Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка инерциальных микромеханических датчиков (микроакселерометров и микрогироскопов) для микроминиатюрных систем позиционирования робототехнических и медицинских диагностических комплексов и специальных систем

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.523.12.3008
Руководитель работ
Грузевич Юрий Кириллович
Продолжительность работ
2007 - 2009, 26 мес.
Бюджетные средства
300 млн
Внебюджетные средства
129 млн

Разработка технологий производства микроакселерометров и микрогироскопов для микроминиатюрных систем позиционирования робототехнических и медицинских диагностических комплексов и специальных систем. Организация их опытно-промышленного производства.

Соисполнители

Организация
АО "ЗИТЦ"
Организация
МИЭТ

Этапы проекта

1
08.08.2007 - 31.10.2007
Цель и задачи этапа работ: Предварительная разработка материалов эскизного проекта на инерциальные микромеханические гироскопы и акселерометры и макетирование систем позиционирования робототехнических и медицинских диагностических комплексов и специальных систем
2. Работы, выполненные на отчетном этапе:
-проведены патентные исследования по мцкро-акселерометрам, микрогироскопам и систем позиционирования на их основе;
-исследованы варианты конструктивных решений сложно функциональных блоков (СФ), чувствительных элементов (ЧЭ) микро-гироскопов и микроакселерометров, определены технические требования к ним и проведен расчет их параметров;
-выбраны варианты технологии производства и разработана конструкторская документация с присвоением литеры Э на СФ, ЧЭ и унифицированного блока различных вариантов систем позиционирования,
-изготовлены и испытаны макетные образцы унифицированного блока систем позиционирования и выданы тз на уникальное стендовое и контрольно измерительное оборудование;
-разработаны предварительные технологические маршруты изготовления СФ, ЧЭ и систем позиционирования на их основе;
- проведены предварительные маркетинговые исследования и разработан бизнес-план.
3. Результаты:
-выпущен отчет о патентных исследованиях;
-выбраны варианты СФ, ЧЭ микро-акселерометров и микро-гироскопов;
-проведен расчет параметров СФ, микросхем, обеспечивающих требования тз;
-выбраны варианты технологии производства;
-разработана конструкторская документация СФ, микросхем, ЧЭ микро-
гироскопов И микро-акселерометров с литера Э;
-разработана конструкторская документация на системы позиционирования с литера Э;
-изготовлены и испытаны варианты СП;
-разработаны тз на уникальное стендовое оборудование и контрольно- измерительное оборудование;
-разработаны предварительные технологические маршрутные карты дЛЯ СФ, микросхем и ЧЭ;
-разработаны предварительные технологические маршрутные карты СП;
-выпущен маркетинговый отчет,
-разработан проект бизнес плана.
Развернуть
2
01.11.2007 - 31.12.2007
Выбраны варианты конструкции опытных образцов, СФ, микросхем, ЧЭ и микроакселерометров и микрогироскопов для дальнейшей разработки.
Выбраны варианты конструкции опытных образцов различных вариантов систем позиционирования на основе микроакселерометров и микрогироскопов для дальнейшей разработки.
Произведена предварительная оценка изготовления СФ, микросхем, ЧЭ микрогироскопов и микроакселерометров по показателям стандартизации и унификации, оценка различных вариантов систем позиционирования на основе микроакселерометров и микрогироскопов в отношении их соответствия требованиям эргономики, технической эстетики.
Проведена сравнительная оценка рассматриваемых вариантов исполнения ЧЭ микроакселерометров и микрогироскопов.
Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения разрабатываемых изделий (СФ, микросхем, ЧЭ, микрогироскопов и микроакселерометров, систем позиционирования), выбраны методы и средства измерений.
Выбраны оптимальные варианты системы обработки информации для систем позиционирования на основе микроакселерометров и оптимальных алгоритмов управления для микрогироскопов, проведено обоснование выбора; приняты принципиальные решения, уточнены предъявляемые к изделию требования (технические характеристики, показатели качества и др.), установленные техническим заданием. Определены технико-экономические характеристики и показатели, не установленные техническим заданием.
Выбраны оптимальные варианты конструкции СФ, микросхем, ЧЭ микроакселерометров и микрогироскопов, проведено обоснование выбора; приняты принципиальные решения; уточнены предъявляемые к изделию требования (технические характеристики, показатели качества и др.), установленные техническим заданием, и определены технико-экономические характеристики и показатели, не установленные техническим заданием.
Выбраны оптимальные варианты систем позиционирования на основе микроакселерометров имикрогироскопов, проведено обоснование выбора; приняты принципиальные решения; уточнены предъявляемые к изделию требования (технические характеристики, показатели качества и др.), установленные техническим заданием, и определены технико-экономические характеристики и показатели, не установленные техническим заданием.
Выявлены на основе принятых принципиальных решений новые изделия и материалы, которые должны быть разработаны другими предприятиями (организациями), составлены технические требования к этим изделиям и материалам.
Проверены различные варианты систем позиционирования на основе микроакселерометров и микрогироскопов на патентную чистоту и конкурентоспособность, оформлены заявки на изобретения.
Проверены варианты ЧЭ микроакселерометров и микрогироскопов на патентную чистоту и конкурентоспособность, оформлены заявки на изобретения (при необходимости).
Проверены различные варианты СФ и микросхем для обработки информации с ЧЭ микроакселерометров и микрогироскопов на патентную чистоту и конкурентоспособность, оформлены заявки на изобретения.
Разработаны материалы ЭП по ГОСТ 2.119-73 для СФ, микросхем, ЧЭ микрогироскопов и микроакселерометров, систем позиционирования
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Разработаны конструктивные решения опытных образцов ЧЭ и микроакселерометров и микрогироскопов.
Разработаны конструктивные решения опытных образцов СФ и микросхем для микроакселерометров и микрогироскопов.
Проработаны варианты опытных образцов систем позиционирования на основе микроакселерометров и микрогироскопов и их основных составных частей. Присвоение КД литеры «Т».
Разработаны схемы электрических, принципиальных электронных блоков для использования в составе микросхем обработки информации с ЧЭ микроакселерометров и микрогироскопов.
Разработаны топологии СФ для использования в составе микросхем обработки информации с ЧЭ микроакселерометров и микрогироскопов.
Разработаны схемы электрических принципиальных микросхем для обработки информации с ЧЭ микроакселерометров и микрогироскопов.
Разработаны топологии микросхем для обработки информации с ЧЭ микроакселерометров и микрогироскопов.
Выполнены необходимые расчеты, установленных техническим заданием.
Разработаны и обоснованы технические решения, обеспечивающие показатели надежности, установленные техническим заданием.
Проведена оценка системы позиционирования на основе микроакселерометров и микрогироскопов в отношении ее соответствия требованиям экономики, технической эстетики.
Согласованы габаритные, установочные и присоединительные размеров СФ, микросхем, микрогироскопов, микроакселерометров с заказчиком или основным потребителем.
Проведена оценка технического уровеня и качества образцов микроакселерометров и микрогироскопов.
Проведена оценка технического уровеня и качестваобразцов электронных блоков микроакселерометров и микрогироскопов.
Проведены дополнительные патентные исследования;
Подготовлены предложениия по разработке стандартов (пересмотр или внесение изменений в действующие стандарты), предусмотренных техническим заведением на данной стадии.
Проведена оценка эксплуатационных данных образцов системы позиционирования на основе микроакселерометров и микрогироскопов (возможности быстрого устранения отказов, контроля качества работы изделия, обеспеченность средствами контроля технического состояния и др.).
Приобретено технологическе и контрольно-измерительное оборудование и оснастка для оснащения технологических участков.
Разработаны материалы технического проекта ТП по ГОСТ 2.120-73 для СФ, микросхем, микроакселерометров и микрогироскопов и систем позиционирования.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Разработана рабочая техническая документация, предназначенная для изготовления и испытания опытного образца (опытной партии), без присвоения литеры, в том числе проекта ТУ, эксплуатационной документации (ЭД) и рабочей ТД на сборочные операции.
Выявлены возможности унификации деталей (включая детали крепежа) и их конструктивных элементов.
Разработана ПМ предварительных испытаний опытных образцов ЧЭ, СФ, микросхем, микрогироскопов, микроакселерометров, систем позиционирования.
Развернуть
5
01.11.2008 - 31.12.2008
3.2. Ход практического внедрения полученных результатов
На отчетном этапе на базе результатов исследований, проведенных в счет внебюджетных средств в январе 2008 года, начата разработка макетов изделий, включающих в свой состав унифицированные системы позиционирования (УФСП). В разрабатываемых в инициативном порядке (комплектующие приобретаются в счет внебюджетных средств) изделиях УФСП служат для определения ориентации объекта управления в пространстве с привязкой к географическим координатам. По предварительной оценке экспертов, разрабатываемые изделия содержат признаки новизны и патентоспособны. Более детальное описание разрабатываемых устройств будет представлено после оформления заявок на изобретения, которые позволят защитить права на интеллектуальную собственность, созданную в процессе инициативной разработки.
3.3. Оценка или прогноз влияния полученных результатов, товаров и услуг, созданных на основе полученных результатов, на развитие науки, техники, экономики и социальной сферы России
На данном этапе проведения работ можно дать предварительный прогноз влияния полученных результатов на смежные области техники и затрагиваемые сегменты социальной сферы.
Создание отечественных УФСП на основе МГ и МА и их внедрение в системы управления транспортом позволить повысить безопасность железнодорожного транспорта за счет своевременного дефектования проблемных участков железнодорожных путей.
Внедренные в научные исследования в сфере спорта высокий достижений датчики контроля траекторного движения, создаваемые на базе УФСП, могут позволить улучшить методику подготовки теннисистов, хоккеистов, фехтовальщиков и представителей других видов спорта.
Медицинский инструмент, оснащенный системой объективного контроля траектории движения на базе УФСП, позволит более качественно проводить полостные операции, а также снизить уровень повреждения тканей и сосудов, не подлежащих хирургическому воздействию.
Приборы для туризма, геодезии и строительства позволят существенно повысить эффективность ориентирования на местности.
Развернуть
6
01.01.2009 - 31.08.2009
Изготовлены опытные образцы ЧЭ, электронных блоков (СФ), микроакселерометров и микрогироскопов и систем позиционирования на их основе.Приобретено технологическое и контрольно-измерительное оборудование и оснастка для оснащения технологических участков изготовления образцов.Проведены предварительные испытания опытных образцов по программам и методикам (ПМ) предварительных испытаний (ПИ).Откорректирована рабочая конструкторская документация по результатам изготовления и предварительных испытаний опытных образцов с присвоением КД литеры "О".Разработаны ПМ приемочных испытаний.Изготовлена дополнительная партия опытных образцов для приемочных испытаний.Проведены приемочные испытания опытных образцов.Откорректирована рабочая конструкторская документация по результатам приемочных испытаний опытных образцов продукции с присвоением документам литеры «О1».
Развернуть
7
01.09.2009 - 31.10.2009
освоено производство унифицированного ряда микрогироскопов, микроакселерометров и систем позиционирования;- освоено производство СФ и микросхем для микрогироскопов и микроакселерометров;- изготовлены установочные партии СФ, микросхем, микрогироскопов, микроакселерометров и систем позиционирования;- проведены квалификационные испытания микросхем, СФ, микрогироскопов и микроакселерометров и систем позиционирования;- проведена сертификация продукции.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

2.3 Осуществление комплексных проектов, в том числе разработка конкурентоспособных технологий, предназначенных для последующей коммерциализации в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2013, 5 мес.
Бюджетные средства
5,3 млн
Организация
ООО «ПАВЛИН Техно»
профинансировано
Тема
Разработка инерциальных микромеханических датчиков (микроакселерометров, микрогироскопов) для микроминиатюрных систем позиционирования робототехнических и медицинских диагностических комплексов и специальных систем
Продолжительность работ
2007 - 2009, 26 мес.
Бюджетные средства
300 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка систем визуализации и обработки данных для медицинских и промышленных диагностических комплексов.
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
19
Тема
Развитие Центра коллективного пользования научным оборудованием для обеспечения комплекса исследовательских и диагностических работ по повышению энергоэффективности региональных энергетических объектов, коммунальной, социальной сферы и промышленных сооружений с использованием мобильных диагностических комплексов.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка конструктивно-технологических решений создания микросенсорных устройств для современных интеллектуальных робототехнических комплексов на основе микросистемной техники.
Продолжительность работ
2014 - 2016, 27 мес.
Бюджетные средства
180 млн
Количество заявок
5
Тема
Разработка систем управления механикой движения робототехнических комплексов на основе контроля динамического равновесия.
Продолжительность работ
2014 - 2016, 25 мес.
Бюджетные средства
67,28 млн
Количество заявок
1