【高校科研成果】华侨大学 重载移动机械绿色智能驱动与传动团队
2025-12-254
林添良（1983-），教授，博士生导师，华侨大学机电学院院长。从事重型移动机械绿色和智能化技术、电液元件及系统的创新设计等教学科研工作。主持国家自然科学基金联合基金1项、国家重点研发计划一级课题2项，其他横纵向项目50余项。出版工程机械方面专著4部，以第一获奖人获省部级科技奖励2项，以第一或通讯作者发表论文100余篇，授权发明专利120余项，完成转化17项，牵头制定5项团体标准。
团队围绕国家和行业的重大战略需求，以绿色化和智能化为契机，重点开展重大工程装备和移动机械的动力节能、电液高效驱动、能量回收、机电液智能控制和高端电液元部件及系统集成控制等的基础研究和应用研究。近五年，承担了国家重点研发计划项目、国家重点基金、国家面上基金、国际合作项目、省重大项目等科研项目86项，获省科技进步奖二等奖1项，省科技成果转化二等奖1项，其他省部级奖励2项，学会/协会奖励6项，发表高质量论文100余篇，出版专著4部，教材2部，申请国家发明专利200余项，国际/PCT专利20项，发布标准5项。
针对工程机械负载特性、工况需求，开发电动工程机械用电机-泵单元、电机控制器、高压管理单元、大功率电静液作动器，实现工程机械高效节能驱动，助力工程机械高质量电动化。
专用电机针对工程机械剧变负载、强振动、强冲击等设计开发，具备高可靠性、强过载等优点。电机控制器引入液压状态信息进行大闭环控制，实现电流、转速和压力三环协同控制。通过电机变转速/扭矩控制，实现电机-液压泵-负载的全局功率匹配、综合效率优化，结合变恒功率、变压差等控制，发挥电驱系统优良特性，提升液压传动系统的节能性和操控性。
针对工程机械电静液独立驱动系统，研发工程机械用大功率电静液作动器，采用多腔体结构，综合液电复合储能，实现驱动和能量再生一体化。
工程机械电动化进程加速了其智能化发展，但在复杂的非结构化作业场景下，实现单机高精度、高可靠性的自主作业仍面临巨大挑战（环境扰动频繁、感知偏差累积、作业目标多样），同时实现多机协同（Swarm）作业尤为困难。
针对上述挑战，华侨大学团队成功研发了工程机械多模态感知与自主作业系统。该系统深度融合激光雷达、视觉相机、IMU、GNSS及力/姿态传感器等多源信息，在非结构化场景数据集上实现了91.8%?mIoU的高精度语义分割，并具备可靠的目标/物料识别与实时可通行性评估能力。基于此感知信息，系统进一步攻克了路径生成与轨迹跟踪、作业轨迹优化等关键技术，通过综合考虑作业效率、能耗及平顺性等多目标进行最优轨迹规划与优化，并在精确跟踪控制执行下，实现了作业轨迹跟踪均方根误差稳定在30?mm左右的高精度自主作业。系统采用模块化设计，提供标准化接口以兼容多种工程机械底盘与执行机构，便于快速适配部署；同时支持数字孪生仿真与远程协同功能，可高效完成快速任务配置、算法验证与远程监控；其架构设计为未来实现多机协同作业奠定基础。
液压马达广泛应用于工程机械、矿山机械、船舶和冶金工业等领域。传统径向柱塞液压马达受其配流结构的限制，额定压力一般不高于25?MPa。
华侨大学研制的采用先导压力控制座阀配流新型径向柱塞液压马达从根本上杜绝了主油路配流副浮动间隙的泄漏，大幅提高了马达的承压能力、容积效率和功率密度。马达额定工作压力可达30?MPa以上，且容积效率不随工作转速的降低而下降。
该马达能够用于直接驱动行走机械履带、注塑机预塑螺杆、工程机械机上转台等低速重载回转机械。
主要参数：
尺寸：φ310?mm，宽300?mm
几何排量：206?mL/r
工作压力：30?MPa
转速范围：10～300?r/min
该产品已申请中国发明专利14项（授权7项），PCT专利2项，美国发明专利授权3项。
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