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科技让生活更美好
——上海大学十大科研项目亮相中国国际工业博览会
2019年09月17日  作者:吴苡婷   编辑:chunchun   审核:刘纯  版面:A4

  9月17日—21日,第21届中国国际工业博览会在上海举办。本届工博会以“智能、互联——赋能产业新发展”为主题,有来自全国25个省、市、自治区,以及海外27个国家和地区的2610多家展商参展。其中,上海大学在工博会上集中展示近年来最优秀的科技成果。

出海入地   “智”造国之重器

  在本届工博会上,一艘3.5吨重的“精海”无人艇在上大展区“破浪出海”。这艘由上海大学无人艇工程研究院40余名高精尖人才自主研发的水面无人智能测量平台,自2009年开始至今已完成9型无人艇研制,摘得包括国家技术发明奖二等奖、上海市科技进步奖一等奖等10多个重量级奖项。

  “精海”无人艇配备智能控制系统可实现自主感知、自主循迹、自主避障、自动布放回收等功能,搭配不同的任务载荷执行复杂岛礁海域自主测绘、海洋环境自主监测、危险海域应急监测处置、水下考古探测和军事巡逻警戒探测等任务。

  “精海”无人艇已创下多个“首次”:首次自主完成南海西沙及南沙岛礁测绘、首次完成无人艇参与南极科考测绘、首次完成我国无人艇首次海岸带综合地质调查任务。2018年,“精海”无人艇还参与东海“桑吉轮”碰撞爆燃事故处置工作,开展了溢油区自动采样、沉船实时扫测等作业,是我国首次采用海洋无人艇这一新技术手段完成海洋灾难环境下的应急探测,为后续评估和处置提供了重要数据支持。

  广阔蓝海有蛟龙腾跃,狭窄空间也有智能“慧眼”。一套基于增强现实的长距离狭窄空间无人巡检系统在本次工博会揭开神秘面纱。该系统设备不仅能够在无人为辅助的情况下自动运行,还装配了光学、激光、红外、气体检测等多种传感器同时采集数据;再通过数据的分析处理识别病害,判断危险情况,可完成长距离狭窄空间结构安全精细化检测、可视化病害追溯和智能化诊断分析,形成完整的地下通道结构安全综合保障体系,能够有效预防结构安全风险,确保城市安全。

自主创新   铸就真“材”实料

  模具材料一度严重制约我国高端模具产业的发展,在上大,吴晓春教授带领“先进工模具材料及应用技术研发团队”深耕模具钢研发制造。该项目主要针对高端热作模具钢、塑料模具钢、冷作模具钢和高速工具钢,从基础前沿、共性关键技术到应用示范的全流程协同创新制造理念出发,重点解决影响工模具使用寿命的系列问题,显著提高我国高端工模具钢性能及质量的稳定性。团队近期的代表性研究成果包括:单件模具重达5吨的大型压铸模专用材料、大型无缝钢管芯棒、大型塑料模块、热冲压专用模具钢等,填补国内空白,打破垄断,领跑高品质工模具钢“中国制造”新时代。

  而在M3组织理论创新基础上研发的高性能钢,也是上大出征本次工博会的亮点项目。该项目创新提出了“多相、亚稳和多尺度”M3组织性能调控理论和技术,解决了钢铁材料强度与塑韧性倒置的难题,获2018年国家技术发明奖二等奖。首次工业生产出第三代中锰汽车钢,解决了工业生产中的关键技术;提出了中锰钢温成形技术;在侵彻机理研究基础上,建立了弹靶-板厚-硬度的关系,改善了装甲钢性能;研制出了1200—2000MPa系列装甲钢应用于我国主战坦克、轮式战车、轻型战术车辆等军事装备中。

  除了这些“钢铁之躯”,新型涂层同样引人注目。此次参展的石墨烯超级导热高红外辐射率散热涂层,就是一种全新的电子电器产品导热、散热技术,尤其适合大中型电器、电子设备的散热。涂层厚度薄、强度高、耐划伤、易清洁,具有超过石墨的导热率和接近黑体的红外辐射率,具备优良的传热和散热效率,还具有良好的疏水性能,是一种水性环保产品,已经通过欧盟SGS安全检测,与食品接触无毒无害。目前,该技术已经在高端工业产品、军工产品、高端家电中实例应用。

减排治污   守护蓝天绿水

  绿水青山就是金山银山,上海大学一直致力于用科技让“天更蓝、水更绿”。本届工博会上,上大在工业废气治理方面的创新突破值得期待。研发团队在石墨烯微结构调控技术的基础上,将石墨烯改性复合催化材料应用到VOCs的治理技术中,污染物去除率高,对有机污染物具有选择性高效分解的优异效果,实现了工业废气完全达标排放的理想效果。中船工业集团首套RTO+转轮工业废气治理装置排放标准优于国家标准6倍,获得工信部绿色制造专项支持。

  而新型纳米气泡设备项目则为治水带来福音。该设备采用全新运行方式,减少了设备的故障率,方便维护,且降低了大约一半的能耗。同时极大地提高了纳米气泡的产生量,从原来的微纳米气泡设备变成真正意义上的纳米气泡设备,设备出口溶解氧浓度更高,能更有效地对黑臭河道进行治理,提升水体质量指标。

装备升级   感受“人机一体”

  在上大展区,各种机器人装备成为“吸睛”主力。其中,iReGo助行训练机器人2.0是上海大学机器人研发团队联合华山医院,历经四代机器人样机迭代,最新研制出的具有自主知识产权的小型智能助行康复机器人,具有小型化、低成本、智能化、多功能等优势,可有效提升社区医院、养老康复中心及家庭的康复治疗手段,推动康复工程高技术产业发展。而新型混联下肢外骨骼则是一种可穿戴的人机一体化机械装置,可重建和增强穿戴者的下肢运动能力。该装置不仅便于拆装和穿戴,同时还在人体可运动范围内具有可调节性,作为以人为中心的人机协同系统,在助老助残、医疗康复和军事救灾等领域具有广泛的应用前景。

  展会上,上大还展出HybRoBo-SPM1型混联机器人。尽管这款机器人作为工业生产作业装置不能与人“亲密接触”,但其新颖的结构让它如虎添翼。它集成了串联与并联机构的优点,并联部分保证整体刚度,串联部分扩大可达运动范围,可配合附加轴、变位机或全向移动平台,进一步扩大工作范围,适应柔性生产的目的。具体可应用于对航空用大型结构件的铣削加工及机身钻孔作业,以及对车辆大型钣金件的铣削加工和去毛刺。

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