我院2项成果获国家科技奖

2016-01-09

(转自天津大学微信公众号 原作者 宋雪峰 )高速并联机器人如何瞄准“中国制造2025”实现技术辐射和工程应用?高端医药产品精制结晶技术如何突破国外技术封锁推动我国制药产业科技进步?如何为农林废弃物找到焚烧以外的高效利用途径?如何实现柴油机低噪声设计?如何为百年工程奠定安全基础?天津大学的科研工作者聚焦国家重大需求,坚持自主创新,用5项国家科技奖给出了答案。

2016年1月8日,在北京人民大会堂召开的2015年国家科学技术奖励大会上传来消息,天津大学为第一完成单位的5项成果分获国家技术发明二等奖(1项)和国家科技进步二等奖,获奖总数在国内高校中名列前茅。获奖项目中的4项是由天津市推荐,2个项目在多项天津市自然科学基金重点项目及天津市科技计划项目的大力支持下完成。机械工程学院黄田教授、舒歌群教授分别获奖。

打造具有中国自主知识产权的工业机器人

工业机器人是世界第四次工业革命的重要载体,也是“中国制造2025”的重要发展方向。长期以来,在轻小物料高速搬运、包装、分选等方面发挥重要作用的高速并联机器人市场被欧美日的公司垄断,价格居高不下。

研发具有自主知识产权的高速并联机器人新机构,突破技术瓶颈,开发性能优良的机器人产品,成为天津大学机械工程学院黄田教授团队的攻关目标。在国家“863”计划、国家自然科学基金等支持下,黄田等人历经十余年,攻克了高速并联机器人机构创新、设计控制、装备技术等难题,形成了自主研发体系,在国内率先实现了技术辐射与工程应用,获得国家技术发明二等奖。

该技术创新性地提出二平动高速并联机构理念,发明了一种二平动全铰接过约束高速并联机构——Diamond机构,较国外同类机器人采用的Delta机构显著简化,有利于提高面内刚度和重复定位精度,特别适合在平面内作高速平动。该技术还提出一种采用4条平行四边形支链加双平台的新型拓扑构型,发明了一种三平一转高速并联机器人,解决了Delta机构中央支链易磨损的难题。黄田团队还研发了基于综合性能驱动的设计与控制技术和基于高速并联机器人的装备技术,攻克了高速并联机器人机构创新、设计理论、关键技术、工程实践中的难题,实现了结构、技术、产品及工程应用的全面突破。

目前,该成果已在天津力神、石家庄四药、杭州娃哈哈、云南安化等企业建成33条自动化生产线,为企业新增销售额4.97亿元、新增利润1.36亿元。Diamond机器人已出口英国和俄罗斯,两次入选国家重大科技创新成果展,并落户国家科技馆,被评为优秀展品。

瞄准国家经济建设主战场作出天大的贡献

在本次大会上同时获得国家科技进步二等奖,由天津大学作为第一完成单位完成的成果还有“柴油机低噪声设计关键技术及应用”、“高端医药产品精制结晶技术的研发与产业化”和“深大长基坑安全精细控制与节约型基坑支护新技术及应用”。这些项目共同的特点是与国民经济建设紧密结合,特别注重解决企业生产实践中的重大难题。由天津大学机械工程学院教授舒歌群团队联合潍柴动力股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司完成的“柴油机低噪声设计关键技术及应用”创新性地研发出抑制内燃机燃烧粗暴性的燃烧噪声控制技术,提出内燃机轴系三维振动复合减振及低噪声结构设计柴油机整机隔振和基于微粒过滤器的排气消声设计方案,“总体技术达到国际先进水平,在曲轴三维复合减振技术方面居国际领先水平”,在潍柴、玉柴等7个企业、36款178.4万台柴油机上得到应用,协助我国内燃机生产企业10年内跨越欧洲噪声法规3-4个技术阶段。