精密精湛精有道，匠心助推行业进步——走进机械工业精密测控技术与仪器重点实验室

实验室概况

实验室拥有北京市创新团队和北京战略科技人才团队、教职员工和在校硕/博研究生共计70余名团队成员，形成了专业配套、优势互补、结构合理的科研队伍。

实验室配有各类专业化仪器设备和成套的精密传动试验设置，计140余台/套，包括：Leica 激光跟踪仪、Etalon 激光追踪干涉仪、各类激光干涉仪、克林贝格齿轮测量中心、海克斯康三坐标测量机、泰勒霍普森白光干涉仪、圆柱度测量仪和粗糙度轮廓仪、德国MÖLLER-WEDEL 光学自准直仪、英国RPI 精密回转平台、齿轮动力学试验台、精密减速器综合试验台、振动噪声测试分析系统等。

实验室与北京市计量检测科学研究院和北京微纳精密机械有限公司共建了北京市精密测控技术与仪器工程研究中心。

精密减速器性能测试台

研究项目及成果

实验室近几年承担了国家重点研发计划、04 国家科技重大专项、国家重大科学仪器设备开发专项、国家科技支撑计划、国家863 计划、国家自然科学基金重点项目及面上项目等国家及省部级、企业科研项目50余项；牵头或参与制定ISO、GB和协会标准22项；获授权发明专利110多项、软件著作权50多项；获国家科技进步奖二等奖2项、中国机械工业科学技术奖特等奖1项、一等奖2项和二等奖1项，中国好设计金奖1项；培养的学生获得上银优秀机械博士论文奖。

特色与重要进展

（1）齿轮测量技术与仪器。对齿轮测量技术的研究覆盖了齿轮工程的全领域：从0.5mm的微型齿轮到10多米的特大齿轮，从圆柱齿轮和锥齿轮到面齿轮和环面蜗杆，从齿轮工件到复杂齿轮刀具，从分析式测量、功能性测量到整体误差测量，从接触式测量到光学非接触式测量，从单机测量到基于云平台的测量，从计量室测量、车间检测站检测到生产线的在线测量；提出了系列测量原理和方法，解决了齿轮领域的诸多“极端测量”难题，研发了系列独特技术并形成产品，研究成果获得国内外公认，是国际知名的齿轮测量技术研究中心，使我国齿轮测量技术研究处于国际领先水平。

（2）精密机电传动系统测试技术与装备。解决了精密机电传动系统性能表征、测试和质量评价技术难题，提出了从关节零部件到系统性能测试成套解决方案；研制的机器人精密减速器（RV、谐波、行星、特殊专用等）、精密机电系统的单项参数和综合性能测试设备已服务于企业生产。特别是针对小型舵机和服务机器人小型关节的传动精度、电参数和机械特性的测量技术，解决了小型关节整机性能测量手段缺乏以及测量项目单一的问题，为建立面向服务机器人小型关节的全生命周期、全局质量评价体系提供了有效手段。

特大齿轮激光跟踪在位测量系统

（3）精密传动理论与成套技术。构建了基于张量分析的齿轮啮合原理新框架，发现了齿轮传动中“逆序啮合”现象，拓展了齿轮整体误差理论，提出了复杂齿轮的主动修形方法，开发了大型重载锥齿轮和精密齿轮模具的高效精密加工技术，研发了传动系统的振动分析和降噪技术，揭示了齿轮配对机理并开发了齿轮配对技术，设计开发了新能源汽车变速器和机器人智能关节，正开发齿轮设计制造云服务平台。与中车戚墅堰机车车辆工艺研究所等单位合作的项目“高铁列车用高可靠齿轮传动系统”获2017年国家科技进步二等奖；与深圳市兆威机电股份有限公司等单位合作的项目“面向智能设备的微型传动成套技术及产业化”获2019年中国机械工业科学技术进步特等奖。

微小舵机与关节综合性能测试分析仪

（4）标准制定。作为国际标准化组织齿轮标准委员会（ISO/TC60）成员，10多年来，参与制定了齿轮领域最重要的4个基础标准，已发布的为：齿轮精度制ISO1328-1（2013）、ISO1328-2（2020）和ISO10064-1（2019）。牵头制定了国标《GB/T 38192—2019 注射成型塑料圆柱齿轮精度制》，这是我国塑料齿轮行业翘首企盼了半个世纪的行业首个国家标准，经全国齿轮标准化技术委员会评审，该标准填补空白、达到国际先进水平。目前正牵头制定机器人减速器领域的基础国标《精密减速器回差测试与评价方法》，预定今年底完成。

内涵建设与国际交流

实验室秉持“勤奋 求实 谦让，习惯 能力 态度”室训，持续内部文化营造和制度建设，10多年坚持出版电子刊物Precision Lab e-News，教学科研公共事务进行分工，制定办事流程，减轻了青年教师的事务负担。通过内涵文化和规范化管理凝聚人心，形成共识，共享共建，促进了队伍成长和成果产出。

实验室与德国联邦物理技术研究院（PTB）、美国国家标准与技术研究院（NIST）、瑞典皇家理工学院、英国诺丁汉大学等国际著名大学和研究机构建立了稳定的合作关系，长期开展精密测试技术和齿轮工程研究，极大推进了实验室走向国际，提升了研究水平。