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焊接作為工程機械領域的關鍵技術，直接決定著國之重器的安全可靠性。目前，智能焊接與檢測嚴重依賴國外進口設備，價格昂貴、售后服務難以保障。對于大型、復雜焊接結構，焊后焊縫質量智能檢測在整條焊接產線上屬于空白。本團隊在國內首次開發了大型焊接結構內外一體化智能檢測裝備及軟件，部分高端裝備達到國際水平，建成了國內首條內外一體化焊接智能檢測與評估生產線，在徐工挖掘機上獲得應用，并在央視CCTV2制造中國節目中播出。 圖片 內外一體化焊縫智能檢測與評估生產線獲央視CCTV2報道

機器人在煤礦救援領域發揮著越來越重要的作用，但仍存在無法精確識別災后環境、無法適應井下復雜地形以及難以檢測、定位井下生命體等問題。 一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 柳佳樂 自動化18-2 2018-2022 劉浩峰 計算機科學與技術18-7 2018-2022 石少勇 測控技術與儀器18-2 2018-2022 欒廣鑫 電氣工程及其自動化18-5 2018-2022 李明晶 測控技術與儀器18-1 2018-2022 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 楊洪濤 機械工程學院 教授 精密測試技術、儀器精度理論及應用、自動化測控系統 凌六一 電氣與信息工程學院 教授 智能信息處理、光電檢測及環境光譜探測技術 蘇樹智 計算機科學與工程學院 副教授 人工智能、模式識別、機器視覺、信息融合、深度學習等領域 四、項目簡介 目前，機器人在煤礦救援領域發揮著越來越重要的作用，但仍存在無法精確識別災后環境、無法適應井下復雜地形以及難以檢測、定位井下生命體等問題。為此，本團隊充分利用六足機器人高穩定性和多地形適應性的優勢，應用激光雷達、深度相機和其他輔助傳感器，設計仿生六足煤礦救援機器人，結合SLAM、A*、ROS等先進技術，實現礦井災后局部復雜環境的三維地圖構建、地形障礙物識別以及機器人自主路徑規劃。機器人所獲信息實時無線傳輸至上位機，幫助救援人員快速制定科學有效的救援方案。

鐵路勘測設計一體化、智能化是系統地研究和建立以數字化信息為基礎，以計算機應用技術拉通勘測設計全過程為主要特征的新的生產作業模式。所以，該系統應將使用各種勘察手段所采集的鐵路線路及其相關的地形、地理、地質、水文等資料加工成數字化信息，通過接口界面進行信息處理并傳輸到工程數據庫中。先進的計算機網絡必須覆蓋各專業CAD終端，各專業在集成化設計環境中共享工程數據的信息，完成本專業設計，同時輸出數字化和可視化的設計成果，供后序專業應用。設計完成后，全部CAD設計電子文件通過網絡直接歸檔，從而實現鐵路勘測設計一體化。隨著各專業設計專家系統的建成與不斷完善，再實現勘測設計智能化。在一體化新的作業模式下，勘測設計的全過程可以理解為對一般數字化信息流的采集、加工和擴充的過程。外業的勘測和勘探資料是這股數字化信息流的源頭，各專業的設計工作是對信息流的加工和擴充。最終完成的數字化信息就是設計成果和歸檔資料。設計與管理所面向的不再是原來的書面資料和圖紙，而是在工程數據庫統一管理下，在網絡的終端上有序受控流動的數字化信息流。所以，實現勘測設計一體化的過程就是從以非數字化為基礎的現有作業模式向以數字化為基礎的新的作業模式轉化的過程。實現這一轉化需要建立新的勘測設計流程，研究解決新模式帶來的一系列技術層面和管理層面的關鍵問題。 1)勘測設計資料數字化是新的生產作業模式的基礎，只有后道工序需用計算機處理的資料是數字化的資料，才能保證整個設計過程形成數字化的信息流。這就需要外業勘測時盡量利用各種測量儀器的數字化功能，使第一手資料即是數字化的形式，同時資料整理必須利用計算機來完成，才能獲得滿足內業設計要求的數字化勘測成果。為了實現外業數字化勘測，重點應研究以下問題：充分開發利用航測、全站儀及各種遙感設備的數字化功能；研究既有地圖如何實現高精度、高清晰度掃描數字化處理；開發在勘測現場的鐵路線路初步設計方案比選系統，改變外業隊的作業方式，建立與數字化勘測相適應的裝備水平、勞動組織、作業內容和管理制度。 2)建立工程數據庫是新的生產作業模式的核心，新模式與原有模式的重大區別之一就是外業與內業之間、各專業這間需要共享的數據都要通過數據進行存取，所有的設計成果都由數據進行保存與管理。所以，如何開發一個符合鐵路勘測設計行業特點、功能強大的工程數據庫管理系統是本項目研究的一個重點。為此，需要研究與解決以下關鍵技術問題：做好標準化工作，制定鐵路勘測設計一體化數據格式標準，規定每個專業的哪些數據需要進；如何處理非結構化數據；如何制定適應鐵路勘測設計特點的數據結構。 3)建立鐵路勘測設計集成化設計環境是新的生產作業模式的關鍵，新模式與原有模式的重大區別之一，就是全部內業設計均在集成化設計環境中進行。設計集成化環境是以計算機網絡為平臺，工程數據為核心，設計流程管理為主線，各專業設計軟件與程序數據庫接口為主要內容的計算機集成應用體系。為此，需要研究與解決以下關鍵技術頭題：建設技術先進的計算機網絡系統；研究出一種適應各種軟件和各種數據需求的專業設計軟件與工程數據庫的接口方案；開發設計流程管理系統，保證整個設計在受控，有序的條件下進行。從而實現完全消除專業間書面資料的往來傳動，每個設計人員在自己的計算機站點上就可完成設計和前后工各種間的信息交換。 4)建成計算機檔案管理系統是新的生產作業模式的重要內容，新模式與原有模式的重大區別之一，就是全部電子設計文件采用光盤存儲并由計算機管理。計算機檔案管理可實現在網絡環境下直接檢索、查詢、瀏覽和下載電子檔案文件，并為電子設計文件重復利用提供了極大的方便。為此，需要研究與解決以下關鍵技術問題。正確處理管理型軟件與管理方式之間的關系，就是說，所編的檔案管理軟件應滿足行業的需要，適應各設計院在檔案管理上存在種種差別的實際情況，而不是讓各設計院改變檔案管理方式來適應所編的軟件；能瀏覽各種格式的電子文件，使軟件具有良好的實用性。 5)采用人工智能技術是實現鐵路勘測設計智能化的主要途徑。傳統CAD技術的特點是輔助設計人員進行計算與繪圖，沒有智能功能。總結國內外經驗后，我們認為，以專家系統、智能CAD為主要內容的人工智能技術在鐵路設計中的應用是實現鐵路勘測設計智能化的主要途徑。鐵路選線是帶全局性的非常錯綜復雜的設計問題，一直以人工以驗為主進行設計，只能對有限的方案進行研究，設計周期長，推薦方案往往不是最優的。所以，必須要研究鐵路新線設計智能CAD系統，以提高設計質量。采用綜合地質勘探方法來解決特定的工程地質問題被證明是行這有效的。由于綜合地質勘探模式有幾十種，采用哪一種模式來解決某一個具體工程地質問題往往是很復雜的、模糊的。采用的模式不適合，就不能有效地解決問題，所以要研究鐵路地質綜合勘探方法專家決策支持系統，以顯著提高地質工作質量

石油修井小修作業主要工作是起下油管及油管的上卸扣，而上卸扣所用的設備叫油管鉗，俗稱“擰扣機”。目前的作業設備存在的主要問題是： 1）由于偶爾發生井噴、斷尾繩等事故，導致打傷人、咬斷手指等安全事故；  2）長時間推拉油管鉗、搬運卡瓦、接送甩出的油管等，勞動強度大； 3）需要有經驗的操作工在井口操作，不易對缺口。 本課題所研究的智能化修井作業裝置由自動化油管鉗、固定卡瓦、機械手、液控系統、機架等部分組成。固定卡瓦固定在井口防噴器上；自動化油管鉗安裝在機架上，可以自由前進、后退移動；油管鉗及背鉗由液壓馬達驅動，所有的夾緊、移動、旋扣等工作均由氣動、液壓驅動。整套裝置在搬家時放在車輛上（隨車吊），到達井場后只需要將夾緊機構和機架（含油管鉗）安裝在井口防噴器上，連接油管即可。適用于所有井口的修井作業。該裝置目前已經獲得多項專利，達到國際先進水平，具有如下優點： 1）人工在井口操作的安全問題； 2）自動上卸扣，對缺口問題； 3）人工搬運卡瓦的高體力勞動強度問題； 4）人工接送、扶正油管、對中絲扣問題； 5）降低勞動強度、操作安全，節省勞動力，降低成本； 6）實現井口環保修井作業。

南京工業大學科技開發中心和自動化學院是南京工業大學重點科研單位，長期致力于無線遙控遙測技術和計算機控制技術的研究工作，專門研發了基于GIS和LAN操作的各種計算機自動控制管理系統軟件，專門研制了適用于各種無線SCADA系統的RTU/PLC遠程控制終端單元，廣泛應用于城市路燈、污水處理、環境監測、水文監測、人防工程和樓宇工程等領域，在天然氣和電力系統領域也有應用。城市燈飾自控系統技術先進，功能齊全? 遙控：可按時間曲線和光照度，由控制中心計算機自動或手動控制城市燈飾的開/關，包括全夜燈、半夜燈和飾燈等亮化燈具。? 遙測：自動巡測或手動檢測各控制終端線路的電壓、電流、功率、功率因數和開關狀態等工作參數。? 遙信：能隨時獲取各控制終端的報警信息和開關狀態。? 高可靠性：無線遙控和終端自控相結合，時控和光控相結合，確保正確開/關燈。? 高經濟性：具有單燈和半夜燈控制方式，節能效果，十分顯著。? 高靈活性：站點設置，拖放自如；燈飾開/關時間可任意組態，實現群控、組控、單控和層次管理。? 高智能性：終端可自主、獨立運行；具有智能中繼路由功能，可無限擴展通信系統的覆蓋范圍；智能終端結合電力載波技術可實現現場故障診斷。? 調度通話：利用一個通信信道，系統實現數局、話音兼容通信功能，對維修車輛和人員進行無線調度；降低成本，提高頻率利用率，方便系統的維修、維護。 ? 自動校時：利用衛星定位系統（GPS）對系統準確校時。? 動態顯示：大屏幕動態顯示各控制終端亮化照明工況和參數，操作非常簡便。? 統計報表：數據存儲、統計、分析、查詢和報表打印。系統可查詢打印各終端控制箱任意時間的定時數據和統計數據。可計算、統計、查詢各終端控制箱的亮燈率。? 故障報警：能及時發現亮化照明故障并用聲光和語音報警，做到快速搶修；自動統計各終端的信號強度，信號若低于設定值可立即報警。? 終端供電停電報警        ? 接觸器吸合與斷路報警? 電壓缺相或電流越限報警     ? 亮燈率異常報警? 回路熔斷器開路         ? 有功功率、功率因數異常報警? 回路接觸器未釋放報警      ? 回路白天有電流報警? 各終端通訊異常或信號過弱報警  ? 竊電報警? 電纜防盜報警          ? 燈桿傾斜報警? 電子地圖：具有電子地圖功能，可實時顯示大樓亮化和路燈照明情況，方便全市燈飾照明設施的管理。? 電能遠抄：具有電表遠傳計量和抄錄功能。? 無限擴容：采用軟件設置站號，系統站點和控制終端可無限點擴展，系統擴容方便。? 接口擴展：監控終端有功能擴展接口，可實現各控制終端亮化照明的分層控制和分層檢測。? 人機界面：全中文界面，瀏覽方便，友好易學，支持單頻和多頻投影系統。? 安全管理：系統安全措施嚴密，實行操作票管理，所有操作可靠記錄。? 備用接口：系統留有電視圖像遠程監視系統接口，必要時，增加電視圖像監視和微波傳輸設備即可實現。? 管控一體：將故障巡檢、故障處理、維修管理、設備管理、備件管理融為一體，有利于提高城市燈飾管理整體水平，實現管理綜合化和科學化。

成果以提高機電產品使用可靠度為目標，解決機械系統智能化中的嵌入式傳感器安裝術、高效信號傳輸技術、復雜信號預處理技術、故障診斷技術和壽命預測技術，為產品的全壽命維護提供決策依據，降低維護成本，提高產品使用壽命。

XM-H128高智能數字化綜合護理人（高級成人護理模型） ? XM-H128高智能數字化綜合護理人是一款整體仿真護理模型，她適用于從基礎護理到專科護理技能的培訓教學,可根據需要擺放多種操作體位。除能完成規定護理操作外，本品還配有無創血壓手臂、生命體征模擬器和創傷救護評估組件，本品功能全面、形象逼真、操作真實，是教師示教、學生訓練的得力助手。 ? 功能特點： ■ 模擬人可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨立支撐，左右上臂、小腿可靈活旋轉。 ■ 瞳孔觀察示教（瞳孔正常和瞳孔散大）。 ■ 面部清潔、口腔護理操作訓練、假牙清潔護理訓練、可人工產生勁動脈搏動。 ■ 氣管插管操作訓練：鼻胃管插管可用于洗胃、鼻飼操作訓練。 ■ 吸氧操作訓練、氣管切開術后護理訓練。 ■ 經口、鼻、氣管套管進行模擬吸痰操作訓練。 ■ 心音、呼吸音、腸鳴音的聽診訓練。 ■ 血壓測量操作訓練。 ■ 靜脈穿刺操作訓練、三角肌肌肉注射操作作訓練、臀部肌肉注射操作訓練、股外側肌注射操作訓練。 ■ 回腸造口術與結腸造口術術后護理操作訓練、引流術后護理、胸腔閉式引流術后護理、心包腔引流術后護理、T管引流術后護理、腹腔引流術后護理、氣胸穿刺術后護理訓練。 ■ 可互換男女外生殖器，進行導尿和灌腸操作訓練。 ■ 創傷的評估和護理：消毒、換藥、包扎、止血等，具有可更換的創傷模塊。 ■ 更換臥位、搬運、整體護理、穿換衣物、冷熱療法等。 ■ AUDSim模塊： · 共54種聲音，語音21種（如：咳嗽、嘔吐、噴嚏等）、心音14種（如：正常心音、竇性心動過緩、收縮期雜音等）、呼吸音13種（如：正常肺泡呼吸音、中水泡音、粗濕啰音等）、腹音6種（如：正常腸鳴音、腸鳴音減弱、胎心音等）。 · 圖形化的操作界面形象直觀，操作簡便。 · 五路聲音可同時播放，也可任意組合播放并有相應狀態提示，音量大小分為八檔，每路可單獨調節。 · 中英文雙語界面，大屏幕液晶顯示。 · 可以外接音箱進行全體教學，也可以連接耳機自學，還可以通過人體模型外放。 ■ BPSim模塊： · 在血壓測量手臂上可以用真實血壓計及聽診器進行無創血壓測量。 · 具有korotkoff Gap音。 · 壓力值采用動態毫米汞柱顯示，血壓設定值可以精確到1mmHg。 · 可設定收縮壓、舒張壓和脈搏頻率，收縮壓和舒張壓在0-300mmHg之間連續可調。 · 音量大小可根據具體情況調節。 · 收縮壓、舒張壓、音量和心率在液晶屏上同時顯示，模擬汞柱動態顯示、可直觀地表現袖帶壓力的變化過程。 · 自動校準，低功耗，待機10分鐘后系統自動關機，普通市售堿性電池可以連續使用一學期以上。 ■ 子宮底檢查訓練評定（選配），可以安裝在模型上使用，真實的恥骨聯合解剖標志、可互換的子宮，包括硬的收縮良好的子宮、軟的收縮不良的子宮。 ■ 控制出血大腿\控制出血手臂（選配），可以安裝在模型上使用，可進行出血后的止血、包扎操作和斷肢的止血和包扎。 ■ 著裝式壓瘡護理模塊（選配）：可進行傷口清洗、分類、評估、長度測量。 （2）具有korotkoff Gap音； （3）壓力值采用動態毫米汞柱顯示，血壓設定值可以精確到1mmHg； （4）可設定收縮壓、舒張壓和脈搏頻率，收縮壓和舒張壓在0-300mmHg之間連續可調； （5）音量大小可根據具體情況調節； （6）收縮壓、舒張壓、音量和心率在液晶屏上同時顯示，模擬汞柱動態顯示、可直觀地表現袖帶壓力的變化過程； （7）自動校準，低功耗，待機10分鐘后系統自動關機，普通市售堿性電池可以連續使用一學期以上。 16、子宮底檢查訓練評定（選配），可以安裝在模型上使用，真實的恥骨聯合解剖標志、可互換的子宮，包括硬的收縮良好的子宮、軟的收縮不良的子宮。 17、控制出血大腿\控制出血手臂（選配），可以安裝在模型上使用，可進行出血后的止血、包扎操作和斷肢的止血和包扎。 18、著裝式壓瘡護理模塊（選配）：可進行傷口清洗、分類、評估、長度測量，手感逼真接近真人。