一、研究所概况

本科研平台是为响应内蒙古自治区智能制造与高端装备发展的战略需求，围绕新型智能化整体增材无人承载平台的论证、设计、制造与防护安全结构与南京理工大学、北京航空航天大学等国内高校开展合作研究，打破传统制造方式难以满足未来无人平台对复杂轻量化、高承载、快速迭代与多功能一体化的苛刻要求，通过整体增材技术能突破设计与工艺局限，实现主承载结构轻量化设计与结构的一体化成型，提升平台的综合性能和可靠性。同时结合人工智能、大数据等智能化技术，赋予无人平台自主作业与协同能力，提升现有智能制造装备技术水平。该平台的建立对我校开展多学科联合发展、成果转化、拓宽专业能力方面均具有重大意义，且平台的研究技术内容可广泛应用于航空航天、军工、汽车制造等高端装备制造领域。

二、研究所研究方向

1. 智能化整体增材无人承载平台需求分析及论证

由于智能化整体增材无人承载平台具有轻量化，高承载、高机动、高通过性等技术特点，因此需要开展整体增材无人承载平台的需求分析及总体方案论证，明确平台的功能定位、作业环境和性能指标。技术路线中主要涉及的内容包括：

Ø 智能化整体增材无人承载平台发展趋势研究；

Ø 智能化整体增材无人承载平台技术特点总结；

Ø 智能化整体增材无人承载平台需求分析及应用场景分析；

Ø 智能化整体增材无人承载平台总体方案论证；

2. 能化整体增材无人承载平台主体结构优化设计

在平台需求分析及论证基础上，进行多方案论证，确定基于智能增材制造的主体结构，在明确承载方式载荷等边界条件下，通过多轮仿真分析计算和结构优化结构设计，在保证刚强度和抗载荷冲击性能的同时，实现智能化整体增材无人承载平台主体结构的优化，实现轻量化设计。技术路线中主要涉及的内容包括：

Ø 智能化整体增材无人承载平台主体结构实体模型建立；

Ø 智能化整体增材无人承载平台实体模型承载结构分析；

Ø 智能化整体增材无人承载平台主体结构刚强度仿真分析；

Ø 智能化整体增材无人承载平台主体结构优化设计；

Ø 智能化整体增材无人承载平台图样及其技术文件编制。

3. 智能化整体增材无人承载平台整车试制及验证

依据智能化整体增材无人承载平台高机动、模块化协同功能的设计理念。明确无人承载平台的总体技术指标，根据总体技术指标，确定整车技术方案，依次完成整车动力系统、传动系统、电源电气系统、感知系统、控制单元的匹配工作，并进行整车标准零部件、自制件、外协件的机械安装和电缆铺设。进行初步总装调试及行驶试验，以验证各系统的功能和性能是否达到总体技术指标要求。技术路线中主要涉及的内容包括：

Ø 智能化整体增材无人承载平台总体匹配设计；

Ø 系统选型和采购方案设计；

Ø 智能化整体增材无人承载平台整车总装；

Ø 智能化整体增材无人承载平台整车系统联调；

Ø 智能化整体增材无人承载平台整车行驶适应性试验。

三、研究所组织架构

本平台是集宁师范学院物理与电子信息学院与南京理工大学受控电弧智能制造工信部重点实验室开展合作建设。实验室实行主任负责制，由刘伟正高级高级工程师担任实验室主任，全面负责实验室的科研规划、建设运营、人才队伍与对外合作管理工作。核心团队分为固定研究团队与联合研发团队两部分，总合作研究规模达10余人。

（一）核心团队

科研教学团队：以集宁师范学院物理与电子信息工程学院教研人员为核心，包括呼和满都拉，葛俊峰教授，郑晓霞，冀文慧，孟祥锋等副教授，构成实验室基础研究核心力量。

（二）联合研发合作团队

联合研发团队由南京理工大学受控电弧智能制造工信部重点实验室的研发团队组成，团队包括研究员、高工、教授等30余人，博士20余人，拥有国防工业大型构件焊接技术研究应用中心、江苏省高端装备与微纳制造优势学科、兵器工业焊接技术中心等研发平台。研发团队通过长期的基础研究、技术开发和工程应用。

同时，平台与哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、北京理工大学、郑州航空航天大学、内蒙古工业大学、北京兵器201所、内蒙古第一机械集团股份有限公司等高校及科研院所及企业建立长期战略合作关系，形成稳定的联合研发团队，为实验室科研攻关与成果转化提供核心技术支撑。

四、研究所运行管理

（一）制度与机制建设

该科研平台建立了完善的设备管理制度、科研激励制度、开放课题管理制度、成果转化与利益分配制度。以市场需求为唯一导向，建立科技成果技术成熟度、市场前景、技术经济性的第三方评价机制，以及科技成果市场化转化全要素自动化分配机制，明确应用基础研究成果、学术声誉与科研人才队伍归属集宁师范学院，应用技术研发成果使用权及经济效益归属研发团队和依托企业，充分激发科研人员创新活力与成果转化动力。

（二）经费投入与管理

平台建立了稳定、多渠道的经费保障机制：

固定建设投入：每年投入10-20万元用于实验室仪器装备建设，目前累计设备投入规划3万元；

项目申报配套：以10-20万元/年的强度，联合自治区科技厅等单位申报自然科学基金、科技重大专项、战略新型支撑项目，拓展科研经费来源。

（三）发展规划

未来一段时间该平台将围绕“机器人系统装备”、“焊接与检测专用装备”、“数字化与智能化装备结构开发”、“三维增材成形制造”、“新型材料及其制品”等五类软硬件产品以及数字化无人装备制造技术方向发展。

图1  某无人车整体桁架结构模型

图2 某无人车承载位移响应结果

图3 某新型装备性能适应性试验考核