浙江大學(xué)智能制造技術(shù)及裝備研發(fā)中心科研成就

智能工廠規(guī)劃與實施：智能工廠及車間工藝流程及布局數(shù)字化建模與優(yōu)化、數(shù)字工廠的設(shè)計與建設(shè)、智能工廠與數(shù)字化車間信息集成方案設(shè)計、智能制造技術(shù)的應(yīng)用與實施等。與杭州老板電器股份有限公司等多家上市企業(yè)進行合作，助其完成數(shù)字化車間/智能工廠的規(guī)劃與實施。

遠程運維標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)：依托工信部智能制造專項中的通用標(biāo)準(zhǔn)項目，基于遠程運維系統(tǒng)的部署現(xiàn)狀，對遠程運維系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)問題進行規(guī)范，自主制定遠程運維相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，開展遠程運維的通用要求、業(yè)務(wù)流程、接口要求和安全要求等標(biāo)準(zhǔn)的自主制定，搭建標(biāo)準(zhǔn)試驗驗證平臺對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容進行驗證，建立遠程運維標(biāo)準(zhǔn)貫徹實施的公共服務(wù)平臺，為遠程運維系統(tǒng)的實施部署提供指導(dǎo)和依據(jù)，幫助企業(yè)實現(xiàn)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級。

多傳感器協(xié)同定位測量系統(tǒng)：面向復(fù)雜零件的在線實時測量，將高精度光電探針傳感器和高分辨率顯微視覺傳感器安裝于數(shù)控位移臺，通過FPGA實現(xiàn)對兩個傳感器的微秒級同步觸發(fā)和控制，再利用圖像采集卡和光柵尺作為反饋單元采集測量數(shù)據(jù)，通過一系列數(shù)字化圖像處理和數(shù)據(jù)處理獲取被測物體的幾何坐標(biāo)信息，再通過擬合計算被測物體的尺寸及其裝配精度。

系統(tǒng)整機結(jié)構(gòu)采用天然大理石制造，具有精度高、熱穩(wěn)定性強的特點，各運動系統(tǒng)采用精密滾動導(dǎo)軌配合精密滾珠絲杠驅(qū)動，并采用光柵尺進行位置反饋，進行補償后可保證各軸的運動誤差（定位精度、直線度等）控制在1至2微米。該系統(tǒng)在汽車、機器人、電子信息、光學(xué)等多個領(lǐng)域具備廣泛的應(yīng)用前景，并可與計算機、人工智能、控制、材料等學(xué)科進行交叉和共享，該系統(tǒng)能夠解決在智能制造、綜合測量及誤差分析等領(lǐng)域面臨的集成平臺缺失、智能化控制不足等問題，可配合機器人、微納制造、工業(yè)自動化等科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用。

陣列式光度立體視覺檢測裝備：面向家電產(chǎn)品、汽車與國防裝備等行業(yè)中廣泛使用的大型薄壁件表面缺陷檢測問題，提出基于N個獨立光源和M個主鏡并列的可擴展陣列式跨尺度計算成像系統(tǒng)，實現(xiàn)大型薄壁件表面凹坑、劃痕、裂縫等微小缺陷的全自動、高速、高精度檢測與識別。初期成果已成功搭建實驗樣機，在約1.5平方米的薄壁件上可實現(xiàn)小于0.1毫米的表面缺陷檢測，具備傳統(tǒng)二維視覺檢測方法所無法比擬的超高精細度與準(zhǔn)確度。該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于家電、3C等行業(yè)中金屬外觀件的表面缺陷檢測，對于消費產(chǎn)品外觀件的零缺陷智能制造具有重要的理論和工程應(yīng)用價值。已經(jīng)與老板電器洽談油煙機罩表面缺陷自動檢測應(yīng)用。

blob.png

大景深高分辨率光場計算成像及目標(biāo)識別與定位技術(shù): 集多種不同焦距的異構(gòu)相機陣列系統(tǒng)，實現(xiàn)大景深高分辨計算成像，基于四維光場的視差與模糊線索結(jié)合深度學(xué)習(xí)對非結(jié)構(gòu)化復(fù)雜環(huán)境進行精確三維環(huán)境建模、目標(biāo)識別與定位等，為智能體在復(fù)雜環(huán)境中的任務(wù)建模與追蹤控制提供大范圍高精度視覺伺服。異構(gòu)式光場成像系統(tǒng)包含多種不同焦距的鏡頭，在大光圈極短曝光條件下，可大幅度提升視覺系統(tǒng)的景深范圍和深度分辨率。通過融合一系列在不同深度的低分辨率圖像獲取大景深高分辨率的二維圖像，從而可應(yīng)用機器學(xué)習(xí)類判別模型從二維圖像中識別并粗定位時空不變特征和追蹤目標(biāo)，再基于視差與模糊線索的聯(lián)合稀疏深度估計，對特征與目標(biāo)進行精確三維定位。該成像系統(tǒng)亦可通過卡爾曼濾波、粒子濾波等高效的算法融合包括GPS、IMU等在內(nèi)的多種傳感器信息，提高智能體在復(fù)雜環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)的控制精度。

blob.png

精密檢測定位裝配系統(tǒng)：精密四軸數(shù)控系統(tǒng)配合高分辨率雙視覺伺服，可實現(xiàn)對零部件的高速高精度檢測、定位和裝配。雙視覺伺服四軸精密數(shù)控系統(tǒng)；基于人工智能的自動光學(xué)檢測算法；微米級精度高速裝配。本系統(tǒng)各軸運動重復(fù)定位精度小于±0.005mm，旋轉(zhuǎn)精度小于0.001°，裝配垂直度小于0.01mm。系統(tǒng)采用自標(biāo)定方法準(zhǔn)確標(biāo)定出相機參數(shù)、相機之間的相對位置關(guān)系及角度偏差等，系統(tǒng)標(biāo)定精度為±0.005mm。完善的系統(tǒng)誤差標(biāo)定不僅可以提高相機的圖像采集性能，并且可以極大的降低系統(tǒng)對于機械設(shè)備精度的要求，從而提高系統(tǒng)的裝配精度?？蓮V泛應(yīng)用于電子消費類產(chǎn)品元器件自動光學(xué)檢測、定位及高精度裝配。

blob.png

履帶式全地形智能消防機器人:高密度電池供電，大功率電機驅(qū)動，大扭矩輸出和高性能底盤運載，機器人環(huán)境適應(yīng)性強，動力輸出達220n/m，可拖拽水管60m以上；機身搭載大流量水炮，可實現(xiàn)直流/噴霧兩種模式，實現(xiàn)快速降溫搶險，火災(zāi)撲滅能力強；搭載多合一氣體檢測裝置，對現(xiàn)場有毒氣體進行檢測避免二次事故發(fā)生；遠傳距離達500m ，抗干擾性強，信號無滯后、可同步反饋現(xiàn)場情況，為救援決策提供可靠的決策依據(jù)。適用于石油化工、油罐區(qū)、大型倉庫、小型森林火災(zāi)等大面積場所的A、B類火災(zāi)。

永磁調(diào)速器:磁渦流調(diào)速器是一種利用感應(yīng)渦流傳遞動力和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的非接觸式機械傳動系統(tǒng)，具有非接觸式柔性傳動的特性，可有效實現(xiàn)過載保護以及系統(tǒng)隔振降噪；可實現(xiàn)大范圍無級調(diào)速，具有一定延遲緩沖特性，對復(fù)雜多變、沖擊載荷具備很強適用性；對電網(wǎng)無諧波擾動，系統(tǒng)總體節(jié)能效果顯著，節(jié)能效率范圍可達25%-66%。適用于水泵、風(fēng)機、鼓風(fēng)機、離心機和散裝輸送設(shè)備等工業(yè)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)備已在蕪湖銘信科技節(jié)能有限公司投入使用。

與國內(nèi)外高校、研究院所及企業(yè)聯(lián)合成立了多家聯(lián)合實驗室，包括與法國巴黎薩克雷大學(xué)共建中法精度與裝配創(chuàng)新實驗室、與中國電子標(biāo)準(zhǔn)化研究院共建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合實驗室、與深圳玖坤集團共建智能制造聯(lián)合實驗室等。

中心已孵化山東創(chuàng)致智能科技有限公司，公司開展針對智能制造相關(guān)技術(shù)的研究、應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品包含智能工廠建設(shè)（方案設(shè)計與智能車間建設(shè)）、高精度智能裝配（面向3C產(chǎn)品）設(shè)備等，推進棗莊及山東制造行業(yè)智能制造技術(shù)的應(yīng)用，為棗莊及山東提供優(yōu)質(zhì)的智能制造產(chǎn)品和相關(guān)科技服務(wù)。

已建成棗莊市智能制造技術(shù)與裝備重點實驗室：實驗室面向國際科學(xué)前沿，面向國家戰(zhàn)略需求，以智能制造技術(shù)為主攻方向，旨在智能檢測技術(shù)及裝備研發(fā)、精密在線智能檢測系統(tǒng)、3D傳感技術(shù)和無人機技術(shù)、智能工廠、遠程運維標(biāo)準(zhǔn)化等方面取得技術(shù)突破。實驗室將與地方企事業(yè)單位結(jié)合,組建若干聯(lián)合研究平臺。四年內(nèi)，實驗室計劃完成2項以上標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)化技術(shù)項目，在山東科技轉(zhuǎn)化實現(xiàn)產(chǎn)值5000萬元以上，申請發(fā)明專利10件以上，力爭成為具備強大造血功能的創(chuàng)新服務(wù)群體，支撐山東建設(shè)發(fā)展成為國內(nèi)領(lǐng)先、國際知名的“智能制造”產(chǎn)業(yè)基地和人才高地。

浙江大學(xué)智能制造技術(shù)及裝備研發(fā)中心依托浙江大學(xué)機械工程學(xué)院建設(shè)，中心主任曹衍龍教授，浙江大學(xué)制造技術(shù)及裝備自動化研究所副所長，主要從事檢測與控制、質(zhì)量工程、智能制造等方面的科研和教學(xué)工作，入選浙江大學(xué)新星計劃，浙江省151人才工程，受聘為河南省特聘教授。

智能制造技術(shù)及裝備研發(fā)

共有人員15名，其中教授2人，副教授3人，博士后1人，博士2人，碩士5人。 2100433B

研發(fā)中心在智能電網(wǎng)前沿技術(shù)、高端應(yīng)用領(lǐng)域、標(biāo)準(zhǔn)制定、運營模式以及政策法規(guī)研究方面展開積極布局。目前在新能源并網(wǎng)、智能調(diào)度與控制、智能配用電系統(tǒng)、智能電網(wǎng)信息及通信技術(shù)、輸變電裝備智能化關(guān)鍵技術(shù)、大電網(wǎng)模擬仿真、第2代超導(dǎo)帶材及其應(yīng)用方向的研究處于國際先進水平。

中心目前承擔(dān)有國家發(fā)改委、國家科技部、國家自然科學(xué)基金等國家項目15項，上海市政府項目5項，電網(wǎng)公司項目58項，企業(yè)委托項目36項，在研項目總經(jīng)費5400萬元。中心成立以來已申請專利30余項，參加各類國內(nèi)外會議及大會報告20余次。

研發(fā)中心積極與國外相關(guān)智能電網(wǎng)研究機構(gòu)、高校建立密切的合作機制，，探索中國智能電網(wǎng)發(fā)展之路。中心與西門子、施奈德、GE、IBM、美國MIT、佐治亞理工、南加州大學(xué)、加州伯克利分校、英國劍橋大學(xué)、意大利都靈大學(xué)、丹麥科技大學(xué)、美中綠色能源促進會(UCGEC)等建立了合作機制。同時，中心與國內(nèi)電網(wǎng)公司、研究機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)集團緊密合作，建立了多個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和合作關(guān)系，共同推動智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

研究隊伍實力雄厚。4個研究所共有研究、開發(fā)人員145人，其中院士1人，杰出青年3人，教授38人，副教授58人。博士研究生82人，碩士研究生240人。

研發(fā)中心將充分發(fā)揮上海交通大學(xué)多學(xué)科、對外聯(lián)系廣的綜合優(yōu)勢，建立開放的研究平臺，努力建成國家智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要研究基地。2100433B

GE中國智能制造技術(shù)中心旨在匯聚世界領(lǐng)先的先進制造生態(tài)圈資源，為通用公司中國自有工廠、通用公司客戶、供應(yīng)商和合作伙伴，開發(fā)、整合及實施“一站式”解決方案，幫助中國制造商提升生產(chǎn)率。

以輸送裝備的智能設(shè)計制造技術(shù)、輸送裝備的智能控制技術(shù)、輸送裝備的安全監(jiān)測與防護技術(shù)作為3個重點研發(fā)方向，重點解決長距離、大運量、高性能輸送設(shè)備的設(shè)計制造、檢驗、監(jiān)控和防護問題。