河北工业大学科技成果推介（第六期）

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水下清淤机器人

成果单位：河北工业大学

项目阶段：小批量生产

技术领域：先进制造

合作方式：双方商定

项目简介：

针对城市内涝、城市管道清淤工作中存在人工下井、水断流、劳动强度大、工作环境差、危险系数高、工作效率低等问题，我们研制具有自主知识产权的环保型、智能化水下清淤机器人，并针对不同清淤环境，研制不同的专用工具。同时编写了针对水下清淤机器人的深度学习算法及神经网络算法，搭建了水下清淤机器人的控制平台，可以实现对水下清淤机器人的路径规划、淤泥疏挖控制、视觉跟踪以及动力分配控制等动力输配与智能化控制管理。

市场前景：

水下清淤机器人主要用于城市河道清淤、大坝清淤、城市管道清淤、地下涵道清淤。机器人采用小机身设计，潜水深度可达20米，配备防水电缆。机器人向前行行进，通过淤泥回收装置集中到吸污口，利用潜水渣浆泵将淤泥吸入，再由排出口排出，可实现"人不下井、路不开挖、水不断流、泥不落地"的机器人环保清淤新模式。

实施条件:

需要室内装配、测试场地，需要专用的测试水池及外场测试场地。如有条件，需配备加工机床和喷漆厂房，便于大规模生产。

知识产权情况:

该成果获得授权专利6项:适用于水下清淤机器人的自清洗绞龙吸淤装置(ZL201921330812.7);一种清淤预处理装置及清淤机器人(ZL202020561531.9);一种水下清淤机器人的液压系统(ZL201921567011.2);与水下清淤机器人配套使用的泥水分离装置(ZL202020561532.3);一种清淤切割装置及清淤机器人(ZL202020561534.2);水下清淤机器人的淤泥疏松装置及水下清淤机器人(ZL202020561814.3)。

成果照片：

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多功能水陆两栖作业车

成果单位：河北工业大学

项目阶段：小批量生产

技术领域：先进制造

合作方式：双方商定

项目简介：

多功能水陆两栖作业车采用浮箱履带式行走机构设计，使设备兼顾船舶航行的能力，既可以在水上行走，又可以使设备减轻重量从而县有在沼泽陆地上行走的能力，减轻对地比压，从而使得该设备不受地形限制，可广泛应用于河湖、湿地、沼泽等作业环境。多功能水陆两栖作业平台利用多种模块化工具，具有易于组装,一机多能的优势，并且具备机动性强，自动化程度高、操作灵活、安全性能高等特点，可有效降低人工劳动强度，提高人员作业效率，保障人员安全。多功能水陆两栖作业平台为水域环保工程提供先进的解决方案。

市场前景:

多功能水陆两栖作业车主要面向环保治理、洪涝救援等市场，包括河道清淤、河湖芦苇收割、水草收割、残荷清理、水面垃圾打捞、挖泥、沼泽内施工、外来物种入侵的湿地治理及抗洪排涝应急救援等。

实施条件:

需要室内装配、调试的无尘车间，需要专用的测试水池及外场测试场地，需要液压设备调试平台，需配备加工机床等。

知识产权情况:

该成果获得授权发明专利2项，实用新型6项，软件著作权2项，包括:一种基于运动参数的工程机械监控系统(ZL202110016583.7);一种水陆两栖协同作业装置及控制方法(ZL202211154330.7);两栖车履带装置(2020228395351):两栖车加长支架(2020228385434);浮箱及两栖车(ZL202021078434.0);两栖车浮箱(ZL202022857354.1);两栖车机械爪装置(ZL202022841240.8);两栖车耙装置(ZL202022841948.3);水陆两栖车位姿检测程序系统V1.0(2020SR1612833);水陆两栖车液压阀驱动程序系统V1.0(2020SR1612847)。

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电动汽车两挡机械式自动变速器的研发

成果单位：河北工业大学

项目阶段：试生产

技术领域：现代交通

合作方式：技术转让、许可使用

项目简介：

本项目研发的电动车两挡机械式自动变速器(简称2ETS)采用平行轴式结构，涵盖齿轮传动系统、差速器系统、驻车系统、同步器系统、换挡系统、驻车系统、双电机执行机构、TCU及软件控制系统等。最大输入扭矩280Nm，最大输入转速14000rpm，1挡速比11.71，二挡速比4.66，最高效率达到97.5%以上，续航里程提高5%以上。电机最高转速降低40%左右，峰值功率降低20%，额定转速降低22%，动力性能和爬坡能力

显著提高。有效提高电动车动力总成表现。2ETS能够兼顾低速时爬坡和加速需求，同时满足高速巡航整车需求。采用电机+滚珠丝杠执行机构，实现快速自动换挡和驻车功能，通过挡位速比调节电机的工作区域，从而使电机大部分工况工作在高效区间，可搭载乘用车电驱动系统。

市场前景:

随着对电动汽车动力性、经济性、续航里程等整车性能要求的提升，综合考虑电机特性和整车成本，进行两挡或三挡自动变速器的研发已成为了业内的共识。随着我国新能源汽车产销量的逐年增加，搭载两挡或多挡变速器的市场前景非常乐观。每台变速器售价在2500-3000元，市场需求前景大约2000台/月。基于该平台后续将开发双电机集成驱动系统，具有开发周期短、成本低等优势。

实施条件:

项目转化需要20CrMoH合金钢材料、齿轴加工设备、热处理设备、精密检测设备、油压机装配设备、三

电机动力循环实验台架、半消声实验室等。

知识产权情况:

该成果获得授权发明专利2项，实用新型专利7项，包括:一种自动变速器的驻车机构，专利号:201710165367.2;一种自动变速器的驻车机构，专利号:201710165368.7;等等。

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新能源汽车声振控制关键技术研究

成果单位：河北工业大学

项目阶段：研制

技术领域：现代交通

合作方式：合作开发

项目简介

新能源汽车向着电动化、智能化与轻量化的方向发展，电驱动动力总成系统作为新能源汽车的核心部件，成为混合动力汽车、纯电动汽车与燃料电池汽车的"心脏"。高速电机和变速器的集成一体化设计技术，电机与变速器二者共用轴系与壳体，使得电驱动动力总成系统受到电磁激励、齿轮啮合激励、共用轴系与克体机械载荷等多源动态载荷作用，耦合系统会产生组合振动、磁固耦合、机电耦合等。因此，开展新能源汽车整车、车电驱动动力总成系统在多源动态耦合激励下的噪声产生机理研究，通过噪声激励源、传递路径和响应特征的时域传递路径理论指导下的系统一体化设计，针对整车、电驱动动力总成系统提出有效的声振控制方案，有效降低整车乃至电驱动系统噪声有效值3~5dB(A)。

市场前景:

项目成果围绕新能源汽车整车、动力总成及零部件技术展开，已深入应用于中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司、中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司、中国北方发动机研究所等公司，技术对提升新能源汽车整车、动力总成及零部件声振品质具有重要的技术应用价值和市场价值。

实施条件:

项目实施过程中需要整车转鼓试验台、电驱动动力总成NVH实验室、振动激振实验台、NVH性能测试设备包括德国西门子LMS.TEST.LAB声振测试系统，德国HEAD.Acoustics声振测试系统，需要电机驱动系统NVH测试动力设施和条件。

知识产权情况:

该成果获得授权发明专利6项，实用新型专利3项，软件著作权1项等。

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多光通道彩色三维数字化仪

成果单位：河北工业大学

项目阶段：研制

技术领域：城市建设与社会发展

合作方式：双方商定

项目简介:

在多个国家和省部级项目的支持下，本项目研发了多光通道彩色三维成像系统，实现对复杂物体表面三维形貌和彩色纹理数据的快速获取。该系统利用光学投影仪和彩色CCD相机的多个颜色通道调制不同空间周期的条纹，外加自主开发研制的软件控制、采集、处理和显示系统，具有易于集成、操作方便、具有完全的自主知识产权等优点。可应用于人工智能、机器人、智能制造等领域。

依托项目的专利荣获中国专利优秀奖、天津市专利奖金奖，同时该项目获得中国光学工程学会技术发明.等奖、河北省技术发明二等奖、中国仪器仪表学会技术发明二等奖。

市场前景:

该项目成果可应用于古文物的彩色三维数字化、彩色商品的网上三维展示、教育行业的彩色三维演示。该项目市场前量广阔，成果应用可进一步拓展到国家安全、智慧城市、教育、金融等领域。带动相关行业技术进步和发展，并带动地方经济发展，具有巨大的科研价值和经济效益。

实施条件:

该项目需要数字投影系统、彩色图像采集系统、多维调整机构等硬件;需要干净的室内办公场所100平米左右,用于三维数字化仪样机系统的开发和调试;5-8名软件开发人员进一步优化软件的性能;普通的水电系统;周边环境安静、没有振动、无灰尘等。

知识产权情况:

该成果获得授权发明专利4项，软件著作权2项。包括:一种基于并行四颜色通道的条纹投影三维形貌测量方法及装置，专利号:ZL201710789405.1;一种2CCD相机红外/可见光靶面校准方法，专利号:ZL201410478588.1;一种投影仪镜头畸变。校正方法，专利号:ZL201511035111.7;一种基于绝对相位的彩色相机径向色差校准方法。专利号:ZL201610800668.3。

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