增長空間。

西安科技大學自 20 世紀 90 年代以來，西安科技大學等在以煤為原料，制備高性能功能性復合功能材料方面開展了大量研究工作，系統研究了煤的聚集態結構和玻璃態轉變特性，用摻雜試劑、溶脹劑等小分子物質探明了煤中大分子之間的非化學鍵相互作用，揭示了煤大分子交聯網絡結構特性。在此基礎上，開發成功了煤基聚合物互穿網絡（ IPN ）合金材料制備技術及工藝（ ZL94104380.0 ）以及以改性煤為光催化劑的多功能全降解薄膜制備技術（ ZL00113989.4 ）。該成果獲中國煤炭工業協會二等獎 1 項，陜西省科學技術三等獎 1 項，陜西省教育廳二等獎 2 項，發明專利 2 項，實用新型專利 3 項，發表論文 62 篇；這些研發工作在西部開發、西部經濟發展和環境保護等方面具有良好的發展前景，對開拓煤化工和新材料學科新的研究領域也有重要的促進作用，具有重要的理論價值和實際意義，其成套技術在陜西和新疆等地棉田推廣，經濟與社會效益顯著。

南開大學蓖麻生物航油集成技術，是在“應對氣候變化、綠色低碳發展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產業鏈開發基礎及化學化工科研優勢，自主研發，現已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎研發基地”，突破了催化劑關鍵技術，打通了工藝流程，產品全項達標，成本在目前所有生物質航油中最低，申請中國發明專利 7 項，列入國家發改委《戰略新興產業重點產品目錄》、《國家重點推廣的低碳技術項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創新創業大賽獎項，具有拉動千億元綠色低碳產業鏈的巨大發展潛力。 生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農林廢棄物等生物質為原料生產的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用（50%），且不需要對發動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳稅之爭已迫使各國爭相開發生物航煤技術來實現航空業的碳減排。生物航煤的研發契合國家十三五發展戰略規劃，對我國航空業減排、根治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農等都有重要作用，是國家大力支持的綠色低碳產業創新增長點，是當前國家急需解決的重大科學難題之一。目前，該項目的技術難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航煤選擇性低、穩定性差。 南開大學李偉教授科研團隊目前已開發出具有完全自主知識產權的蓖麻航油制備及配套催化劑關鍵技術，使原料油轉化率＞99%，蓖麻生物航油產品收率＞80%；經中石化石科院按國際生物航煤最高標準的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標檢測，全項達標。相關研究內容在《Bioresource Technology》發表論文 1 片、申報中國發明專利 7 項、國際發明專利 2 項。相關技術受到國內外高度重視及新聞媒體關注。在第四屆中國創新創業大賽中以天津賽區第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優秀團隊”稱號。

南開大學蓖麻生物航油集成技術，是在“應對氣候變化、綠色低 碳發展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產業鏈開發基礎及化學 化工科研優勢，自主研發，現已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎研發基地”，突破了催化劑關鍵技術，打通了工藝流程，產品全 項達標，成本在目前所有生物質航油中最低，申請中國發明專利 7 項， 列入國家發改委《戰略新興產業重點產品目錄》、《國家重點推廣的低 碳技術項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創新創業大賽獎項，具 有拉動千億元綠色低碳產業鏈的巨大發展潛力。 生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農林廢棄物等生 物質為原料生產的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用 （50%），且不需要對發動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳 稅之爭已迫使各國爭相開發生物航煤技術來實現航空業的碳減排。生 物航煤的研發契合國家十三五發展戰略規劃，對我國航空業減排、根 治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農等都有重要作用，是國家大力 支持的綠色低碳產業創新增長點，是當前國家急需解決的重大科學難 題之一。目前，該項目的技術難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航 煤選擇性低、穩定性差。 南開大學李偉教授科研團隊目前已開發出具有完全自主知識產 權的蓖麻航油制備及配套催化劑關鍵技術，使原料油轉化率＞99%， 蓖麻生物航油產品收率＞80%；經中石化石科院按國際生物航煤最高 標準的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標 檢測，全項達標。相關研究內容在《Bioresource Technology》發表論 文 1 片、申報中國發明專利 7 項、國際發明專利 2 項。相關技術受到 國內外高度重視及新聞媒體關注。在第四屆中國創新創業大賽中以天 津賽區第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優秀團 隊”稱號。 市場應用前景： 生物航油市場需求巨大，據國際民航組織規定，2020 年中國航空燃油的 30%（約 1200 萬噸）要打上“生物質標簽”，如果按“50%生 物質航油：50%化石航油”摻混，需要 600 萬噸“純”生物質航油， 總產值達數千億元。但 2014 年全國生物航油產量不足 100 噸，離規 模化相差甚遠。蓖麻航油具備占據 50%市場份額的可能性，按 5 年生 產蓖麻生物航油 300 萬噸計算，僅技術轉讓和催化劑銷售利潤就可達 5 億元以上。同時，使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放，可 有效減排治霾，維護我們的環境安全。 擬開展合作方式： 現已申請中國發明專利 7 項，擬開展合作方式：建設年產萬噸級生物航油 及配套催化劑示范生產裝置，采用股權合作或實施許可的方式合作。

西安科技大學化學化工學院 2005 年開始就對我國低變質煤制備高濃度水煤漿以及氣化水煤漿提濃技術進行研究，研究成果經企業的初步驗收取得了良好的效果，粒度優化級配工藝裝置已成功實施。并將取得良好的經濟和社會效益。

針對深部煤巷頂板變形大、下沉嚴重，錨桿（索）易失效導致巷道坍塌冒頂問題，建立不同預應力下“錨桿＋圍巖”復合加固模型，提出了深部受采動影響巷道錨桿（索）支護頂板“安全潛力”理論和安全性評價方法，發明了頂板離層遙測系統和基于離層速度比率預報頂板冒落的方法，實現了錨桿（索）支護頂板安全評價及預警，成果獲國家科技進步二等獎。

本發明公開了一種深部煤層巷道幫部軟弱煤巖支護方法，該方法主要針對深部煤層矩形或梯形巷道，巷道埋深一般為700.0～1100.0m，煤巖巖性粘結力為0.6～1.2MPa，內摩擦角為18°～28°。該方法主要根據深部煤層巷道兩幫煤巖位移梯度分布量化確定深部煤層巷道幫部軟弱煤巖合理的錨桿、錨索及金屬支架支護參數，保持深部軟弱煤巖變形穩定。

系統基于虛擬現實、“互聯網+”等新一代信息技術，主要面向采煤機等煤機裝備，進行設計軟件開發與信息化系統研究，以虛擬現實煤機裝備、“互聯網+”煤機裝備等為研究主線，進行煤機裝備與虛擬現實“協同-融合-改造-創新”的深度研究。 系統由煤機裝備虛擬現實模型資源庫、基于OSG的煤機裝備虛擬裝配方法與系統、基于UG的煤機裝備虛擬裝配方法與系統、煤機裝備虛擬現實裝配人機交互技術與系統、煤機裝備場景仿真和漫游技術與系統、煤機裝備虛擬現實裝配網絡化技術與系統以及基于WebGL的煤機裝備數字模型技術與系統等七部分組成。 系統可通過融合VR場景仿真與漫游、虛擬裝配與人機交互關鍵功能設計等關鍵技術，實現數字化設計、虛擬裝配和虛擬運行；通過將工作面裝備和地質數據進行采集錄入，建立3D全景顯示的綜采裝備虛擬運行系統，完成裝備的姿態與軌跡預測，豐富煤礦工作面計算機集中監測控制功能；實現CAD模型導入VR環境、煤機裝備VR場景制作，實現煤機裝備虛擬抓取、移動、旋轉和裝配，實現煤機裝備虛擬環境沉浸式立體顯示等。 系統入選2022年中國科協“科創中國”先導技術榜，為該榜單電子信息領域25個上榜項目之一。

成果簡介 成果包括：自主導航與控制技術、在線軌跡規劃技術、打磨力柔性控制技術及打磨缺陷在線自動檢測技術。實現了AGV全自動導航控制及在線規劃機器人打磨軌跡，采用力控算法和姿態適應算法保證打磨力可控及曲面適應性。 成果開發了智能磨拋系統，集成了移動機器人運控與SLAM技術、多傳感器融合的大型復雜曲面識別與磨拋路徑規劃技術、機械臂與打磨頭融合的打磨力控技術及磨拋質量自動視覺檢測技術。可實現復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境，保證打磨質量。 成果展示

該設備是一套由六自由度工業機器人，柔性砂帶機、料臺，卡抓、快換裝置及安全防護系統組成，可適用干有色金屬、塑料制品的自動化打磨、拋光。 本工作站按照企業應用標準模塊化設計，通過學習拋光機器人工作站結構，配置選型，控制原理、以及系統之間的通訊、打磨工藝分析、打磨拋光工裝設計原則、安全防護、I/O通訊、程序數據、程序編寫、硬件連接、通訊方式設定。掌握機器人編程操作、打磨拋光應用、工裝設計基礎以及拋光工作站的解決方案實施、產品打樣與工藝驗證。