临场感遥控机器人技术 一` 成果简介

一、 成果简介

临场感技术是指通过多传感器子系统将机器人及其现场环境的信号（视觉、力觉、触觉、运动觉等）检测、处理并反馈到操作者处，在操作者周围生成关于远地环境映射的虚拟环境，从而使操作者产生身临其境的感觉。本系统是具有多自由度、具有力觉、触觉临场感的主从遥控机械手装置，该装置一方面通过操作者周围的多传感器系统将操作者的位置和运动信息（手臂和手等）实时检测并作为控制指令送到远地从机械手控制器中；另一方面将远地从机器手感知到的环境信息以及从机器手和环境的相互作用信息（视觉的、力觉的、触觉的）实时地反馈给本地操作者，使操作者产生身临其境的感受，从机器手仿佛是操作者肢体在远地的延伸，从而操作者能够真实地感受到从机器手和环境的交互状况，正确地决策，有效地控制从机器手完成复杂的任务。

二、 技术指标

1．位置控制精度为0.5%； 2．力反馈与控制精度为2%。 三、 应用范围

该系统不仅可以满足空间探索和海洋开发以及原子能应用的需要，而且可以广泛地运用于远程医疗、远程救护、远程教育等领域，以及战场、防化、消防等危险及有害环境中的作业。

汽车驾驶机器人

一、 成果简介

汽车驾驶机器人是在汽车试验中用于替代驾驶员进行操作的机器人。在汽车耐久性试验中需要在与实际行车等同或特定条件下，进行高重复性（万次以上）、长时间性能和寿命的试验，试验人员难于操作，同时人为因素将影响测试结果，而且一些对比性强的试验无法进行。驾驶机器人是汽车试验中的一种新型智能设备。

本成果由非机械耦合性换档机械手、离合器机械腿、制动机械腿和油门机械腿组成，由计算机控制群手协调工作，准确的完成预定的驾驶工作。

本项目于1993年机械部鉴定,获奖后,开发了二种类型:DNC-1型用于轻型车,DNC-2型用于轿车。

我国执行汽车排放法规后，本成果将大量用于汽车耐久性排放试验。在国外同类型产品价格为30多万美元，本产品的推广可节约大量的外汇。

二、技术指标

1、 功能：可完成国际通用的各种驾驶工况。 2、 档位精度：≤ 1mm 3、 换档时间：≤ 2 Sec

4、 车速控制误差：≤ 1 km/h

三、应用范围

适用于汽车耐久性排放试验，测功试验，变速箱同步器性能与寿命试验，传动系试验等。 汽车道路试验数据采集与处理系统 一、成果简介

汽车道路数据采集与处理系统是汽车整车道路试验的重要组成部分, 对汽车道路试验的各种传感器的数据进行采集与处理。它以车轮扭矩转速传感器为核心，综合踏板力、油压、温度以及整车速度等传感器，由便携式计算机和集成化多通道仪表箱组成整车实时动态测试系统，作为汽车制动系统、ABS防抱死系统、传动系统等有关内容的试验研究手段，具有很高的应用价值。

该系统组成如下：一体型工业控制计算机、模拟量输入模块、温度传感器输入模块、应变式传感器输入模块、多通道定时/计数器模块、司机助手（实时显示车速、踏板力等测量参数）、专用接插件及信号转接器、车载电源、车轮扭矩转速传感器（四路）、压力传感器（三路）、温度传感器（五路）、踏板力传感器等。 二、技术指标

 扭矩测量范围： -10000----+10000N.m

 转速测量范围： 0----3000r/min  油压测量范围： 0----30Mpa  踏板力测量范围： 0----800N  蹄片温度测量范围：-10-----+500C  模拟采集通道： 16路  数字采集通道： 8路  采集周期： 20ms  总精度： 0.5%  最大采集容量： 24路  计算机实时显示数据与图形曲线。 三、应用范围

 可进行典型道路工况的车速和驱动轮扭矩同时测量的双参数法，研究汽车行驶过程中的实际负荷状况。  为汽车传动系统台架试验提供道路载荷谱。

 通过对管路压力、踏板力、整车速度与车轮扭矩和转速的同步测量，从幅值和时序上可以对汽车制动效能及其恒定性进行定量分析。

 由于能够同时获取汽车制动过程中前、后轮制动器制动力，使得可以按照EEC制动法规对前、后制动器制动力的分配特性（尤其是变比值分配特性）进行实验研究，确定制动系统的匹配特性。

 可进行ABS开发性及评价试验。

高精度扭矩转速传感器

一、成果简介

随着工业技术的发展，旋转机械的扭矩与转速的测量和控制显得越来越重要，迫切需要高精度的扭矩转速传感器。目前，国内该类产品主要为相位差式，而国外已发展为应变式。本项目成果为应变式旋转件扭矩转速测量用传感器。该传感器由应变式扭矩测量体、内置式信号调理模块、非接触型信号耦合器以及二次仪表组成，分为台架式与车轮式两类。 二、技术指标：

500Nm、2000Nm、±10000Nm 转速量程： 扭矩 50Nm、0――6000rpm 精度： 0.5％。

输出方式：频率量10KHz—90KHz

模拟量 0—5V

三、应用范围

主要用于动力机械（电动机、内燃机、发电机、泵等）、工程机械（搅拌机、变速器、钻探机等）以及各种加工机械（加工中心、自动机床等）转轴的扭矩、转速和功率的测量，可配合电机调速装置进行输出轴的扭矩转速伺服控制，是构成旋转件功率控制的重要部件；在不改变汽车车轮距以及安装方式的情况下，实时测量汽车行驶过程中车轮上的扭矩和转速，为汽车整车传动系统、制动系统的性能和匹配分析提供实验手段和数据依据。

汽车球铰性能及寿命测试系统

一、成果简介

本成果是汽车安全关键件—转向球铰和摆臂球铰器进行性能和寿命试验不可缺少的智能化设备。本系统由性能测试台和寿命测试台组成，具有独创的新颖的设计，能够真实模拟球绞的实际工况，精度高，工作可靠，自动化程度高等特点。本成果于1995年经机械部鉴定及获奖后，已用于实际生产5年，工作运行良好，并产生了较大的经济效益。

二、技术指标

1、 测矩精度：≤1gcm 2、 测隙精度：≤0.01mm 3、 双轴加载能力：≥6T

三、应用范围

适用于各种车型的球铰性能及寿命试验。

彩电高压包自动装配线

一、成果简介

本成果用于电视机高压包的自动装配，它由磁芯自动送料，涂环氧胶，装气隙片，装线包，装磁芯，装卡环，涂快干胶，电感测量及成品下线等工位组成。在自动线中开发并采用了6个装配机械手，由计算机控制运行。高压包为抗电元件，通常由人工徒手装配，工作条件和操作十分艰苦，单调。本装配线由二人操作，不仅可改善劳动条件，而且保证装配质量。装配线各工位均设计有独创的自动机，也可组成人机结合式的半自动装配线。此时，装配工需7人，产量可提高二倍，劳动条件也可大大改善。 二、技术指标

1．操作人员数：2人 2．自动线节拍：10sec 3．单班质量：3000只

4．装配线尺寸：2.5m×1.7m 三、应用范围

彩电高压包生产厂家。

汽车变速箱同步器性能及寿命测试系统

一、成果简介

本成果能够准确地测定变速箱在换档过程中换档力的变化曲线,用于同步器质量的评定及其开发与改进设计。在本系统中,研制了一种七杆式无耦合换档机械手,并具有测力功能,节约外汇20万美元,此外还开发了机械惯量电模拟新技术,并提供计算机应用软件一套。具有广阔的应用前景。本成果在跃进集团公司已使用多年,性能良好。 二、技术指标

1．试验对象：轻型客车及各型轿车用变速箱同步器 2．测矩精度：<=1% 3．测力精度：<=0.5% 三、应用范围

除应用于汽车同步器性能评价、质量控制和设计开发测试外，电惯量技术可取代其它具有大尺寸机械惯性轮的设备。

车载雷达水平基准系统

一、 成果简介

本成果根据车载雷达的高度机动性能要求，能够快速，准确的建立水平基准，供天线定位，并为陀螺定位仪及GPS定位仪提供平台信息。本成果属于计算机控制的大负载、多定位快速调平系统，具有全新的独创设计。 其关键技术有：

1、命名为“追逐式的”调平机理及其计算机控制软件； 2、结构新颖，无需液压锁的内锁紧大负载液压油缸。

本项目于1992年由总参鉴定，国家科委验收并获奖，现已应用于386、373、3829、586E等多种型号装备。形成模块化产品。 二、技术指标

根据模块化设计要求，本成果技术指标分多类。 1、水平定位精度：3’，5’，10’ 2、调平时间：3min

3、平台负载：16T，24T，32T，48T

4、支承跨度：2.5m，3.0m，3.5m，4m，6m 5、平台稳定性：5/年 三、应用范围

适用于各种车载设备，重型设备的快速调平。 便携式（智能化）机动车尾气综合测试仪

一、技术指标

能满足国家环保局关于对汽油、柴油型机动车尾气中一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、氧及烟度成分的准确测量，为2001年开始在我国大中城市实行机动车新的排放标准创造监测手段。 二、市场预测

在全国各车管所、主要汽车厂、改装厂、交警中队各备一台计算机，全国至少需上万台以上。该项目是我国科技部一九九九年发布的

1999~2000年科学仪器科技攻关招标项目，属国家级高新技术项目，应用推广前景很好。 三、投资规模

研制及样机鉴定费用约80万元。正式生产、销售该产品时的投入资金是批量。中等批量生产和测试设备投入约1100万元。 四、效益分析

科技部、中科院、国家环保总局召开的专家组认为每台售价2万元左右将有强大的竞争力，按毛利率30%计，批量生产后经济效益应十分可观。

冲击回波式液/料位测量技术

一、成果简介

本成果属于工业技术领域，电子信息类，仪器仪表技术。本技术利用探测头对金属容器的器壁进行激振，针对拾取的冲击信号波形，通过现代信号处理技术，分析判定液/料面状况。因此可以作为液/料位开关用来报警。也可以结合位置伺服机构，实现液/料位的连续测量。本技术的特点一是实现非接触式测量，测量仪器所有部件不与被测液体或物料接触，测量过程完全在容器外部进行，测量结果完全不受容器内部介质工况的影响，可靠性高，测量仪器易于保养和维修，无污染。二是将现代信号处理技术应用于回波信号的处理和特征提取，从而保证液/料面位置测量结果准确可靠。 二、技术指标

1．绝对测量精度 +10mm。 2．测量比重范围大。 三、应用范围

适用于石油、化工领域的原油、成品油、乙烯、玻璃溶液等液面的测量，以及储运部门的液料位测量。本技术也适用于冶金、煤炭、建材等行业的粉煤灰、催化剂、水泥等粉末的料位测量。

车辆实时定位技术与车辆监控系统 一、成果简介

随着公路建设和汽车工业的飞速发展，车辆的实时导航和监控越来越受到人们的普遍关注，其中车辆实时位置的确定及位置信息的无线传输是车辆导航与监控系统中的关键技术。本项目将全球定位系统(GPS)、航位推算(DR)、电子地图匹配(MM)及GSM短消息服务(SMS)有机结合。目的是准确地确定车辆行驶的实时位置，并借助目前已有的GSM通讯系统实现车辆运行信息的无线传输， （1） 公交车辆实时定位技术

采用先进的地图匹配技术，结合公交车辆行驶的特点，无需在公交车上安装GPS就可准确确定车辆的实时位置。利用此定位单元，借助无线通讯系统，可以建立城市公交车到站时间的预报系统。 （2） GPS/DR车载定位单元

可以有效地克服GPS信息被遮挡的问题，确保定位结果的连续性（有些GPS产品具有直线递推功能，但弯道时就无能为力了）。

（3） 车辆自主导航与车辆监控系统专用GIS

针对车载GIS的特点，我们开发、研制了不基于Mapinfo,Arcinfo,GISInfo下的车辆导航电子地图（GIS）。配合地图匹配技术，可将车辆位置准确地显示在道路上，避免了车辆定位中的“上房下河”现象。 二、技术指标

（1） 公交车定位系统的定位误差50m，定位单元的成本

仅200-300元，其成本是GPS定位方式的1/3-1/4。

（2） 在汽车行驶过程中，GPS/DR定位系统保证在90%

的时间内收不到GPS信号时仍能正常定位。 （3） GIS下的地图匹配精度为5m。 三、应用范围

公交车、出租车、特种车辆的实时监控与管理。

长寿命高可靠性较高精度挠性陀螺仪技术

一、成果简介

本项目依据挠性陀螺仪现代设计理论和方法，将有限元分析，可靠性分析，尺寸稳定性处理等方法应用到挠性陀螺仪的设计研制过程中，并通过采用一系列延长陀螺仪寿命的有效措施，如进行轴承精化，采用合适的弹性加载环等，有效地延长了陀螺仪寿命。

主要技术创新点：进行了陀螺仪总体参数的优化，选择了适当的动量矩和品质因数，还优化设计了力矩器、传感器和挠性细颈的有关参数；利用有限元法在国内首次建立了陀螺转子体质心位移温度系数模型；设计了单平衡环和双平衡环两种整体式结构；对接头细颈尺寸采用了固溶、时效及稳定化处理，并采用了以刚度检测为主，尺寸仅作参考，边检测边研磨的方法来控制细颈尺寸。

二、技术指标

依据该技术研制的LH-1挠性陀螺仪的主要技术指标为 偏置稳定性 <0.01°/h 寿命： >10000h

三、应用范围

本技术适用于舰船导航设备，如陀螺罗经、平台罗经、方位水平仪及中等精度惯导系统等。LH-1挠性陀螺仪所采用的各项先进技术具有普遍意义，可以推广到其他相关的仪器设备的设计研制之中。

SAFMS型六维腕力传感器

一、 成果简介

SAFMS型六维腕力传感器是机器人最重要的传感器之一。现有的系列级别包括：5公斤级、10公斤级和15公斤级三种作业型。其特点是：可根据用户的需要和要求，定做不同规格（如不同大小、量程、体积）和维数的腕力、指向力、足底力、基座力等机器人传感器或工业用测力传感器。 二、 技术指标

1． 测量精度：1% F.S. 2． 动态频率：200 HZ 三、 适用范围

SAFMS型系列六维腕力传感器不仅可广泛应用于各种工业机器人、智能机器人及遥控机器人，也可用于工业领域的多维力/力矩测量以及体育训练中的运动分析等领域。

高速率挠性陀螺仪技术

一、成果简介

本项目依据挠性陀螺仪优化设计，热设计和等刚度设计等理论和方法，有效的解决了挠性陀螺仪大的跟踪速率和一定的陀螺精度的矛盾。

主要技术创新点：进行了挠性陀螺仪总体参数的优化，合理解决动量矩、力矩器标度因数与精度三者之间的矛盾；进行了挠性陀螺仪内部温度场分布的有限元分析；进行了高速率挠性陀螺仪力矩器的热力学仿真；对挠性接头采用了双平衡环和等刚度设计理论；力矩器磁钢采用了高性能永磁体材料的双磁钢形式。 二、技术指标

依据该技术研制的YT-1挠性陀螺仪的主要指标为： 偏置稳定性 <0.05°/h

跟踪速率：200°/s 寿命： >5000h 尺寸： φ34×65 三、应用范围

本技术适用于鱼雷捷联惯导系统，也能应用于战术导弹及其他武备系统的捷联惯导系统中。

高精度挠性陀螺仪技术

一、成果简介

本项目依据挠性陀螺仪优化设计、等刚度设计和永磁电机设计等理论和方法，设计研制了高精度挠性陀螺仪。

主要技术创新点：进行了高精度挠性陀螺仪的总体参数优化，进行了力矩器、信号器和双平衡环挠性接头的参数优化；设计研制了达松伐尔型永磁电机及其相关的驱动与闭环控制电路；采用了挠性陀螺仪电调谐技术。

二、技术指标

依据该技术研制的LH-2挠性陀螺仪的主要技术指标为 偏置稳定性 <0.005°/h

寿 命：>10000h

三、应用范围

本技术适用于平台罗经，方位仪，找北仪等导航设备。