潍坊市智能农业装备重点实验室
发布时间:2018-11-20  

一、主要研究方向:

1.智能机器人研究与开发

以智能传感和控制、机器人运动学和动力学分析与仿真为研究核心,主要研究机器人控制理论、机器人运动规划与控制、传感信息处理和多传感器信息融合、多机器人协调、工厂自动化等方面的研究,将持续的为企业提供新产品的创新设计、虚拟仿真、样机试制、可靠性测试,以及产品全过程的优化。

1)根据搬运机械手的工作要求,确定设计方案。分析底座、大臂、小臂、手腕、末端执行器之间的传动原理,并对机械结构进行具体设计,利用三维软件建立机械手各部件的三维模型,装配和并检验各部件之间是否存在间隙、干涉。

2)根据D-H法建立机器人坐标系,进行运动学和动力学分析。在对智能路径规划方法研究的基础上,提出基于人工免疫算法的机器人路径规划,并对免疫算法进行了详细设计。

3)应用ADMAS软件对搬运机械手进行运动学动力学仿真。基于有限元理论,运用ANSYS有限元分析软件,对大臂、小臂进行力学分析,确保结构设计的可靠性。

4)为了降低搬运目标定位算法的复杂程度和运算量,设计一种融合激光和视觉信息的搬运机器人目标定位方法。搭建由DMC运动控制器、数字摄像头以及PC机组成开放式智能型搬运机器人控制系统。采用模块化和面向对象的设计方法,利用Visual C++开发应用控制程序。

2.智能农业装备

主要研究农业机械、农业装备智能化技术、农产品加工机械、CAD软件应用、仿真分析与优化等。以新型农业机械的研制与开发、数字化设计方法及其建模为研究特色。

1)玉米苞叶物理力学性能以及动力学性能研究

玉米苞叶作为一种生物材料具有抗破坏的基本强度和基本的破坏形式,同时在苞叶剥离与粉碎过程中苞叶与果穗作为一个整体抵抗苞叶剥离元件施加的剥离作用,以及苞叶抵抗粉碎元件施加的粉碎作用,存在某种合理的剥离与粉碎形式。

2)玉米联合收获机技术与智能装备研发

通过对苞叶剥离与粉碎形式的分析,提出一种弹性刷式苞叶剥离元件和滚筒式粉碎元件的设计方案。苞叶剥离元件在与玉米果穗接触过程中需要与果穗产生相对运动,并对果穗和苞叶施加弹性打击力,实现对苞叶合理的剥离形式。粉碎元件与苞叶接触过程中产生相对运动,并在高速运动下进行撕扯、粉碎。在此基础上设计新型苞叶剥离与粉碎装置样机,对物理样机进行性能分析和改进设计,通过物理样机苞叶剥离与粉碎试验确定最优参数。

3)自走式蔬菜精量播种技术与智能装备研发

进行虚拟样机试验。分析排种元件在作用过程的变形情况和作用机理以及排种元件的变形量和相对速度等参数对动态作用力影响规律与排种的关系,优化排种元件的结构参数,为物理样机设计提供依据。设计加工物理样机并进行高速摄影观察。重点分析排种元件的作用过程和排种情况,确定所设计的排种元件是否实现了合理的排种形式,以此进行改进设计并分析样机的工作原理。在优化设计的样机基础上进行排种试验。研究蔬菜播种机的结构和运动参数对排种质量的影响规律,确定影响排种效果的主要因素并优化样机的参数配合,并进行综合排种试验,检验蔬菜播种机的实际排种效果。

4)拖拉机智能化关键技术研究

针对我国大马力拖拉机缺乏动力换挡、无级变速、负载传感液压提升等核心技术,重点开发动力换挡和无级变速传动箱、悬浮式转向驱动桥、智能操控和安全驾驶室、负载传感电液提升器等核心技术与关键零部件,研究节能降耗制造工艺、产品全生命周期设计与评价、信息化、数字化、网络化等拖拉机智能制造技术,建立拖拉机智能制造方法与技术体系。

3.机器视觉与智能检测

主要研究工业机器人视觉、模式识别、智能巡检设备等。包括测试系统特性,故障探测传感器、中间变换装置、显示记录装置以及信号分析与处理、机械设备的振动及噪声监测与故障诊断、润滑油磨粒检测、温度监测、超声波和射线探伤及声发射技术。

1)齿轮箱故障诊断系统开发

采用最新时频分析方法对齿轮箱的非平稳信号进行分析和处理,能够准确捕捉隐藏在信号中的故障特征,可以提高齿轮箱故障诊断的准确度。以虚拟仪器技术为平台开发了齿轮箱故障诊断系统。

2)机械振动检测系统研究

揭示机械振动信号的标度转折现象,并以这种转折现象为基础,提出了基于时间序列多标度指数特征的机械故障特征提取方法。该方法对非平稳非线性的机械故障信号具有良好的特征提取效果,在一定程度上弥补了传统机械故障诊断方法的不足。

二、管理体制与研究机制:

控制固定科研人员规模,增加流动科研人员规模,实行可上可下、能者上庸者下、灵活机动的人才运行机制,以形成适度竞争、紧张而活泼、踏实高效的科研氛围和学术风气。进一步严格财务报销和设备购置审核制度,使有限的科研资金发挥更大的效用;进一步严格设备使用和维修制度,使主要科研设备、仪器等能够长期维持正常、高效运转;进一步完善人才引进和使用制度,大力引进有生科技力量;进一步完善技术合作和设备开放制度,以进一步加强与其它高校和企业的合作,并进一步提高主要科研设备、仪器的利用率;进一步完善科研奖励制度,有效提高研究人员的积极性。

三、十三五期间主要建设任务

1.(兼职)研究生导师至少2人。

2.建成市级以上科研平台或产业创新联盟至少1个,建设省部级科研平台1个。

3.立项国家级项目不少于1项(包括对应层次的横向项目)。

4.师均年科研经费不少于10万。

5.高层次成果(检索、A类、B类、著作、发明专利、高层次艺术作品)师均不少于2.5项,其中理工科发表SCI一区检索学术论文不少于2篇(或5项发明专利)。

6.获市厅级奖励至少1项。

7.获得1个可持续转化的成果,或长期合作的企业及行业,每年到账经费理工科不少于4万元。

8.成果转移转化1项,取得经济效益不低于800万元。

9.相关专业本科学生在学期间产出代表性学术成果4项;开发各类高质量课程;获得省部级及以上优秀教学成果奖、教材奖1项;主持省级以上教研项目1项。

10.举办省级及以上学术会议1场,国际访学、进修不少于1人次;团队参加国家级学术会议的人员达到100%,每个研究方向在国家级学术会议上做学术报告至少1次。

11.用于高层次人才培养的专业或科研实验室1个;学科图书资料(包括专业期刊、重要图书、数字资源库等)具备一定规模。

12.整体条件达到硕士授权点申请条件要求。