狄士春科研成果

基本信息 科学研究 科研项目 讲授课程 论文专著 新建主栏目 基本信息 名称 狄士春，男，汉族，1965年生。哈尔滨工业大学机电工程学院机械制造及其自动化系教授。 先后主持承担国家自然科学基金重点项目、863重点项目以及一批省部级重点项目和多项国际合作项目等。 工作经历 名称 时间 工作经历 1989-目前 哈尔滨工业大学机电工程学院教授、博士生导师 教育经历 名称 1982-1986年：毕业于大连铁道学院获得工学学士学位 1987-1989年：毕业于哈尔滨工业大学获得工学硕士学位 1992-1995年：毕业于哈尔滨工业大学获得工学博士学位 科研项目 项目名称 电动汽车自动充电机器人 项目来源 企业 开始时间 2020-01-01 结束时间 2021-12-30 项目经费 担任角色 负责 项目类别 横向项目 项目状态 进行中 简单介绍 新能源汽车逐步取代传统燃油汽车将成为必然趋势，新能源汽车的发展可谓是如日中天，日新月异。同时，随着自动驾驶落地步伐的清晰化，无人化电动汽车自动充电的需求日益强烈，刚需化已非常明确。无线充电和自动充电是解决自动驾驶后时代电动汽车充电的两条不同途径，但无线充电在功率和传输效率方面难以满足直流快充的需求，自动充电优势凸显。因此，研究电动汽车自动充电机器人具有重要理论意义和重大工程应用价值。 目前已取得研究成果如下，（1）蛇形自动充电机器人；（2）电动公交用固定式和移动式自动充电机器人；（3）乘用车用固定式和移动式自动充电机器人。上述成果已在上汽集团、国家电网和德国博世等众多知名企业示范应用。欢迎有识之士加入我们的队伍。 项目名称 航空发动机原位检测微小机器人技术 项目来源 某所 开始时间 2022年1月 结束时间 2025年12月 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 航空发动机一般每20–50小时就要检测一次，目前需要较长时间甚至把发动机拆解下来进行检测，耗时费力，严重影响飞机的机动响应性能。采用10mm尺度大小的仿生微小机器人进入到飞机发动机内部，通过自身携带的微型摄像机传回检测部位的图像，结合智能数据处理技术，可以高效完成发动机原位检测任务。 研究领域 名称 航空发动机原位检测微小机器人 电动汽车与机器人 发明专利 名称 新能源汽车自动充电机器人相关发明专利50余项。 科研成果 名称 在电动汽车与机器人方向上，攻克了电动汽车自动驾驶与AVP自主泊车的自动充电的难题，完成了以下多项成果，获得发明专利30余项，以下研究成果均已成功示范应用：（1）蛇形自动充电机器人；（2）电动公交车用固定式和移动式自动充电机器人；（3）乘用车用固定式和移动式自动充电机器人。 在电加工控制系统这个研究方向上，结合国家项目和横向课题的研究，所完成的电加工机床脉冲电源和控制系统，各项性能指标已经达到国际先进水平，并针对火箭发动机带冠整体涡轮盘加工的难题，攻克了6轴联动电火花加工数控系统和CAD/CAM系统等关键技术，打破了国外先进发达国家在尖端技术领域一直对我国的封锁。同时该项研究成果已成功应用到国产各型号系列产品中，使国产电加工机床拥有了我国自主知识产权的核心技术，不再受制于国外的垄断。结合这项研究工作，培养博士生4名，硕士生12名，发表相应学术论文20余篇，其中被SCI收录1篇，国外学术期刊1篇。申请发明专利1项。 在微细电火花加工技术这个研究方向上，尤其是微细线切割技术，结合国家项目和横向课题的研究，在国内外首次提出并实现了具有电极丝循环往复式恒张力走丝系统的微细电火花慢走丝线切割机床，不仅在理论上同时在工程上也是创新性的突破。利用该技术可以实现最小切割尺度为30μm以上的微细零件，从而解决了微型机械中的微细复杂零件以及微小模具加工的难题。目前，这项技术已经成功应用到纺织行业化纤喷丝板的加工中。由于该项技术在国内外的领先优势，吸引了香港中文大学就钟表微小齿轮模具的加工难题与我们合作研究。结合这项研究工作，培养博士生2名，硕士生4名，发表相应的学术论文30余篇，其中被SCI收录1篇，被EI收录3篇，一级学术期刊1篇，国外学术期刊3篇。 在特种加工新方法与应用这个研究方向上，通过与GE公司的合作，并研制了大功率ECDM脉冲电源，从而在国内外创新性实现了难加工材料的高速ECDM铣削加工，不仅加工效率比常规金属数控铣削高，而加工成本却很低。同时，结合国家自然科学基金项目和863课题的研究，还开展了金属材料表面陶瓷化处理技术的研究和探索，并取得了国际先进水平的一些新突破，如钢铁表面原位陶瓷化处理技术和铝基合金表面无疏松层硬质陶瓷膜处理技术等。结合这项研究工作，培养硕士生2名，发表相应的学术论文20余篇，申请发明专利5项。 航空发动机原位检测微小机器人 名称 基于航空发动机在位状态下，采用大长径比（长径比>100）微小直径（< 直径10mm）的仿生蛇形机器人携带微型视觉系统对叶片及沟道的表面进行全域检测。结合人工智能与大数据技术，开展基于图像识别的智能辩识、基于微型机器人的便捷式探测、参数智能分析及专家故障诊断等研究。 研究具有体积小，重量轻，操作灵活等特点的发动机检测用微小机器人。微型航空发动机故障检查机器人可携带传感器和微型摄像头，从探测孔进入发动机腔体，在发动机腔体和各种任意角度的发动机零件上行走，完成对发动机零部件缺陷的检测工作。 电动汽车自动充电 项目名称 电动汽车自动充电机器人 项目来源 横向 开始时间 2021-01-01 结束时间 2025-12-30 项目经费 担任角色 负责 项目类别 横向项目 项目状态 进行中 简单介绍 团队用历时四年时间完成了多种规格的自动充电机器人产品的研发，涵盖了新能源汽车充电的全部场景，满足各类车辆对交流、直流、移动、抓枪等不同充电方式的需求。团队在新能源汽车无人化自动充电领域，攻克了数十项核心关键技术，已申请和授权专利50余项（其中发明专利38项），拥有多项核心竞争力技术，在国内外处于领先水平。 讲授课程 名称 特种加工技术 简介: 该课程是一门拓宽学生机械设计制造及自动化专业知识面，培养学生辩证思维能力及创新意识的专业限选课。其主要目的是：培养学生科学研究 和解决工程问题的辩 证思维方法和勇于打破陈规的创新意识；拓宽学生在传统的机械加工方法以外的特种加工方法的知识，为学生的机械结构的 设计、工艺方法的选择和工艺过程的编排 及解决特殊加工难题提供更加广阔的思维和选择空间；培养和考察学生对物理、化学、电工技术、自动 控制和机械设计制造等学科知识的综合运用能力；掌握特种加 工方法的特点和适用范围，重点掌握电火花加工和电火花线切割加工的基本原理、 工艺特点和工艺规律，掌握电化学加工基本原理、工艺特点及应用、了解激光加工 和超声加工的原理及应用。 该门课程不仅可以拓宽学生的知识 面，而且具有培养高素质创新人才的深层意义，是对机械制造及设计专业课程十分有益的补充。 先进电火花加工理论与实践 简介: 哈 工大在电火花加工这个方向上，经过几代人的耕耘和努力，取得了丰富的成果和先进经验，并在国内占有领先的地位。通过这门课程可以将这 些宝贵的成果和先进的 技术得以传承并发扬光大，将更能体现哈工大功夫到家的精神。该课程的内容主要以国内外电加工领域的最新技术与我们 多年来积累的成果相融合，以专题形式展 开，如电火花表面改性技术、电火花铣削加工技术、电火花CAD/CAPP/CAM技术 、智能与模糊控制技 术、电火花加工脉冲电源技术、电火花加工数控系统等。为使同学在学习过程中，深入领会并掌握每种技术的精髓，通过自已动手进行针对性的 实验，强化和锻炼学生独立分析问题解决问题的能力。 教学成果 名称 1. 特种加工教材为全国高校规划教材 2. 特种加工课为学校优秀课程 出版物 名称 《特种加工》，机械工业出版社 《先进电加工技术》，国防工业出版社 《机械制造工艺学》，机械工业出版社 论文期刊 名称 1.Analysisofkerfwidthinmicro-WEDM,International Journal of Machine Tools & Manufacture,2009 2.Experimental Study of Kerf Machined by Micro-WEDM,Materials Science Forum,2009 3.Narrow Beam Machining on Micro-WEDM,Advanced Materials Research,2009 4.Influence of the processing parameters on the coating hardness on LD10 A~alloy,Key Engineering Materials,2010 5.Influence of the processing parameters on the coating surface roughness on aluminum alloy,Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2009 6.Influencing factors of surface roughness of MAO ceramic coating on AZ91D,Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2006 7.A micro die fabrication method by using MWEDM，PROCEEDINGS OF THE 1ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON NEW FORMING TECHNOLOGY ，2005 8.Development of HSPECM set-up and its experiments，TRANSACTIONS OF NONFERROUS METALS SOCIETY OF CHINA ，2005 9. 微细电火花线切割加工关键技术，机械工程学报，2006，42（1），p221-226 10.Development of micro wire electrical discharge machining platform and its application ，Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2005，15（3），p268-273,(SCI IDS Number: 987BT) 11.高频窄脉冲电化学加工正交试验研究，电加工与模具，2005，（5），p19-21 12.节能型电火花加工脉冲电源研究现状及发展趋势，机械工程师，2005，（8），p26-28 13.Study on the servo control system of MWEDM， Journal of Harbin Institute of Technology，2005，12(3)，p245- 249 (Ei：05319278048) 14.新型微能可控的MWEDM脉冲电源，新技术新工艺，2005（5），p11-13 15.Experimental study of MWEDM technology， Journal of Harbin Institute of Technology，2005，12(2)，p119- 123 (Ei：05269184610) 16.微细电火花线切割加工技术的研究，电加工与模具，2005，247，p40-43 17.并联谐振型微细电火花线切割加工脉冲电源，上海交通大学学报，2005，39(1)，p56-60 (Ei：05139014265) 18.电化学加工脉冲电源的研制与实验研究，电加工与模具，2005，（1），p42-44 19.基于均匀设计的微细电火花线切割加工工艺规律研究，电加工与模具，2005，(1)，p12-15 20.A Micro Die Fabrication Method by Using MWEDM. Proceedings of the 1st International conference on New Forming Technology, 2004,159-164. Harbin (SCI IDS Number: BBC25) 21.慢走丝电火花线切割脉冲电源的研究现状及发展趋势，航空精密制造技术，2004，40(6)，p12-1 22.微小齿轮模具的微细电火花线切割加工研究，电加工与模具，2004（6） ，p9-11 23.复杂微小零件的微细电火花线切割加工技术研究，制造技术与机床，2004，（10），p22-26 24.高频窄脉冲微细电解加工实验研究，机械工程师，2004，（7），p40-42 25.平行关节机器人坐标系统的校正，制造技术与机床，2004，（6），p20-22 26.谐振型电火花加工脉冲电源的研究，电加工与模具，2004，（2），p10-13 27.微细电火花线切割加工技术的研究现状及发展趋势，航空精密制造技术，2004，40（1），p13-15 27.基于异形孔等效放电面积的微细电火花加工技术，中国机械工程，2003，14（22），p1970-1973 28.异形孔的微细超声电火花加工技术研究，微细加工技术，2003，（1），p44-50(Ei：03227490556） 29.低速走丝电火花线切割加工断丝原因分析及处理，电加工与模具，2003，（5），p12-15 30.国外电火花线切割加工技术最新进展，电加工与模具，2003，（3），p12-16 31.微细电火花线切割加工工艺研究，航空精密制造技术，2003，（4），p11-14 32.智能电火花线切割加工自动编程系统研究，电加工与模具，2002，（6），p23-26 33.电火花线切割自动编程系统零件特征模型的研究，电加工与模具，2002，（1），p29-31 34.基于上下位计算机结构的EDT机床监控系统的研究，制造技术与机床，2002，（6），p11-13 35. 微细电火花加工技术的研究进展，中国机械工程2002，13（10），p894-898 36.电火花加工脉冲电源研究现状与发展趋势，航空精密制造技术，2002，38（4），p15-1 37.基于神经网络的电火花加工过程的分类，电加工与模具，2001，（1），p14-16 38.Fabrication Micro Parts with Micro-WEDM. International Conference on Precision Engineering and Micro/Nano Technology in asia.2005，p566-570，Shenzhen 39.MODEL OF START-STOP CONTROL ON LOW SPEED MOVING International Conference on Precision Engineering and Micro/Nano Technology in Asia. 2005 p193-195 Shenzhen 40.Research of Micro-WEDM Servo Control System. 山东大学学报（工学版）。2004，39：5 41.Study on Micro-WEDM Technology. 山东大学学报 （工学版）。2004，39：4，Jinan 42.Study on Micro-machining by Micro-WEDM. The 1st IEEE NEMS, 2006,103. Zhuhai 43.Research on Energy Saving EDM Pulsed Power Supply with Cyclically Superimposed Chopper Circuit, 8th Conference on Machining & Advanced Manufacturing Technology. 2005，Hangzhou 44.Study on Key Technology of Intricate Micro Parts with MWEDM, The Proceedings of the China Association for Science and Technology. 2005 45.亚微米级孔径微弧氧化膜层工艺研究，稀有金属材料与工程，2007 46.恒流模式加工参数对膜层表面粗糙度的影响，材料保护，2009 47.国内铝合金镁合金微弧氧化技术研究现状，材料保护，2009 48.极脉冲电解加工变截面孔研究[J].兵工学报，2012 49.深小孔脉冲电解加工效率及精度控制研究[J].兵工学报，2012 50.Research of MEDM pulse power based on the non-resonant natural oscillation.AMM.2012 51.基于非共振固有振荡的微细电火花加工脉冲电源的研究 电加工与模具 2012 52.铝合金表面扫描式微弧氧化成膜机理分析，电镀与涂饰. 2012 53.扫描式微弧氧化技术的研究，电加工与模具 2012 54.扫描式微弧氧化铝合金表面成膜效率分析，电加工与模具 2012 55.多孔ZrO2/HA医用钛合金微弧氧化复合陶瓷膜层生物力学性能研究.稀有金属材料与工程.2012 56.钛合金微弧氧化医用膜层形成机制研究. 腐蚀与防护.2012 57.Fracture mechanics study on porosity zirnocia /hydroxyapatite coating obtained through microarc oxidation on medical titanium alloy surface. Advanced Materials Research.2012