一、团队名称    

机器人及智能制造  

二、团队成立时间    

2018年2月  

   

三、团队成员    

   

四、团队研究内容与目标    

1、研究内容    

(1)康复医疗装备及碳纳米管生物传感器的制备  

康复机器人是康复医学、机器人学、计算机学、控制科学等多个领域的机电一体化产品。本中心自2012年起自主研发了外骨骼式上肢康复机器人。六自由度外骨骼式上肢康复机器人可以对患者的上肢进行如下康复训练：肩关节的前屈/后伸动作、外展/内收动 作、内旋/外旋，前臂的内旋/外旋动作，肘关节的前屈/后伸动作，以及腕关节的外展/ 内收动作。产品正在产业化。  

   

(2)智能装备与自动化生产线  

本中心研发以用户定制的、用户唯一的、非市场流通的自动化系统集成设备，能根据客户的用途需要，开发设计制造工业机器人代替人工的自动化生产线设备。主要的应用的行业有：汽车制造行业的汽车零部件的及安装；食品行业的生产输送及包装；电子电器生产线产品输送；物流行业的仓储设施中也有广泛的应用；装配行业的应用。已承接多项青岛市上市公司的非标自动化生产线项目，开发的产品稳定性好受到用户的好评。典型分析案例如下：  

电子元器件分板测试生产线；  

轮胎抓取机械手搬运生产线；  

电子元器件料盘搬运生产线；  

液袋生产自动化生产线。  

   

(3)机械优化设计  

本中心利用ANSYS、ABAQUS等CAE软件，可以开展线性静态结构分析、随机振动分析、瞬态动力学分析、显示动力学分析、热分析、线性屈曲分析、结构非线性分析、接触问题分析、优化设计、流体动力学分析、电磁分析，以及多物理场耦合分析。典型分析案例如下：  

卡门涡街作用下利用柔性压电材料进行能量收集的样机设计  

多形织构界面的摩擦及润滑特性的数值计算  

轴承的润滑特性分析  

风力发电机的CAE设计  

叶片泵的设计与CFD分析  

炼钢设备中的计算流体力学分析  

工程结构的风致振动、稳定与控制  

海洋工程结构的流体力学分析及结构动力响应分析  

车辆结构的有限元分析  

     

构架静强度                            曲轴静强度  

     

构架模态                              曲轴模态  

   

   

拓扑优化  

2、发展目标   

（1）在医疗机器人技术和碳纳米管生物传感器的制备研究方面：在相关领域的装备开发和系统设计等方面取得成套系列的研究成果，包括发表专业权威学术论文、出版学术专著、申请专利及软件著作权，主持国家及省部级的项目等，成为机器人方面科研及产业化队伍。  

（2）在机械设计及理论应用体系研究方面：形成机械设计的专业人才聚集高地，打造出国内领先的机械设计及理论应用系统技术研发与工程放大平台，培养一大批机械工程的专业优秀硕士研究生，组建一支高素质高水平的工程技术研发及工程应用团队，最终将形成一支国家级团队。  

（3）在智能装备与自动化生产线  

针对企业非标自动化设计项目，通过模块化设计，形成非标准化装备产出，开展自动化机构系统设计理论研究，为我国非标自动化装备的标准化设计做出贡献。  

（4）通过与企业等单位进行资源整合，采取人才培养（招收硕士研究生）、委托开发、技术互通、联合攻关等手段，将行业内的技术力量进行有效整合，加速行业技术水平进步，最终在青岛大学建立一支立足青岛、面向全国、辐射全球、具有国际竞争力的新能源开发与利用推广机构。  

五、近年来的研究成果与介绍    

本团队近几年着重开展关于机械工程领域扎实的基础理论、较宽广的专业知识、先进的技术方法和手段及工程管理的基本理论与方法。在工程科学、技术方面具有较强综合工程素质、知识应用能力、工程实践能力、技术创新能力、独立工作能力、组织协调能力和团队合作精神。能胜任该领域工程设计、研究开发、项目实施与管理等方面的工作和跨学科合作任务，具有较好人文素质和良好职业素养的应用型高层次工程技术人才和工程管理人才。  

基于碳纳米管/量子点纳米纤维的微型电化学生物传感器的制备及其在蛋白质检测中的应用，对医疗装备及机器人的新工艺、新技术和新方法为目的的应用研究，解决该领域的共性关键技术及理论问题，已累计培养研究生数十人，发表高水平学术论文100余篇，其中SCI论文二十余篇，EI论文十余篇，出版学术著作3部，申请发明专利100余项，开发出了多项国际领先的技术成果，先后获得了山东省技术发明二等奖、青岛市技术发明一等奖等多项科技奖励。相关代表性成果如下：  

（1）承担的主要科研项目    

1）科技部国家重点研发计划项目，2019YFC010167，脑卒中治疗及复发监测可穿戴系统的研发，2019-2022，  

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2） 国家自然科学基金“多孔碳纳米材料的可控设计及其对水中微污染物的吸附性能研究”201701-202012.  

3）国家自然科学基金“碳纳米管负载金属氧化物纳米颗粒及其吸附性能研究”200801-201112.  

4）山东省自然科学基金“石墨烯的功能化及其对污水中微污染物的吸附性能研究”201507-201712.  

5）国家重点基础研究发展计划“新型高性能材料的设计与制备的基础研究”201201-201512.  

6）青岛市应用基础研究项目“石墨烯的改性及其对污水中微污染物的吸附性能研究”201201-201412.  

7）国家自然科学基金“新型肿瘤靶向药物载体-磁性量子点功能化碳纳米管的制备及应用”201001-201212.  

8）国家自然科学国家合作项目“基于碳纳米管/量子点纳米纤维的微型电化学生物传感器的制备及其在蛋白质检测中的应用”201001-201212.  

9）山东省自然科学博士基金“改性宏观碳纳米管沉积金属氧化物及其吸附性能研究”200901-201112.  

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10）横向项目，残障患者康复训练机器人的研发，2019-2022；  

11）横向项目，分板机和装壳线对接项目的研发，2019-2020；  

12）横向项目， THT自动分板和测试生产线，2017-2019；  

13）横向项目，青岛环球服装股份公司智能制造，2017-2019；  

14）横向项目，三倍速轮胎抓取机器人的研发，2015-2017；  

15）横向项目，集装箱液袋生产线研发，2015-2019；  

   

（2）发明专利    

王继荣，刘广涛，李军，王钰，佟河亭，三倍速轮胎抓取机器人，2018.10.30，中国，ZL201610602016.9  

（3）奖励    

1.2018年中国纺织行业专利奖  

2.2018年青岛市自然科学三等奖  

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