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本項目創(chuàng)造性提出符合中藥特點的制藥工業(yè)大腦模型，將中藥傳統(tǒng)工藝與最新智能技術相融合，改革中藥粗放型生產制造方式，建成符合高效能生產優(yōu)質中成藥要求的中藥智能制造平臺，成為信息化、網絡化、智能化制造中成藥的開拓者，為中藥制藥企業(yè)高效營運、提質降本、高質量發(fā)展提供了關鍵核心技術體系，實現(xiàn)了科學、嚴謹、智能、精準管控中藥制藥過程的技術跨越。   關鍵技術1：中藥制藥關鍵物料屬性智能辨識技術 本項目在中醫(yī)藥理論指導下，將現(xiàn)代醫(yī)學分子實驗方法與知識網絡分析等智能技術相融合，科學認知中成藥臨床優(yōu)勢特色和中藥產品質量屬性。 研發(fā)了3種辨識方劑化學物質的新方法，整合方劑藥材組成、化學成分、中醫(yī)證候和臨床療效等知識單元，從方-藥-病-證入手，提出三個層次的知識關聯(lián)網絡構建方法。根據(jù)“病證結合、方證對應、理法方藥一致”研究理念，構建了涵蓋藥材-證候、藥材-疾病、成分-疾病三個層次的方劑關聯(lián)知識網絡。在此基礎上，整合中醫(yī)遣方用藥規(guī)律、現(xiàn)代分離分析與高通量篩選技術，發(fā)展了基于知識發(fā)現(xiàn)的方劑活性物質智能認知新策略，研究發(fā)現(xiàn)小青龍湯類方宣肺平喘、助陽解表功效物質組以及一系列具有潛在抗病毒活性的方劑活性物質，不僅為詮釋方劑組方的科學內涵提供了技術工具，也為智能認知中成藥質量屬性探索了新路。 以中醫(yī)氣血理論認識心腦血管疾病及2型糖尿病的共同特征，針對疾病發(fā)生發(fā)展的關鍵病理環(huán)節(jié)，以糖脂代謝、血管功能、血液流變等為重點，構建心腦血管疾病共有生物分子網絡模型；創(chuàng)新設計靶向PTP1B等關鍵靶點的熒光探針，用于辨識具有抗脂質累積、改善胰島素抵抗等生物效應的中藥活性物質，在此基礎上建立了“成分-靶點-通路-疾病”多層次網絡整體分析方法。 以芪參益氣滴丸、冠心寧片、丹紅注射液等品種為研究載體，通過系統(tǒng)總結中成藥化學、生物及臨床應用信息，梳理中藥生產制造中所涉及的知識實體類、實體類屬性及屬性數(shù)據(jù)來源，并詳細描述各類實體間的關系，從而構建中藥制藥知識圖譜，科學認知中成藥臨床特色和中成藥質量屬性。   關鍵技術2：中藥產品質量多屬性同時檢測技術 本項目發(fā)明了可同時檢測中藥質量及其生物活性成分的方法以及中藥產品化學屬性與生物屬性同時檢測法，并建立了基于深度學習與計算視覺的中藥理化屬性與生物屬性高光譜同時檢測法，實現(xiàn)了中藥化學-生物屬性融合檢測、化學-生物-物理屬性融合檢測以及生物活性多重檢測，為多方位快速檢測中藥產品質量開辟了技術新路。 創(chuàng)新設計中藥化學-生物融合檢測原理，通過在能夠特異性識別生物靶標的肽段上修飾易離子化的標簽分子，合成制備靶向質譜響應探針，用于多靶標高靈敏同步檢測，再使用DART-MS對中藥質譜指紋圖譜與多靶酶活性進行融合檢測，從而建立了基于質譜響應探針的中藥質量多屬性同時檢測法，可快速、靈敏、準確地同時檢測中藥產品化學成分一致性與生物活性，相關研究成果發(fā)表在國際分析技術領域頂級期刊《Analytical Chemistry》（IF=6.7）。 首次將微流控芯片應用于中成藥質量評價，針對心腦血管疾病相關的兩個關鍵靶酶（凝血酶與血管緊張素轉化酶），發(fā)明并研制出多功能的微流控芯片，將其用于評價芪參益氣滴丸等中成藥的生物活性，實現(xiàn)了對正常與異常批次產品的準確識別，且效果優(yōu)于色譜指紋圖譜方法。這種微流控芯片不僅可用于評價中藥產品生物活性，而且能夠同時篩選出中藥產品內具有酶抑制活性的化合物。 將新一代人工智能技術與高光譜分析技術相融合，用于智能處理高光譜（可見光和短波近紅外）數(shù)據(jù)，研制出一種可同時檢測中藥注射劑化學、生物及物理質量屬性的在線分析方法。該方法包括一個端到端的多輸出深度學習模型和一種新的雙尺度異常檢測算法，前者以光譜數(shù)據(jù)為輸入，可同時測定多個化學成分含量和生物活性指標；后者通過對圖像數(shù)據(jù)進行邊緣檢測、角點檢測以及曲率計算，能檢測出最小直徑為60 μm的可見異物，實現(xiàn)了總黃酮、總內酯、抗氧化活性、抗凝血活性、色度及可見異物的同時檢測。   關鍵技術3：中藥制藥過程多維度智能感知技術 本項目建立了中藥制藥過程多維度智能感知技術，從不同方位表征制藥過程物料信息與時變特性，為智能認知制藥過程規(guī)律提供關鍵信息。 采用高光譜和高速攝像等技術獲取不均勻藥材表面上光學數(shù)據(jù)，優(yōu)選數(shù)據(jù)融合及分類方法，依靠計算機視覺準確感知藥材真?zhèn)巍a地、質量等級；進一步與常規(guī)液相色譜檢測等技術相結合，從物理性狀、指標成分和大類成分等多個維度綜合精準感知藥材品質。針對致病微生物快速檢測，研制了基于SERS的生物傳感器，利用拉曼光譜儀快速檢測中藥產品中微生物，攻克微生物檢測時間長、靈敏度低的現(xiàn)場感知難題。 針對提取過程等中藥制藥關鍵工序中有效成分時變信息檢測，采集并比對正常及異常工況時的提取動態(tài)光譜數(shù)據(jù)，采用機器學習算法建立監(jiān)測模型，在線實時獲取過程中有效成分提出情況，通過提取數(shù)據(jù)積累，不斷提升模型精度，準確感知提取過程工藝品質。 為有效降低異常工況發(fā)生率，提出中藥制藥過程軌跡監(jiān)測方法，采用Hotelling T2、DModX和主成分得分等多維統(tǒng)計量綜合表征過程狀態(tài)，快速靈敏感知制藥過程狀態(tài)異常；根據(jù)狀態(tài)特征控制后續(xù)工況操作參數(shù)，提前排除潛在擾動因素，保持過程軌跡始終處于控制限內，攻克了中藥生產制造狀態(tài)無法測控的難題，并成功應用于丹紅注射液生產現(xiàn)場。 運用所建立的適用于中藥復雜體系并體現(xiàn)整體觀的中藥制藥過程多維度智能感知技術，將制藥分析技術從以往的“檢測指標成分”創(chuàng)新發(fā)展為“監(jiān)控制藥過程狀態(tài)”，科學測判中藥制藥過程狀態(tài)一致性，開創(chuàng)了中藥制藥過程一致性管控的技術先河。   關鍵技術4：中藥制藥過程智能認知與優(yōu)化技術 本項目在中醫(yī)藥理論指導下，聚焦中藥先進制藥與信息化融合中的重大技術挑戰(zhàn)，創(chuàng)造性提出符合中藥特點的制藥工業(yè)大腦模型以及中成藥生產制造知識圖譜構建方法，建立了制藥過程智能認知與優(yōu)化技術，打通“信息孤島”，從而能利用中藥工業(yè)大數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)中藥制藥知識，提升中藥制造智能化程度。 建立藥材關鍵性質和關鍵過程參數(shù)范圍與過程產物品質之間的定量關系，明確制藥過程對藥材質量波動的承受能力大小，建立與之相匹配的投料藥材質控標準；進而采用不同批號藥材按比例混勻投料等均一化質控手段嚴控藥材關鍵指標成分含量波動在預設質控標準范圍內，顯著減少原料批次間差異，從制藥過程源頭保障了中藥質量。   創(chuàng)建了風險分析和統(tǒng)計分析相結合的中藥制藥關鍵工藝單元辨析及工藝關鍵參數(shù)辨識技術，提出加權決定系數(shù)法綜合制藥工藝對有效成分含量、風險物質限量和生產效率等的多目標需求，自主開發(fā)計算機軟件并獲軟件著作權，為精準設定制藥過程控制目標參數(shù)提供了有效認知工具。

數(shù)控立車切削加工作為制造技術的主要基礎工藝，隨著制造技術的發(fā)展，在 20 世紀末也取得了很大的進步，進入了以發(fā)展高速切削、開發(fā)新的切削工藝和加工方法、提供成套技術為特征的發(fā)展新階段。是制造業(yè)中重要工業(yè)領域，如汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、能源工業(yè)、軍事工業(yè)和新興的模具工業(yè)、電子工業(yè)等行業(yè)的主要加工技術，也是這些工業(yè)領域迅速發(fā)展的重要因素。為了滿足市場和科學技術發(fā)展的需要，達到現(xiàn)代制造技術對數(shù)控技術提出的更高的要求,為適應數(shù)控進線、聯(lián)網、普及型個性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求，最重要的發(fā)展趨勢是體系結構的開放性,數(shù)控技術、制造過程技術在快速成型、并聯(lián)機構機床、機器人化機床、多功能機床等整機方面和高速電主軸、直線電機、軟件補償精度等單元技術方面先后有所突破。 黑燈工廠”是 Dark Factory 的直譯，即智慧工廠，因為從原材料到最終成品，所有的加工、運輸、檢測過程均在空無一人的“黑燈工廠”內完成，無需人工操作，所以可以關燈運行，故而得名。智能化才是支撐企業(yè)的核心，智慧工廠中員工對智能化設備的掌控能力的要求大大提高，由原來的純粹單一“操作為主，設備為輔”的角色演變?yōu)?ldquo;設備為主，操作為輔”，需要員工變身為具備全面技術能力的工程師。技術工程師不僅要保證智能化生產線的正常運行，還要保證快速處理生產過程中產生的異常等，而且成為了智慧工廠的“隱形人”，由其在綜合考慮效率、成本等因素的基礎上決定哪些工作由機器完成，哪些由人完成，實際的生產仍是一個人機協(xié)作的過程。基于數(shù)字孿生建模、分析、調試、決策和運維等遠程管控來實現(xiàn)和保障的。 本項成果的核心是黑燈模式下的動柱式數(shù)控機床智能裝備及基于云控遠程運維平臺的加工產線的開發(fā)及其產業(yè)化，主要是開發(fā)中小型數(shù)控動柱立式機床智造裝備、基于數(shù)字孿生驅動的云管控系統(tǒng)及 APP，研制低時延智能控制器并實現(xiàn)產業(yè)化。其關鍵技術是數(shù)字孿生驅動的一體化設計、智能控制AI 算法及其控制器和基于物聯(lián)網的云控遠程運維技術。數(shù)控機床與智能數(shù)字化+物聯(lián)網+云平臺相結合，因此形成的本成果是特有的數(shù)字化智能裝備（數(shù)智裝備）。 技術先進性和獨占性在于： （1）基于數(shù)字孿生的動柱式數(shù)控車床的設計制造方法及精密加工自動化流程智能改進技術； （2）基于數(shù)字孿生驅動的自感知、自決策、可預測性運維等于一體的黑燈模式智慧工廠的云管控平臺及制造服務 APP； （3）全新的基于區(qū)域選擇性耦合控制的低時延智能控制技術的開發(fā)。創(chuàng)新點在于： （1）基于數(shù)字孿生模型的動柱式數(shù)控機床及其配套生產線的設計制造方法創(chuàng)新； （2）“倒立式五軸車銑中心”實現(xiàn) 5 面車銑復合加工；“動柱式數(shù)控立車”技術，X 軸主導軌、X 軸滾動絲桿、X 軸副導軌三者來定位動立柱技術；8-12 工位伺服液壓刀塔，加工時換刀快、精度高、故障少； （3）通過內置 K210 智能芯片、SIM8200/8300 和智能傳感等核心模塊，實現(xiàn)了智能裝備間 NB-ioT 和 mMTC 等 5G 物聯(lián)通訊和人機交互； （4）將多源數(shù)控機床運行數(shù)據(jù)高效融合以及邊緣計算與云端一體化，開發(fā)制造服務 APP 模塊，構建面向制造服務生命周期的云網端管控平臺； （5）基于區(qū)域選擇性控制的低時延智能控制器實現(xiàn)了智能裝備之間的網格化耦合控制，結合云網端管控系統(tǒng)及深度學習，構成智能產線。

"本項目旨在發(fā)揮光纖光柵分布式傳感、有限元模擬、大數(shù)據(jù)、人工智能的學科交叉優(yōu)勢，實現(xiàn)纖維復合材料結構的智能檢測與健康評估。 結合本團隊的前期研究基礎，按照需求分析、陣列式光纖光柵刻制、高頻信號檢測儀器研制、光纖光柵的復合材料結構埋入/表貼、材料性能測試、載荷在線監(jiān)測、有限元模擬、靈敏度分析、復合材料結構典型損傷（準靜態(tài)承載、低速沖擊、雷擊）識別算法及其數(shù)據(jù)庫開發(fā)、結構健康評估算法研究而展開。主要成果及成果形式包括：（1）陣列式光纖光柵傳感器樣品；（2）高端復合材料結構在線監(jiān)測裝備樣機；（3）復合材料結構損傷診斷軟件系統(tǒng)；（4）復合材料結構健康評估軟件系統(tǒng)；（5）常見復合材料結構損傷數(shù)據(jù)庫；（6）申請并授權國家發(fā)明專利；（7）發(fā)表SCI收錄的高影響力期刊論文；（8）建立研發(fā)平臺，培養(yǎng)專業(yè)技術人才。本項目面向航空航天、軌道交通、風電、共享汽車、艦船、武器裝備等領域對纖維復合材料結構的智能檢測和健康評估的急迫需求。前期實施案例有：玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復合材料封裝的基片式光纖光柵傳感器；電子封裝用液態(tài)環(huán)氧樹脂的固化監(jiān)測；大型風電葉片模具制造過程的光纖光柵在線監(jiān)測；纖維復合材料結構雷擊過程的光纖光

前瞻性隊列成員管理及問卷調查智能分析系統(tǒng)是針對新時期大型中心人群隊列的研究設計，體現(xiàn)了云 計算、互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)的設計理念和時代特征

成果介紹火電機組深度調峰改造是消納可再生能源的有效途徑，深度調峰就是在自動控制的情況下將機組的負荷調節(jié)下限從原來的50[[[[%]]]]Pe下調至30[[[[%]]]]Pe，甚至更低。控制難點在于：當機組處在低負荷工況時，機組被控過程的動態(tài)特性具有快速變化的特征，常規(guī)控制策略難于有效控制。本項成果采用多模型智能預測控制技術，分別提出了適合于亞臨界和超（超）臨界機組深度調峰的多模型智能預測控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了在低負荷或超低負荷工況下的平穩(wěn)控制。市場前景本項成果已成功應用于華能丹東、華能大連、華能營口、華能井岡山、華能大壩、國投欽州、大唐當途、中鋁銀星、國信射陽港、國華籌光等電廠近30臺300MW亞臨界、600MW和1000MW超（超）臨界機組的深度調峰中。特別是，已成功將華能營口電廠#4 600MW超超臨界機組的負荷深調到15[[[[%]]]]Pe，并實現(xiàn)了機組”干態(tài)/濕態(tài)”的一鍵轉換控制，達到了國內外最先進的深調水平。目前，在國內已完成的機組深度調峰改造中，大部分均采用了本深調優(yōu)化控制技術，得到了廣大用戶的一致好評。

一、主要用于治療環(huán)咽肌失弛緩癥康復醫(yī)療器械具有以下的特點： (１)、可根據(jù)要求通過鍵盤設定注水量、注水時間，精確控制球囊擴張力。(２)、隨時可改變原設定參數(shù)，并可以在運行時隨時暫停注水。 (３)、不同的使用者可以有自己的一套運行參數(shù)，并可通過密碼進入自己的設定環(huán)境。 (４)、帶有LCD顯示，可實時察看所用注水量。 (５)、自動檢測流速，在注水結束時，可自動停止注水并進行聲光提示。 (６)、在第一次使用之前能夠快速排空輸液管中的空氣。 (７)、共有三種治療模式可供選擇：重度，中度，輕度。 重度控制模式采用固定球囊注水5秒鐘，擴張球囊注水5秒鐘，保持擴張2分鐘，撤水5秒鐘，休息10秒鐘； 中度控制模式采用固定球囊注水5秒鐘，擴張球囊注水5秒鐘，保持擴張2．5分鐘，撤水5秒鐘，休息10秒鐘： 輕度控制模式采用采用固定球囊注水5秒鐘，擴張球囊注水5秒鐘，保持擴張3分鐘，撤水5秒鐘，休息10秒鐘。（8）有輸液量補償功能。（9）備有可充電電池、供應急和攜帶操作。二、技術參數(shù)（1）工作溫度：5℃～40℃；（2）相對溫度：80%以下；（3）大氣壓力范圍：700hPa～1060hPa；（5）工作電源：AC220V，50Hz或DCl2V；（6）功耗：不大于40VA；（7）輸入容量計數(shù)：1ml～100ml；（8）用量限制選擇：1ml～9999ml；（9）輸液準確度：±5%；

本項目核心技術獲中國輕工業(yè)聯(lián)合會科學技術進步獎二等獎。 1、項目簡介 本項目所指復雜裝備主要為復雜動力機械裝備及其關鍵零部件，如汽輪機、369 壓縮機等。 本項目針對復雜裝備制造企業(yè)技術準備時間長、效率低、制造過程模式自動 化程度低、協(xié)調能力差、信息共享度和集成度不高、信息孤島現(xiàn)象等實際情況， 研發(fā)了集數(shù)字化設計、制造和智能化監(jiān)控管理為一體的設計制造管理系統(tǒng)。項目 重點突破了復雜裝備智能化制造過程和工藝參數(shù)優(yōu)化、工藝工裝設計自動化、數(shù) 控機床生產的數(shù)字監(jiān)控管理智能化、基于短距離無線通訊(Zigbee)技術的生產信 息雙向傳輸、自適應在線排產優(yōu)化等關鍵技術，為研發(fā)設計制造集成管理系統(tǒng)提 供了技術支撐。 2、創(chuàng)新要點 （1）將開放式裝配建模技術應用于產品的研發(fā)中，創(chuàng)立了模型的 UML 表達 方式、裝配體特征、裝配配合公差分析和系統(tǒng)的裝配層次分析等，完成了產品的 結構設計、零件與裝配的聯(lián)動設計、裝配仿真分析，并建立了產品及其關鍵部件 的數(shù)字樣機。開放式裝配建模方法更有效地指導產品由整體構思到樣機設計的整 個過程。 （2）提出了面向數(shù)字化預裝配的分層干涉檢測算法，該方法把干涉檢測過 程分為粗檢測、半精檢測、精確檢測三層，通過逐層檢測，大大加快了干涉檢測 的速度，提高了檢測的精確度，有助于預裝配中優(yōu)化裝配序列的快速生成。 （3）基于虛擬產品開發(fā)管理技術 VPDM，研究并解決了機械裝備虛擬數(shù)字樣 機開發(fā)中的數(shù)據(jù)交叉、耦合和冗余問題； （4）基于工程知識和多視覺特征模型，提出了一種裝配優(yōu)化序列規(guī)劃方法。 利用直接裝配關系圖表達產品幾何信息、設計信息、制造信息和裝配信息等，通 過產品特性和操作環(huán)境的評價因素，構建裝配先后關系，從可行裝配序列中選擇 最優(yōu)裝配序列，更好地幫助設計師完成裝配設計并做出正確決定。縮短了產品研 發(fā)時間，保證產品準時投放市場。 3、效益分析 目成果廣泛應用于多家裝備制造企業(yè)，其中 4 家企業(yè)利用該技術提高生產效 率 20%~30%，按時交貨率從 63％左右提高到 90％以上。近三年企業(yè)總計新增利 潤 6.1663 億元，新增稅收 3.3804 億元，新增銷售 28.058 億元。減少了 80%以 上的生產管理人員 4、推廣情況（已推廣企業(yè)） 本項目成果已在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機股份有限公司、江蘇南370 方機電股份有限公司、無錫市安邁工程機械有限公司等生產企業(yè)得到成功應用。 授權專利： 1.數(shù)控機床刀具的在線管理方法 201010129780.1 2.車間加工設備群加工運行優(yōu)化的方法 200910031198.9 3.數(shù)控機床監(jiān)控方法 201110430626.2

1 成果簡介 服裝安全與信息安全、食品安全一樣是每個國家戰(zhàn)略關注的核心之一，兒童 著裝的安全性又是重中之重。本項目基于兒童身心特殊性，及交互式設計理念， 擬對兒童智能服裝的研發(fā)模式進行系統(tǒng)、深入的探討，提出一套切實可行的理論 模型。首先，本項目將對消費者關于兒童安全服裝的需求進行收集和分析，并對 智能元件與人體的交互方式及各自的特性進行深入研究。通過對兒童身心安全、 服用舒適等多方面需求的掌握，結合智能元件的性能，探討智能可穿戴設備與兒 童安全服裝的結合方式，提出兼顧功能及美感的設計原則與方法。同時，通過對 可穿戴裝備與移動終端通信技術的分析，提出從單一式交互到多設備共聯(lián)的思想， 建立基于能源優(yōu)化配置和高效率信息傳輸?shù)亩嘟换ナ絻和悄芊b研發(fā)模型。本 項目會為相關的研究人員提供具較高可操作性的指導規(guī)范，對龐大的中國童裝消 費市場結構改善會有積極影響。 2 關鍵技術及產品 關鍵技術： (1) 根據(jù)著裝者（兒童）的身心特點，從服用性能，信息交互性能，智能 元件的效能等方面分析智能安全童裝的多維度需求，作為本課題的重要研究基 礎。 (2) 從兒童的身心需求出發(fā)，探討智能安全模塊與兒童服裝結合的設計規(guī) 則。 (3) 根據(jù)智能安全童裝的功能性需求，從信息共享，協(xié)同監(jiān)護的角度，探討 建立智能服裝與控制終端之間多交互式信息網絡的基本框架。 (4) 以產業(yè)化為目標，提出一整套適應性強、可操作性高的智能安全童裝研。 形成產品： 形成兒童定位安全、兒童 VR 圖案、兒童感溫變色、兒童趣味結構等多種功 能性服裝，同時也開發(fā)了相關的老年人等功能性服裝。 3 知識產權及項目獲獎情況 本課題在智能交互童裝的新產品生產方面已合作申請發(fā)明專利 12 件，授權 1 項發(fā)明專利及 1 項計算機軟件著作權，發(fā)表 6 篇高水平研究論文，獲省部級以385 上相關獎項 6 項。 4 項目成熟度 該研發(fā)成果已經初具規(guī)模的投入實施運作，直至 2018 年 5 月年，其營業(yè)收 入已經達到 1800 萬元，凈利潤達 675 萬元，預計 2018 年底公司資產總額上升到 8000 萬元；營業(yè)收入增長到 2800 萬元；凈利潤達 850 萬元，產品將給企業(yè)帶來 可觀利潤，并拓寬占領新消費市場。該項目的推廣對本行業(yè)相同企業(yè)具有很強的 借鑒意義。 在帶來豐厚的經濟效益同時，該項目研發(fā)成果還打造流行與市場實用性相結 合的現(xiàn)代智能兒童交互服裝品牌，以塑造強有力的安全智能童裝形象，拓寬企業(yè) 利潤增長空間。在傳統(tǒng)童裝設計中，以產品實用性為根本。而現(xiàn)代童裝設計中， 將科技提升至等次于品牌實用性地位，通過現(xiàn)代科技優(yōu)勢與童裝流行趨勢結合， 最終消除穿戴者在生活中出現(xiàn)的各類因服裝穿著所引起的安全隱患。以此從側面 突顯品牌的地位與形象，為企業(yè)利潤的再創(chuàng)添加新途徑。 5 投資期望及應用情況 成果在行業(yè)內具有一定的先進性，已經在江蘇雅鹿男裝、無錫林科、常州雪 奈利等多家企業(yè)得到良好應用。 

世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復方法，其通常需要安裝在口內喉部，由肺部發(fā)出的氣流經過舌、唇的調制，引起人工喉膜片振動，使其發(fā)出語音信號。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓練周期長，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團隊研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動作監(jiān)測系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實現(xiàn)了石墨烯的器件級應用至系統(tǒng)級應用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實時觀測喉部運動情況。接著，通過與單片機的結合，該器件可以將人體喉部的不同動作“翻譯”成不同的聲音，實現(xiàn)了動作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進行體積更小及功能更多的集成，有望實現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。