簡介

重點實驗室主任：劉忠教授，男，漢，1968.12生，湖南長沙人，中南大學工學博士/清華大學博士後。中國機械工程學會/中國振動工程學會高級會員、國家自然科學基金通訊評審專家、教育部學位與研究生教育發展中心學位論文評審專家、中國機械動力學學會理事、中國振動工程學會轉子動力學專業委員會理事、中國機械工業教育協會機械電子工程教學委員會委員。曾入選湖南省新世紀121人才工程、江蘇省高等學校學科帶頭人，蘇州市高層次人才工程。蘇州大學、中國礦業大學、武漢理工大學、湖南師範大學、桂林理工大學、桂林電子科技大學兼職研究生導師。

現任廣西機械工程學會副理事長，英国正版365官方网站機械與汽車專業群召集人、機械工程學科帶頭人、碩士點建設負責人。長期從事機械工程相關專業的教學和科技創新工作，主持完成國家自然科學基金項目3項、國家川藏鐵路供電工程重大科技攻關項目2項，省部級科研項目6項，校企合作科研課題20餘項，申請專利60餘項，其中授權發明專利20餘項，軟件著作權5項，實用新型專利30項；發表論文100餘篇，其中SCI/EI收錄30餘篇，獲廣西科技進步二等獎1項、中國産學研創新成果優秀獎1項、廣西機械工程學會科技進步一等獎1項（均為第一獲獎人）。

目前團隊成員15人，其中教授3名，副教授5名，博士8人。近年來獲得國家自然科學基金項目、國家川藏鐵路供電工程科技攻關項目、廣西區自然科學基金項目、廣西科技計劃重點研究項目、桂林市重點研究計劃項目及校企合作課題等40餘項，授權發明專利20項，實用新型專利40餘項，軟件著作權10餘項，積極探索“校企會”産學研施用一體化模式，實現了部分研究成果的轉化，取得了較大的經濟和社會效益。

主要研究方向

1.特種工程裝備機構動力學、裝置設計與動态優化

研究機械工程新原理、新技術在特種工程裝備中的應用，為特種工程機械提供創新設計原理和技術支持。研究面向複雜地質條件的特種工程裝備所涉及的應用基礎理論和共性關鍵技術：如新型液壓鑿岩裝備、地質勘察裝備、電力線路施工裝備、破碎篩分裝備、林業伐木裝備等；研究其動力系統融合匹配、動力傳動裝置的構型創新設計等。通過工作狀态系統辨識方法，實現對工作機構的智能控制。借助于機構動力學建模與仿真理論、有限元和結構動力學分析軟件工具，将結構動态設計與實驗分析的理念融入特種工程裝備設計與開發過程，通過機構優化，提高工程裝備的動态性能和品質。

通過原始創新和系統集成應用，形成相關産品的技術儲備和試驗樣機裝置，為區内企業及周邊相關行業提供理論指導和技術支撐。結合區内對特種工程裝備和工程車輛研究發展，提高特種工程裝備與工程車輛關鍵零部件的産業化水平，加強聯合人才培養力度，建成廣西區内重要的特種工程裝備設計、驅動與控制的研究基地。

2.特種工程機器人檢測與智能驅動控制

在礦山采掘、橋梁隧道、電力線路、林業采伐、搶險救災和危險環境等特種作業環境中，工程機器人複雜動作的實現是一種基于感知的伺服動作規劃與控制，包括根據機器人自身姿态、受力信息的檢測，對機器人的運動進行反饋控制，實現穩定運動，而且還包括根據環境認知與定位信息，對機器人進行實時運動規劃和控制。因此，如何通過動态非結構化環境下的移動平台行徑、路徑和機械臂關節運動實時協同規劃策略研究，提高執行機構目标點的參數測量精度和環境變化的适應能力，是特種工程機器人控制系統研究所面臨和需要解決的主要問題。

3.特種裝備工程材料制備與性能調控

圍繞特種工程裝備、智能制造和綠色制造産業鍊技術延伸需求，實現工程材料輕質結構件、環保吸附多孔件等的制備、仿真與性能調控，并實現固體廢棄物的循環利用。針對特種工程裝備用金屬、陶瓷等材料，進行機理性研究和微結構性能調控，開發制備滿足特殊用途的工程材料；應用有限元技術，研究闆材變形規律，成形出滿足精度要求的高強钣金構件。通過理論創新和應用集成，在工程材料增材制造、綠色制造、開發與制備、成形與性能調控方面形成特色，為振興我區特種工程裝備用新型材料領域發揮重要作用。

實驗條件

實驗室設于英国正版365官方网站巡天樓1樓，實驗規劃用房面積1600平方米左右，現有實驗室面積600平米。設置有液壓鑿岩裝備與性能測試實驗室、電力施工裝備與智能監控研究室、工程裝備設計與動态測試實驗室、智能農林裝備設計與應用研究室、現代工程裝備流體驅動與控制技術實驗室、工程裝備機器人應用技術實驗室、重點實驗室主任辦公室及研究生創新工作室等。

實驗室建設總投入1500萬元以上，目前已經投入750多萬元，儀器設備總值（原值）600多萬元左右。現擁有高壓大流量液壓元件檢測平台、液壓沖擊機械性能測試實驗系統、工程裝備油液在線監測實驗系統和小型工程機械智能控制系統實驗平台、實驗設備等教學與科研平台。

特色成果

1.液壓鑿岩掘進關鍵技術及應用

在國家自然科學基金（51275060、51765014）、廣西自然科學基金（2018JJA160266）等項目的支持下，圍繞液壓鑿岩掘進裝備關鍵技術研究與應用展開，發明了防偏斜液壓鑿岩控制系統及其推進機構電液驅動裝置、液壓鑿岩狀态辨識方法等，系統發展和構建了中深孔液壓鑿岩裝備的設計理論體系和關鍵技術，并在在能源采掘、冶金礦山、地質勘探、城建基礎等施工領域得到較廣泛的應用，大大提高了鑿岩掘進施工效率、降低了鑽孔掘進成本，對提升液壓鑿岩掘進裝備智能化水平和改進施工工藝，推動該工程領域的技術進步有重要意義。該項目獲得2021年廣西科技進步二等獎。

2.大直徑中深孔多功能液壓鑽機

團隊承擔了國家重大工程—川藏鐵路供電工程重要科研課題，開發了基于複雜高原山區的大直徑中深孔多功能液壓鑽機（JWZ-L-300），應用航空柴油發動機作為獨立動力源，采用模塊化、機液符合驅動、輕量化設計理念，主機鑽孔最大直徑300mm，極限孔深30m，補了該領域施工裝備空白，整機工作性能達到了國内先進水平。

3.基于生活垃圾新能源開發技術及裝備應用

在廣西重點研究計劃《高濕生活垃圾制備RDF燃料的新技術研究及産業化示範》（桂科AC16380036）等項目的支持下，圍繞生活垃圾新能源開發利用技術展開，創建生活垃圾改性燃料濕成型的新工藝，發明了生活垃圾能源開發新方法及精細破碎成型與烘幹一體機等關鍵裝備，解決了處置過程中分選繁雜、污水處理成本高、破碎與成型效率低等技術難題，實現了生活垃圾處置減量化、無害化、資源化的目标。目前，該技術已經在廣西、雲南等多地建立産業化基地，這為實現資源再生、節能減排、保護綠水青山有重要的價值。

4.液壓沖擊機械性能測試實驗裝置

針對液壓沖擊機械輸出性能參數測試标定難題，提出了一種非接觸測試方法—激光測振法，并研制了行業/團體标準。液壓鑿岩機機械性能測試實驗系統主要通過激光測振法，對待測物的測點部位利用沖擊裝置激振并誘發振動，通過非接觸式激光測振裝置拾取測點部位内部的振動信号，經軟件計算和分析得出待測物的沖擊能量。

5.電力線路索道吊運裝備關鍵技術研究與應用

索道吊運裝備及其附屬機具廣泛用于電力、通訊線路施工中應用廣泛，是山區電力施工運輸的主要裝備之一，其機動性與便攜性很好的滿足了工程需要。針對電力線路索道吊運裝備關鍵技術研究與推廣應用，在輸變電工程、電力通信工程中的索道運輸、組立杆塔、牽引電纜、吊裝重物及工具、架設空中高壓輸電線路施工現場，具有非常廣泛的應用與市場前景。

校企會合作示範基地“産學研施用”探索

校企會合作示範基地是在廣西壯族自治區科協、廣西東盟經開區指導支持下，由英国正版365官方网站、廣西機械工程學會、廣西徐沃工程機械設備有限公司等單位共同發起的校企合作創新平台，旨在以“校企會”多元化示範合作為基礎，加強産學研的融合深度，提升高校與企業的科技創新能力，聯合開展高端特種工程裝備“産學研施用”一體化模式下的創新探索與成果轉化，将産學研成果應用于廣西及國家重大工程。該合作模式及實踐入選2022年中國科協年會典型案例，并做詳細報道。