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便携关节式坐标测量机
便携关节式坐标测量机由旋转关节和连接杆件组成，是一种柔性精密坐标测量系统。相比于传统正交坐标测量机体积庞大、价格昂贵、对环境要求高、不利于携带、搬迁、不便于在生产现场进行在线测量、一般只能应用于精密测量室的缺点，该坐标测量系统具有测量范围大、灵活、轻便、易于搬运等优点，可广泛应用于航空、航天、汽车制造、模具检测、逆向工程等领域。融入加工生产线，为企业进行复杂制造过程的规划、运作、控制和优化提供技术保障。便携关节式坐标测量机在国内的市场全部被国外公司占领。该类产品市场较大，价格昂贵（每台售价40-100万元人民币）。目前我国对关节类坐标测量机的年需求超过20亿元，随着制造业的升级，汽车制造业、机械制造、模具加工、高端装备等领域对关节类坐标测量系统提出更广泛的应用需求。
项目组在4项国家自然科学基金和国家重大科学仪器设备开发专项（2013年立项）支持下，经过15年攻关，攻克关节式坐标测量机多参数建模、快速标定方法、关节位置误差补偿、数据处理与通讯、扫描测量与逆向工程及结构设计和加工工艺等关键技术，研制出具有自主知识产权的四代便携关节式坐标测量机，技术成熟度7级以上。加强工程化研发，建立质量保障体系。掌握全部关节式坐标测量机理论支撑体系，制造超过10台工程化关节式坐标测量机。目前已经拥有全部生产工艺文件和可靠性保障手段，已经实现3台测量机的销售。为实现国产仪器的替代奠定了基础。图1为测量机的设计外观图，图2是项目研发的不同测量范围的多款测量仪器。
项目成果已经进行了小批量市场应用推广。成果拥有全套关节式坐标测量机理论支撑体系和核心技术、同时进行了必要的可靠性试验、掌握项目成果工程化必须的工艺文件和辅助支撑条件。小批量市场推广应用单位包括JAC江淮汽车、奇瑞汽车、上海力信测控技术有限公司、国家大科学工程EAST核聚变大型装置高精密测试、上海光源精密测量等。主要实现对汽车制造公司模具、焊接夹具、人机工程测量、盾构机关键尺寸测试、飞机钣金件和舱门关键零部件测量等领域。
中国石油大学（华东）
2021-05-11
人工智能AI三维解析系统
北京体育大学主导研发的全球首款基于AI图像识别技术的三维运动解析系统可以自动识别人体关键点，将不同摄像机拍摄到的同一运动画面进行三维合成和运动技术分析，获得运动生物力学的详尽参数。该系统利用AI 技术大大降低了人工解析时间，提高了三维解析效率，有效提高运动表现。
北京体育大学
2021-04-10
医用CT三维立体显示仪研究
现有CT显示方法的根本缺点是不能实现真正的立体显示。针对这一点，我们设计了较为独特的显示方案。在此方案中，显示屏上将不会出现被显示图像的本身，液晶显示屏显示的是经过数字编码处理的图像的近场衍射图案，基本性质类似于全息图，当液晶显示屏被相干光源照射时，在屏后一定的位置将会出现器官的三维立体图像，由于是真正的三维图像，此器官的再现像可以同时从不同的角度进行观测。同时由于编码图案是由断层图像经计算机的数字计算而获得，所以不仅显示速度非常迅速，而且显示出的再现图像是被检测器官的真正三维透视立体像，观测它如同观测一个实际的透明器官，器官内的组织部结构一目了然。因此，这种显示屏可以彻底改变目前CT检测结果的显示方式，大幅度提高疾病诊疗的准确性和成功率。这是本方案的突出优点所在，也是此项目的创新之处。经过调查，到目前为止，国内外还不存在任何类似的显示器，此项目开发成功以后将具有完全的自主知识产权。此项目的直接目的是研制出可实用化的CT立体显示仪，以彻底改变目前CT检测结果的显示方式。项目成功以后可以立即获得实际应用，大幅度提高疾病诊疗的准确性和成功率，获得明显的社会效益和经济效益。在此基础上，可以进一步研制其它具有普遍适用性的立体显示装置如立体电视机和新一代的立体电影等。所以此项目可以作为系列研究滚动开发的一个开端，具有突出的学术价值和实用价值。
江苏师范大学
2021-04-11
复杂曲面三维轮廓扫描仪
高校科技成果尽在科转云
西安交通大学
2021-04-10
关于三维人体重建的研究
近日，东南大学自动化学院模式识别与智能系统学科组暨教育部重点实验室“复杂工程系统测量与控制”王雁刚副教授团队在虚拟现实领域中三维虚拟人重建取得重要进展。团队首次考虑了带物体遮挡的三维人体重建难题，重建结果与精度达到了世界一流水平。相关成果以题为“Object-Occluded Human Shape a
东南大学
2021-01-12
人工智能实现三维矢量全息
我国科研团队首次利用机器学习反求设计（machine-learning inverse design）实现三维矢量全息(Three-dimensional vectorial holography)新技术的相关研究成果发表在国际顶级学术刊物《科学进展》上。该杂志为《科学》(Science)刊物旗下子刊，是一个涵盖所有学术领域的开放性、综合性科学刊物。这项光学全息技术领域的突破性研究，由上海理工大学庄松林院士和顾敏院士领衔的未来光学国际实验室完成。研究中基于机器学习的反求设计，可精准且迅速地产生一个或多个任意三维矢量光场，有望应用在超宽带全息显示、超安全信息加密以及超容量光存储、超精确粒子操控等各个领域。光是一种电磁波，其在介质中传播的同时伴随着电磁和磁场的振荡，被称为光的矢量特性。研究人员介绍，基于光波的横波特性，光的振荡通常被限制在与其传播方向垂直的二维平面上。近些年，科学家研究发现光的振荡可打破传统二维平面的束缚，通过干涉产生纵向光振荡，即形成第三维光矢量。但精确产生任意三维矢量光场仍是一个世界性难题。在物理学上，通过求解三维麦克斯韦方程可以正向得到一个三维矢量光场分布，但其不可控。顾敏科研团队利用人工智能的机器学习反求设计，解决了这一难题，率先实现了三维矢量全息，并可精确地控制三维全息图像中每个像素点的任意三维矢量状态。顾敏介绍，这样的操控是全方位的，包括对每个三维矢量光携带的信息进行编码、传输和解码，因而消除了传统二维偏振光的束缚。“通过人工智能机器学习的新技术，我们首次实现了三维矢量光的操控，并将机器学习的算法延伸到光学全息中去。”机器学习在光学设计中扮演着越来越重要的作用。文章第一作者任浩然博士说：“我们研究证明训练后的人工神经网络可有效、快速地产生任意三维矢量光场，达到接近百分之百的准确性，极大地提高了光场调控的效率。”此外，这项发明为光学全息开辟了一条新道路，首次在全息中证明光的三维矢量状态可以作为独立的信息载体，实现信息的编码和复用。顾敏表示，“这项发明不仅为下一代超宽带、超大容量、超快速并行处理的光学全息系统奠定了基础，同时也为人们加深理解光与物质的相互作用（例如粒子操控）提供了一个崭新的平台。”
上海理工大学
2021-04-11
三维量子霍尔效应获得实验验证
卢海舟和谢心澄课题组在拓扑半金属中利用费米弧和“虫洞隧穿”构成的Weyl轨道，提出了一种新的三维量子霍尔效应机制。拓扑半金属是拓扑物相的新成员，具有拓扑保护的表面态，被称作费米弧 (如图4所示)。费米弧是拓扑半金属拓扑保护的表面态的费米面。在拓扑Weyl半金属中，有4个面可以有拓扑保护的表面态。由于拓扑约束的原因，每个面的表面态只是半个二维电子气。相对的上下表面的费米弧电子气可以通过Weyl点连接起来，组成一个完整的二维电子气，这是非常奇异的物相。 既然费米弧也是一种二维电子气，它们是否可以有量子霍尔效应？要研究这个问题，首先要明白什么是形成量子霍尔效应的关键，那就是电子的回旋运动 (如图3左图所示)。电子回旋运动的量子力学描述等价于谐振子，因此会形成等间距的朗道能级。朗道能级在边界发生能量畸变，才会有边界态提供无耗散的电子输运和量子霍尔化电导，即量子霍尔效应。 目前，已经有多个拓扑半金属实验观察到霍尔电阻的量子化平台。这种新奇的三维量子霍尔效应的研究才刚刚开始。直接观测到如图8所示的奇异边界态分布将是未来的一个挑战方向。
南方科技大学
2021-04-13
一种机械三维密码门锁
一种机械三维密码门锁，其方舌(11)后部两侧向下伸出的卡条与密码舌(20)后部的圆盘槽(21)配合，密码舌(20)的形状与锁盒(10)前侧板的密码舌孔(26)的形状适配；密码舌(20)及圆盘槽(21)后部的轴贯穿水平的中块(22)的水平轴孔；中块(22)四角的竖孔中穿有竖杆(23)，竖杆(23)的两端分别与固定在锁盒(10)上的上块(24)、下块(25)相连构成密码舌架；密码舌架分别与竖向拨动机构、纵向拨动机构、旋转拨动机构相连。该密码门锁的制备工艺要求低，制造成本低，且使用方便，安全性好，可靠性强。
西南交通大学
2016-07-04
三维场景自动生成与绘制（技术）
成果简介：研究基于二维电子地图的大规模三维场景自动生成方法。基于用 户输入的二维目标标定和素材库，实现三维场景快速生成、编辑和简化。主 要研究虚拟环境仿真中的关键技术及应用，针对大规模虚拟环境的特殊问题，研究了大规模仿真实体的实时绘制、内外存实时调度、模型简化算法、 硬件自适应算法等，实现了大规模虚拟战场的实时漫游。 项目来源：合作开发 应用范围：从事与虚拟现实仿真及其应用系统开发与生产的企业、研究所 等。 现状特
北京理工大学
2021-04-14
仿生智能感知三维成像技术
围绕无人驾驶、智能制造领域，本项目针对传统机器视觉难以同时兼顾大视场、高分辨、实时性的技术瓶颈，从源头打破常规成像规则，鉴于昆虫复眼具有大视场高灵敏的优势，以及人眼视觉具有变分辨率和冗余数据压缩的优势，将两者相结合，提出一种复合仿生三维成像感知方法，通过突破变分辨扫描发射、多通道并行接收、图像重构与成像感知算法等关键技术，形成了具有体系化的前沿技术成果，研发出了诸如收发探测模块，多通道仿生曲面相机系统、在线光电检测系统等实物成果。核心技术受到国家、省部级项目资助5项。
北京理工大学
2023-05-09