第十三届6·18海外华侨华人项目成果十三.doc

第十三届618海外华侨华人项目成果(十三)十三、装备制造1、多自由度微创手术机器人本项目的目标是把一项自主创新技术开发成下一代的微创手术机器人。该技术实现了用一个未端电机去驱动N个独立的串行自由度 （N可以是任何整数）。由于电机处于未端，机器人的手臂和手指可以微型化。并且，它同时保证每个关节的额定输出力度。 我们的技术是世界首创，并于2000年申请PCT保护。应用领域：手术是医疗环节中, 最为复杂和危险的操作。同时，它的难度性大，需要很高的技巧。因此，如何提高手术的安全性和准确性，是一大挑战。近年来，微创手术越来越受欢迎。这是因为, 微创手术大大减轻病人的痛苦, 同时大大缩短伤口的愈合期。微创手术机器人的市场前景好。本项目的产品既可民用，也可以军用。市场前景：医疗保健是一个国家不可少的功能。中国是个人口大国。有近1000个城市。平均每个城市有3家医院。每家医院的平均需求是10台微创手术机器人。所以， 中国市场的需求量是30万台微创手术机器人 （每台售价200万元人民币）。市场前景非常广宽。产业化前期，我们争取实现10%的市场占有率。之后, 逐年把市场占有率按1%的速度提升。最终实现50%以上的市场占有率。联 系 人：谢 明（新加坡）联系电话：（+65）9837 9612 邮箱：.sg2、仿人服务机器人在中国这个人口大国和世界工厂, 各种服务需求只会与日俱增。我们的项目是仿人服务机器人。 它主要是延伸或代替服务行业人士的体能和智能, 并轻松自如地从事时间长且重复性高的服务任务。在服务行业市场, 我们的仿人服务机器人能带来的主要客户包括:千家万户 (中国的家庭总量超过1亿户)；敬老院或老年公寓 (正在兴起的产业)；餐饮业；酒店；商业中心；展馆；主题公园；风景区。联 系 人：谢 明（新加坡） 联系电话3、操作机器人工业机器人是有我院谢明教授带领其研究生，自主研制的一套机器人设备，具有两个四个自由度的关节臂，采用视觉的方式跟踪流水线上目标物， 利用四指夹具通过驱动机械臂准确的抓取目标物，将流水线上的产品进行装箱的操作。目前福建已经有一家公司已经采用了本套设备进行产品加工。操作流程主要包括备料、取料、放料、取件、放件。使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了机床的利用率，降低了工人误操作带来的残次零件风险等，其带来的一系列效益也十分明显。老龄化时代，可以给老人提供相应的服务。联 系 人：谢明（新加坡）联系电话邮箱：xiemingrobotics.sg4、康复型智能行走机器人随着我国人口老龄化的持续发展和老年人口的日益高龄化，老年人的生活自理能力和长期照料问题正变得越来越突出，据调查，到2004年我国老年人中有8.9%生活不能自理。伴随着我国人口的急速老龄化，将会出现老人的护理者和监护者的不足，单个护理者工作负荷过重的问题，尤其是我国老人的护理者大部分是中年以上女性，有些工作包括一些较强的体力劳动，如协助老年患者安全顺利地移送、洗浴、排泄等，对女性护理者而言，问题就更为严重。上世纪60年代国外学者就开发出了日常生活活动能力量表，能过对生活中几项活动的自理程度来衡量老年人生活自理能力，这些活动通常包括进餐、穿衣、脱衣、洗澡、入厕、上下床等，任何一项活动如果老年人不能自助完成都意味着他需要依赖别人的照料。如果有一到两项不能独立完成则可定义为中度依赖，三项或三项以上为重度依赖。生活自理能力的丧失既反映出老年人的躯体健康问题，也突出反映了配偶与子女的照料压力问题。这其中大部分活动项目都需要下肢的参与和支持，特别是同行走相关的活动。由于生理机能的衰退，人在从中年到老年的衰老过程中，存在着站立及行走晃动不稳、关节运动幅度减小以及韧带弹性和绝对肌力下降等现象。Blake等的研究表明，老年人的摔倒中有约53%是由于行走或站立的不稳定所造成，而摔倒又是造成损伤、引发其他疾病的重要原因，给老年人带来极大的痛苦，同时给家庭和社会带来了巨大的负担。Lilley研究表明，摔倒是造成75岁以上老年人突发性死亡的首要原因，而约有1/3以上的65岁以上老年人，每年至少摔倒1次。由此给老年人生活带来了极大的不便，生活质量得不到保证，严重损害身心健康。而在我国，针对老年人的行走辅助器械的开发与研究还极其欠缺，不能满足市场的需求，结合中国国情研究与开发同老年人相适应的高质低价的行走辅助器械，满足老年人的生理与心理需求是势在必行的课题。市场前景：根据有关资料 我国现有中风病人 500-600万， 其中3/4的人群落下了行走不便的残疾。更多的老年人也有腿脚不便爬楼梯困难的问题。这一部分有不可估计的市场前景。而在行走辅助机器人方面， 我国尚处于空白阶段。轮椅和拐杖是唯一的处理办法！我们要做到的: 用科技的手法，取代轮椅和拐杖， 提高他们的生活质量，恢复人格的尊严。联 系 人：赵凤济（日本）联系电话邮箱：Z5、基于双目视觉的汽车自主泊车系统未来的产品向智能化, 节能化, 清洁方向发展。汽车作为大众喜爱的产品，它的发展趋于也是向智能汽车方向演变。智能产品需要智能技术的支撑。本项目是开发一项基于双目视觉的自主泊车产品。 该产品将要用到的核心技术是谢明博士国际首创的逆向运动规划算法。 目前，大量汽车技术在外国厂商手里。中国作为汽车大国必须掌握新的核心技术。本项目以车载服务机器人为切入点，开发基于机器人双目视觉的汽车自主泊车功能。从而，在自主泊车领域占据国际制高点。 中国的汽车保有量超过1亿辆。我们的自主泊车产品可用于所有陆路车辆。按每台5000元的保守定价计算, 我们的自主泊车产品能创造千亿元的产业, 解决几万人的就业岗位。 联 系 人：谢明（新加坡）联系电话：（+65）9837 9612 邮箱：.sg6、多用途精密压印设备的设计和开发技术內容：该项目旨在采用最新前沿技术来开发尖端纳米压印设备. 纳米压印设备的关键技术在于模版和基板的平行校准和压印力的均一性与控制. 我们的独特校准技术和机构能很好地解这个问题. 该项目的典型应用包括：光电子在HB-LED上制备、有机电致发光二极管(OLED）、生物微流道芯片、印刷电子器件、有机薄膜晶体管（OTFTs）、亚波长光学元器件等的微纳米制造。主要技术水平：套准精度(overlay): 250 nm (紫外压印), sub-um (热压印)主动平行校准范围: +/- 0.5 deg主动平行校准精度: 20 urad被动平行校准精度: 小于0.1 urad最大压力：55KN力分辨率: 10N市场或学术潜能目前, 我们已经开发出样机并进行了测试. 其主要性能指标基本接近几家国际著名公司(如EVG、MII, Obducat 和SUSS 等)的产品. 我们拥有的核心技术, 包括温度和压力控制, 模版和基板平行性校准和保持压力均匀的方法, 能直接应用到产业化开发。联 系 人：陈文杰 （新加坡）联系电话：(+65)-97973176 邮箱：.sg7、回转机器的振动分析和减振对策做回转运动的机器（电机，风机等），实现低振动是一个必须的技术要求同时又是一个技术难题。各国的标准（API,JIS等）对机器的振动都有严格的要求。回转机器在各种装备系统（生产线）里面往往承担着中心任务，回转机器的振动过大时会导致机器的损坏乃至生产线的瘫痪。而在设计阶段实现低振动设计以及机器试运转后产生振动过大时，进行振动原因分析并实施有效的减振对策是一个技术难题。本人从事装备制造业里面的大型异步电机的开发和设计工作，在振动的分析和处理上积累了一定的经验。比如减小振动源的加振力；避免共振；对系统结构进行合理设计，减小振动等上述对策在实际的产品中得到了验证和体现。合作意向简介： 愿与装备制造业等企业在机器的振动上面遇到了难题的企业进行合作，对机器的振动进行分析，找出原因和对策，降低振动，提高机器的寿命和可靠性。有合作意向的企业可与本人邮箱联系，进行进一步商谈。联 系 人：刘克成（日本）联系电话：81-8042563313 邮箱：8、基于工业机器人的智能制造系统智能工业机器人制造系统具有精度高，24小时可持续作业，能够在危险环境下作业，在人工成本较高的行业具有节约成本等优点；现在国内人工成本升高，以机器换人以降低成本是一个趋势。投入工业机器人制造系统前期投资比较大，但是长期而言可以降低成本，并且会提高生产效率，提高产品精度。工业机器人制造系统将在制造业的各行各业里面得到越来越广泛的应用。日本国立金泽大学Man-Machine研究室的浅川直纪(Asakawa Naoki)教授从事工业机器人制造系统的研究工作多年。具有丰富的工业机器人系统研发经验和实力。本人在浅川教授的指导下完成了模具表面研磨机器人系统的研发（系统简介见附页）。浅川教授在2011年就预测中国的工业机器人市场将会扩大。本项目可以根据客户需求（模具研磨，复杂曲面板材的厚度测量等），基于工业机器人和控制器，研发适合于客户需求的制造系统的软件和末端执行器，提供成套装备。联 系 人：刘克成（日本）联系电话：81-8042563313 邮箱：9、数控电蚀磨削技术的应用多轴铣销数控系统、车削数控系统、高效专业数控培训系统普乐思多轴微机数控系统： SDL科技股份有限公司自行研发的微机数控系统，可提供多达6轴的铣削控制，已在工业应用中运行多年。系统可根据控制需要由使用者做“剪裁”，不但提供标准的G代码控制以及铣，钻，攻丝等标准加工控制，还提供了部分可用户化的控制代码。图形化的操作界面非常人性化提供使用者最大便利。这一数控系统的“孪生”软件普乐思铣削数控模拟器，可以增加数控机床的加工效率，保证经过模拟器验证的数控程序在加工过程中没有错误。除铣销数控系统外, 公司同时开发了普乐思车削数控系统, 并在工业中使用多年。应用: (1) 数控电蚀磨削机床控制 (2) 高效专业数控培训系统联 系 人：吕力（新加坡）联系电话邮箱：.sg10、来自北欧的自动化与液压控制技术，高性能节能型液压钻机、水动力潜孔钻机寻求在各种施工领域合作的机会！该技术主要应用于：（1）复杂地质条件的地基加固、纠偏、注浆钻孔施工；（2）富含水体的地层深孔钻进施工；（3）从气动凿岩钻孔开采向机械化作业过度的矿山、隧道施工、以及山体开凿施工；（4）特殊环境下的机械化作业岩石钻孔。主要性能描述：（1）钻孔速度：0.5m2.5m/min；（随岩石硬度、孔径不同而不同）（2）孔径范围：35mm250mm（3）最大孔深：15m1000m（4）孔轴线直度误差：2%，可达1%以内（5）和传统气动驱动钻机相比，节能可达80%以上（6）无粉尘等污染联 系 人：孙 威（芬兰）联系电话邮箱：11、关于自动化与液压处理的相关能源技术 本企业是一家以液压传动与控制技术为核心的高科技企业，致力于为移动装备制造领域的客户提供行业综合解决方案：设计制造和集成各种机电液控制系统，包括机械、液压、电气、嵌入式控制系统、软件、信息化等综合性系统集成整体解决方案。自主研发可合作对接项目有：1、液压凿岩机成套设备（采矿、爆破、水利等领域）成熟技术及产品，细分市场领域快速增长；2、特种专用车及工程机械多功能系统改装（特种车辆功能拓展、工程机械产品多功能拓展、一机多能多用等领域）成熟技术及产品，市场覆盖面广； 3、非稳定能源液压电站（可再生新能源利用、如波浪能、潮流能发电等领域）成熟技术及样机，未来市场需求极大。 联 系 人：孙威（方欢本）（芬兰）联系电话：1364681876邮箱：12、船舶防撞系统随着海上运输业的发展，避免船舶碰撞一直是航运部门的课题。撞船不仅导致人员，财产损失，而且导致海洋及海岸自然环境的破坏。撞船可能有多方面的原因导致：人为因素，海事监管，船舶及海上导航设施的演变等。除了不可抗力外，船舶在“有效反应时间”内，做出正确的调整，撞船就可避免；而错过“有效反应时间”后，注定会撞船。本系统首先警告船员“有效反应时间”将近，并提示船员应该采取那些行动，以避免撞船。联 系 人：涂仁静（瑞士）联系电话邮箱：renjing_13、制备金属箔加工平面流铸由钛、锆、镍、合金等制成的高温合金薄片在许多新兴和高端制造业被强烈要求作为自适应功能材料。比如可再生能源生产、微尺度加工,研究成果蜂巢结构、生物医学植入物、环境传感器、工业设备、机器人驱动、轻量级交通驱动(汽车、飞机、轮船等)。 例如, 锆、镍等合金薄片可以用作氢分离膜催化膜反应器,在合成气分离高纯度H2和CO2,可以生成的升级的天然气、生物质气化、煤和废气。与电信相比，钛锆合金(SMA)箔厚度 50m可以部署在大面积结构提供一个足够的驱动力量和快速响应。这些高温合金在室温下通常会有成形不稳定和高温污染氧化的倾向。这些特点也限制了它们的制造路线重复滚动和高温真空退火。无数次的滚动通过和真空退火，导致的高成本，对材料成本非常敏感的高端制造业来说，是无法接受的。 直接用平面流铸设备来熔融金属来替代生产金属箔片已有几十年了,因为它能生产精准化的箔厚度高度(即低成本)。然而,经过几十年的研发,其他组织只能产生窄,短的铝箔(例如宽 5-8mm, 长 300 mm)由于各种缺陷,如箔解体,针孔问题, 熔体输送失败等。自2009年以来,CSIRO研发了一个新型的设计和设备，用于在CSIRO的平面流铸设备消融，制取和凝固,目前正成功的以500 - 700米/分钟(高产量)用于制造厚度在100-200m的高品质和低成本的薄片（精准化）。宽度已经从不到5-10mm增加到30mm, 实验室规模熔化能力升级时可扩展到70 mm, ,箔长度1000 3000mm。可能是这个新箔制造 “破坏性”技术,极大地打开了许多有附加值和高端制造业应用金属箔片的机会。联 系 人：卫 钢（澳大利亚） 邮箱：gang.weicsiro.au14、双辊铸造薄复杂的Mg和Al合金表为了应对气候变化，世界各国制定出更严格的规定, 运输行业有一个日益增长的需求(如汽车、火车、轮船等)，即用轻金属(如高强度的镁铝合金)与高级别的合金添加合成 (即复杂合金) 来代替重钢板。 轻金属板的传统技术生产是靠铸锭和重复的热滚动,有一些公司试图用“厚”(即5-8mm铸态厚度)双辊铸造(TRC)技术两种方法,然而,面临着一些挑战:如1)在滚动完成的低生产率自更大的减少总轧达到最终的评估和优化基体微观结构2)更大的材料损耗在双辊铸造和轧制，不均匀凝固导致部分厚锭铸成形性差。CSIRO在双辊铸造轻金属与重金属合金方面开发了一个独特的技术，例如达到300摄氏度的冻结范围,此功能使CSIRO在镁铝合金的双辊铸造克服一系列的冶金问题,如粗枝状微观结构、中心线偏析、表面隔离,表面氧化、热线、水平线条,氧化污染,表面硬化裂纹和表面变形开裂。由于独特的能力,CSIRO能够生产出基体层厚度范围不一的镁铝的铸态，如以低成本从2.5毫米到十几毫米。 CSIRO研发的镁铝合金的高性能和低成本技术不仅在交通行业,也在许多其他高端制造业等领域开拓了潜在的商业机会，例如可再生能源、航空航天、电子产品等。联 系 人：卫 钢（澳大利亚） 邮箱：gang.weicsiro.au15、真空冷却、果蔬及肉品质量安全快速无损检测和（气调）包装技术与装备一、真空冷却技术与装备：真空冷却技术不同于常规的对流或传导方式进行冷却的方法，该技术是利用降低水的沸点，靠水分蒸发带走产品热量进行冷却。目前课题组（含合作企业）可以从设计、制造及应用等方面提供成套解决方案。（1）该成果适用于蔬菜、水果、鲜花、食用菌等农产品田间产地的超快速预冷。（2）该成果适用于工厂化的中式餐饮（米饭、熟菜、汤等）和焙烤行业（面包、月饼等）的超快速冷却。二、果蔬及肉品质量安全快速无损检测技术与装备：高光谱成像（Hyperspectral Imaging, HSI）是光谱与图像技术的结合产物，可以快速且同时提供被测物的物理与化学属性的光谱特征及其图像，为食品或食用原材料内部品质不均匀分布的快速无损检测提供了新的解决途径。基于高光谱成像技术，开发了果蔬、肉品及水产品内外品质快速无损检测与可视化方法，研制了移动式果蔬及肉品质量安全无损检测装备。该成果可广泛应用于荔枝、香蕉、芒果等水果和猪肉、鸡肉、牛肉、鱼虾等肉品质量安全的在线快速无损检测与分级，提高企业产品检测效率，提升食品或食用原材料质量安全的稳定性。该成果已通过广东省科技厅组织的院士专家组鉴定，已申请专利10项，授权4项。三、（气调）包装技术与装备：气调包装技术可根据食品的物性特点，用二种或多种气体组成的混合气体取代包装体内的气体，构成更适合产品保藏的环境气氛，以有效地降低食品的生化消耗，减少微生物所引起的发酵和腐烂，延长食品的保鲜贮运周期。该成果可以于蔬菜、水果、鲜花、食用菌等农产品以及新鲜水产品，肉产品和禽蛋产品等食品的保鲜贮运包装。 联 系 人：孙大文（爱尔兰） 邮箱：16、石材加工机器人装备及系统利用机器人进行石材精确加工的控制系统,突破石材等脆性材料复杂曲面切割、磨削、雕刻和钻孔等加工技术的瓶颈。联 系 人：孙威（芬兰） 联系电话邮箱：17、水平方向机械锤击机传统矿山机开采实现了垂直方向切割，水平方向仍然采用的是人工凿岩的方法，因此，需求一种采用液压或气压装备，解决矿山开采水平方向人工锤击、降低劳动力的难题。联 系 人：孙威（芬兰） 联系电话邮箱：18、履带式石材矿山开采液压控制系统履带式石材矿山开采液压控制系统：解决的关键核心技术难题：研发利用液压数控系统，控制圆盘锯片在履带式液压升降和纵横框架上精确移动，并根据生产数据要求加工成型。技术参数：圆盘锯片直径：22002500mm，主机功率：37kw；切割尺寸（长*宽*深）：4000*2000*950mm;液压系统自动升降。联 系 人：孙威（芬兰） 联系电话邮箱：19、液压凿岩机成套设备该项目为基于液压凿岩机，衍生出的在上述各行业领域中所需的钻凿成套设备，如液压钻机、超前钻机、锚杆钻机等等，由于采用液压传动方式，其工作效率及节能效果要远远优于目前的气动凿岩机。中国目前在凿岩施工领域，正面临着由气动（或者叫风动）凿岩机向液压凿岩机大规模地更新换代的阶段。传统风动凿岩机有能耗高、噪声和粉尘污染大（易造成矽肺病）、生产效率低、设备可靠性低、凿岩成本高等多种问题。液压凿岩机的唯一问题就是昂贵。昂贵的原因有两个：一是国产的液压凿岩设备可靠性差，综合使用成本高；二是进口凿岩设备垄断，价格奇贵。目前我国有每年20万台气动凿岩机的市场规模，因为经济结构的升级、节能减排等方面的要求，使这些气动凿岩机中的大部分在未来的数年内将变成液压凿岩机，这将是一个井喷市场。联 系 人：孙 威（芬兰） 联系电话邮箱：20、液压制冷压缩机及其在冷藏运输车上应用和技术服务我国的冷藏运输设备严重不足，无法覆盖中国这个巨大的市场，与发达国家80%-95%的冷藏运输率相比，我国只有20%的冷藏运输率，且市场混乱和分散。 该项目主要原理在于：车载液压驱动冷藏机组，专门为冷藏运输车设计；由发动机取力装置、液压执行部件及液压控制系统组成，可保证冷藏机组正常起动以及保持冷藏机组稳定运行。车载液压驱动冷藏机组，由车辆底盘发动机取力建立液压系统，驱动液压执行部件稳定运行。液压系统中包含系统启停及速度控制阀组。在发动机转速较大的范围内，能够确保冷藏机组的运行速度不会因发动机转速的变化而变化，实现稳定工作的目标。该项目主要对国内长途运输业中的大型冷藏车及出口国外的冷藏运输车。该行业预计发展到2020年左右达到顶峰，届时将有每年20000台的需求量。保守估计，本项目将占有该市场的50%以上。联 系 人：孙 威（芬兰） 联系电话邮箱：21、全数字智能涡街流量仪表变送器该数字智能涡街流量仪表变送器是基于本司自行研制开发的全球第一颗工业流量仪表专用集成芯片-FCTVT430C, 同时采用我司研发的全频带自适应数字信号处理（ADSP）技术，使得工业涡街流量仪表具备极佳的现场抗干扰能力和抗机械振动性能。合作或创办类型、方式：自主研发联 系 人：陈得余（新加坡） 联系电话邮箱：22、多轴数控系统及应用普乐思多轴数控系统是SDL科技股份有限公司自行研发的微机数控系统，公司有全部的知识产权。系统可提供多达6轴的控制，有中英文界面和线上说明书，并且已经在工业中成功运行多年。系统可以根据实际控制需要由使用者做“剪裁”。 普乐思多轴数控系统不但提供标准的G代码控制，提供车、磨、铣，钻，攻丝等标准加工控制，还提供了部分可用户化的控制代码。图形化的操作界面非常人性化提供使用者最大便利。系统可以和所有符合工业标准的CAD/CAM系统直接连接。普乐思多轴数控系统的“孪生”软件，普乐思数控模拟器，可以增加数控机床的加工效率，可以保证经过模拟器验证的数控程序在加工过程中没有错误。而且，普乐思数控模拟器非常适用于数控教学。在多年的工业应用中，由普乐思多轴数控系统派生出普乐思多轴铣削数控系统、普乐思车削数控系统，普乐思珩磨数控系统等。并派生出对应的高效专业数控培训系统。应用普乐思多轴数控系统SDL科技股份有限公司制造了亚洲第一台数控电蚀磨削机床，用于飞机发动机零件Honeycomb Ring的加工和修复工作。被加工零件一次通过美国通用电气公司（GE）的航空标准测试（Aerospace Standard Test) AS9000.14.01。联 系 人：吕力（新加坡） 联系电话：1367107 1813 邮箱：.sg23、项目名称及简介1、用于机器人柔性制造的新型自适应夹持器柔性制造系统能适应多品种小批量产品的生产。其关键技术在于夹持器的通用性和自适应性。本项目采用一种新的欠驱动机构，开发出用于机器人柔性制造的新型自适应夹持器。我们的产品能自动补偿机械手在抓取零件时由于精度不足及运动引起的位置和角度误差，及能自适应于零件的形状和大小。其核心技术已在新加坡申请专利。这种夹持器可用于抓取各种精密器件，可应用于电子、食品饮料、机械、太阳能、制药、医疗、研究等领域，为小工件的处理和装配提供了一种有效的解决方案，在空间有限的条件下其优势尤为明显。目前夹持器样机开发已完成，主要性能指标是，最大可抓工件重量1.5Kg，最大工件尺寸54mm，指尖张口大小可调，最大夹持力20N。2、多级分辨率的大量程精密力传感器本项目采用一种新的测量方法，开发出低成本的具有多级分辨率、能在大的力量程内使用的力传感器。该力传感器可用于芯片焊线拉力检测，如固晶焊线检验，LED焊线拉力检验等。 目前, 我们已经开发出样品并在新加坡的相关公司进行了测试。 主要性能指标是，额定载荷范围0-10Kg； 力分辨率0.003Kg在(0-3Kg)范围,及0.01Kg在(3-10Kg)范围； 精度0.0