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我校机械工程学院特种机器人系统研制项目

2024年05月15日 14:45  点击:[]

一、转化背景

为深入贯彻习近平总书记来陕考察重要讲话精神,全面落实省委、省政府关于金融服务创新驱动发展的决策部署,按照《中共陕西省委陕西省人民政府关于印发〈秦创原创新驱动平台建设三年行动计划(2021-2023年)〉的通知》(陕发〔2021〕12号)的要求,加强金融支持秦创原创新驱动平台建设,着力破解科创企业融资瓶颈,促进金融与科技、产业、人才有机结合,助推经济高质量发展。

秦创原:陕西最大的孵化器和科技成果转化“特区”,成为立体联动“孵化器”、科技成果产业化“加速器”、两链融合“促进器”。

学校以打造高水平“技术技能创新服务平台”为抓手,在科研平台建设上整体规划、统筹布局、优化制度、重点突破,用高水平的科研平台来促进专业交叉融合,加强高层次创新人才培养,重点打造了一批能力强、素质高、专业精的科技创新团队,使学校科技创新能力迈上新台阶。

二、转化主体

陕西工业职业技术学院通过不断推进科研体制机制改革,提高个人绩效激励比例,制定了科技成果转化管理实施办法、引进高层次人才科研启动经费管理办法、专利管理暂行办法等系列制度,为科技成果转化“铺路搭桥”,努力打通学院科技成果迈向产业化市场的“最后一公里”。

按照“立制度激活力、搭平台强基础、建团队聚人才、抓项目育成果”的工作思路,持续加强科研制度和创新平台建设,依托科研平台主动对接产业和经济社会发展需求,不断提升学校科技创新活力、科研综合实力和技术服务能力。为区域经济社会高质量发展提供源源不断的科技创新成果供给。

学院与科研机构、行业企业、兄弟院校建立合作关系,打造具有“陕工模式”的技术技能创新服务平台,不断拓宽成果转化渠道,逐步推进产学研合作协同创新,促进学院科研创新迈上新台阶,发展迈上新高度、转化再有新突破。

机械工程学院和西部产教融合研究院联合申报的咸阳市高端数控机床关键零部件工程技术研究中心被认定为咸阳市工程技术研究中心,以技术技能创新服务平台为依托,充分发挥自身优势,推进成果转移转化,积极参与产学研合作。

深化产教融合,着力打造集产、学、研、转、创、用于一体,互补、互利、互动、多赢的实体性人才培养创新育人平台,为教师开展科研及企业孵化提供强劲支承。

三、主要做法

(一)复合型6自由度高性能重载工业机器人

复合型6自由度重载工业机器人,最大负载能力达200kg,最大作业半径3米;垂直作业高度可定制;工作空间为圆柱形,安装面积小,刚性高,速度快,防护等级高,工作范围大。该种机器人的研发、生产长期为国外机器人公司垄断,尤其是军工领域要用到的此种类型机器人,需要进行定制,容易成为被国外“卡脖子”的专用设备。陈朋威高级工程师自2020年加入陕西工业职业技术学院以来,带领团队专注于解决“专、精、特、新”的特种机器人技术难题,从源头设计创新,开发的复合型6自由度重载工业机器人技术及产品可实现100%国产化设计和生产,满足军工及特种机器人国产化要求。

图1 复合型重载工业机器人研制及应用

(二)高危有害管道内部探测机器人系统研制

高危有害管道内部探测机器人系统适用于化工,核工业等内部情况复杂及对人体有危害的工业管道和城市管网公共服务区域的管道探测、清洁及管道内部的消毒杀菌作业。尤其适用于人员无法进入的管道及部分坡度管道。可用于完成管道内部探测、拍照、录像、图片采集和管道内聚合物、结焦、油垢、水垢、沉结物、铁锈腐蚀物及污垢清洁等任务。 该类型机器人产品为国外公司所垄断,在国内售价以百万起售,价格高、货期长、维护和使用成本高。陈朋威高级工程师团队,经过技术攻关,研制管道机器人系统样机2套,授权专利技术7项目,机器人成本为国外同类产品的30%--40%极大的降低了此类专用机器人的成本,为有毒有害工业管道和城市地下、高空管网的智能化作业提供了新产品和新方案。

图2 高危有害管道内部探测机器人系统

四、转化成果

2021年7月以陈朋威高级工程师团队研制的复合型6自由度重载工业机器人系列技术和产品为牵引,在陕西省“三项改革”的助力下陕西省秦创原“春种基金”通过注资入股,陈朋威教师通过技术入股和自有资金入股的形式,孵化机器人研发型的科技企业--陕西利秦智诺机器人科技有限公司。公司成立以来围绕特种机器人、管网探测机器人相关的关键技术项目组开展了移动机器人技术、机械臂技术、机器人模块化技术、管道机器人轻量化绕线器技术等的研究和开发,机器人项目取得国家专利16项,研制的机器人技术产品可以实现国外竞品的国产化替代,为特种机器人批量化、定制化生产做好了技术准备。

五、经验总结

在科技公司经营和运营过程中,教师进行创新、创业的实践活动,积累经验,不断学习,持续的对工程技术和企业经营管理的实践理论进行迭代,促进科技产品的落地,实现规模化生产及应用,服务经济社会发展。

(一)关键要素

多学科跨领域的交叉与合作的重要性:机器人被誉为“制造业皇冠上的明珠”,特种机器人产品、技术的研发和应用涉及到机械、电气工程、智能控制、材料和人工智能等,成功的关键在于要与各产业及特种行业的专家进行研发指标与装备应用工艺匹配才能快速实现产品的研制迭代,解决研发和应用阶段的各种挑战,最终实现对客户的交钥匙工程。

(二)不足之处

特种机器人系统虽然开发了多款机型,但是深入细分领域需要进一步的进行产品具体应用层面的开发和试验;还需要更紧密的连接客户需求,进一步的开发专用型机器人产品应用界面,满足多种行业的定制化,特种化需求,这就需要在资金、人才、技术、设备等方面进行较多、较大投入,创业型企业面临困难重重。

(三)未来举措

有效整合资金、技术、产业配套资源,以突破先进的特种机器人技术和产品为核心,开发产业发展中的共性关键技术和定制化产品,加强产品应用推广,提高科技成果的成熟性、配套性和工程化水平,带动相关行业或领域的技术进步,提高自主创新能力和市场竞争力。

六、推广应用

项目实施以来,研制的特种机器人产品和技术取得多项机器人专利,研制管网探测机器人系统新装备一套,研制图像显示及操作一体化机器人示教器新产品一套,部分专利技术转化到企业进行实施。

深度参与服务陕西经济发展的多项活动,项目研制成果在秦创原总窗口,西安交通大学科技大讲堂,延安市高新区、淳化县、咸阳市渭城区、陕西省高校科技成果博览会等进行推广,活动被多家媒体报道和宣传,形成了较好的社会影响,为后续机器人产品产业化发展打好了坚实的基础,以期为国家科技经济发展做出更多,更大的贡献。

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