一、成果介绍
1、高压轴向柱塞泵马达设计方法
【成果简介】针对高端液压原件主要依赖进口的问题，北京理工大学长期致力于高端液压泵马达的基础研究、工程设计及应用研究，承担了多项液压传动相关的国家预研项目，完成了高压轴向柱塞泵马达的集成设计方法与验证、典型材料关键摩擦副设计与验证、变量伺服机构设计和高压联体轴向柱塞泵马达动态设计方法等研究内容，突破了摩擦副的油膜润滑设计和高压联体泵马达高精度动态设计等关键技术，掌握了高压联体泵马达关键摩擦副油膜润滑支承与动力学规律，建立了高压联体泵马达的动态设计方法，利用该方法可以实现对关键摩擦副和变量机构的精确设计，形成了相应的设计规范，揭示了多因素对泵马达流量与压力脉动的影响规律，提出了泵马达振动噪声控制方法，提出了回程盘组件高精度配对加工和柱塞滑靴组件收口新工艺方法。在此基础上研制成功了大功率高压轴向柱塞液压泵马达样机，并形成系列化产品。
项目组掌握了高压轴向柱塞泵马达的设计方法，并形成了具体的设计规范和分析软件，能有效地提液压泵马达的功率密度。针对泵马达关键摩擦副材料摩擦磨损特性、油膜润滑与动态设计的理论和试验研究结论，将有利于完善液压泵马达设计理论，提高我国大功率高压液压元件设计水平。
【应用领域】可广泛应用于非道路工程机械、农业机械领域、工业液压和军用特种车辆领域
【市场前景】本成果可打破相关产品依赖国外进口的现状，并且具有高压、高速、高温的特点，能够满足主机在极端工况下的需求，具有功率密度高，温度使用范围大的特点。图2.背对背285排量泵马达试验
【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4项及软件著作权2项。
【合作方式】合作开发、技术许可、技术转让、作价入股。
2、核电机器人关键技术与智能装备研发及应用
【成果简介】为保证核电站正常、安全地运作，可利用机器人取代操作人员定期对核设施内部的设备进行检查、维修，以避免设备故障、老化等现象出现。针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
成果一：整体螺栓拉伸机拉伸量自动测量装置实现了对反应堆压力容器顶盖主螺栓拉伸量及残余拉伸量的远程自动测量，降低了人员所受辐射剂量，提高了系统整体工作效率。
成果二：蒸汽发生器一次侧堵板操作机器人完成核电站蒸汽发生器一次侧堵板的安装、紧固、自动充气密封和拆除，利用定位装置可360°旋转的螺栓紧固机械手、力矩反馈传感系统和视频监控系统实现智能定位、自动路径规划、螺栓拧紧力矩的自判断、气压密封和过程监控。
成果三：建立了首套核反应堆探测器组件自主回收作业机器人系统，并进行了误差建模、系统标定、精度测试与实验验证，验证了系统的可靠性和有效性。
【应用领域】核电站蒸汽发生器内一侧堵板安装、反应堆顶盖螺栓拉伸量测量、高放射性废物体积最小化回收。
【市场前景】成果具备个性化功能，针对核电站内不同操作需求完成相应检测、维护与退役等任务，机器人可针对不同堆型进行优化改进。随着核工业飞速发展，新型核反应堆日益增多，同时也面临核反应堆退役等情况，对核电站内多种操作任务的需求增加，成果中的专用机器人具有广泛的应用前景。基于当前研究成果，国内相关产品极少，故成果具有较强核心竞争力，预计收益可达亿级。
【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有；
2、本项目已经申请了专利及软件著作权；
3、授权发明专利3项，授权软件著作权3项，授权实用新型专利4项，申请阶段发明专利6项。
【合作方式】合作开发、技术服务、技术转让、技术许可。
3、一种凸极式永磁同步电机在线参数辨识方法
【成果简介】该成果涉及一种基于递推最小二乘法对凸极式永磁同步电机的多参数同时实现在线辨识的技术。针对电机参数随工况不断变化及参数间存在耦合导致系统谐波含量增加、效率降低的问题，首先推导出电流预测误差模型；利用该模型分别解耦出电机的交直轴电感和磁链，能够减少参数间的相互作用；并且通过基于遗忘因子递推最小二乘法对解耦参数进行准确辨识，实时跟踪电机参数的准确变化，使预估值接近于真实值，能够减少电机运行中诸多干扰对电机参数的影响，在很大程度上提高辨识的准确性，算法简便，容易实现，同时遗忘因子的存在避免了因数据量过多导致的数据饱和问题，适用于转速和转矩同时发生变化的情况，从而实现在参数扰动的情况下，降低系统谐波含量并提高系统效率的目的。
【应用领域】该成果的潜在应用领域为新能源汽车的车用永磁同步电机，针对参数扰动的情况，该成果可以有效降低系统谐波含量，提高驱动系统效率，并减少振动噪声。
【市场前景】永磁同步电机由于具有功率密度高、效率高、转矩电流比大等优点是电动化交通工具如电动汽车或电动飞机适用的一类电机。在永磁同步电机驱动控制策略中，比例积分矢量控制应用较为广泛，但为了进一步提高电机的动态响应速度、电流稳态控制精度，选用电流预测控制策略对电机进行控制。电流预测控制需要对被控对象进行预测模型的建立，预测性能过分依赖于电机模型的精度。任何电机模型参数的不确定性（也称为电机模型参数与实际电机参数失配）引起的扰动都将削弱电流预测控制的性能，增大系统的转矩脉动、电流谐波含量，降低系统的鲁棒性。对此，提出了基于递推最小二乘法的凸极式永磁同步电机参数在线辨识技术。该技术可以准确辨识电感和磁链参数，消除参数失配带来的扰动，从而降低电流谐波含量和转矩脉动，提高系统的驱动效率，减少振动噪声。
【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、已授权发明专利1项。
【合作方式】合作开发、技术转让、技术许可。
4、基于光学超颖表面的多维信息显示技术
【成果简介】超颖表面作为一种全新的信息载体在近几年得到迅猛发展，其能够灵活地调控光波前，超薄紧凑的特性能够极大地解决传统设备笨重，灵活性差，应用场地受限的问题。并且，其适合在多维度信息显示等领域应用和推广。项目组在超颖表面的多维信息显示领域做出了许多有意义的贡献。将全息技术与超颖表面的三维调制、偏振复用、波长调制、主动相变材料、非线性调制、集成液晶调制显示、算法优化等结合，研究并设计了多种基于超颖表面的多维信息显示技术，为提高信息显示的存储密度、多彩多自由度显示等提供了更高性价比的选择方案，具有极高的应用前景和推广市场。
基于超颖表面的多维信息显示技术的体积小，构造灵活多样，结构特征明显，能够复用多种光学特性，为信息显示，特别是全息显示领域到了创新性变革。因其能够彻底摆脱传统光学的限制，提高信息容量和显示多样性。该技术可在微纳量级达到成像和显示的极佳效果，有望在数据存储，超分辨率显示，光学加密，增强现实，智能设备等领域发挥难以想象的优势。
【应用领域】该科技成果提出的基于光学超颖表面的多维信息显示技术的显示质量和信息密度极高，可在多种场景下实现光学信息显示，光场调控、AR/VR、全息等功能。
【市场前景】首先，从具体的市场需求展开，本项目组的基于超颖表面的多维信息显示技术形式多样化，显示手段丰富，可复用多种光学维度进行复合全息信息显示。并且其信息存储密度大，容量大，远远高于传统的光学显示器件和方法。并且由于器件小型化的优势，在运输、储藏等方面能够节约极高的成本。结合计算全息的算法优势，该技术还能够结合入射光的波前进行读写动态显示，进一步提高器件的灵活性。
其次，该科技成果中的超颖表面多维信息显示可以小型化制造，微纳量级的设备可以应用在生物医学成像等领域。集成的超颖表面可以组合成多种多样的复合显示设备，如三维全息投影，全彩色动态三维显示等。这种简单小型化的设备就能够替代传统光学笨重大型的器件，提高空间和光能利用率。
再次，在全息三维显示，AR/VR中，由于设备的穿戴，携带等要求使得显示器件既能够满足真三维高保真多自由度的显示目标，又能够轻量化，无压力感等物理要求。超颖表面的多维信息显示技术就正好满足这些要求。大大提高了用户消费者的体验舒适感。在一定程度上节约了生产成本，加快了市场化的进程。
【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、申请阶段项数1项，授权阶段项数5项。
【合作方式】合作开发、技术服务、技术咨询、技术许可、技术转让。
5、精密玻璃模压成形机
【成果简介】本项目创新性提出利用七台电缸作为模压机构的伺服驱动元件，相比国外气缸驱动的玻璃模压成形设备，更有利于对模压速度、模压位置与成形压力的精密控制。设备使用的工业控制系统，比可编程逻辑控制器更利于对模压成形过程进行工艺调试、条件优化以及对工艺数据的导入导出。此外，设备还对加热模块进行了进一步优化，有更宽的温度调控范围。
课题组通过技术攻关，在模具材料制备、微纳模具超精密加工与微纳光学器件超精密模压成形方面，已经形成了具完全自主知识产权的玻璃模压加工工艺。基于开发的全电机伺服驱动精密模压成形机，可实现在可见光玻璃和红外玻璃材料上加工自由曲面透镜、非球面透镜、微沟槽、微柱面镜阵列、微棱镜阵列、微透镜阵列等光学器件。对于国内微纳光学器件制造意义重大。
【应用领域】可用于手机曲面屏热弯成形，非球面、自由曲面玻璃透镜模压成形，光学微结构、微透镜阵列模压成形，生物医疗微结构玻璃器件成形，光通信微结构成形等。
【市场前景】本装备具有完全自主知识产权，有更高精度、可靠性及柔性可调节。预计市场规模10亿以上。
【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3项。
【合作方式】合作开发、技术许可或其它方式。
6、多波段红外场景生成装置
【成果简介】红外场景模拟器产品是应用于红外图像探测设备产品的质量检测。目前红外图像产品大量应用于防务和民用，在防务上主要用于目标的全天候探测，民用主要在火灾监控，安防监控，高压输电线路监控，医用疾病诊断，工业生产过程监控等应用领域。所以对红外成像设备的质量检测方面的应用需求也随之大幅度增加。北京理工大学为国内数不多的生产研究厂家之一，研究水平处于领先地位。
红外目标模拟器的核心器件是自主研发的基于MEMS技术的可见光/红外动态图像转换装置，利用MEMS工艺制作的转换芯片可以将可见光图像转换为红外图像，这种器件在结构和制作工艺等方面都相对简单，而且成本低，尤其是这种方法可以解决导引头探测器与图像生成器之间扫描体制难以匹配的问题。经过三十多年的研发，可见光/红外图像转换芯片的技术已经成熟，可以为红外目标模拟器的研发提供稳定的技术支持。研制的红外动态场景模拟器在国内处于领先地位，技术水平处于国际先进。产品的小量定制生产已经成功，已投入运用。
【应用领域】红外场景模拟器主要用于红外图像探测系统的测试性能评估。在防务上主要用于目标的全天候探测，导航，制导，目标识别。民用主要在火灾监控，安防监控（重要的行政中心、银行金库、机要室、档案室、军事要地、监狱等），高压输电线路监控（如电气、不平衡负载、过载系统、接线错误或器件故障等；电机、管路、阀门等过程设备），医用疾病诊断，工业生产过程监控，评估建筑的保温性能，可以检测电子产品品质（印制电路板热分布设计、产品可靠性测试），复合材料检测；建筑物隔热、受潮检测等应用领域。
【市场前景】预计产品2025年市场规模5亿元。相关产业10亿元。产品的客户和潜在客户包括红外图像探测器的生产企业和使用红外图像探测器的企业，包括军工企业。
【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8项。
【合作方式】作价入股或其它方式。
7、机械手无损检测系统
【成果简介】机械手无损检测系统由关节式机械手、超声检测仪器、超声换能器和液浸槽等构件组成，采用高性能计算机实现机器人和超声检测仪器的集成控制，采用创新的软硬件接口技术保证扫查点位置坐标数据和超声检测信号的同步采集，实现高检测分辨力和检测重复性。机械手无损检测系统的特点有检测精度高、速度快，灵活性好；位置信息和超声信号同步采集，精准定位缺陷位置；全波数据采集与存储功能，可实现任意深度成像观测；多种成像方式，可实现多种物理特性观测与分析；显示直观，快速扫描显示工件内部缺陷。
机械手无损检测系统主要针对复杂曲面的金属和复合材料构件的超声无损检测与评估难题，采用单（双）机械手夹持换能器或工件实现快速准确的自动化无损检测，完成人工无法实现的扫查工作。机械手无损检测系统目前已经应用在多家央企、研究所等单位；并在2017年11月由北京理工大学申请，国家质量技术监督局颁布国家标准《无损检测机械手超声检测方法》（GB/T34892-2017），2018年6月1日开始实施。
【应用领域】除常见构件的自动化无损检测外，本项目还可实现叶片类小型复杂曲面构件的自动化无损检测、轮毂等复杂回转体构件的无损检测、复合材料回转体构件的无损检测和评估、多层复合材料的无损检测与评估等多项高难度、高精度无损检测。
【市场前景】机械手无损检测系统采用创新的软硬件接口技术保证扫查点位置坐标数据和超声检测信号的同步采集，实现高检测分辨力和检测重复性。单机械手无损检测系统可实现0.15mm宽X10mm长的缺陷，厚度测量精度可达到±0.03mm，单机械手无损检测系统可实现加持小型复杂曲面工件，换能器固定的检测方式，同时也可增加转台实现回转体构件的检测。双机械手检测系统是由两台机械手同步运动，可实现直径为φ200-500mm，最大厚度25mm的回转体构件的检测，可检测纤维复合材料构件内部最小缺陷当量尺寸为φ3mm的缺陷。相关指标国际领先。
【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3项、多项专利在申请中。
【合作方式】合作开发或其它方式。
8、微细刀具技术与系列产品
【成果简介】针对发动机喷油微小孔、微透镜阵列模具、微小叶轮、微流道芯片、骨切削修复等难加工材料微小零件精密加工，开展了微细刀具设计、刃磨制备及切削技术等方面研究。实现超小直径高长径比微细钻头、变芯厚变槽宽硬质合金微细钻头、横刃修磨硬质合金微细钻头、异型结构硬质合金微细铣刀、超小直径超硬微细球头铣刀等微细刀具的设计制造及应用。突破超小直径微细刀具的设计和刃磨关键技术，国内首次实现12微米直径纳米颗粒硬质合金铣刀的精密刃磨；形成了直径50微米微细铣刀与钻头的精密刃磨制造与批量生产能力；突破了50微米超硬材料PCD/CBN微细铣钻刀具的精密刃磨制造技术。
【应用领域】应用于高端装备核心微小精密零部件的精密加工。
【市场前景】本项成果可打破国外对高精度微细刀具的垄断，与进口超硬微铣刀相比，自研单刃PCD刀具加工沟槽具有更高的表面质量，且自研刀具磨损较轻，切削刃脆性破坏较少，刀具面型精度和刃口完整性都保持较好；面向航空、航天、汽车等精密零部件的加工需求，建立了系统的微细刀具切削性能评价体系与工具工艺适配方法；已形成技术研发、生产验证、工艺配套推荐等示范应用的产、学、研、用相关条件，具备“理论-技术-工程-产业”一体化优势，市场潜力与价值巨大。
【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、已授权发明专利17项。
【合作方式】合作开发、技术许可、技术转让、作价入股或其它方式。
9、生化违禁品快检微型质谱仪
【成果简介】生化（生物及化学）违禁品检查一直以来都是机场、火车站、地铁站等人流密集场所安全检查的重要一环，是保障公共场所安全和社会稳定的重要防范措施。质谱技术是一种高端的生化检测仪器，是实验室生化分析的金标准，但是常规的质谱仪器体积庞大，价格昂贵，不能用于现场检测。
本项目所开发的微型质谱仪创新地采用了高效的连续大气压接口进样模式，在具备高度便携性的同时，可以实现各种形态样品（固、液、气）在大气压条件下的快速分析，技术优势明显。此外，相比于国外类似产品的高昂售价（人民币约80-120万元/台），本项目拟开发的产品可以通过技术创新将其售价控制在40-80万元/台，更有利于打破国外同类型仪器的价格壁垒，实现小型化质谱仪在国内各机场、火车站等场所的推广，快速占据国内市场。
【应用领域】可应用于机场、火车站、大型场馆等人流密集场所的生化违禁品快速检查。
【市场前景】相比于当前光谱类安检设备，本项目的微型质谱仪在具备高度便携性的基础上，具有更高的检测灵敏度和分析速度，可以实现现场各种违禁品的快速（小于1秒）、高灵敏（检测限低于1ng/mL）、精准检测。
相比于国外类似产品的高昂售价（人民币约80-120万元/台），本项目拟开发的产品可以通过技术创新将其售价控制在40-80万元/台，更有利于打破国外同类型仪器的价格壁垒，实现小型化质谱仪在国内各机场、火车站等场所的推广，快速占据国内市场。
【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2项。
【合作方式】合作开发、技术许可、作价入股或其它方式。
二、联系方式
如您对以上成果有进一步合作交流意向，请与我们工作人员联系对接。
房经理 0531-86196383
亓经理 0531-86196382