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天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室
2016-01-15  

天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室依托于天津理工大学机械工程学院,以“机械制造及其自动化”、“机械电子工程”和“机械设计及理论”三个硕士点为支撑,现有使用面积3150平方米,总资产2175万元,拥有主要仪器设备393台/套。经过多年的建设和发展,实验室逐步形成了机器人机构学与控制、仿生设计理论与制造和机电液一体化装备集成等三个稳定的研究方向,成为天津市该领域科研及人才培养的基地。实验室现有固定人员43人,流动人员5人,其中教授21人,副教授9人,具备博士学位者30人。 

实验室主要的研究方向:  

一、机器人机构学与控制  

本方向主要研究带柔性铰链的微纳米级操作机器人理论与关键技术、并联机器人理论与关键技术、移动机器人控制与制导、多传感器融合技术以及基于网络的遥操作等。近几年,本方向申请并获批了多项国家自然科学基金及省部级科研基金,形成了坚实的后备科研梯队。在国家基金委和天津市教委资助下,本团队成员先后出访美国、法国、德国、英国、澳大利亚等发达国家,与美国、英国、澳大利亚、日本等多所国际著名大学和研究单位开展合作研究。经过多年的人才培养与引进,极大地促进和提升了本团队的科研实力和水平,在微纳操作机器人等方面的研究已经达到了国际水平。目前学术梯队更趋合理,在微纳米操作机器人、并联与移动机器人、机器人机构学理论研究与工程应用等方面形成了突出的科研优势。  

二、仿生设计理论与制造  

本方向主要研究面向设计的仿生、面向制造的仿生和面向控制的仿生,探索仿生制造系统的自组织控制机制与方法,有选择性的在设计、制造及控制过程中应用这些原理和特征。制造技术与生物技术密切结合产生了仿生制造技术、生物反应器、单分子技术平台,催生了大量的新产品和新产业,成为先进制造技术领域的一个重要组成部分和前沿方向,在医疗与健康、节能与环保等领域具有广阔应用前景,目前实验室具有自主研发的以直线电机为基础的组合式多功能生物反应器;音圈电机为动力的仿生双频载荷的组织工程装置;以有限元为基础的仿生设计技术;正在开发的多种单分子技术平台,包括激光光镊、生物膜力探针和单分子荧光成像平台;实验室配备有设计、制造相关的众多检测仪器,设备与仪器总价值270万元,具备了良好的科研条件。  

三、机电液一体化装备集成  

本方向紧密围绕机电液一体化装备集成的共性技术进行相关的理论研究与应用开发,将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机综合,以实现整个系统的最优化,在关键零部件研究与系统开发方面形成了一个科研氛围浓厚、创新能力突出的研究团队。目前本研究方向在港口及海洋工程的物理模拟实验研究领域、钢管在线高速精确切割技术、海洋工程装备、液压系统的集成设计以及精密机械控制技术方面形成了“企业需求带动、理论研究驱动、校企合作联动”的科研特色,既做到了高校科研的“顶天立地”,突出了理论研究的深度与广度,又切实做到产学研结合,在引导行业技术创新、推动产学研相结合方面发挥着重要作用。经过近几年的建设发展,本方向在机电液一体化装备集成的共性技术研究方面积累了丰富的理论研究基础和应用开发经验。 膜高频声表面波(SAW)器件、薄膜传感器件,以及掺杂金刚石薄膜电极的研究。②光纤通信器件:主要从事高速光纤通信器件技术、光波-毫米波传输链路技术的研究。③荷电粒子学:主要从事自电离或场电离产生荷电粒子的研究。 

近5年来,先后承担国家“863”项目、国家自然基金项目、教育部重点项目、天津市重大、重点项目等31项,获省部级二等奖5项,获国家发明专利授权16项。  

本实验室和国家基金委信息科学部共同主办的学术刊物《光电子激光》,2003年成为EI核心收录的学术期刊;2005年创办了本学科又一个学术交流窗口《光电子快报》(英文版),受到了国内外同行的重视(中、美、俄、法四国的著名学者担任本刊编委)。 

本实验室始终坚持“开放、流动、联合、竞争、攀登、奉献”的学风,注重学术梯队的培养,已形成一支稳定、合理的科研梯队。  

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