东北大学摘得第44届日内瓦国际发明展一金三银

近日，第44届日内瓦国际发明展在瑞士日内瓦举行。东北大学4个项目受邀参展，经演示、宣讲、评议，最终获得1项金奖、3项银奖。

材料科学与工程学院管仁国教授，申勇峰教授等发明的“连续流变扩展挤压+ACEF短流程制备高性能超细晶铝合金电工铝材”及“剪切振动耦合作用下高性能金属半固态流变挤压铸造”分别获得金奖和银奖。机械工程与自动化学院郝丽娜教授，程红太副教授等发明的“人工肌肉仿生驱动器”及“复杂工艺控制系统在线参数优化方法”获得日内瓦国际发明展银奖。

“连续流变扩展挤压+ACEF短流程制备高性能超细晶铝合金电工铝材”针对金属挤压工艺流程极长、能耗高的突出问题，提出建立了一种金属短流程连续流变扩展挤压方法，实现了从液态金属到产品的一步加工成形，比传统工艺节能40%，降低成本30%。基于该成形中的大变形机制，提出建立了一种短流程制备超细晶金属的方法ACEF(Accumulative continuous extrusion forming），与已有的ECAP(Equal-channel angular pressing)相比，具有短流程、低成本、大规模生产的优点。将两种方法相结合，制备了高性能电工铝材，产品综合性能优于国际同类产品。

“剪切振动耦合作用下高性能铝合金流变挤压铸造”提出建立了剪切振动耦合熔体处理方法，使金属晶粒充分细化与球化，并将此方法与挤压铸造相结合，实现了高效率、低成本流变挤压铸造，应用于高端零件制造，与传统挤压铸造相比，其加工效率与产品性能均显著提高。与传统挤压铸造相比：避免了枝晶偏析，生产效率与产品性能显著提高，A356合金抗拉强度和伸长率分别提高11.7%和21%。

现存的齿轮、液压等传统刚性驱动器具有结构复杂、运动灵活性差、功率重量比低等技术问题，限制了其在康复医疗和仿生机器人等领域的应用。“人工肌肉仿生驱动器”针对仿生结构、智能材料、驱动一体化的人工肌肉仿生驱动器，提供了三种人工肌肉的制备工艺、针对其强非线性的驱动控制方法和系统实现。人工肌肉包括离子交换聚合体金属材料（IPMC)、气动肌肉、鱼线-形状记忆合金等。针对人工肌肉动力学的强非线性，设计了自适应逆控制和无模型自适应等控制器。研制了多种结构形式的仿生驱动器、夹持器、仿人手臂和助力手臂等，可应用于仿人机器人、义肢、外骨骼等服务机器人。

“复杂工艺控制系统在线参数优化方法”旨在解决复杂过程控制系统在线参数优化问题，提出了应用高斯过程回归和少量过程数据建立系统数学模型的方法，另外结合贝叶斯优化算法来寻找过程最优参数。此方法将建模与优化过程结合，极大提高优化效率和精度。此方法已经被应用于机器人高精度装配、机器人焊接、控制器参数调节等领域，可以被嵌入现有复杂过程控制系统中，实时对系统性能进行监控与调节。

日内瓦国际发明展创办于1973年，是目前世界上规模最大、连续举办历史最长的发明博览会，注重实用性和与市场的结合，与德国纽伦堡发明展、美国匹兹堡发明展并列世界三大发明展，由瑞士联邦政府、日内瓦州政府和世界知识产权组织联合举办。本次展会共吸引了来自40多个国家和地区的1000余项新发明参展。（中国日报辽宁记者站）