01. 成果简介 为适应未来水下航行器技术发展的要求，海工装备界在开发具有广域活动能力和高机动性的新型水下航行器的同时，也正在为传统水下航行器寻找更优良的推进和操纵系统。仿生技术则成为水下航行器的重要研究方向。 水生动物经过上亿年的演变和进化，早已在优胜劣汰中将其在水中的运动能力发挥到了极至，其中鱼类和鲸类等哺乳动物的游动方式具有高速、灵活、低噪等特点，其游动和控制姿态能力，是任何装备传统操纵与推进系统的人造水下航行器所无法比拟的。水下仿生技术，通过对鱼类游动机理的研究，利用机械结构、电子设备和功能材料来开发模仿鱼类的操纵和推进模式，并将其应用于水下航行器。 与传统的螺旋桨推进器相比，将仿鱼尾推进器应用于水下航行器，成为新型的仿生水下航行器，具有如下特点：（1）高推进效率，节能；（2）高机动性，灵活；（3）推进系统与操纵系统合二为一，共型；（4）噪声低、环保，隐身能力强。本项目旨在开发“仿蓝鳍金枪鱼潜航器”，以实现产业化为目标，依托清华大学电子工程系和天津高端装备研究院，经前期数年研发，已完成实验室原理样机和试验样机I型，并于2018年10月份在天津东丽湖进行了水试，验证了核心技术。仿蓝鳍金枪鱼潜航器试验样机I型体长2.6米，设计潜深100米，最大航速1.7米/秒（3.5节），速度体长比0.65，功耗0.88kW，处于国际领先水平。经进一步研发和改进，2019年9-10月将进一步试验，预计航速达6~8节，远高于螺旋桨推进平均2-3节的航速。图1 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 总装图 图2 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 下水吊装图 图3 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 水试图02. 应用前景 本成果的新型仿生AUV，推进效率高、自体噪声小、机动性好，速度接近4节，成熟度达到产品化标准，在智慧海洋、智慧海防迅猛发展的新时代，可广泛用于现代渔业养殖、勘探开发、抢险救援、科考研究、水下检修、观光旅游等民用市场，为海洋经济产业发展提供新型支撑手段；同时，也可用于海防等军用市场。03. 知识产权 已申请专利和软件著作权近20项。04. 团队介绍 本项目以电子工程系任勇教授团队为核心，成立了海洋信息与智能装备研究所，隶属于清华大学天津高端装备研究院。研究方向以自主式水下潜航器（Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV）和多AUV水下蜂群为主，包括水下机器人的运动学机理研究、深海环境下的信息交换与处理、深海环境下定位与协同、深海AUV装备的研发制造技术、机器学习理论及其应用技术、复杂生产制造过程的建模与优化调度技术等。近五年来，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等专业顶级期刊发表国际权威期刊论文30余篇。05. 合作方式 投融资 / 商务合作。06. 联系方式 邮箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn

RML63系列超轻量仿人机械臂为睿尔曼公司自主研发生产的6自由度长臂展机械臂，本系列共有三款产品型号：RML63-B标准版、RML63-ZF一维力版、RML63-6F六维力版；

提高板带轧机板形质量的一个重要途径是采用新的板形控制技术。目前普遍采用的诸如加大弯辊力、采用可移动中间辊等手段在提高了轧机板形控制能力的同时，也带来了轧辊剥落、辊耗增加等负面结果。目前国内已经投产的板带轧机在板形控制方面均存在一些不足。 本成果在板形控制和辊形设计思想上实现了突破和创新，通过与宝钢和武钢等大型钢铁企业的合作，获得了板形质量明显提高的实际效果，年经济效益超亿元。获得了包括国家科技进步一等奖、原冶金部科技进步一等奖在内的多项奖励。本成果的主要内容包括： 板带轧机变接触轧制技术 板带轧机变接触轧制简称VCR（Varying Contact Rolling），由与轧机形式相适应的辊形设计（“VCR变接触支持辊”、“均压型PPT中间辊”、“轴向移位变凸度工作辊”和“ASR非对称自补偿工作辊”）及配套的工艺制度、控制模型和带钢平坦度检测装置等多项技术所组成。具有增强轧机对板形的调控能力、提高消化来料板形和规格波动能力、使机架间负荷分配趋于合理、保证轧制过程顺行、提高板形质量和生产率、实现超平材超薄材等极限难轧品种的轧制、降低轧辊及轴承消耗等效果。武钢和宝钢等企业的冷热连轧机已采用了这项技术。 板带轧机板形控制模型 板形控制模型与控制系统是现代化板带轧机的重要标志，是实现板形自动控制的关键。通本单位自主开发了热连轧机板形自动控制模型、板形板厚解耦模型、冷连轧机的弯辊自动设定模型和板形控制目标生成模型，并成功应用于大型工业轧机，属于国内首创。该技术的开发和应用，不仅提高了轧机板形自动控制的水平，改善了产品质量，提高了生产效率，同时也显示在板形控制这个国际前沿领域，我国的理论研究和技术开发已经达到了国际先进水平。

本发明公开了一种轴流掠形叶片，该轴流掠形叶片的表面包括 吸力曲面、压力曲面、上曲面和下曲面，其中，上曲面和下曲面被两 个圆柱体的侧面所覆盖，记上曲面和下曲面对应的圆柱体的半径分别 为 R2、R1，且 R2>R1；以半径 r 从 R1 变为 R2 的一系列同轴圆柱体 的侧面与该轴流叶型相交形成一系列相交面，再将一系列相交面沿平 面展开得到一系列铺展截面，从中得出该叶片的空间积叠线；随着高 度比比值的变化，空间积叠线在 YOZ 平面上的投影线为三次样条曲 线。本发明通过对关键的形状参数进行改进，能够有效解决轴流风机 效率低、噪声大的问题。

宽度小于 4 m 的过流断面，采用侧斜形拦污栅，可以省去清污工作桥，清污方便、可靠，可降低泵站主机运行费用，减少清污工作量和清污费用。

本发明公开了一种渐开线齿轮齿廓修形方法，特征在于，该方 其通过对相互啮合的主动轮和被动轮均进行齿顶修形，使齿轮的齿面 和齿顶以形成的修形曲线过渡，该修形曲线既与齿面未修形的渐开线 相切又与齿顶相切，以保证齿面的平滑过渡以及所述修形曲线与齿顶 的平滑过渡，从而改善轮齿啮入啮出时的接触变形和接触应力。本发 明还公开了利用上述方法得到的齿廓、齿轮以及该方法的应用。本发 明保证了齿面的平滑过渡，又保证了修形曲线与齿顶的平滑过渡，这 样既减小了齿轮的啮入啮出冲击，又保证了传动的平稳性，不仅有利 于齿轮系统的减振降噪，而且延长了齿轮的使用寿命。 

本发明公开了一种仿人工雾霾监测系统与方法，包括透气不透光的前端箱体和后台计算机，前端箱 体内设目标物、恒定光源、图像采集设备和数据传输单元，目标物为红黑相间的棋盘格阵列图片，恒定 光源置于前端箱体内侧顶部;图像采集设备与目标物相对设置，图像采集设备通过数据传输单元向后台 计算机传输数据。后台计算机计算目标图像的颜色特征、形状特征和纹理特征，获得各特征相对于无雾 霾时目标图像对应特征的变化率，根据各特征变化率获得雾霾指数，基于雾霾指数通过映射函数获得雾 霾浓度。本发明从一个新角度实现了雾霾监测，成本低，易部署，能实现整个区域的全面雾霾监测，从 而为空气污染防治提供更加丰富的信息。

现代工业的发展使得用户对板带钢的板形质量提出越来越苛刻的要求，板形控制技术已经成为标志现代化板带热轧机、冷轧机和中厚板轧机的技术装备和自动化水平的代表性技术。北京科技大学陈先霖教授领导的项目组从“六五”至今一直在板带轧制工艺研究、板形控制技术的消化和自主创新领域进行了不懈的努力，取得了多项重要成果并投入实际应用。包括：  能够提供变接触VCL/VCR支持辊技术，自动消除辊间有害接触区，显著改善了轧机的板形控制性能，增加了弯辊调控效果，降低了轧辊消耗，延长了换辊周期。 能够提供高效变凸度HVC/LVC工作辊技术，克服CVC工作辊技术在轧制窄带钢时表现板形调节能力不足的缺陷，实现板形调节与带钢宽度和窜辊量均成线性关系，显著增加轧机的板形调节能力，解放弯辊力，为L1的板形实时控制预留空间。 能够提供非对称ASR/ATR工作辊技术，解决热连轧机组中下游机架不能兼顾板形控制和工作辊磨损控制的难题，在获取好的板形质量的同时实现自由规程轧制。同时，该技术可实现对边部板形要求较高的专用钢的稳定生产。 能够提供均压型PPT中间辊技术，消除了HC轧机辊间接触压力尖峰，解决了轧辊严重剥落损伤问题，提高了板形质量和成材率。 能够提供成套板形控制模型，包括过程控制级（L2）的板形设定控制模型和基础自动化级（L1）的弯辊力前馈控制模型、凸度反馈控制模型、平坦度反馈控制模型、板形板厚解耦控制模型和轧后冷却补偿模型等，实现连续生产过程中高精度的板形自动控制。      以上研究成果在武钢1700冷连轧、宝钢2030冷连轧、武钢1700热连轧、鞍钢1700热连轧、鞍钢2150热连轧、济钢1700热连轧、莱钢1500热连轧、日钢1580热连轧、武钢2800中板等生产线取得了长期稳定应用。 本项目适用于所有的新建和欲改造的板带轧机包括热轧机、冷轧机和中厚板轧机。同时，通过技术集成和转移，可为轧钢技术装备国产化作出较大贡献。 ◆经济效益及市场分析 经济效益主要体现在改善产品的板形质量、提高轧机的生产率和成材率、降低生产成本等方面，同时，由于价格优势，可为企业降低投资成本，节省外汇。市场竞争的压力对新建的和已有的板带轧机的板形控制能力均提出了很高的要求，板形控制技术将成为这些轧机的必备技术。

带钢板形的控制成为世界各国研究的重点。实现板形自动控制的关键是能否实现板形的在线自动检测，因为只有向板形控制系统提供准确而可靠的板形信息，控制系统才能向板形调节执行机构发出正确的调控指令。板形检测装置可分为接触式和非接触式两种，直线型激光板形测量方法属于非接触测量。其工作原理为：使用多个（至少3个）一字形直线激光（简称直线型激光）沿板带轧制方向等距离倾斜照射，再使用多个（至少5个）同样的直线型激光器沿板带带宽方向在板带的中部、边部和1/4边部等重要部位（均匀覆盖整个带宽）倾斜照射。如果板带表面是平坦的，则倾斜投射到板带上的纵、横两向激光线反映在图像中为直带，若板带表面有浪形，则倾斜投射到板带上的纵、横两向的激光线反映到图像中时为曲带。利用数字图像处理技术提取图像中的激光线形，根据所获曲线，分析得到板带的板形信息。该板形检测技术获发明专利1项。这种测量方法的特点： 从一帧图像中获取板形信息，不存在对时间的积分问题，因此从原理上解决了板带在辊道上运动时，由于跳动或摆动而引起的测量误差； 可以获得沿板带宽度方向任意位置的板形信息； 结构简单，便于制造、维护和操作，费用低，可用于各种板带（热轧、冷轧的薄、中、厚板）的板形检测 这种板形检测技术可以广泛适用于钢铁企业的冷轧、热轧及矫直、精整工序的板带平直度的在线测量。