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一種基于工藝系統(tǒng)剛度特性的多軸數(shù)控加工刀具運動規(guī)劃方法，通過雅克比矩陣法和有限元法建立多軸數(shù)控裝備工藝系統(tǒng)綜合剛度場模型，根據(jù)剛度場模型建立三維空間力橢球，在復(fù)雜曲面任一控制點以沿進刀方向?qū)?yīng)的力橢球軸長作為剛度性能指標，根據(jù)所有控制點的剛度性能指標實現(xiàn)進刀方向優(yōu)化，在任一控制點以與刀具姿態(tài)對應(yīng)的力橢球最短軸軸長作為剛度性能指標，根據(jù)所有控制點的剛度性能指標實現(xiàn)刀具姿態(tài)優(yōu)化。本發(fā)明彌補了現(xiàn)有多軸加工運動規(guī)劃僅考慮幾何約束條件的不足之處，可實現(xiàn)基于多軸數(shù)控裝備工藝系統(tǒng)綜合剛度特性和幾何約束條件的多軸加

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(xiàn)了具有高轉(zhuǎn)動輸出特性的并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計與尺寸參數(shù)優(yōu)化，建立了機器人整機高剛度高能效設(shè)計方法，開發(fā)了高能量密度關(guān)鍵驅(qū)動單元，搭建了開放式機器人控制系統(tǒng)并研制了移動式混聯(lián)磨拋機器人系統(tǒng)樣機，攻克了機器人精度保證難題并實現(xiàn)了末端執(zhí)行器的準確定位。 項目研究了曲面自適應(yīng)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(guī)劃方法、開發(fā)了面向大型風(fēng)電葉片磨拋加工余量檢測的原位視覺測量系統(tǒng)，進行了面向大型風(fēng)電葉片磨拋的原位視覺測量-余量補償-力控加工的自適應(yīng)打磨與驗證，為大型風(fēng)電葉片力控磨拋工藝系統(tǒng)設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)和實現(xiàn)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(gòu)建了面向超大葉片的多移動機器人協(xié)作型激光三維測量系統(tǒng)，并完成了大型風(fēng)電葉片測量軟件的開發(fā)，實現(xiàn)風(fēng)電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機器人協(xié)作測量與葉型分析。 【技術(shù)指標】 【市場前景】 目前機器人打磨技術(shù)在汽車零部件、五金衛(wèi)浴、3C電子、工業(yè)零件、醫(yī)療器械、航空航天和軌道交通等行業(yè)已經(jīng)有較為成熟的應(yīng)用。但相對焊接、噴涂、搬運碼垛等機器人應(yīng)用來說，打磨應(yīng)用規(guī)模還比較小，隨著人口紅利的消失、產(chǎn)品成本降低和產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求，這一細分領(lǐng)域也蘊涵著巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝鼛啄辏覈蚰C器人行業(yè)市場規(guī)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(fù)合增長率達到18%，未來隨著勞動力結(jié)構(gòu)的改變及智能制造的發(fā)展仍有開拓增長空間。

（專利號：ZL 201410380111.X） 簡介：本發(fā)明公開一種加工點外局部加熱板料的漸進成形方法，屬于金屬塑性加工成型技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法首先改進現(xiàn)有數(shù)控成形機床的夾具，擴大非加工區(qū)領(lǐng)域，并同時把非加工區(qū)領(lǐng)域劃分為壓緊區(qū)和加熱區(qū)；在數(shù)控成形機床中設(shè)置二套環(huán)狀加熱裝置，根據(jù)板料成形參數(shù)的要求，完成成形板料成形所需的NC代碼并輸入數(shù)控成形機床；然后根據(jù)漸進成形加工進度，按比例先后接通以及關(guān)閉加熱塊電源，對加工點外非加工區(qū)板料進行加熱，使

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本發(fā)明公開了基于幾何誤差補償和測距調(diào)整提高車床加工精度 的方法。通過激光干涉儀對導(dǎo)軌運動過程進行測量，得出導(dǎo)軌在 Z 軸 的直線度和 X 軸的定位誤差;由激光位移傳感器測量刀具和被加工軸 的距離，再通過誤差辨識算法來計算真實的平行度誤差;通過誤差補 償和調(diào)整的方法減小各誤差項。本方法由誤差辨識算法來計算刀具相 對工件軸的平行度誤差，通過激光位移傳感器和激光干涉儀測得的各 項誤差，并進行誤差補償和調(diào)整的方法來提高精度，具有精度高，加工效率高等優(yōu)點。

針對萜類木本植物資源原料林基地建設(shè)和化學(xué)利用方面的不足，開展了資源篩選與原料林基地建設(shè)研究，建立芳樟原料林基地2.5萬畝、山蒼子優(yōu)良種質(zhì)資源圃400畝、示范林基地5000畝，為工業(yè)化生產(chǎn)與開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。集成和創(chuàng)新了天然精油提取分離與加工技術(shù)，建立了芳樟油、山蒼子油和松脂原料預(yù)處理、蒸餾提取工藝，生產(chǎn)芳樟油、山蒼子油、松香和松節(jié)油等10000余噸，實現(xiàn)產(chǎn)值30000多萬元，其中芳樟醇和山蒼子油掌握著國際市場定價權(quán)。研發(fā)了系列萜類香料產(chǎn)品，以芳樟醇和山蒼子油為原料，創(chuàng)新了相關(guān)香料的合成方法與工藝，并建立了相應(yīng)的生產(chǎn)線，實現(xiàn)產(chǎn)值20000多萬元；以松節(jié)油為原料，進行了相關(guān)產(chǎn)品的合成工藝研究，并建立了年生產(chǎn)400噸的乙酸諾卜酯生產(chǎn)線。研發(fā)了系列萜類功能性與高附加值產(chǎn)品，開展了萜類成分的抗菌、驅(qū)避和引誘活性以及機理研究，篩選得到高抗菌和高驅(qū)避活性化合物；開展了松香樹脂及其改性樹脂、萜烯樹脂及其改性樹脂的制備研究，建立了相應(yīng)生產(chǎn)工藝線。本項目實現(xiàn)了資源篩選、基地建設(shè)、初步加工、新型產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)線建立及其加工生產(chǎn)的整合，提升了萜類木本植物資源的篩選、培育和加工利用的水平，促進了相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有顯著的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。

 漿果富含花色苷、黃酮、酚酸、萜類等多種生物活性成分，具有顯著的抗氧化、提高免疫力、緩解視力疲勞等多種生理功能。遼寧省漿果栽培面積全國第一， 草莓、藍莓、樹莓、北五味子、刺五加、藍靛果等特色漿果產(chǎn)量居國內(nèi)前列。項目組針對漿果柔嫩多汁、易腐爛、不耐貯運、專用加工裝備缺失、高附加值深加 工產(chǎn)品稀少等制約漿果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，自 2007 年以來，在國家科技部“十二五”科技支撐計劃、農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項、國家自然科學(xué)基金 等項目的支持下，開展了圍繞漿果深加工基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究，取得了多項技術(shù)突破，創(chuàng)立了我國特色漿果深加工關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用集成體系。 主要技術(shù)內(nèi)容及指標如下：     （1）建立了特色漿果速凍品質(zhì)評價體系及貯藏技術(shù)規(guī)程，延長了特色漿果的加工周期。針對漿果加工品種混雜、加工適宜性不明確、采收集中、易腐爛變質(zhì)、不耐貯運等問題，構(gòu)建了代表性漿果速凍品質(zhì)評價體系信息庫；研發(fā)了低溫 冷藏結(jié)合 60Coγ輻照、冰溫結(jié)合鈣處理技術(shù)，提高了漿果貨架品質(zhì)；開發(fā)了漿果前處理、速凍、解凍關(guān)鍵技術(shù)，為漿果速凍、凍干產(chǎn)品及裝備研發(fā)提供理論支撐。    （2）創(chuàng)建了特色漿果深加工及綜合利用技術(shù)，實現(xiàn)了特色漿果資源的高值化利用。從微觀分子角度揭示了單元加工操作過程對漿果典型生物活性物質(zhì)的影 響規(guī)律，為工藝技術(shù)開發(fā)提供理論支撐；開發(fā)了漿果食品穩(wěn)態(tài)化加工、高效提取純化、致病性病毒檢測和指紋圖譜摻偽檢測技術(shù)，實現(xiàn)了漿果資源高效加工及產(chǎn) 品控制；開發(fā)了漿果 NFC 果汁、發(fā)酵、干制、提取物等 37 種新型漿果制品。相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品已在 10 多家企業(yè)進行推廣應(yīng)用，推進了特色漿果加工產(chǎn)業(yè)的快速 發(fā)展。     （3）構(gòu)建了特色漿果及副產(chǎn)物活性物質(zhì)功能評價體系，明確了其分子作用機理。研究了特色漿果中典型活性物質(zhì)抗氧化、護肝、輔助降血脂、增強免疫力 等功效及分子作用機制，構(gòu)建了活性成分功能評價體系，為漿果活性成分應(yīng)用開創(chuàng)了新領(lǐng)域。     （4）研制了特色漿果速凍、凍干、活性成分制備等專用裝備。針對當前漿果 加工關(guān)鍵設(shè)備效率低、連續(xù)性差、能耗高的問題，研制開發(fā)了漿果速凍、凍干、活性成分制備等專用裝備，構(gòu)建漿果高效連續(xù)加工生產(chǎn)線。率先將裝備在我國 20 余家企業(yè)進行了推廣應(yīng)用，部分裝備出口到美國、加拿大、韓國、德國等國家，提升了我省漿果食品加工裝備的國際競爭力。

本技術(shù)可以提供一種利用工業(yè)廢棄物硼泥和廢玻璃為原料制備的鈦合金高溫防護涂料。該涂料可直接刷涂在鈦合金工件表面上，并在熱加工過程中形成高溫防護層，達到減少鈦合金的氧化燒損，提高出材率及鈦合金表面質(zhì)量的目的；同時涂層具有在熱處理完成后的冷卻過程中從鈦合金表面自剝落的能力。 本技術(shù)綠色環(huán)保，成本低廉；工藝簡單，適用范圍廣；涂層保護效果好，易于清除。 本涂料技術(shù)可廣泛應(yīng)用于鈦合金材料工件在后期熱加工中的抗氧化保護，尤其在汽車工業(yè)和航空航天工業(yè)中對鈦合金工件大量需要的工業(yè)部門可廣泛推廣。

技術(shù)優(yōu)勢: 1）輸出功率：>200瓦連續(xù)波輸出； 2）輸出波長：在1900 nm -2050 nm范圍內(nèi)，波長任選； 3）中心波長定位誤差：±0.5 nm； 4）波長線寬：小于0.05nm； 5）波長精細調(diào)諧范圍：±0.5 nm；（高精度） 技術(shù)能力： 1）能夠提供1-200瓦全光纖2μm光纖激光器的可靠技術(shù)解決方案； 2）能夠提供50-200瓦2μm光纖激光器的技術(shù)解決方案； 3）能夠提供1-200瓦窄線寬、可調(diào)諧連續(xù)波2μm光纖激光器的技術(shù)解決方案； 4）能夠提供1-20瓦2μm波長的納米/皮秒高能脈沖激光器的可靠解決方案。 主要應(yīng)用領(lǐng)域： 1）工業(yè)加工領(lǐng)域 由于許多透明有機材料在2 μm 附近有較強的吸收，直接利用激光對其進行切割、熔接和雕刻處理可以避免使用有毒添加劑，這在醫(yī)療器械制造領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢，也簡化了加工工藝。    2）醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域 由于人體組織中的水對2 μm激光有很強的吸收，激光的滲透深度小，手術(shù)創(chuàng)口區(qū)的破壞小；另外，2 μm波長激光器的特殊凝結(jié)作用，可以減少手術(shù)時的流血。大量實驗研究表明，2 μm高功率摻銩光纖激光器是軟/硬組織外科手術(shù)的優(yōu)良候選光源，可以廣泛應(yīng)用于高精確的組織切除手術(shù)、眼科手術(shù)和牙科手術(shù)。    3）軍事應(yīng)用領(lǐng)域 2 μm波長位于損耗較低的“大氣窗口”，在大氣中的傳輸能力遠高于短波長激光；同時也位于人眼安全波長范圍，使其在對人眼安全要求較高的自由空間光通信領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力，也是激光雷達等精密空間探測裝置的理想光源，更符合軍方的需求；此外，2 μm激光通過光學(xué)非線性轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生3~5 μm的中遠紅外激光，而后者是光電對抗中最重要的大氣窗口，在軍事戰(zhàn)略上具有重要意義。

本發(fā)明提供一種基于超精密球頭銑刀加工的工件三維表面形貌建模及仿真方法，首先提取影響仿真三維表面形貌生成的刀位點，根據(jù)提取刀位點并結(jié)合刀具在加工過程中的運動學(xué)模型建立刀刃掃掠點云模型，然后設(shè)定仿真區(qū)域范圍內(nèi)三維表面形貌采樣點，最終形成仿真區(qū)域內(nèi)工件三維表面形貌。本發(fā)明建立了刀具參數(shù)、加工策略、加工參數(shù)與工件三維表面形貌的關(guān)系，能夠清晰地表征超精密加工條件下的三維表面形貌，進而可實現(xiàn)基于工件三維表面形貌的工藝參數(shù)優(yōu)化。