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電磁生物效應與電磁仿生
一、 項目簡介電磁生物效應主要研究生物體在電磁場下所產生的與生命現象有關的響應。實驗室建立了工頻電磁場環境、特高壓輸電環境等電磁生物效應研究平臺，開展了工頻強磁場對正常細胞和腫瘤細胞的作用影響、特高壓輸電對生物體的作用研究，進行動物實驗，研究電磁場對生物體細胞和組織器官的影響。實驗室開展了人體植入器件無接觸能量傳輸研究，建立了小型無線傳能實驗系統，實現了系統的微型化，并對系統工作時對人體產生的生物效應進行了研究。二、 項目技術成熟程度電磁仿生屬于功能仿生，集電路設計、電磁兼容與防護、電磁生物效應、仿生技術于一身，研究和模擬生物體的結構、功能、行為及其調控機制，為工程技術提供新的設計理念、工作原理和系統構成。實驗室開展了基于仿生原理的電磁防護自修復技術的攻關研究。通過研究生物體電磁信息傳遞及抗擾機理，建立電磁仿生防護模型，探尋從模型到電路設計的領域轉換方法，為實現復雜電磁環境下電子系統的仿生防護奠定基礎，該研究獲得總裝備部“十二五”預研項目“XXXXX”資助。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）近年來完成河北省自然科學基金重大項目1項，承擔其它省部級項目5項，發表論文數十篇，其中大部分被SCI、EI檢索，申請專利2項，已批準1項。四、 高清成果圖片3-4張小型無線傳能系統實驗平臺
河北工業大學
2021-04-11
基于仿生原理的打結機構
本發明涉及一種基于仿生原理的打結機構，主要由固定架、打結固定架、繞線裝置、打結裝置、打結驅動裝置、繞線驅動裝置和動力傳輸裝置組成。繞線裝置和打結裝置平行設置，保證動力傳輸穩定性，通過兩者與送繩機構的協調配合，提高打結成功率；動力傳輸裝置采用多路線動力傳輸機構，通過錐齒輪圓盤與錐齒輪傳動、錐齒輪與直齒輪傳動、齒條與繞線器直齒輪和打結指直齒輪傳動，傳動實現動力傳輸的多路線動力的間歇性、同步傳動；打結裝置的打結舌與打結指鉸接，打結壓板控制打結指與打結舌張開與閉合的大小，進而實現捆繩的打結與脫扣作業。該打結機構基于仿生原理，實現對秸稈的整稈打捆作業，大大提高秸稈打捆打結效率，降低農業用工成本。
青島農業大學
2021-04-11
仿生液體復合膜材料
隨著工業生產的加快以及人類生活品質的提高，對多相分離中的分離效率和膜材料的使用壽命都有了更高的要求。本項目旨在研究制備仿生液體復合膜材料。通過仿生多孔膜材料與功能液體的協同物理化學設計，制備的仿生液體復合膜材料突破傳統固/液界面設計的限制，應用全新的動態固/液/液界面設計制備液體復合膜材料，可用于污水處理和工業生產中的油/氣/水分離，較傳統商業膜在抗污節能，力學性能，耐用性和使用壽命等方面有顯著提高。同時通過構筑應力響應等仿生響應性液體復合膜材料，也將為實現新型智能可控膜體系的構建與成果產業化提供技
廈門大學
2021-01-12
基于SLIP模型的四足仿生機器人Galloping步態高速運動歸約化控制方法研究
四足機器人具有良好的運動靈活性和環境適應性,是機器人研究領域的熱點。隨著研究的深入和對機器人運動性能需求的提高,四足機器人研究領域分化出以高速運動為目標的研究分支。生物學研究顯示,跳躍步態是四足動物典型的高速對稱步態,且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運動,而相應的脊柱型四足機器人的理論及運動控制研究卻鮮見報道。當前研究大多孤立了脊柱環節,鮮有整機的建模研究以及運動控制方法研究。在該方向的研究勢必推動仿生工程和機器人運動控制等方面的發展,此外,以其高速運動的特點,在軍事偵察、救震救災和未來生活等領域也將具有廣闊的應用前景。首先,本文以分析獵豹的運動特性入手,建立了脊柱型四足機器人七桿模型,以及構建了ASLIP動力學模型,使用拉格朗日方程推導了其跳躍運動的動力學方程;迭代運算動力學微分方程,使用龐加萊映射方法搜索了機器人七桿模型基于ASLIP跳躍運動的不動點,結果顯示不動點在固定能量層級下呈區域性分布;不動點的對比結果顯示基于ASLIP模型的運動比基于SLIP模型的運動能適應更高的穩態運動速度,并作了觸地力、脊柱角和穩定性等特性分析。為脊柱型四足機器人跳躍運動提供了動力學模型和理論基礎。然后,根據機器人模型各關節主動力作用于控制量的廣義力計算結果,研究了前向速度、彈跳高度、機身俯仰角
哈爾濱工業大學
2021-05-04
基于SLIP模型的四足仿生機器人Galloping步態高速運動歸約化控制方法研究
項目成果/簡介:四足機器人具有良好的運動靈活性和環境適應性,是機器人研究領域的熱點。隨著研究的深入和對機器人運動性能需求的提高,四足機器人研究領域分化出以高速運動為目標的研究分支。生物學研究顯示,跳躍步態是四足動物典型的高速對稱步態,且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運動,而相應的脊柱型四足機器人的理論及運動控制研究卻鮮見報道。當前研究大多孤立了脊柱環節,鮮有整機的建模研究以及運動控制方法研究。在
哈爾濱工業大學
2021-01-12
自主式水下航行器（海洋機器人）
項目成果/簡介: 經過多年的努力，國內AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應對復雜海底環境，不能滿足我們對高效率作業和長期自主性的迫切需求。為解決上述關鍵問題，中國海洋大學致力于研發面向長航程深海觀測任務的具有數據驅動能力的新一代AUV系統。在結合自主導航系統精確定位與高性能的運動控制基礎上，根據AUV調查任務需求，通過對海量高維觀測數據的關鍵特征實行快速分析，賦予AUV系統對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調查任務實施的質量與效率。 “旗魚”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機器人，在海洋科學研究、資源調查、應急搜救等民用領域，以及情報偵測、探雷滅雷、戰場支援等軍事領域發揮著關鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優點： （1）易操作，具有圖形化的任務界面使得任務規劃過程簡單快捷； （2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡易回收桿手動使潛器與母船吊放機構建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續航力可增加50%； （4）高航速，水動力學優化設計，航速最高可達5節； （5）高可靠性，聲學跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設計、硬件軟件設計和測試等，確保系統高可靠性； （6）模塊化設計，系統包含基本配置與用戶自定義配置，可根據任務要求更換模塊化任務艙段。項目階段:小試、中試階段效益分析:民用市場：未來5年，AUV年需求量5~10倍的增長，集中在海洋漁業、港口安防、近海能源設施無人值守、海洋工程服務、海洋觀測網等。軍用市場：隨著新式作戰模式的確立，將有爆發時發展，未來海上戰爭逐漸走向無人化，各種海洋機器人武器系統將大量裝備。潛在合作單位：青島澎湃海洋探索技術有限公司、青島海力旭機電科技有限公司、青島華通軍工投資有限公司、杭州騰海科技有限公司等。知識產權類型:發明專利 、 軟件著作權知識產權編號:ZL200810237864.X 201510789501.7技術成熟度:通過中試技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無
中國海洋大學
2021-04-11
自主式水下航行器（海洋機器人）
經過多年的努力，國內AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應對復雜海底環境，不能滿足我們對高效率作業和長期自主性的迫切需求。為解決上述關鍵問題，中國海洋大學致力于研發面向長航程深海觀測任務的具有數據驅動能力的新一代AUV系統。在結合自主導航系統精確定位與高性能的運動控制基礎上，根據AUV調查任務需求，通過對海量高維觀測數據的關鍵特征實行快速分析，賦予AUV系統對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調查任務實施的質量與效率。
“旗魚”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機器人，在海洋科學研究、資源調查、應急搜救等民用領域，以及情報偵測、探雷滅雷、戰場支援等軍事領域發揮著關鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優點：
（1）易操作，具有圖形化的任務界面使得任務規劃過程簡單快捷；
（2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡易回收桿手動使潛器與母船吊放機構建立連接；
（3）大航程，可選高配置電池艙，續航力可增加50%；
（4）高航速，水動力學優化設計，航速最高可達5節；
（5）高可靠性，聲學跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設計、硬件軟件設計和測試等，確保系統高可靠性；
（6）模塊化設計，系統包含基本配置與用戶自定義配置，可根據任務要求更換模塊化任務艙段。
中國海洋大學
2021-05-09
機器人電液關節驅動器
成果介紹機器人關節驅動方式主要有氣動、電機驅動和液壓驅動三種。其中，液壓驅動具有功率密度高的特點。近年來，隨著電液伺服技術的發展，電液驅動裝置逐漸向著高壓化、微型化方向發展，越來越多地 應用于機器人中，較為著名的有美國波士頓動力公司開發的機器人系列，但目前旋轉電液驅動關節還沒有實現商業化。技術創新點及參數以7075-T651系鋁合金為主體材料，總質量約為1.5kg、容積約為62ml；額定壓強為10MPa。在額定壓強下，輸出扭矩可達75N·m，工作帶寬5.6Hz（能夠滿足一般足式機器人的步行要求）；密封良好，無外泄漏。采用該驅動關節研制了兩足步行樣機，實驗結果表明，關節跟蹤精度高、運動平穩，能夠滿足機器人關節驅動要求
東南大學
2021-04-11
柔性接觸機器人末端執行器
北京工業大學
2021-04-14
三人表決器示教板
包含：2.1內空插座，DIP14IC插座，74LS04，74LS08，74LS32，直插式色環電阻，高亮¢5mm紅色發光二極管，高亮¢5mm綠色發光二極管，K2A46臺階插座等。教學功能：完成邏輯關系的概念的引入、三人表決器的原理講解和對數字電路的簡單設計。教學應用：1、利用此示教板在講解邏輯門時作案例，引入邏輯關系這個概念。2、利用此示教板對三人表決器的原理講解。3、通過對如何設計三人表決器的講解，來歸納利用集成電路對數字電路進行簡單的設計的方法。
寧波華茂文教股份有限公司
2021-08-23