闸门监控系统

汪国林

-/电子信息

本系统由中心站和子站组成，通过无线或有线信道连接。实时对闸站的闸门开度、水位值和电参数进行自动监测，可由中心站控制或在本地自动/手动控制，实现闸门的升/降操作。闸门控制装置具有完备的接口设计，可快速采集闸门开度、水位和机电运行参数，并在面板上予以显示。中心站微机系统操作界面友好，有完善的数据收集、存储检索、数据和图形、报表打印功能。

基于虚拟现实设备的视频创作与服务平台建设

蒲逸凡

暴风集团股份有限公司/电子信息

离子交换纤维分离含铁铟和锌的混合溶液

陈柏强

北京理工大学/新材料

在湿法冶金中用于同时含有三价和二价金属离子的三价金属或二价金属的富集，浓缩和提纯。在湿法冶金中用于同时含有三价和二价金属离子的三价金属或二 价金属的富集，浓缩和提纯。

新型含能配合物类GTG起爆药

陈柏强

北京理工大学/新材料

GTG起爆药是一种配合物类高能钝感起爆药。GTG起爆药技术是北京理工大学在引进俄罗斯CCP起爆药技术的基础上，通过多年的研究和工艺改进、实施国产化形成的专利技术。大量的研究结果和工业生产使用证明，GTG起爆药可以满足军用、民用雷管的使用要求、从本质上解决了起爆药生产过程安全性和使用过程可靠性的技术难题、极大地减少起爆药生产废水、 消除了对环境的污染。

医疗机器人

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

医疗机器人作为当今最活跃的研究领域之一，在微创手术、高效处理手术过程的量化信息、增强医生对手术现场的感知、决策和操控能力、提高手术安全、避免医生受到射线伤害、大大减轻医生劳动强度、降低手术成本等多方面具有不可替代的作用。多年来，北京理工大学研制了多套医疗机器人系统，在机器人定位与穿刺、机器人导航、医学图像与机器人结合等多个方面取得显著成绩，研发了多种医疗机器人平台。超声导航下的微波消融辅助手术机器人能够实现术前肝脏特征组织图像获取及治疗规划；术中实体状态与三维超声图像的配准，并根据治疗规划路径控制机器人进行穿刺针定位；同时利用实时超声图像对治疗规划路径进行更新和监控。高端微创血管介入手术机器人，能够实现在远离辐射环境下快速、准确地控制导管到达 病灶，缩短了手术时间，减少了放射损伤。

小型娱乐机器人

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

小型仿人机器人具备动作灵活多样，安全轻便的特点。具有21个运动自由度，可实现稳定快速行走、翻倒起立、舞蹈表演等复杂动作，同时具备语音控制功能，能够按人的语音指令执行动作，是一种理想的娱乐、教育、科研平台。主要指标：身高55cm；体重3.3kg；自由度21个；快速运动能力为步行、转弯、倒地后站立；步行速度1km/h,步行周期230ms； 动力为锂电池14V/2.2Ah/30A；感知为姿态传感器、视觉传感。

排爆机器人

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

主要用于完成危险地区爆炸物品搜索、抓取、放臵引爆物等任务。机器人具有突出的运动能力，适应复杂野外地面，可以适应软土、沙地、草地等多种地形，越障能力强；具有防雨、防风沙、抗振、抗低温、适应高温等能力，适应野外工作环境。排爆机器人具有超长冗余自由度手臂，可以抓取深坑、排爆罐取放物体、探查车底等特殊场合的需要，适应多种应用场合的需求。具有超高、大范围光学搜索系统与齐全的多角度光学抓取观察系统,可以适应大范围的搜索任务与实现精确的抓取动作。具有状态实时监控、故障报警、命令监控、故障自停、遥控重起等功能。遥控车功能齐全，运动方便，可以保证遥控人员操作方便。具有现场更换蓄电池功能、电量监控系统，使机器人可以保持长时间持续工作。关键器件实现国产化，对于商品化、供货、维修等具有重要意义。排爆机器人技术达到了国内先进水平，在世界上 也具有一定特色。

高仿真机器人

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

服务机器人具有人类外形特征，更容易适应人类生活环境，可以和人类进行友好的沟通与交流，可以帮助人类完成一定的工作，是未来与人类友好共处的先进机器人的重要代表，具有广阔的应用前景。由北京理工大学研制的高仿真机器人在服务机器人关键技术的基础上，采用硅胶制作机器人的头部、面部表情和部分四肢，并配以语音交互、面部表情、多媒体娱乐、舞蹈动作设计与规划等多项功能，使高仿真机器人从外观到内在更接近人类，通过在工程化、可靠性及其产业化方面开展的有效工作，构建了满足实 际需要的模块化高仿真机器人，并在上海世博会等进行实际应用。

服务机器人

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

伴随着我国逐步进入老龄化社会，如何提高老年人生活自理能力和生活质量已成为整个社会不得不认真面对并努力去解决的一个重大社会问题，而服务机器人正是满足这一需求的最佳选择。服务机器人具有人类外形特征，更容易适应人类生活环境，可以和人类进行友好的沟通与交流，可以帮助人类完成一定的工作，是未来与人类友好共处的先进机器人的重要代表，具有广阔的应用前景。由北京理工大学研制的服务机器人在机构设计、控制系统、语音交互、多媒体娱乐、舞蹈动作设计与规划等多个技术领域取得创新性成果，在工程化、可靠性及其产业化方面开展了有效的工作，构建 了满足实际需要的模块化服务机器人。推出的几代服务机器人，分别在广东 科学中心、浙江科技馆、上海世博会等应用。 

仿真机器人（产品）

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

仿人机器人是集机构、控制、传感器、电源于一体的高技术集成平台。由北京理工大学研制的“汇童”仿人形机器人首次实现了无外界电缆独立行走，在复杂动作的设计与规划、机器人实时控制及其系统集成等方面处于世界领先水平，可实现太极拳、刀术等复杂武术动作表演。仿人机器人具有广泛的应用领域，特别是作为教育科研平台、科技展示平台、危险作业平台等方面有着潜在的巨大应用前景，对仿人机器人的产业化必将使其形成一个战略性新型产业，并带动相关核心零部件的发展，创造巨大的社会效益和经济效益。近年来北京理工大学在已有自主知识产权的基础上，重点开展了仿人机器人的可靠性及工程化应用研究工作。并已经推出三代“汇童”系列仿人机器人，分别在广东科学中心、浙江省科技馆和中国科技馆展示应用，均被列为重点展项，受到党和国家领导人的极大关注。通过近年来的实际应 用反馈情况显示仿人机器人技术成熟、工艺可靠、性能稳定。

地面无人机器人平台

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

地面无人机器人平台是一种轻型地面移动机器人，其涉及控制、视觉识别、智能算法、导航、规划、通讯等技术。目前已开发十余种从15公斤到400公斤的系列化地面机器人。可以根据实际需要与应用特点，设计不同的底盘、操作手臂，完成不同的任务。地面无人机器人平台具有突出的运动能力，适应复杂野外地面，可以适应软土、沙地、草地等多种地形，越障能力强；具有防雨、防风沙、抗振、抗低温、适应高温等能力，适应野外工作环境。可以在此平台上安装各种功能单元，从而达到不同的应用目的。此种机器人可以代替人在高度危险的环节执行各种危险任务，减少人员伤 亡。可以完成侦察、攻击、爆破、扫雷、核化生侦察、反恐作战等多种任务。

组合聚光式太阳能集热器

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

核心为多曲面复合线聚焦槽式太阳能中高温集热储热系统。高效多曲面聚光，温度达150度（以导热油为介质），全日集热 效率47%。

车辆、船舶纳米润滑材料的应用

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

这种纳米润滑材料的使用方法与普通润滑油一样，不仅解决降低摩擦的要求，而且在机器与设备的额定工作制度中修复被摩损的表面，并具备如下卓越的优点：将摩擦系数降低到f=0.0031-0.0073；在摩擦表面微区域形成“玻璃-陶瓷-金属”型薄膜，使表面层硬化到微硬度690-720HvConst；冲击强度大于50kgf/mm2；恢复零件的几何尺度，消除间隙和减少摩擦表面之间的缝隙到最适宜尺度；不用拆卸就可以完成机器设备针对磨损所需要的维护与修理工作；使用该技术可以显著地提升机器与设备的经济指标；降低设备维护的消耗达40-60%；可以降低汽车的维护消耗达70%，节约7%-15%燃料；提升设备载荷的能力并由此增加10%-34%的生产能力;降低7-15%的电能需求；延长设备使用寿命，显著降低使用发热；显著降低噪音到0.5-8dB； 增加摩擦区域的耐热能力与抗静电能力。

高压共轨喷油技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

北京理工大学在高压共轨喷油技术方面注重创新，立足研制具有独立自主知识产权的产品，其中喷油器就有五项发明专利，高压油泵有1项 发明专利，3项实用新型专利。与兰州信德液压气动公司联合开发成功了三种高压油泵，与北京嘉顺磨具公司联合开发成功了电液比例控制进油节流调压阀。已开发成功三种高压油泵其中一种的技术参数：最高工作压力：160MPa;理论排量：1.1mL/r;容积效率：87%>>78%的BOSCH的同类泵(CP3.3）；已经过1000小时的寿命考核试验；已在北京公交车上替代BOSCH高压油泵产品进行试验。对高压共轨喷油系统中技术含量最高、开发难度最大的喷油器进行了重点攻关。提出了四种结构全新、工作原理独特、具有独立自主知识产权的新型高压共轨喷油器。其中新式高压共轨电控喷油器，最大的特点是工艺性很好，取消填充PTFE材料的矩形密封圈，使可靠性大大提高,密封性能大大改善，最高喷射压力已达160MPa。这种新式高压共轨电控喷油器和自行研制的180MPa的高压油泵均已在潍柴的TDB226B型六缸、132KW的柴油机上进行了配机试验，实验结果表明自行开发、研制的具有独立自主知识产权的高压共轨电控喷油器和高压油泵是完全可以满足欧4排放法规的要求，实现 节能降耗。

车用涡轮增压器设计方法及关键技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

凡是噪声环境恶劣、且需要通话的场合，都适用抗噪声通话系统。达到国外抗噪声通话产品的性能指标。随着我国汽车工业的发展，近年来我国的车用涡轮增压器市场也取得了快速的发展，形成了较大的生产规模。但是与涡轮增压器市场迅猛发展不协调的是，目前国内增压器设计的核心技术还是掌握在国际知名企业手中，国内的增压器制造企业，新产品的开发主要还是依靠仿制，产品的设计还是停留在经验设计阶段，没有形成自己的设计方法和核心技术，这对于提高企业核心竞争力和企业的可持续发展极为不利。针对国内车用涡轮增压器设计能力的不足，本项目通过关键技术的研究， 形成了具有自主知识产权的车用涡轮增压器设计方法。

抗噪声通话系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

凡是噪声环境恶略、且需要通话的场合，都适用抗噪声通话系统。 达到国外抗噪声通话产品的性能指标。

用于持续高噪声环境的隔噪声耳机（耳罩）

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

隔噪音耳机主要用于军用车辆、直升飞机、舰艇机舱和试验车间等持续高噪声环境且需要进行通话的场合。耳罩可以用于噪声环境恶略的实验室、车间及工矿企业。这种耳机即可与头盔做成一体，也可以配头环直接使用。隔噪声耳罩中加装扬声器，即为隔噪声耳机。隔噪音耳机的功能是消除噪声对人体的损伤；在噪声环境下通话清晰。隔噪音效果大于20dB。所研制的样机在航天医学研究所的抗噪声通话系统中用于航天员训练任务，已申 报国家实用新型专利。

智能区域交通控制系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

研究成果在采集路网交叉口实时交通流量数据的基础上，由网络通讯系统将交通流数据传送到指挥控制中心，中央计算机依据区域交叉口车流量、车流密度、车速、延误、停车率等指标计算形成各个交叉口的优化信号配时，生成控制方案，再网络通讯系统控制各个交叉口的信号配时、相位等参数，进行交叉口相位选取调试，从而提高路网的通行能力，提高城市交 通管理与控制及服务水平。

物流车辆监控调度和货物跟踪系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

由于现代物流代表了21世纪交通运输现代化的发展趋势，随着现代物流业的发展，监控车辆和货物追踪成为迫切解决的问题。研究成果通过GPS/GIS/GSM和网络系统集成，研究开发了适用于物流企业的信息服务和配送路径优化系统，GPS/GIS车辆调度监控救援系统。可实现的主要功能有：物流指挥调度中心通过屏幕电子地图实时监控车辆和货物；车辆可报警和接受调度指令；货主可实时查询货物位臵和状况；为指挥调度提供优化配送方 案。

自动化立体乘用车车库

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

城市社会化的高度发展，使人们的生活水平不断提高，已经进入汽车走向家庭的新时代。城市汽车保有量的急速增加导致了交通环境、居住环境的恶化，必然的出现了停车难的问题。在我国，停车难是大中城市普遍存在的问题，而修建大量的停车场将浪费宝贵的土地资源。推广使用自动化立体车库，既可解决停车难的问题，又可充分地利用城市较少的土地资源，实现城市的可持续性发展。可实现的主要功能有：提高地面利用率，实现车辆停放的三维储存；智能化控制，实现收费和车辆存取的自动化，节省人力资源；具备远程监控及声光报警功能；智能网络连接，实现与道路交通指挥中心以及大厦或居民小区的智能控制中心之间的信息交换和完善的系统运 行安全保护功能。

基于网络的远程测量及远程控制技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

本项目采用服务器/客户机结构和TCP/IP协议。服务器位于被控制及操作或测量设备一段，客户机通过因特网从任何可以接入因特网的地方访问服务器。在进行远程控制时，由于因特网对于信息的传送有不确定延时的特点，为了使系统保持稳定性，需要采用延时预测，采样信息处理等多种控制措施，得到稳定的控制。在进行远程测量及操作时，主要采用基于图像反馈的运动－等待工作模式、基于虚拟环境的工作模式和基于监督控制的三种测量及操作模式，实现安全可靠的远程测量及控制。此项目是国家自然科学基金支持项目。远程测量技术主要用于远程测量及监控、远程故障诊断、 远程教育及培训、远程精度校验以及网络化制造系统等。

车辆遥控技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

车辆遥控技术在军事和民用场合有着广泛的应用，遥控车辆在战争、防暴、安全领域应用可以有效地减少人员伤亡，如遥控式防爆机器人、三防遥控机器人、遥控军事试验车等；在民用工程作业中，遥控车辆可以使人脱离危险恶劣的工作环境，提高安全性和舒适度，如遥控压路车、遥控危险试验车辆等。可提高工作效率，有效地减少操作人员的疲劳程度。主要功能和技术指标：远距离控制车辆作业，使其在规定的路径上按操作人员的指令或预设指令行驶；控制车辆完成作业动作；在遥控地点得到车辆本身信息和作业场景信息；在条件和配臵许可的条件下通过很少的人工干预，使车辆 自主完成作业任务；临场感技术能使遥控驾驶人员具有与亲自驾驶一样的感觉。遥控距离：10公里以内；空旷地带可以更远。数据通信距离造成的延迟可在控制技术上作出一定补偿；遥控精度：可视需求进行相应设计，满足较高精度要求。遥控车辆技术可以适应不同场合的需求，能根据具体要求进行相应的改进。本技术集远距离无线通信、计算机控制技术、机器人控制技术于一体，能根据需要集成图象传输、抗噪通话、临场感技术、卫星定位等技术，提高遥控的自主性能和操作性能。具有技术先进、安全、成熟可靠的特 点。系统采用SolidWorks为支撑平台的二次开发实现。

数控弯管仿真系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

针对目前数控弯管机一般不配有仿真系统的状况，本仿真系统通过建立数控弯管机的总体仿真模型和运动模型，实现弯管加工过程的三维仿真动画显示；提供机床库或机床各独立部件库，根据需要可从机床库或部件库中调入相关部件装配成所需要的弯管机床，实现模胎夹具的自动装配。可自定义仿真加工环境，包括弯管机床、地面、相邻的机床、车间中的其它加工设备、厂房以及特殊情况下的为导管弯曲设臵的地面沟槽，进行导管与加工环境的碰撞干涉检测，建立了系列数控弯管机的机床库和模胎库以及导管 样件库和相关的NC代码库。

生产线调度、布局设计与仿真系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

生产线仿真是生产线设计规划中全面分析系统的有效和不可缺少的重要工具。通过生产线设计规划、控制调度以及仿真建模等技术的研究，建立一个集设计规划、生产调度、仿真与优化为一体的生产线集成设计规划系统。使用户在设计规划阶段就可以对生产线的静、动态性能进行充分的预测、比较和论证各种方案，并对出现的问题提出合理的解决方案。从而确实有效地协调生产线从设计规划到实际运行各个阶段的关系。系统的主要功能包括：能够并行地确定生产线系统的规模、构成和布局；能实现对生产线结构布局和作业计划调度进行仿真，验证设计方案并给出详细的派工方案，输出设备运行状态和性能指标，为生产线的规划设计和实际加工的作业计划安排提供可视化分析工具；能够以三维动画动态显示生产线运行状况，按照统 计方法计算生产线最终性能，在各个层面上对生产线进行综合评估。

工装设计与信息管理系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

针对机械加工与装配中使用的工装夹具，通过参数化、基于实例等方法对Pro/ENGINEER进行二次开发，并通过分类编码、按产品检索等查询方式,输出工装夹具的相关信息，人机交互式地对其信息进行相应的操作,并在数据库中存储修改结果。系统可以实现加工刀具、夹具、专用工具、量具与辅具的参数化设计与管理功能。同时提供了与VAPP（可视化装配工艺规划及其信息管理系统）、PDM、CAD、CAPP的接口，进行数据间的相互传递，从而大大缩短工装夹具的设计周期，减少了工艺人员的工作量，提高了生产 效率。

工艺设计与管理系统（BITCAPP）

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

计算机辅助工艺过程设计（CAPP）是连接产品设计与制造的桥梁，主要完成产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制，其过程从零件信息的获取到工艺规划完成，并为CAM、PPS、PDM、ERP提供信息输出结束。BITCAPP实现以下功能：零件信息获取：读取CAD信息，并对加工特征信息进行补充；工艺设计：完成工艺规划，输出工艺文件信息：表格定制：根据企业的不同表格绘制表格，并关联数据库；工艺资源管理：管理当前企业的资源设备和工艺知识；报表生成：统计资源、设备的应用；系统集成： 与其他系统进行信息交互

基于Pro/ENGINEER的数字化建模系统（DigitalModeling V1.0）（产品）

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

本成果面向具体企业，根据其特定需求定制Pro/E，为用户提供具有自定义功能的数字化设计工具和方法，解决了Pro/E作为通用软件的低效率问题。该系统以基于网络的设计思想为指导，以服务器端的Oracle等数据库系统为统一数据源，实现了包括“特征建模”、“标准件设计”、“典型结构件设计”、“装配建模”、“属性管理”、“修改标记”、“模型重构”等分模块。开发了可扩展的开放性常用特征库、典型零件库、标准件库以及相应的设计和库管理界面。用户可以结合具体情况，利用友好的界面建立、填充和修改这些数据库。从而最大程度地简化了重复性的设计工作，提高了新产品的开发速度和效率。通过该系统还能够定义、管理零部件属性信息，添加设 计修改标记等为PDM集成提供数据。

虚拟装配工艺规划及信息管理系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

随着高新技术的发展和产品复杂程度的增加，尤其是航天、航空等复杂产品向小型化、轻量化、精密化和光、机、电一体化方向的发展，产品的填充密度和装配质量要求越来越高，装配工艺的发展成为保证产品质量和生产效率的决定性因素。虚拟装配工艺规划及其信息管理系统主要是通过构建一个基于VR平台的人机交互装配工艺规划环境，使用户能在可视化的环境下交互地对产品三维模型进行拟实的装配操作，以建立和分析零部件的装配顺序、装配路径、装配过程中的动态干涉，验证和分析装配工、夹具的空间可操作性和装夹定位关系，并以此为基础，形成规范的复合装配工艺文 档。

产品数据集成管理系统（BITPDM）

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

BITPDM是面向科研院所与中小规模制造企业开发的，面向产品全生命周期进行产品数据及过程管理的业务集成平台，实现产品信息、项目信息、电子文档、产品状态信息、工艺信息、资源信息及设计过程的集成管理。BITPDM系统提供的功能包括：项目管理、电子仓库管理、电子文档管理、产品结构与配臵管理、基于产品族的标准件管理、设计过程与任务管理、数据状态管理、集成的工艺/工装/资源管理、系统配臵与管理等。BITPDM系统运行于Windows操作系统，支持Oracle、SQLServer等商用数据库。支持与Pro/ENGINEER、AutoCAD、MSOffice等软件的紧密集成。本系统开发中采用基于Microsoft.NET的多层体系结构。系统具有良好的可用性、可移植性、 可扩展性和安全性。

基于制造特性的机械系统性能仿真软件

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

目前国内外CAE软件中的建模主要是基于公称尺寸或设计尺寸进行的，不包含零件加工误差、装配误差等制造特性，使得仿真结果与实际运行试验结果相差甚远。针对这一问题，精密微小型制造技术课题组经过近10年的努力，攻克了制造特性参数化建模、系统集成、数据传输等难关，开发了基于制造特性的机械系统性能仿真软件，以Pro/E和Ansys为工具，结合 VC及SQLServer实现带有制造特性的参数化集成仿真。

金属微小型结构件电加工设备

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

利用高频群脉冲电解加工原理进行金属微小型结构件电解加工，具有生产效率高、加工应力小、适用于难切削材料加工等特点，是武器装备微小型结构件复杂轮廓、异型孔等加工的重要方法，也可用于微小型结构件去除毛刺和表面光整加工。具体指标：可加工结构件的尺度0.2mm-5mm，孔加工精度0.02mm，最低粗糙度Ra=0.4μm，特别适用于不锈钢、铜、铝、硬 质合金等各种导电金属材料，超薄件的复杂轮廓，微型齿轮等。

多功能数控车铣/铣车复合机床

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

成果简介：所研制的微小型零件显微视觉检测系统，适用于各种块类、板类微小型零件及小模数微小型直齿轮的任意边缘的微米级精度测量和微结构在线快速测量。 技术指标：机床加工范围：轴类零件直径≤Φ140mm，长度≤600mm；盘类零件直径≤Φ400mm；铣削箱体类在工作台面上加工，最大加工尺寸300×300×300mm，借助转台，铣削回转表面工件对角线最大尺寸320mm（选配）。磨削工件外径范围：10～140mm，磨削内孔最小直径：25mm。 机床行程：X向300mm；Y向400mm；Z1（车床）向550mm；Z2（铣床）向500mm。 车削主轴转速0～2000rpm；铣削主轴转速0～8000rpm。所配的铣削机械电主轴转速可达8000r/min，采用BT40刀柄，可换上砂 轮，进行磨削加工。

微小型精密零件检测技术与装备

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

成果简介：所研制的微小型零件显微视觉检测系统，适用于各种块类、板类微小型零件及小模数微小型直齿轮的任意边缘的微米级精度测量和微结构在线快速测量。 技术指标：X/Y方向测量范围：0.01mm-50mm；Z方向测量范围：0.01mm-100mm；X/Y方向位臵检测分辨率：0.05m;X/Y方向测量精度：(1+1000/L)m；可进行模数≤0.2mm微小型模数直齿轮的基本参数、几何尺寸、主要单项误差和综合误差测量。荣获国防科技进步三等奖1项，兵器科技进步一等奖1项， 申请发明专利1项。

微小型器件及微系统高加速度实验与标定技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

利用高速旋转的转子产生的高离心力对在高承载环境下使用的器件进行加载试验，采用成熟试验技术方法和检测手段，实现对微小型机械结构件和电子器件、加速度传感器在高承载环境下的高载荷试验和标定。该设备最高加速度实验值：8万g，最高加速度标定值：1万g，实验对象最大回转半径：50mm，加速度实验精度：3%，标定精度：6%，实验对象尺寸：实验件最大尺寸长度≤18mm，实验件三维尺寸处于直径D=18，高度H=15的圆柱体范围里。适合钢、铝及铜质等各种材质加工的，在高承载环境下工作的机械结构件、电子元器件零部件、各类微小加速度传感器。荣获国防科技进步 奖1项，获国家发明专利3项。

高转速精密微小型数控车铣复合加工中心

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

具有车、铣、车铣、钻、镗、绞、螺纹等多种加工功能，适合加工各种材料如钢件、铝及铜质零部件和各种复杂三维结构件。带有自主开发的国际市场上最高转速、最小刀具适配器的自动换刀电主轴，可配备32把刀具的国际上最小的刀库；可实现精密微小型复杂结构件一次装夹完成全部或大部分工序的完整性加工。机床行程：X向320mm；Y向60mm；Z向270mm；车削主轴转速：0-8000rpm，铣削主轴转速：0-60000rpm，加工精度IT6级；车铣最低粗糙度Ra为0.3m；重复定位精度：X，Y，Z轴±2m，B、C轴±3；x/y/z/B/C五轴可控和联动。轴类零件加工范围：Φ0.1mm-Φ40mm，车铣加工件三维尺寸：0.1×0.1×0.1mm～100×50×50mm。获国家专利1项， 申请3项，荣获国防科工委科技进步三等奖，兵器集团科技进步一等奖。

设备维修信息管理系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

基于局域网的分布式设备维修管理系统主要包括设备管理模块、设备故障信息管理模块、设备维修调度管理、相关管理部门之间的信息传递和权限管理模块、实时监控模块等。本系统可以与ERP、PDM系统集成，也可单独使用，实用于大型企事业单位设备管理、维修、调度和生产实验部门使用。本系统的主要特点是能够对设备静动态信息进行全生命周期管理、单位内部可根据权限设立多个用户端，从厂长、生产调度部门、工艺部门、设计部门、设备管理部门到生产车间或实验室都可入网。支持软件：VC++， Oracle,

高频群脉冲微细电解加工机床

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

具有对微小型、复杂型腔和孔、高硬超高强度钢、不锈钢、高强铝等金属结构件及其模具精密电解加工的能力；主频率20kHz、调制频率100-1000Hz，主轴进给分辨力0.001mm，加工精度可达0.01mm，粗糙度可达 Ra0.03μm。

基于磁记忆效应的微缺陷检测技术及系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

磁记忆检测技术是一种新型无损检测技术，被誉为二十一世纪最有前景的绿色诊断技术。该技术可以对铁磁性构件和机械零部件受损程度进行快速诊断，在检测时不要求清理金属表面和进行人工磁化等预先处理，可以完成疲劳损伤的早期诊断，寿命评估和设备可靠性诊断。可以高精度确定滋生裂纹的位臵、方向以及定位已生成的裂纹。可以有效发现超声、涡流、漏磁等其它无损检测方法难以察觉的微观缺陷。该系统由探头、调理电路、计算机、信号处理软件等部分组成，可以根据需要，做成各种结构的检测装臵，如多探头、单探头检测方式等，可以做成以计算机为核心的检测系统，也可以做成以单片机为核心的便携式检测系统。磁记忆检测技术的用途极为广泛，具有很大的应用潜力和应用价值，可以用于诊断石油和天然气管道，评价各种工艺管道焊缝，诊断鼓风机和泵，进行抽油杆状态快速评价和筛选，诊断气轮机的叶片和叶轮裂纹情况等。主要技术指标：磁场强度测量范围： ＋1500～-1500A/m；测量误差不超过5%，检测速度：0.2米/秒。

快速工装准备技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

成组夹具结构设计技术：基于产品零件族设计可重构、重用的通用成组夹具（多功能通用基础件、可调/可换定位、夹紧元件等），其柔性可以服务于零件族中的全部零件，提高了夹具的利用率，降低成本、缩短夹具准备周期。计算机辅助工装设计：在复杂工装模块化结构设计的基础上，建立工装的功能模型、结构模型和分析计算模型，并以模块装配特征为基础实现计算机辅助工装设计。 计算机辅助工装管理：建立基于网络的工装信息库，实现对工装库存信息的统计分析、检索查询维护和使用情况管理；并可实现与企业现有 CAPP或其他CAX软件集成。

微粉表面积的动态氮吸附测量技术

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

在研究物质的性质时，经常需要知道微粉颗粒的比表面积大小。在橡胶工业中常用的补强剂为固体分散颗粒炭黑，它的比表面积对所填充的橡胶的物理性能产生很大的影响；在催化领域，催化剂的比表面积是表征催化剂化学物理性能的一个重要参数；在冶金、建筑材料等方面的生产和研究中也经常需要知道微粉颗粒的比表面积，所以，微粉颗粒比表面积的测量被许多科学技术领域所关注。本项技术为一种微粉表面积动态氮吸附测量方法及测量仪器，仪器具有良好的测量准确性和重复性，并且操作方法简单，测量速度高。微粉比表面积测量仪由气路系统、测量电路系统和液氮杯（或温水杯）自动升降机械结构三个功能部分组成。在测量过程中，标准样品和三种待测样品分别装在不同的玻璃管中，通入氮-氦混合气，同时浸入液氮中，进行吸附，吸附饱和后，分别对各样品进行脱附，在脱附过程中，计算机采集信号，根据四种样品的质量、电压信号积分值以及标准样品的比表面积计算三种待测样品的比表面积，并自动生成测量结果报告。其主要技术指标为： 可同时测量3个样品；测量精度：2%；3个试样测量时间<10分钟。

声发射传感器特性校准系统

陈柏强

北京理工大学/先进制造与自动化

声发射传感器二级校准系统由宽带声发射源、标准声发射传感器、声信号激励和接收电子装臵及信号采集和处理软件组成，可实现声发射传感器灵敏度测量。测量时，声源换能器与待测声发射传感器面对面放臵，首先，采用扫频信号激励宽带声源换能器来产生声信号，再测量待测传感器的频率响应曲线，并通过比较标准传感器（通过一级校准方法标定的传感器）和待校传感器的频率相应来标定被测传感器的灵敏度。与其它二级校准方法相 比，该测量过程重复性好，且更快捷、方便、有效。