北京理工大学科技成果专场推介(七)
一、成果介绍
1、球形两栖机器人
【成果简介】本团队面向水下、滨水过渡区域、浅滩等地形环境,在科技部863项目和国家自然科学基金项目的持续资助下,研发了系列小型球形水下机器人,可实现水下三维运动、移动目标跟踪、多机器人编队等功能,定位于水产养殖、水污染检测、市政管道检测和教育娱乐行业等四大领域。球形水下机器人主要技术指标:
质量:6kg
球体直径:0.35m
机器人下潜水深:0~100m
水中巡航速度:1Kn
水中定位精度:0.1m
航向角控制精度:0.5°
续航时间:2h
平均功率:64.5W
水中通信范围:0~100m
【应用领域】水产养殖、水污染检测、市政管道检测和教育娱乐行业。
【市场前景】相比现有的水陆两栖机器人,本技术通过应用球壳浮力补偿、电动喷水式推进器等方案,可以实现自主悬浮,同时减轻机器人自重,减少能量消耗,若成功实现应用,可大幅改善水陆机器人使用现状。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已经申请专利;
3、已授申请发明专利6项,授权6项。
【合作方式】合作开发、技术许可或其它方式。
2、警用催泪喷射器内容物的绿色回收技术
【成果简介】警用催泪喷射器作为单警装备之一,大量存在于我国的各级公安机关的库房和民警手中。由于有效期为三年,很多配备的催泪喷射器还没有使用已经进入到报废期限。而催泪喷射器不同于警棍等装备,后者可以简单地进行再利用,而催泪器外面有金属外壳和聚合物外壳,里面有液体溶液内容物,主要为有刺激性的催泪剂和复杂的溶剂组成,难以简单回收利用。现在通常采用焚烧的手段来处理催泪器内容物。
针对这种复杂情况,尤其是液体内容物,本团队开展了相关研究,针对不同催泪刺激剂的成分,进行了深入研究,取得了具有自主知识产权的处理技术,并且已经申请多项发明专利,并且获得两项专利授权。通过这项技术的应用,我们可以把液体内容物进行有效回收,催泪剂可以再利用,溶剂也可以通过提纯技术,再次进行使用。这是一个变废为宝的过程,减少了污染的排放和降低了库房长时间保存过期催泪器的不安全隐患。
【应用领域】警用催泪喷射器绿色回收和高效处理
【市场前景】本技术能够应用于过期警用催泪喷射器的回收和再生,是一个特殊的领域。市场规模巨大,现在全国还没有任何企业进行这方面的工作,公安系统急需本技术应用于实际。据了解现在处理方法,都是通过焚烧来处理催泪器内容物溶液。还未见这方面的技术在实际中应用,不存在同行业竞争。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已申请专利2项并获得授权。
【合作方式】合作开发、技术许可、技术转让或其它方式。
3、高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台
【成果简介】本成果是一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台,包括平板、斜板、底板、支架、垂直滑块、水平滑块、电机、滚珠丝杠、冗余连杆机构和从动同步轮。本发明能够方便的自动进行高度和角度调节,减少了动物训练过程中器械的拆装工作,提高训练效率。
【应用领域】实验教学
【市场前景】本成果可大幅减少实验设备装卸及调整时间,提高实验效率。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已申请专利并获得授权。
【合作方式】合作开发或其它方式。
4、基于中腰辅助运动的四足机器人
【成果简介】本成果是一种基于中腰辅助运动的四足机器人,包括左前腿、右前腿、前机身、中腰、后机身、左后腿以及右后腿。采用中腰结构辅助四足机器人运动,能够减少因控制复杂而引入的系统紊乱和低可靠性等问题,提高机器人的运动灵活性和越障能力。同时通过中腰更好地实现四足机器人转向等运动以及四足的步态协调运动。
【应用领域】智能机器人、智能防务、消防救援等
【市场前景】本项目若成功应用,可大幅减少现有机器人出现故障的可能性,同时提高机器人的灵活性,让智能机器人得到更广泛的应用,具有良好的应用前景。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已申请专利。
【合作方式】合作开发或其它方式。
5、计算机辅助装配过程管控系统
【成果简介】本成果针对复杂产品装配车间存在的数据全面实时采集和管理困难、生产调度困难、装配现场需求响应不及时、完整准确的产品装配数据包的输出难以实现等问题,提出了一种基于工作流的结构化装配工艺设计和装配过程管控技术方案,以及基于数字孪生的复杂产品装配过程同步建模与仿真技术方案,可用于航天、航空、船舶、兵器等复杂产品装配车间的电子化数据采集与管理、运行状态的同步建模和实时监控、现场需求的快速响应与处理、完整准确的产品质量数据包输出以及物料的动态跟踪管理。
【应用领域】适用于航天、航天、兵器、船舶、电子等复杂产品装配/机加车间管控、质量数据包输出和结构化工艺设计等方面。
【市场前景】本项目有效利用了工作流和数字孪生技术,为复杂产品装配车间数字化和智能化管控提供新的方法,并取得良好的应用效果。经部分单位试点应用,相关技术问题处理效率提升50%以上,车间物料配套效率提升40%以上,装配综合效能提升30%以上,具有良好的应用前景。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已申请专利及软件著作权;
3、已授权专利4项、受理7项、软件著作权8项。
【合作方式】合作开发或其它方式。
6、具有眼动追踪功能的波导式集成成像三维显示系统
【成果简介】集成成像三维显示领域中,传统的集成成像系统是利用微透镜阵列来记录和再现物空间三维信息的一种真三维显示系统,可实现单目立体成像显示,但其存在体积大、重量大、结构复杂等缺点,难以实现一体化的单目立体三维显示;并且现有集成成像三维显示系统不能同时实现高透过率、大系统光瞳的视透型三维显示。更进一步的,目前的三维显示系统功能单一,缺乏人性化设计,无法实时显示人眼动态。
本项目发明了一种性能优化的有眼动追踪功能的波导式集成成像三维显示系统,通过引入衍射光学元件克服技术背景中所述的体积大、重量大、结构复杂等缺点,实现一体化的单目立体三维显示;同时引入波导这一光学元件,实现离轴、高透过率、大系统光瞳的视透型单目立体三维显示。更进一步的,本发明的系统引入红外眼动追踪技术,检测使用者的眼睛动作,再设置相应动作反馈系统,便可以相应实现随着人眼动作切换不同三维显示信息的功能。
本项目的应用,将使得集成成像三维显示系统的整机结构更加轻便、紧凑,且更加符合人眼的观看需求,使得这一技术向着一体化、市场化逐步迈进,有望在未来的三维显示领域占据一席之地。
【应用领域】主要用于显示领域,可以头戴式显示器、电视、电影屏幕等形式进行应用
【市场前景】与现有的波导显示技术相比较,本发明有效减小了显示系统的体积与重量,更加轻便易携。因此,有望与现有的眼镜式、头戴式显示技术进行市场竞争,以更好地观感吸引更多的用户。相较于分时眼镜,本发明可以通过对眼球的追踪切换相应的三维信息,具有反馈功能,因此更能满足消费者的观看需要,具有更多的吸引力。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已申请专利并获得授权权。
【合作方式】合作开发、技术许可或其它方式。
7、基于全息衍射光学元件的消色差的波导显示系统
【成果简介】本项目发明了一种基于全息衍射光学元件的消色差的波导显示系统。该系统包括输入耦合器、波导、输出耦合器,当彩色光线通过准直透镜后照射到作为输入耦合器的透射式平面光栅时,平面光栅发挥色散特性,将光色三成不同颜色的光波按照不同的角度进入到波导中,然后光继续在波导中传播,当光传播到作为输出耦合器的反射式体积光栅时,光波又被体积光栅调制,使发生色散的光波以同一方向反射出波导,进入到人的眼睛,使得人眼可以看到彩色的图像,从而达到消除色差的目的。
相较于传统方案,本发明设计的基于三次曝光的三层反射式体积光栅的波导显示系统,可以在不降低衍射效率的情况下消除色差,且用平面光栅代替棱镜发挥色散作用,又利用反射式体积光栅进行波导,在不增加波导系统的体积和重量的同时达到消色差的目的,不会带来衍射效率降低、系统的体积和重量增加等负面影响。可以广泛应用到显示系统领域。图1.本项目研发的装置样机
【应用领域】防务、医疗、教育、影视娱乐等
【市场前景】本技术提出的全息衍射光学元件的消色差系统利用平面光栅进行色散,用反射式体积光栅进行波导消色差,整个系统衍射效率高,体积小,重量轻,便于佩戴,易于实现,有很大的应用市场和潜能。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已申请专利权并获得授权。
【合作方式】合作开发、技术许可或其它方式。
8、超轻薄宽光谱全息天线
【成果简介】传统的光学天线通常要求光学天线中的透镜系统具有大口径,大口径的光学透镜制造难度高,配合较高的相对安装精度,引起成本的大幅增加,且大尺寸的光学透镜一般比较笨重,更给装调对准等安装工作带来了难度,也带来一系列的技术难题,大大影响了光学天线的效果,限制了空间光通信技术的发展。
本发明旨在克服现有技术中的问题,提供一种制作简单、可以集成到其他系统中、兼具探测功能的全息天线。本发明的全息天线利用基于同一基底的一系列光栅实现光收集/发送、分光/合光,以及光电转换的功能,不依赖透镜系统,可以同时满足超薄尺寸和大孔径的要求,且不带来制作难度和成本的增加,也利于安装定位。
【应用领域】光纤通信技术,空间光通信
【市场前景】本技术不依赖透镜系统,同时满足超薄尺寸和大孔径的要求,且不带来制作难度和成本的增加,也利于安装定位。具有巨大的应用潜能。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已申请专利并获得授权。
【合作方式】合作开发、技术许可或其它方式。
9、绿色高效制备纳米纤维素
【成果简介】纳米纤维素材料是以棉、木桨生物质经过化学或机械等处理技术得到的尺寸在纳米级的纤维素产品。主要分为纳米纤维素晶体CNWs、纳米纤维素纤维CNFs两大类。由于CNWs、CNFs二者均具有结晶度高、可降解、高强度、极低的热膨胀系数等优势,可被广泛用于生物医学、汽车制造、航空航天、3D打印、建筑、军工特殊材料、电子产品、化妆品、涂料、油漆、食品、造纸、复合材料和聚合物增强等领域。
本团队研制了一种新型复合纳米化技术,实现纳米纤维素的量化制备,解决量化制备过程中的酸化、均质化、液体回收与净化循环利用技术,该技术国内外均无文献报道。
【应用领域】生物医学、汽车制造、航空航天、3D打印、建筑、高性能复合材料材料、电子产品等领域
【市场前景】该纳米纤维素材料新工艺,具有“一线两种产品,尺度可控、成本低、得率高”等特性,主要用于高性能复合材料、造纸涂料、3D打印、食品医药及建材等领域,在这些领域起支撑性作用,为我国新兴产业的发展奠定基础。
产品在军工产品、新能源汽车内饰件、涂料造纸均得到显著的应用效果,未来我国将以每年数百吨的需求增长,未来六年将达到5000吨的需求,目前我国市场价格,湿料30-40元/g,干粉70-85元/g,十分昂贵,本项目的工程化将使产品达到4-10元/g,满足我国日益增长的需求。与同类产品相比,本技术过程酸全部回收,具有环保清洁,制备过程短,成本低的优点。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有;
2、本项目已申请专利;
3、已授权专利4项。
【合作方式】合作开发或其它方式。
二、联系方式
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