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成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：立方氮化硼（CBN）的硬度很高，僅次于金 剛石，具有一系列優(yōu)越的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，特別適合鐵族金屬材料的加工， 它和金剛石用于加工硬而脆的非金屬材料互為補(bǔ)充，是一類用途很廣的超硬材料， 其年增長速度遠(yuǎn)高于金剛石。CBN 磨具磨削是磨加工領(lǐng)域中的高新技術(shù)。其中陶 瓷結(jié)合劑 CBN 磨具具有磨削能力強(qiáng)、耐用度高、形狀保持性好、使用壽命長、 磨削力小、磨削溫度低、不燒傷工件、工件表面完整性好且壽命長、磨具修整及 更換頻次少、輔助勞動時間短、有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化和提高生產(chǎn)效率、磨削廢 渣少對環(huán)境污染小等等一系列優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一類高速、高效、高精度、低磨削 成本、低環(huán)境污染的高性能磨具，成為世界上競相研究開發(fā)的熱點(diǎn)和當(dāng)代磨具產(chǎn) 品發(fā)展的一個重要方向，發(fā)展前景廣闊。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家已將其應(yīng)用于汽車關(guān) 鍵零部件磨削等工業(yè)生產(chǎn)，顯著地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，取得了明顯的社 會經(jīng)濟(jì)效益。目前，這種高效高精磨削技術(shù)在世界汽車制造領(lǐng)域正快速擴(kuò)展，在 機(jī)床、工具、模具、軸承等其它許多應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。本課題組通過承擔(dān) 一系列省部市級科研項(xiàng)目和重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)成果集成，技術(shù)水平 和產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：陶瓷結(jié)合劑 CBN 磨具屬于具有磨削用途的多元 物相復(fù)合材料體系。本技術(shù)綜合運(yùn)用陶瓷。玻璃、復(fù)合材料、磨料磨具制備和磨 削加工等有關(guān)理論為指導(dǎo)，采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的陶瓷結(jié)合劑，通過磨具組成 與磨具結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計，以及磨具制備工藝優(yōu)化控制，最終獲得具有最佳性能的 磨具產(chǎn)品。 主要工藝流程如下： 結(jié)構(gòu)設(shè)計→組成設(shè)計→配料→混料→成型→燒成→加工→性能檢測→成品 技術(shù)水平及專利與獲獎情況：技術(shù)水平處于國際先進(jìn)水平。 本項(xiàng)目包含的成果，已獲省級科技進(jìn)步二等獎一項(xiàng)，廳局級科技進(jìn)步二等獎 兩項(xiàng)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：陶瓷結(jié)合劑 CBN 磨具高效磨削工藝技術(shù)的應(yīng)用， 可直接提升機(jī)械加工業(yè)和機(jī)械裝備業(yè)的加工技術(shù)與工藝水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量和加 工效率，增強(qiáng)企業(yè)競爭能力，增加經(jīng)濟(jì)效益。同時用 CBN 磨具替代普通磨具的 使用還可以減少生產(chǎn)中的磨削廢渣，減少磨削液的用量，減少環(huán)境污染。其在汽 121天津大學(xué)科技成果選編 車、摩托車、拖拉機(jī)、工具、模具、軸承、機(jī)床、液壓件、工程陶瓷、軍工、航 空、航天等領(lǐng)域的高精高效磨削加工方面具有廣泛的用途。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi) 有數(shù)億元的市場潛力，其利潤率在 50%以上。 應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、摩托車、拖拉機(jī)、工具、模具、軸承、機(jī)床、液壓件、工 程陶瓷、航空、航天等領(lǐng)域的高精高效磨削加工。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 廠房面積：300m2。 設(shè)備投資：100 萬元。 合作方式及條件：雙方協(xié)商。

成果介紹數(shù)字式多功能探頭、貫入系統(tǒng)、量測系統(tǒng)、智能分析軟件組成的整體CPTU檢測軟硬件產(chǎn)品，采集精度高、速度快，穩(wěn)定性高。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)格柵型消浪結(jié)構(gòu)，透空板式防浪結(jié)構(gòu)，預(yù)制結(jié)構(gòu)。市場前景與施工單位合作，進(jìn)行施工前土層探測；配合政府進(jìn)行土層探測和規(guī)劃設(shè)計。進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品迭代。爭取更多的施工工程應(yīng)用。

相對于常規(guī)輕載工業(yè)機(jī)器人而言，重載機(jī)器人為了實(shí)現(xiàn)高速、高精度、高負(fù)載等典型性能需求，對控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。在此背景下，面向重載搬運(yùn)、磨拋、攪拌摩擦焊等重載型工業(yè)機(jī)器人高精度、高速度控制需求，開展了150KG/500KG重載機(jī)器人剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)建模與補(bǔ)償控制等關(guān)鍵技術(shù)研究。具體技術(shù)指標(biāo)： (1) 研發(fā)實(shí)現(xiàn)了六自由度重載機(jī)器人動力學(xué)建模及模型參數(shù)、負(fù)載在線辨識技術(shù)，以建立重載機(jī)器人帶載工況下的高精度完整動力學(xué)模型，提高帶載情況下的自適應(yīng)控制精度； (2) 針對傳統(tǒng)重載機(jī)器人所存在的控制精度較低、動態(tài)性能較差等問題，研究并實(shí)現(xiàn)了一種基于動力學(xué)模型的力矩前饋控制方法，通過對力矩的實(shí)時補(bǔ)償可有效提高機(jī)器人的軌跡跟蹤精度，改善動態(tài)性能； (3) 針對由于關(guān)節(jié)柔性而導(dǎo)致的重載機(jī)器人關(guān)節(jié)彈性振動問題，研發(fā)實(shí)現(xiàn)了一種關(guān)節(jié)彈性振動抑制復(fù)合控制方法，無需借助外部傳感器，可有效抑制了機(jī)器人的關(guān)節(jié)彈性振動，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人末端的柔性偏差補(bǔ)償，提高重載作業(yè)的軌跡跟蹤精度。

本項(xiàng)目提出一種快速高精度的人體溫度測量方法，基于集成微環(huán)諧振光譜的溫度敏感特性，通過對集成微環(huán)諧振芯片輸出光強(qiáng)與實(shí)際溫度建立對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的人體溫度測量。其結(jié)構(gòu)包括一光源、一微環(huán)陣列、一探測器陣列、一信號后處理單元與一實(shí)時溫度顯示單元。通過對不同結(jié)構(gòu)的微環(huán)諧振腔參數(shù)優(yōu)化和設(shè)計，能夠在30-45℃溫度范圍，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速的人體體溫測量，響應(yīng)時間優(yōu)于50μs，測量精度優(yōu)于±0.03℃。

　　擬針對復(fù)雜光滑表面加工原位測量、半導(dǎo)體材料生長監(jiān)控、MEMS膜層材料特性等研究領(lǐng)域應(yīng)用中，動態(tài)檢測所帶來的基準(zhǔn)面形變化大、形變動態(tài)范圍大、檢測速度要求高等難題，提供一種光滑表面形變高精度瞬態(tài)測量技術(shù)。最大可測形變量可達(dá)150微米，精度優(yōu)于1微米，測量速度優(yōu)于10幀每秒。 　　本項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)長期從事精密光電測試及成像理論和技術(shù)科研工作。在國家自然科學(xué)基金等支持下，深入研究了基于部分補(bǔ)償法和數(shù)字莫爾移相干涉的光學(xué)面形測試?yán)碚摵头椒?，形成了光學(xué)面形高精度測量的系統(tǒng)理論，并研發(fā)了光學(xué)面形高精度測量原理樣機(jī)，在中國空間技術(shù)研究院、中國計量研究院、清華大學(xué)深圳研究生院等重要科研單位得到應(yīng)用，解決相關(guān)的技術(shù)難題。先后申請國家發(fā)明專利18項(xiàng)，已獲授權(quán)13項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。

運(yùn)用先進(jìn)的相干共振X射線彈性散射，研究了經(jīng)典的電荷密度波材料三碲化鋯（ZrTe3 ）中的雜質(zhì)效應(yīng)。

1、歷經(jīng)十多年的研發(fā)，已形成獨(dú)立建立高精度、工程化的北斗兼容GPS/GLONASS/GALILEO四系統(tǒng)的地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)方案，形成了以EarthNetV3.0（中心數(shù)據(jù)處理軟件）和S6535b（多星座基準(zhǔn)站接收機(jī)）為自主核心產(chǎn)品的產(chǎn)學(xué)研一體化成果。 2、網(wǎng)絡(luò)RTK與實(shí)時精密單點(diǎn)定位技術(shù)的交叉融合，使未來的地基增強(qiáng)系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模NRTK/RTPPP集成處理，從而實(shí)現(xiàn)廣域動態(tài)高精度導(dǎo)航與定位服務(wù)。 3、面向手機(jī)終端的GNSS高精度動態(tài)定位研究將有力促進(jìn)其在車路協(xié)同自動駕駛、智慧城市等領(lǐng)域的深入應(yīng)用。

為解決數(shù)控技術(shù)的核心部分過分依賴國外的問題,由原航天工業(yè)部資助,歷時三年的時間成功地開發(fā)了 HIT6503型精度伺服運(yùn)動控制器，并于1997年榮獲航天工業(yè)部科技進(jìn)步三等獎。 由于采用數(shù)字信號處理器MC1401片組及可編程邏輯器件，該控制器具有較高的集成度，并可提供極其精細(xì)的控制輸出；變加速控制使系統(tǒng)的起停更平穩(wěn)；內(nèi)置的速度前饋控制可顯著地改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。該控制器采用增量式編碼器（或光柵尺），具有可選擇的控制輸出（DAC輸出或PWM輸出），可用于交、直流伺服電機(jī)或液壓、氣動伺服控制。

本實(shí)用新型公開了一種谷物檢測用高精度下料裝置，主要包括下料斗，所述下料斗的底部開設(shè)有圓形的出料口，且下料斗的下方位置設(shè)有圓筒狀的中間罐，中間罐的上下端均呈開口式結(jié)構(gòu)，且下料斗的底部出料口與中間罐的上端進(jìn)料口對接連接，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可以在可控的形式下小范圍了減少物料，這樣相對于傳統(tǒng)的傾倒方式來說，這種方式的精度更高。

高精度物理建模和成像計算技術(shù)是一直是計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)動畫、科 學(xué)計算可視化、計算機(jī)輔助幾何設(shè)計等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，近年來廣泛應(yīng)用在虛 擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字影視游戲、數(shù)字醫(yī)療與康復(fù)、仿生工程以及三維打印等領(lǐng)域。 本項(xiàng)目針對上述應(yīng)用領(lǐng)域需求，開展以下幾個方面的內(nèi)容研究： 1）基于中間復(fù)形曲面的復(fù)雜形狀逼近理論和方法； 2）基于代數(shù)曲面的高精度碰撞檢測和距離計算； 3）基于中間復(fù)形網(wǎng)格的變形計算方法； 4）復(fù)雜拓?fù)湮矬w受力分析、物體結(jié)構(gòu)加固方法； 5）復(fù)雜拓?fù)湫螤畹母呔壤L制算法。 本項(xiàng)目旨在通過對上述內(nèi)容的研究，為開發(fā)高度真實(shí)的三維虛擬手術(shù)模擬 系統(tǒng)、人體器官或軟組織的高精度三維打印以及仿生裝置的加工制造系統(tǒng)提供 51 理論和技術(shù)支持，以提升我國在上述領(lǐng)域的創(chuàng)新設(shè)計能力和國際競爭力。 本項(xiàng)目獲得國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助，項(xiàng)目執(zhí)行期 2014.1-2018.12。