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近日，我校電子信息工程學院和信息材料與智能感知安徽省實驗室科研團隊在各自研究領(lǐng)域取得多項科研成果。

為落實教育部推進產(chǎn)教融合、校企合作相關(guān)工作部署，促進高校教學改革，推動產(chǎn)教融合型企業(yè)建設(shè)，中國高等教育學會于2020年8月啟動了2020年度中國高等教育博覽會“校企合作 雙百計劃”典型案例推選工作，經(jīng)資格審核、通訊推選、路演答辯、走訪考察以及網(wǎng)上公示等環(huán)節(jié)，共有103項案例認定為2020年度中國高等教育博覽會“校企合作 雙百計劃”典型案例，近期，“中國高等教育博覽會”微信號將陸續(xù)推出“雙百計劃”典型案例推介專欄，歡迎關(guān)注。

本實用新型公開了一種機器人球窩關(guān)節(jié)摩擦副的測試裝置.現(xiàn)有磨損試驗機難以模擬機器人球窩關(guān)節(jié)摩擦副的真實磨損情況.本實用新型包括第一旋轉(zhuǎn)軸,第二旋轉(zhuǎn)軸,加載軸,關(guān)節(jié)窩夾具和關(guān)節(jié)頭夾具;第二旋轉(zhuǎn)軸和加載軸同軸,第一旋轉(zhuǎn)軸與加載軸垂直.本實用新型通過關(guān)節(jié)窩夾具和關(guān)節(jié)頭夾具在第一旋轉(zhuǎn)軸,第二旋轉(zhuǎn)軸以及加載軸上的不同組合固定方式,在同一套裝置內(nèi)完成球窩關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動和擺動測試,通過靈敏電流計實現(xiàn)了在不破壞配對關(guān)系情況下,對磨損量的動態(tài)測量,測試結(jié)果準確性較高.

本發(fā)明公開了一種基于自主水下航行器的水面輔助機器人，包括水面輔助裝置，水面輔助裝置由隨自主水下航行器同步移動的能源補給裝置和無線信號中繼裝置構(gòu)成；能源補給裝置和無線信號中繼裝置均通過纜線與自主水下航行器相互連接。能源補給裝置和無線信號中繼裝置均設(shè)置在船型結(jié)構(gòu)機器人機身上；機器人機身內(nèi)設(shè)置有控制系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、纜線管理系統(tǒng)、追蹤導航系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)；控制系統(tǒng)分別與無線信號中繼裝置等信號連接；并通過控制無線信號中繼裝置、能源補給裝置、運動系統(tǒng)、纜線管理系統(tǒng)、追蹤導航系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)實現(xiàn)水面輔助機器人與自主水下航行器保持在水平方向上的同步移動；能源補給裝置分別與無線信號中繼裝置等電連接。

研究方向：微操作機器人系統(tǒng)、微納設(shè)計與加工、生物模式形成與組 織發(fā)育建模。 項目簡介： 在國家自然科學基金國家重大科研儀器設(shè)備研制專項（項目編號 61327802）等資助下，本項目研究團隊自主研發(fā)了面向生命科學的原 位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現(xiàn)了機器人化的體細胞 核移植，進而將該技術(shù)應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這 是國際上首次利用機器人技術(shù)獲得的克隆豬。 作為一種常用的外源物導入細胞的方式，細胞顯微操作技術(shù)廣泛 應用于生物工程領(lǐng)域。為了減輕實驗操作者的工作負擔，研究者開發(fā) 出自動化微操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動化胚胎注射、機器人化單精注射、 機器人化貼壁細胞注射等多類微操作。然而，目前自動化微操作的操 作過程與手工操作類似，這些操作在保證操作本身高效、高成功率的 同時，并沒有考慮到微操作對后續(xù)生物過程（如后續(xù)細胞培養(yǎng)）的影 響，因此無法獲得顯著優(yōu)于手工操作的生物結(jié)果。 研究團隊面向生命科學發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微 創(chuàng)化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微 分析與操作儀，利用該儀器實現(xiàn)了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現(xiàn)了基于最 小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力 最小。實驗結(jié)果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著 減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續(xù)細胞培養(yǎng)實驗表明，與人工 操作相比，細胞后續(xù)發(fā)育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從 10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核 移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內(nèi)，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產(chǎn)下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續(xù)細胞培養(yǎng)成功率作為評測依據(jù)，建立了操 作過程細胞受力情況與后續(xù)細胞發(fā)育的聯(lián)系,得出了操作過程細胞受 力越小，則傷害越小，最終細胞發(fā)育成功率越高的結(jié)論。該研究對其 它機器人化生物操作有借鑒意義。

本項目研究團隊自主研發(fā)了面向生命科學的原位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現(xiàn)了機器人化的體細胞核移植，進而將該技術(shù)應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這是國際上首次利用機器人技術(shù)獲得的克隆動物。 研究團隊面向生命科學發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微創(chuàng)化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀，利用該儀器實現(xiàn)了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現(xiàn)了基于最小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力最小。實驗結(jié)果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續(xù)細胞培養(yǎng)實驗表明，與人工操作相比，細胞后續(xù)發(fā)育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內(nèi)，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產(chǎn)下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續(xù)細胞培養(yǎng)成功率作為評測依據(jù)，建立了操作過程細胞受力情況與后續(xù)細胞發(fā)育的聯(lián)系,得出了操作過程細胞受力越小，則傷害越小，最終細胞發(fā)育成功率越高的結(jié)論。該研究對其它機器人化生物操作有借鑒意義。在深度信息提取、顯微視野拓展、超聲振動細胞穿入等方面擁有多項專利。

復雜環(huán)境下智能巡檢運維機器人關(guān)鍵技術(shù)及應用針對我國核電安全與電網(wǎng)運維領(lǐng)域的急需，突破了智能巡檢運維機器人的多項關(guān)鍵技術(shù)，研制成功多型號系列化智能巡檢運維機器人，國內(nèi)首次在陽江核電站、大亞灣核電站及寧德核電站投入運維使用，廣泛應用于國內(nèi)16個省市2000多個配電站，促進了我國智能電站與智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)水平的提高。該成果還在南水北調(diào)工程大型泵站監(jiān)控、重大活動保電安保、無人消防車、工業(yè)機器人、智能工程機械等領(lǐng)域應用，取得了重大社會效益和經(jīng)濟效益。

一、項目簡介 水下潛水器是海洋立體監(jiān)測系統(tǒng)的重要移動平臺，在深海工程檢測、地質(zhì)勘探、科學考察、環(huán)境監(jiān)測與軍事應用等方面有重大需求與發(fā)展前景。《國家“十二五”海洋科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》明確了“開發(fā)水下自航行剖面測量技術(shù)，形成近海實時、快速觀測能力”的重點任務(wù)。目前國內(nèi)外水下潛水器普遍采用細長或開架結(jié)構(gòu)和螺旋槳驅(qū)動，具有推進效率低，轉(zhuǎn)彎半徑大和輻射噪聲大的弱點，急需在減阻和探測能力上取得突破。本項目圍繞水下小型機器人高精度探測與識別重要需求，研究基于人工智能的水下探測與識別技術(shù)，在水聲仿生智能探測、目標特征提取和分類識別上開展技術(shù)攻關(guān)，并研制樣機。海圖公司開發(fā)多款水下機器人產(chǎn)品，618展示得到重要認可。基于人工智能的小型水下機器人可廣泛應用于海洋與內(nèi)陸，有顯著產(chǎn)業(yè)化前景。 二、前期研究基礎(chǔ) 科研依托廈門大學海洋與地球?qū)W院、水聲通信與海洋信息技術(shù)教育部重點實驗室，具備開展水聲實驗的良好設(shè)施：嘉庚號科考船、一艘海洋二號實驗船、兩處岸邊實驗站、一個大型水聲水池、水聲換能器、測量放大器、丹麥B&K公司的聲學測量儀器譜分析儀等。已研制多款水下仿生機器人并在水池完成測試。研究團隊憑借跨學科優(yōu)勢，把仿生聲學探測與水下機器人技術(shù)相結(jié)合，取得創(chuàng)新成果。本項目實施所需要的實驗方法與技術(shù)已經(jīng)具備，并已在以往研究中得到成功應用，從而具備扎實的科研基礎(chǔ)。 三、應用技術(shù)成果 在仿生探測方面，研究基于人工智能的水下探測與識別技術(shù)。仿生最優(yōu)能量傳輸與波束控制、仿生目標探測與人工智能識別可以提高水聲探測指向性、抑制混響并具備定向水聲通信能力，能夠突破現(xiàn)有水下機器人水聲探測和通信限制。在基于人工智能的海洋仿生機器人研發(fā)方面，利用生物醫(yī)學成像測量鯨豚流線體形、結(jié)構(gòu)和組織特性，設(shè)計仿生機器人具有仿生形態(tài)和柔性特性，突破現(xiàn)有水下機器人結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計理念。研究水聲仿生智能探測、目標特征提取和分類識別提升仿生機器人水下工作能力。在仿生水下機器人樣機研制、傳感和模式識別等取得應用成果。 四、合作企業(yè) 海圖志（廈門）智能科技有限公司由福建省海洋與漁業(yè)廳批準的雙創(chuàng)干部蘇芃牽頭成立，組織了西北工業(yè)大學、華南理工大學、廈門大學、福州大學、福建師范大學等院校博士專家40余人組成，2015年開始，經(jīng)過了2-3年的基礎(chǔ)理論研究，已經(jīng)申報和取得相關(guān)的專利軟著20項。開發(fā)過相關(guān)的水下裝備設(shè)備包括水下光學成像攝像機、水下光學鏡頭、水聲定位設(shè)備、水下潛器等等，具備一定的開發(fā)研究的基礎(chǔ)。得到省委于偉國書記、中國工程院院長周濟、國家海洋局林山青副局長等等領(lǐng)導的認可。相關(guān)的產(chǎn)品取得福建省618青年海洋創(chuàng)新創(chuàng)意成果獎第一名，第六屆全國海洋航行器設(shè)計與制作大賽一等獎，19屆中國國際高新技術(shù)成果交易會優(yōu)秀產(chǎn)品獎、中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽福州市三等獎。海圖志（廈門）智能科技有限公司取得廈門海峽科創(chuàng)基金的以5000萬估值的投資，在廈門設(shè)立海洋機器人創(chuàng)業(yè)基地。 海圖志（廈門）智能科技有限公司小型水下產(chǎn)品在2016年深圳高交會上引起了科技部、云南省科技廳、廣西省海洋局等其他省市領(lǐng)導的重視，2017年福建618項目成果交易會上得到中國工程院院長、福建省省長（現(xiàn)任省委書記）、國家海洋局副局長、福建省副省長、省發(fā)改委主任等專家領(lǐng)導的肯定。

本實用新型公開了一種可變拓撲結(jié)構(gòu)的兩棲機器人足機構(gòu)，包括第一至第四驅(qū)動模塊、髖關(guān)節(jié)連接模塊和小腿模塊；第一至第四驅(qū)動模塊具有相同的結(jié)構(gòu)；每個驅(qū)動模塊均包括尾軸、U 型主支架、驅(qū)動單元和圓舵盤。四個可獨立驅(qū)動的驅(qū)動模塊，在非人為干預的條件下通過冗余驅(qū)動可同時實現(xiàn)陸地及水中運動構(gòu)型，并具備良好的擴展性能，可便捷地裝配至四足兩棲機器人或者六足兩棲機器人，使得兩棲機器人具有很強的環(huán)境適應性。陸地運動狀態(tài)以髖關(guān)節(jié)、俯仰關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)為驅(qū)動關(guān)節(jié)，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)冗余；水下運動狀態(tài)則以髖關(guān)節(jié)、俯仰關(guān)節(jié)和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為驅(qū)動關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)冗余。本實用新型具有運動形式豐富，關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)角度大，擴展性強，機動性、靈活性好等優(yōu)點。