走遍浙大丨流体动力与机电系统国家重点实验室

隧道掘进装备是国家地铁、公路、铁路、水利和国防等基本建设急需的重大装备，其关键技术难度高、附加值大, 反映了一个国家高端装备制造业的水平。杨华勇院士领衔的全断面隧道掘进装备研究团队攻克了复合盾构掘进过程失稳、失效、失准三大国际性难题，以及硬岩掘进装备“掘不动、掘不快、掘不准”三大国际公认难题，在刀盘驱动系统能量积聚耗散规律与掘进界面稳定控制、强冲击激励下机电液系统动力高效传递与调控原理、掘进过程状态感知原理与智能化控制等方面取得了重要创新成果，打破了国外技术的长期垄断，在我国城市化发展、西部大开发和“一带一路”建设中发挥不可替代的作用。

成果支撑了铁建重工和中铁装备自主研制直径3-10米系列隧道掘进装备产品，使两家头部企业十年内从零市场占有率到占领全球80%的市场，取代了美国罗宾斯、德国海瑞克成为全球隧道掘进装备最大制造商，现已出口20多个国家，实现直接经济效益235亿元、带动工程产值超2000亿元。成功应用于吉林引松、新疆EH、兰州水源地、青岛地铁、秘鲁圣加旺水电站等国内外30余个重点重大隧道工程，极大推动了我国高端装备制造业和隧道建造领域的科技进步，推动我国“掘进装备跻身世界前列”（习近平总书记2018 年两院院士大会讲话）。

浸没式光刻机是集成电路制造的核心装备，国外对我国实行严格的出口限制，光刻机国产化是我国芯片制造自主可控和信息产业安全的国家重大战略需求。浸液系统是浸没式光刻机的四大核心系统之一，它为光刻机制备最后一片流动的液体物镜，以提高光刻分辨率，将集成电路制造的工艺节点从45nm一直延伸至7nm。付新教授领衔的团队，在国家02科技重大专项资助下，开展了浸没流场控制、微纳气泡消融、残留液渍控制、纳米液膜蒸发、极微应力与温度控制等浸液系统基础科学问题研究，取得了具有国际影响力的学术成果；攻克了影响光刻分辨率、良品率与产率的1mK级温度、10ppt离子污染、100nm级液膜等极微技术参数控制难题，研制出浸液系统工程样机，在光刻机国产化生态链中发挥了不可替代的作用。

遵照02专项统一部署，建成了1.6万平方米的光刻机浸液系统及超洁净零部件研发中试基地，已投资7.3亿元，汇聚了153人的浸液系统专业化人才队伍，具备了年产5台套浸液系统产品的研发、制造、集成及测试能力，于2020年9月实现了首台套光刻机浸液系统产品交付，使我国成为全球第三个具备光刻机浸液系统自主设计制造能力的国家，为浸没式光刻机国产化奠定了坚实的基础。

装配是保障飞机制造质量、缩短周期、降低制造成本的最关键环节。我国飞机自动化装配技术与高端装备几乎空白，难以支撑我国大型飞机和第四代战斗机等重点机型的高效、稳定装配。柯映林教授领衔的飞机数字化装配团队，原创了卧式双机双五轴自动钻铆技术，发明了飞机复杂装配工况自动精准制孔、动态重组柔性定位、大尺度空间装配协调技术，开发了飞机数字化装配共性技术集成应用平台，研制出自动钻铆机、环形轨、制孔机器人、5+X 轴专用制孔机床、定位器等系列装备，创建了涵盖组件、部件和整机的飞机自动化装配技术体系，实现了装配工装设备化、装配协调数字化和装配过程自动化，彻底打破了欧美发达国家的技术封锁和市场垄断。

成果成功应用于航空工业各大主机厂，为运20、歼20、歼10等15个重点机型研制和批量生产提供了跨代的数字化装配成套技术与装备，实现重点机型全应用、大运装配过程全涵盖、飞机主机厂全覆盖，成倍提高了重点机型的装配质量和效率。柯映林荣获2018年“全国十大军工风云人物”。中航工业集团评价“是我国飞机制造领域近十年来最具影响力的原创成果，为我国飞机制造技术跨越式发展和国防建设作出了重大贡献”。

高档数控机床是国家战略层面的基础制造装备，西方发达国家对该类装备的先进设计技术与专用设计软件严格封锁，是我国“卡脖子”的35项关键技术之一。谭建荣院士领衔的机电装备数字化设计团队，突破了高档数控机床数字化设计技术，发明了功能创新与结构变异相结合的整机骨架型谱自适应定制设计、正向分配与逆向修正相结合的主机互反馈精度均衡分配设计、数字样机与实物样机相结合的高档数控机床与工艺工装协调设计等成套关键技术，从设计上保证了高档数控机床“效率高、功能强、性能优”，为实现高档数控机床的自主科学设计提供了坚实的技术支撑。

创建了我国首个完整的具有自主知识产权的高性能龙门加工中心数字化设计技术体系，研发出高端装备数字化设计专业软件、设计知识库和设计集成平台，支撑了我国高性能龙门加工中心自主创新设计，并辐射到超大型塑料注射成型机、大功率船用齿轮箱等重大装备的研发，在西飞航空铝合金薄壁件、南车V型柴油机缸体、哈电核电主泵电机等制造加工中得到成功应用，对提高我国重大装备及关键零部件国产化率与自主创新能力起到了重要作用。数控机床数字化设计入选国家科技重大专项（04专项）十大进展，并获2020年国家技术发明二等奖，大功率船用齿轮箱设计技术获2016年国家科技进步二等奖。

深海探测关键技术自主创新与装备国产化是海洋领域面向2035中长期科技发展规划的核心任务，是我国进军深海、建设海洋强国的重大需求。海洋机电装备团队围绕深海探测系统面临供电不足、通信不畅、采样失真等难题，在海洋流体动能高效捕获、深海原位组网观测接驳、深海流体保真取样方面取得系列创新成果。攻克了大长径比约束的半直驱传动及电液变桨水平轴海流能发电、深海高功率密度单极负高压电能传输、非接触式水下信电接驳、全海深高纯度流体序列保压取样等关键技术，研制了系列化海流能发电及海洋组网立体观测装备，为我国的深海探测与开发提供了关键技术与核心装备。

建成国内首个海岛海流能独立稳定供电系统，实现了海洋能自供电海底观测，支撑了国内首个大型南海海底观测网建设，助力我国构建海防识别区。深海流体序列保真取样装备应用于“奋斗者”号全海深载人潜水器，创造了马里亚纳海沟10909米深海保真取样的世界记录，同时应用于“蛟龙”号和“深海勇士”号载人潜水器，在20余次科考航次中完成上百次的深潜应用。参与完成的“蛟龙号载人潜水器研发与应用”获国家科学技术进步奖一等奖。实现了从浅海、深海到深渊的海能利用、立体观测与高保真取样，得到CCTV-1实况直播、新华社等媒体的报道。成功研制了无需耐压外壳的仿生软体智能机器人，首次实现了在万米深海自带能源软体人工肌肉驱控和软体机器人深海自主游动，为深海探索科考、环境监测与资源勘探提供解决方案，成果登《Nature》封面和央视《新闻联播》。

实验室与美国加州大学伯克利分校、普渡大学、佐治亚理工大学、明尼苏达大学, 德国亚琛工业大学、德累斯顿技术大学，芬兰坦佩雷大学，瑞典林雪平大学，日本东京工业大学、东北大学，英国巴斯大学，英国牛津大学，新加坡国立大学，澳大利亚新南威尔士大学、墨尔本大学，香港科技大学等国际知名大学，以及德国费斯托公司、博世力士乐公司、日本日立建机公司、美国伊顿公司、国家仪器公司等国际知名企业建立了稳定的战略合作关系。

自1985年以来，实验室每四年举办一届流体传动及控制国际学术会议，该会议是国际流体动力界公认的本学科领域四大重要国际会议之一。欧洲、北美、亚洲等本领域的著名学者和工业界人士均参与会议，已成为本学科领域学术交流的重要平台，在加强流体传动及控制技术领域内的国际学术交流，增进国内外同行的友谊与合作，促进我国流体传动及控制技术的发展等方面发挥了积极作用。

2018年，实验室发起国际生物材料、生物设计和制造会议(BDMC)，该会议计划每年在全球范围内召开，已成为中国和世界生物制造领域的旗舰级会议之一。该大会每四年回一次杭州召开。

近年还主办了如下重要国际学术会议：

1.The 12th International Conference on Theoretical and Computational Acoustics (ICTCA 2015)

2.7th International Conference on Pumps and Fans (ICPF 2015)

3.The International Conference on Wearable Sensor and Robot (ICWSR2015)

4.13th CIRP Conference on Computer Aided Tolerancing (CIRP 2014)

5.The 6th IFAC Symposium on Mechatronic Systems (IFAC 2013)

液压泵新技术与发展趋势学术论坛

2020年11月14日，中国机械工程学会年会分会场活动——液压泵新技术与发展趋势学术论坛暨中国机械工程学会流体传动与控制分会第七届委员会液压专业第二次扩大会议在杭州假日酒店召开。会议由中国机械工程学会流体传动与控制分会主办，浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室承办。

此次会议主题为：液压泵研究中的新思路、新理论和新方案，会议历时1天，邀请12位专家围绕液压泵的基础研究与应用做大会报告，吸引来自全国高校、科研院所和企业的130余名学者和行业代表参加会议并做交流。

为推动浙江大学机器人学科及相关领域的研究与发展，流体动力与机电系统国家重点实验室机器人论坛于2021年4月11日在浙江大学玉泉校区邵科馆举办。

本论坛的主题是研讨与交流机器人及相关学科领域交叉融合的最新进展和前沿技术，由杨华勇院士担任论坛主席，陈剑教授担任主持人。论坛邀请了苏州大学孙立宁教授、北京理工大学黄强教授、南开大学韩建达教授、中科院自动化研究所侯增广教授、南开大学方勇纯教授、同济大学陈启军教授等机器人领域知名专家学者做学术报告并进行研讨，众多嘉宾与会，青年师生踊跃参加，论坛获得圆满成功。