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机械工程学院
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机械工程一级学科硕士授权点简介

发布日期:2018-06-20  作者:  点击:

 

20109月,北华大学机械工程被吉林省教育厅评审为一级学科硕士学位授予点,设有机械设计及理论、机械制造及其自动化、机械电子工程、车辆工程4个二级学科。现有特种机器人技术研究与应用、柔性装备结构设计与制造技术、机电系统集成及自动化、载运车辆技术与运用等四个培养方向。学科骨干成员由机械工程学院、土木与交通工程学院、工程训练中心等单位组成。现有1个机械工程国家级实验教学示范中心和2个省级工程研究中心(吉林省特种机器人技术工程研究中心、吉林省智能机械装备控制系统工程实验室 )1个省级大学生科技创新实践示范基地,实验室面积12000m2,科研设备总值4500余万元,是北华大学重点建设学科。

本学科的四个培养方向:特种机器人技术研究与应用、柔性装备结构设计与制造技术、机电系统集成及自动化、载运车辆技术与运用。

1)特种机器人技术研究与应用

主要研究内容:管道机器人驱动及速度调控,缆索机器人驱动与控制;康复护理机器人研究,基于深度学习的人机交互与自动导航技术研究;航天类非标测试设备研发等。

特色与优势:本团队自2002年开始围绕管道机器人驱动技术开展系列研究,先后经历轮式驱动和流体驱动五代管道机器人的开发,获得省科技进步二等奖1项,市科技进步一等奖1项。成功开发了机械自适应型管道机器人,并围绕流体驱动速度可控式管道人的速度控制和在线取能开展系列研究,管道机器人成果丰硕、经济和社会效益显著,在国内处于先进水平。团队积极探索特殊工况机器人技术的研究,先后开展了气动缆索维护机器人、高压线检测机器人、震后救援柔性机器人、球齿柔性机器臂、助老助残机器人等方向的研究,研究成果在区域内具有很高水平。

团队与哈尔滨工业大学、北京卫星制造厂等科研院所开展深度合作,先后完成探月工程相关课题30余项,与哈工大合作研发的巡视器转移机构方案被航天五院所采用,在201312月嫦娥三号探测器着陆月面后,成功将玉兔号转移至月面。参与探月工程三期地面测试试验设备的论证和研制工作,完成了地面综合试验平台、模拟月壤制备、低重力补偿等地面试验验证方法研究,研制相关非标设备20余台套。积极为周边企业实施了多项非标产品的设计与开发工作,完成了吉林森工集团国内第一条森林空气灌装生产线,为吉研高科公司完成年产8千套碳纤维自行车前叉生产线等企业委托课题,破解了企业技术难题,提升了企业生产的自动化水平。

2)柔性装备结构设计与制造技术

主要研究内容:柔性关节技术与应用;服务机器人柔性手臂;机械系统动力学;特种材料3D打印技术,重点研究轻量化复合材料和特种材料3D打印技术与装备;机械锁和农业机械装备开发等。

特色与优势:本方向在气动复合弹性体驱动形变、动力学理论与运动控制方面开展研究,自主研究开发的四种柔性关节和两种气动柔性机械手,获得发明专利4项,在服务机器人手臂上具有广阔应用前景,研究成果处于国内先进水平。并将气动柔性关节技术拓展应用于六足机器人和液动柔性关节仿生机器鱼研究,取得了阶段性进展。在高精度高刚度回转与锁定装置机械臂、振动测试装置开发,助残机器人和渐开线球形齿轮传动的柔性机械臂关键技术研究,汽车缸套轻量化的铝基复合材料和冰雪3D打印机技术研究与产品开发方面形成了特色,取得了良好成果。

团队积极与周边中小企业建立战略联盟合作关系,在农机具产品现代化方向具有了创新设计、产品试制、配套生产的全方位服务能力,企业把研发基地建在了学校,研究课题直接面对市场挑战。目前开发成功的蜂王浆挖浆机、拣虫机、移虫机系列农机具产品已经投入市场,为企业创造了600多万利润。推进了学科向工程应用型转型,促进了机械设计、机械制造、工业设计等专业方向的交叉和融合。

3)机电系统集成及自动化

主要研究内容:特种装备自动化技术与应用;PCB3D打印技术、钣金辊轧成型技术与应用。主要从事机电液系统控制及自动化、制造设备数字控制系统及装置、制造装备的数字化技术及其应用、专用制造设备的自动化系统与装备等方面的技术研究和系统装置等技术的研究工作。

特色与优势:本学科方向在机械装备数字化技术及其应用、光机电一体化、炭素自动化生产线控制技术等方面已形成稳定持续的研究方向并具鲜明的行业特色。团队以企业需求为出发点,围绕非标设备技术开发取得了显著成绩,先后研制了碳电极生产线、三维曲面多点调控式弯曲辊轧、数控车磨床、导盘专用数控机床等非标设备20余台套。特别是在炭素加工设备的研究开发工作,已与企业合作开发了十几条自动加工生产线,在20149月在山西三佳投产使用的碳电极自动化智能生产线,达到国内领先水平,填补了国内无碳电极自动化生产线的空白。

4)载运车辆技术与运用

主要研究内容:汽车碰撞模型理论研究;汽车轻量化制造工艺;柴油机节能减排;发动机舱热管理等。

特色与优势:本学科积极探索校企合作,紧密结合社会经济发展,与长春万荣汽车公司、杭州前进齿轮箱集团等企业在液力变矩器现代设计、载运车辆设计等方面开展了多项合作,增强了科研方向的工程针对性。

在工程车辆液力传动技术研究与应用、车辆交通事故再现分析技术及应用、载运车辆设计与制造技术等方面取得了较好的研究成果,在汽车碰撞模型病态问题形成机理及处理理论研究内容处于国内领先水平,形成了特色研究方向。在车辆碰撞事故再现模型病态问题、高速公路交通事件及交通流特性直接检测技术以及碰撞模型动态仿真技术方面进行了深入研究,完成了国家自然基金课题等国家及省级课题4项,发表相关EI检索论文4篇;在液力变矩器和液力减速器的内部流动理论和性能预测以及叶片优化设计等方面完成了多项省级立项课题,发表了10多篇相关论文;在汽车轻量化制造连接工艺等方面指导车辆设计和制造,在发动机舱热管理、柴油机喷油泵节能减排关键调试技术等方面获得车辆运用技术成果,学术方向形成了围绕载运车辆进行基础理论、设计制造和运用技术的全过程的特色研究体系,形成了相对稳定且具有鲜明特色的研究方向。

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