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新型飞机部件高精度智能装配技术及应用
新型飞机作为“国之重器”,实现其自主生产是国家重大战略需求。部件装配是新型飞机生产的核心环节,决定了新型飞机关键性能是否可以实现。与国外已大量列装的同代飞机相比,我国新型飞机对部件装配提出了更高要求。然而,此前我国新型飞机部件装配以手工操作为主,极大限制了其投产规模与生产质量。国外航空制造业虽已建立了成套数字化装配体系,但由于技术封锁,我国无法获得相关技术,且装配精度和智能化程度也无法满足我国新型飞机要求。因此,研发新型飞机部件高精度智能装配技术迫在眉睫。 与上一代飞机相比,新型飞机部件尺寸大、结构复杂、表面曲率变化大且材质多样,导致位置与形状测量精度低、装配机器人高精度定位困难且无法满足部件装配应力要求,在形位测量、位姿控制和力控决策三个方面对部件装配技术提出了关键挑战。围绕上述三个方面,项目提出“模型驱动变频条纹测量方法”、“条纹投影视觉特征构建方法”和“专家经验驱动装配决策方法”,实现了复杂工况条件下的全域形位测量、大工作空间中的准确位姿控制和多接触约束下的高效力控决策,研发了全工序装配设备,填补了我国新型飞机部件高精度智能装配技术及关键装备的空白。...
特等奖 18
一种以重水为原料制备超高纯氘气的电解装置
随着集成电路技术的更新换代,氘气已经成为半导体高尖技术中必不可少的电子气体之一,主要用于集成电路制造过程中硅片的退火工艺取代氢。超纯氘气长期依赖于美国进口,国内厂家难以生产出超高纯度的氘气。近年的中美两国之间的贸易摩擦更使得这种原材料难以及时获得供应,严重制约了我国战略新兴产业的持续发展。集成电路行业大都要求高纯氘气产品的化学纯度达到99.9999%,实现超高纯氘气的国产化迫在眉睫。 本项目突破了超高纯氘气制备技术瓶颈,发明了一种以重水为原料制备超高纯氘气的高效电解装置,提高了重水的电解效率,成功研制出了化学纯度≥99.9999%的超高纯氘气,已建成一条年产能达1吨的超高纯氘气生产线。产品已在长江存储、中芯国际、青岛芯恩、广东粤芯等知名企业得到成功应用,填补了国内空白,打破了国外技术垄断,解决了国内半导体行业关键原材料卡脖子问题。 经科技成果鉴定,总体技术达到国际领先水平,荣获中国船舶集团有限公司科技进步一等奖,具有显著的经济和社会效益。...
金奖 18
面向城市TOD开发的建筑震振双控技术与应用——建筑三维隔震(振)支座
以公共交通为导向的开发(transit-oriented development, TOD)近年来已成为城市发展的一大趋势。轨道交通是其重要的组成部分。然而,轨道交通运行会产生振动,传递到周围建筑中,会严重影响室内舒适度,这很大程度上限制了轨道交通周边建筑的开发。与此同时,我国城市建筑的地震安全问题也不容忽视。针对此问题,本发明旨在提出一种应用在建筑底部的三维隔震(振)支座。该支座既可以隔绝由于轨道交通运行所产生的竖向为主的振动,也可以在地震下提供优异的水平隔震能力。 本发明的技术原理在于,设计了一款竖向压缩刚度和水平剪切刚度均较小的支座,安装在建筑底部,使上部建筑的自振频率降低,同时提高阻尼,避免建筑与地铁振动或地震发生共振,减小外部输入建筑的能量,从而减小震(振)动响应。该发明通过竖向导向杆,将摩擦摆隔震支座单元与厚肉橡胶单元进行有机组合。其中,摩擦摆单元作为水平隔震单元;厚肉橡胶单元为竖向隔振单元;竖向导向件用于确保厚肉橡胶单元只能发生轴向变形,使支座的水平变形和竖向变形分离,便于结构设计。因此,本发明的构造具有承载力高、变形能力大和水平与竖向性能分离的优点,实用性强。...
金奖 18
高机动性仿生蝴蝶扑翼机器人系统研究与应用
未来战争向着无人化、智能化、精确化方向发展,灾情勘测、野外搜救等需要更为灵活的特种机器人,仿生扑翼机器人的应用是军事侦查及野外勘测的全新解决方案。本发明提出了一种全新的高机动性仿生蝴蝶扑翼机器人系统,作为一种非线性欠驱动飞行机器人,实现其可控、高效飞行极具挑战性 。蝴蝶身体和双翼在飞行中高度耦合,与大展弦比、高频扑打昆虫的飞行行为和机理显著不同。通过多高速摄像机拍摄蝴蝶自由飞行并进行特征点跟踪及运动学分析,系统研究了其独特的飞行机理,揭示蝴蝶翼扑打运动、前后掠运动及腹部摆动运动等影响飞行的机制。根据其关键飞行运动学参数建立运动学模型,通过欧拉-拉格朗日法建立推导动力学模型。飞行器采用双翅双驱动的无舵面气动布局,自研超轻飞控软硬件,独立控制左右翅膀的扑打频率、相位及幅值,从而使蝴蝶高效稳定完成俯仰、偏航等动作,实现飞行器的稳定、可控飞行。平飞速度约1m/s~1.5m/s,翅膀扑打频率约2Hz。完成国内首款仿蝴蝶扑翼飞行器的设计和研发,对中低速、低频扑打的仿蝴蝶扑翼飞行模式进行了深入研究,样机突破了仿生飞行器的轻量化设计,翼、身运动相互耦合及强干扰下无尾扑翼飞行器控制器设计等技术难点。...
金奖 18
“一罐制”铁水罐经济低耗高效运行关键技术研究及应用
本项目厘清了制约铁水罐寿命、周转速度等的关键,提出铁水罐节能环保长寿优化措施。国内首创热态清渣机及相应的清渣技术,可快速清除粘渣而无需下线处理。国内首创开发了一整套铁水罐在线自动化热检技术,实现从内衬厚度到外壳温度的全面监测,替代人工热检,提高铁钢界面的管理和运行水平。开发了一种防粘渣、抗侵蚀、具有较好保温性的铁水罐工作层耐火砖和罐壁、罐底砌筑结构,基本杜绝工作层钻铁、罐底局部侵蚀严重造成的非计划下线。开发先进的燃气射流式烘烤,实现流量精确控制和自动化烘烤。经攻关,形成专利4项,铁水罐技术指标进步明显,铁水罐寿命提升显著。与国内外,“一罐制”钢铁企业相比,耐材消耗等多项指标达到国际领先水平。...
金奖 18
一种具有固定功能的天然气管道保护用防雷检测装置
一种具有固定功能的天然气管道保护用防雷检测装置,包括支架、固定架以及天然气管道主体,固定架安设于所述支架上,天然气管道主体安设于所述固定架内,固定架内安设有卡接限位机构,天然气管道主体安设于所述卡接限位机构内,固定架一侧设置有防雷检测机构,防雷检测机构与固定架之间安设有固定连接机构,本发明的有益效果是,在天然气管道主体的架空输送支架上设置卡接限位机构,对天然气管道主体进行限位连接以及支撑固定,并配装有防雷检测机构,对所在区域的天然气管道主体进行防雷保护以及气体泄露检测,及时将泄露信息反馈到远程控制中心,结构简单、成本较低、可靠性高。一种可拆卸高压线保护用防雷检测装置,包括移动底盘以及接地电阻检测仪,移动底盘与接地电阻检测仪之间通过锁定结构连接,移动底盘上设有接地线连接机构,本发明的有益效果是,该防雷检测装置基于接地电阻检测仪进行设计,结构简单,操作方便,通过其上的移动底盘解决了接地电阻检测仪长时间携带时比较费力的问题,同时检测仪与移动底盘分体安装,可以有效增加灵活性,通过接地线连接机构自动完成接地线的操作,避免较硬路面或者人工进行接地费力的情况。...
金奖 18
输液包装专用料认证与推广
本项目旨在进行输液包装专用料的认证与推广。通过对生产工艺的调整,在气相法工艺上实现了输液袋包装用聚丙烯专用料B4902、B4908和F5606Y的工业化稳定生产,形成了较成熟的技术路线和生产工艺条件。结构性能研究表明,所开发的输液包装用聚丙烯专用料具有良好的透明性和加工成型性,医药卫生性能均满足标准要求,产品性能达到国际同类产品先进水平,有力缓解了市场供需矛盾,可完全替代同类进口产品。 本课题中的输液包装专用料B4902、B4908、F5606Y通过了国家食品药品监督管理局药品包装材料科研检验中心的EP9.0<3.1.6>、USP41版<87><88>、提取试验等检测,通过了中国食品药品检定研究院的生物相容性评价,为专用料进入药企打下坚实基础。...
金奖 18
静音节能永磁直驱顶驱
静音节能永磁直驱顶驱,突破自顶驱问世 30 多年来的传统结构,采用无机械减速的永磁直驱电机提供旋转动力,大大简化机械结构,提高机械传动效率,完全取消了常规顶驱的齿轮、高速轴承、油润滑系统,降低了故障率;通过研发“顶驱一键钻井”、“顶驱吊环一键定位”、“顶驱一键释放反扭矩”、“预设参数”等自动化技术,实现了与自动化钻机间的信息交互和“一键式”操作;巧妙利用相变技术,无需外部循环泵,用废热实现热量自主循环,使顶驱实现“节能、低噪”散热。该成果在能效、噪音、控制精度、自动化水平方面引领了行业发展方向,整体达到了国际领先水平。...
金奖 18
新型微冲击、可重复使用、低成本电驱分离螺母产品
电驱分类螺母是一款新型的、以微型电机作为解锁驱动能源非火工分离机构,具有微冲击、可重复使用30次以上、低成本、无污染的非火工点式连接分离机构,有效满足了新一代可重复使用航天运载器对分离装置的苛刻要求,伴随着我国航天事业持续处于高密发射状态,产品将持续获得大量的应用需求。设计团队在产品开发过程中解决了大量的技术难题,先后攻克了强承载/弱触发解锁技术、承载能力与分离冲击的解耦技术、预紧力缓释技术、机电一体化组合设计技术、机构耐久性设计技术等,并开展了大量的试验验证工作,在2022年首次飞行即取得圆满成功。而且该产品具有极大的成本优势,在2022年度累计节约产品费用高达955万元,取得了良好的经济效益和社会效益。...
金奖 18
基于北斗三号的异构网络融合天基通信系统
该成果创新性的整合了三颗IGSO卫星的大范围覆盖优势,构建了基于IP的空天地一体化异构融合网络,通信载荷与星间链路铰链,首次通过三星中继实现万公里级通信距离扩展。能够为超视距飞行平台的全程飞行监控、远海两极地区通信和超远程应急通信提供高可靠保障;该系统通过与卫星平台的铰链,能够为复杂电磁环境应用场景下提供一种新型高抗干扰导航及授时信息分发通道。 该项目成果获批授权国家专利9项,发表论文6篇,得到了谭述森院士、刘经南院士等同行专家的高度评价。该项目创新性强,总体技术处于国际先进,基于北斗三号卫星实现的异构网络融合天基通信系统达到当前国际领先水平。目前已创造的直接和间接经济效益超1700万元获得,应用前景广阔。...
金奖 18