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科普领域低成本高性能大型仿人机器人智能交互应用技术
实现非特定人的自然流畅的对话，准确率在99%以上，内容在600句话以上，同时可以发出男声、女声、卡通声等合成效果，具备5种语言以上的语音表达能力（汉语、英语、日语、韩语、阿拉伯语）；在此基础上，完成10种以上不同情绪的语音表达。图像处理方面，基于场馆内光线条件，实现非特定人的人脸识别，准确率在95%以上，同时完成6种以上的典型表情识别，5种以上基于典型情绪的特定行为理解，准确率93%以上。在脸部有17个自由度，与人工皮肤材料有机配合，完成10种以上的表情生成，躯干部分由高性能伺服控制系统进行驱动，完成21个自由度的灵活运动控制，过载能力（190%，1分钟），调速范围（0%-110%额定速度），恢复时间（300毫秒以内），速度超调（2%以内），电流超调（13%以内），加减速时间（6秒以内）。数据库可以进行实时更新，数据信息内容在10000条以上，通过无线局域网完成，智能库可以根据现场制订规则，相应的响应时间在600毫秒以内。可以和展区内全能机器人、变形金刚等设备进行互联，实时响应时间小于500毫秒。该技术可应用于炼钢铁水的脱硫和化铁炉铸造用铁水的脱硫等领域。
北京科技大学
2021-04-11
基于柔性传感器的智能机器人“慧听”人机交互系统研发
目前第一代完整的呼吸音采集设备已研发完毕，完全实现呼吸活动的柔性无感持续智能监测评价和适应多场景下交互设计需求，提高医疗救护能力和应急救援能力，减轻医疗及养老行业人力与经济运营成本，创新引领社会与经济发展。
图1 技术路线
【技术优势】
(1) 基于驻极体薄膜的高灵敏度接触式压力传感器
目前用于呼吸音及心音监测的传感器大多采用较硬的基底，难以适应人体胸部曲线，不适合长期可穿戴使用。因此，本成果基于驻极体的自驱动压力传感器的自供能、响应速度快和灵敏度高等优势，设计了一种用于可穿戴式声音监测的高灵敏度柔性驻极体压力传感器，以实现对人体呼吸音与心音地长期、实时监测。
图2 部分成果展示
(2) 智能呼吸音监测分析预警平台
通过深入临床大规模收集心音和呼吸音样本、对病理性样本进行学习训练，对信号的模式识别进行研究匹配，采用人工神经网络、支持向量机两种识别模式，对病理性声音特征进行分析得出智能化参考病症分析。由于呼吸音信号的复杂性，同一种类型的呼吸音有不同人或是同一人在不同时间发出时，样本数据不完全相同，传统方法容错率与识别率极低。本成果将呼吸衰竭患者的呼吸音数据进行分类识别和特征标定，采用人工智能算法进行测试和集训，实现为大数据分析提供数据参考。
(3) 呼吸音智能监测预警系统的人机交互设计
通过分析多个智能呼吸音监测预警操作系统的使用场景、认知特点、输入和输出方式，归纳出它们在交互设计上的一般性的设计原则和设计缺陷。通过多学科的交叉，如人因功效学、设计语义学、设计美学、设计心理学等学科，进行了全面整体的交互设计研究。
图3 智能呼吸音诊断软件界面
图4 临床人员操作软件试用
【性能指标】
华中科技大学
2023-06-19
一种基于立体视觉的三维手掌姿态识别交互方法和系统
本发明公开了一种基于立体视觉的三维手掌姿态识别方法和系统，属于计算机视觉和人机交互技术领域。本发明包括：使用立体视觉信息采集设备进行数据的采集，得到包括深度信息在内的三维数据；·745·通过得到的三维数据对手掌进行分割，然后运用平面拟合，获得手掌在三维空间中的姿态；根据跟踪识别的手掌姿态，匹配预定义的标准手势，进行具体的三维应用，实现人机交互。本发明通过识别手掌的姿态，使得识别的精度更高，更少的出现误识
华中科技大学
2021-04-14
一种基于电磁谐振线圈互感的电动汽车动态无线电能交互方法
本发明公开了一种基于电磁谐振线圈互感的电动汽车动态无线电能交互方法，包括：在道路表面铺设若干初级线圈，形成沿车辆行驶方向连续排列的初级线圈阵列，在电动汽车的底部安装次级线圈，建立基于磁矢势和比奥‑萨伐尔定律的线圈互感模型；构建电动汽车的充电和放电模型：当电动汽车进行充电或放电时，电动汽车的充电模型或放电模型基于线圈互感模型计算不同电磁耦合策略下的无线充电传输效率，采用无线充电传输效率最高的电磁耦合策略将电网中的能量传输至电动汽车或将电动汽车中的能量反馈到电网。通过对耦合线圈之间互感特性的量化建模与分析，能够根据实际运行条件动态调整线圈参数及耦合方式，提升无线充电与放电过程中的能量传输效率。
南京工程学院
2021-01-12
基于离散切线刚度估计的实时混合模拟试验反馈力修正方法
本发明提供一种实时混合模拟反馈力修正方法，首先通过对试验子结构的正弦波位移追踪试验，确定其初始刚度，测量位移噪声和测量反馈力噪声分布；次之确定离散刚度估计算法参数:包括修正参数，历史数据存储容量，瞬时刚度更新频率，瞬时刚度估计阀值。然后，在实时混合模拟试验中插入瞬时刚度估计模块，并向其同步输入测量位移与测量反力。其中，瞬时刚度估计模块采用离散切线估计算法同步计算试验子结构的瞬时刚度。最后，利用每一步所估计的试验子结构瞬时刚度，修正测量反馈力。本发明可以极大提高试验子结构瞬时刚度估计的准确性，并能进一步准确的修正测量反馈力。
东南大学
2021-04-11
基于光力相互作用的非互易声子耦合的新原理
学谐振子在现代科技和生活中具有广泛的应用，大到引力波探测装置，小到我们身边的手机，涉及传感、变频、滤波等重要器件。一般的谐振子器件是互易的，即器件内部或者两个器件之间的声子传递和方向无关。而非互易的谐振子器件对于全双工声子信号收发、声子隔离等有着非常关键的作用，甚至还可以用来对热能进行单向传递，使冷的物体更冷，热的物体更热。图a，基于光力相互作用的非互易声子耦合机制。b，通过控制激光相位，声子隔离度±30分贝连续可调。 光力学是光学和力学相结合的新兴科研领域。光力相互作用可以用于光学和力学模式的精密调控和测量，有着重要的物理意义和实际应用。这个工作中的光力学系统由超高品质因子的氮化硅纳米薄膜和高精细度光学腔构成。激光将声子从纳米薄膜的一个谐振模式转化为光子，再变回另一个谐振模式中的声子。多束激光的物理效应互相干涉，使声子传递增强或者减弱。通过控制激光相位，实现了声子隔离度在±30分贝范围内连续可调（如图所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他们通过拓扑操作实现了瞬态的非互易声子传递，而在最新的工作中，他们通过光力相互作用产生了声子模式间静态的非互易耦合，从而实现了稳定的非互易声子传递。
北京大学
2021-04-11
一种基于有源和无源器件的小型力触觉再现方法
本发明公开了一种基于有源和无源器件的小型力触觉再现方法，步骤如下：首先进行磁流变阻尼器和直流电机的标定，获得输入电流和输出力矩的关系；将预期力/力矩数值转换成磁流变阻尼器的电流输入，由磁流变阻尼器输出相应力矩，再经力触觉传递装置作用于操作人员身体；其次，安装在力/力矩作用点的传感器测量实际作用的力/力矩，比较实际输出与预期力/力矩数值，计算力/力矩误差；最后，将力/力矩误差转换成直流电机的输入信号，驱动直流电机产生误差所对应的力矩；本发明可实现小型器件输出大范围、高精度力/力矩，使得力触觉再现设备更加轻便、小巧，提升了力触觉交互的逼真度；可广泛应用于虚拟现实、遥操作机器人控制、医疗等领域。
东南大学
2021-04-11
一种玉米种子萌发顶土力测量方法
本发明涉及种子科学领域，特别是关于一种玉米种子萌发顶土力测量方法。它包括顶土力信号采集、信号放大处理、滤波去噪处理、实时信号存储与回放、信号量化处理、数据后处理等流程。种子萌发芽鞘顶端接触压力传感器探头开始顶土力信号采集；信号放大器对微弱信号放大处理；滤波器去噪；Holter记录盒实时信号存储与回放；利用波形量化软件将模拟信号转数字信号，得到量化数据；根据顶土力测量要求对量化数据进行筛选、导出、存储、分析等后处理获得顶土力测量结果。本发明基于种子萌发伴随顶土力大小变化的特性，采用生物力传感技术对顶土力信号进行实时监测，量化存储，实现顶土力测量。本发明可以广泛的应用于玉米种子活力测定中。
青岛农业大学
2021-04-13
固相力化学制备聚合物纳米复合材料新技术
传统制备聚合物/层状无机物纳米复合材料的方法如插层复合法工艺复杂，需要加入增容剂或对层状无机物进行有机化处理，此外单体插层聚合涉及复杂的化学反应，而熔体插层则要求聚合物的熔体粘度低。针对传统插层复合法存在的问题，本项目将固相力化学方法引入聚合物/层状无机物纳米复合材料领域，利用磨盘形力化学反应器独特的三维剪结构所提供的强大挤压剪切力场和粉碎、混合、分散及固相力化学反应功能，在磨盘碾磨过程中同时实现层状无机物的粉碎、片层滑移和剥离，聚合物的粉碎和嵌入，聚合物与无机填料的固相分散和混合，得到聚合物/层状无机物复合粉体，再经进一步加工成型，可制备用途广泛的聚合物/层状无机物纳米复合材料，如具有良好力学性能的结构材料和具有导电、导热、电磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等。
主要技术指标：
可制备具有良好力学性能的结构材料及具有导电、导热、电磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等;
所制备的PP导电导热纳米复合材料的电导率可达5.2×10-4 S×cm-1，导热率可达0.69 W×m-1×k-1; HDPE导电导热纳米复合材料的电导率可达10-3 S×cm-1, 导热系数可达2.2 W×m-1×k-1
建设投产条件（投入资金情况、需要的厂房、使用配套设施状况等）：
需要带分级装置的磨盘形力化学反应器、双螺杆挤出机及注射/热压成型机。
四川大学
2023-05-15
一种基于 ROS 的复杂曲面叶片力位混合控制加工系统
本发明公开了一种基于 ROS 的复杂曲面叶片的力位混合控制加 工系统，包括:工业机器人、机器人控制单元、处理单元、力/力矩传 感器、砂带磨抛机;处理单元用于录入刀路轨迹规划、力轨迹规划以 及实时接受力/力矩传感器的反馈信息，从而得到刀路轨迹规划、力轨 迹规划的运动学逆解并实时发送到机器人控制单元;机器人控制单元 用于将接收到的运动学逆解转换为刀路轨迹指令和力轨迹指令，并发 送给工业机器人;工业机器人用于装夹叶片并机器人控制单元的指令 带动叶片绕砂带磨抛机运动以完成叶片的磨削。该系
华中科技大学
2021-04-14