成果描述：针对亚洲人群自然膝关节的解剖结构特点和运动学数据，实现了符合国内人群的人工膝关节的设计，为我国人工膝关节制造提供依据；提出了基于包络原理的人工膝关节匹配关节面的创新设计方法，实现了人工膝关节匹配关节面的参数化设计，在改变参数的基础上可进一步实现系列化设计和个性化设计；同时，可拓展应用于人体其它关节部位的参数化设计。市场前景分析：当前，美国大约每年有30万患者接受人工膝关节置换；在欧洲和亚洲发达地区，每年需做人工膝关节置换手术的患者约占人口的千分之一；而我国现在每年有超过3万患者接受人工膝关节置换。随着人们观念转变和生活要求的提高，以及医疗保险的改善，可以预测不远的将来我国每年至少有30万患者接受人工膝关节置换，再加上部分亚洲市场，每年亚洲国家有潜在50万患者选择人工膝关节置换。如果我们所设计的产品占领亚洲市场的1/4，每套产品按1元万记，估计产值为12亿。此项目研制开发适合于亚洲人群特点的人工膝关节假体，具有更适合亚洲人膝关节解剖特点和高屈曲度功能要求，其市场应用前景非常广阔。 根据人体自然膝关节的特点，开发适合于亚洲人群，尤其应用于中国人群的人工膝关节，符合我国当前骨科医疗领域的实际情况，对于我国外科医疗技术的进步无疑具有重要的现实意义，项目成功实施后可以有效地改善患者的生活水平，创造更大的经济效益。与同类成果相比的优势分析：国内领先。

该品种是西南大学生物技术学院余茂德教授、赵爱春教授和王茜龄副教授新近采用植物组织培养与染色 体工程和杂交相结合育成,该品种桑根大,结果多而密,产量高（亩桑产果量1600公斤以上）,亩桑产叶量 2250公斤以上，结果部位集中，适宜套袋，采果采叶省力，2014年通过重庆市蚕桑品种审定委员会审定。桑 模甜度比对照高2度,桑棋还原糖含量为11.26% ,榨汁率高达60%。该品种是一个高产、优质、经济价值高 的多倍体果叶兼用新桑品种，适应渝、川、云、贵、桂等西部蚕区、长江流域和北方蚕区不同类型桑园种 植。农民种植该新桑品种，既可获得桑果收益，还可获得养蚕收益，种植该品种年亩桑、果效益可达 15000元以上,具有很好的应用前景与推广价值。

上海理工大学庄松林院士和顾敏院士领导下的未来光学国际实验室宣布，首次利用机器学习反求设计（machine-learninginversedesign）实现了三维矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。据介绍，这项发明是光学全息技术领域的一次重大突破，其提供的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。相关研究成果于4月18日凌晨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。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。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，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。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。一直以来，精确产生任意三维矢量光场是一个世界性难题，因其需要十分复杂的反求设计，超出了人类知识和经验的边界。顾敏院士指导的科研人员利用机器学习反求设计率先实现了三维矢量全息，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。“通过机器学习的人工智能新科技，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，”顾敏院士说，“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。”文章第一作者任浩然博士（目前在德国慕尼黑大学从事洪堡博士后研究）说：“机器学习在光学设计中扮演着越来越重要的作用。我们研究证明训练后的人工神经网络可有效地、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。”这项发明还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。顾敏院士说：“这项发明作为光学全息技术领域的一项重大突破，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。”该项工作得到了墨尔本皇家理工大学（RMIT）人工智能纳米光子学实验室以及计算机科学系的大力支持。

研发阶段/n通过人工模拟雌鳝发育的养殖环境，合理的选择亲鳝，设置合理的放养密度，适宜的饲喂及管理方法，产卵前期强化培育及人工调控措施。可将天然状态下的雌鳝怀卵量每尾170－650粒、平均260粒，提高到每尾怀卵量450－1300粒、平均680粒的水平，黄鳝的平均怀卵量提高了158％，为我国黄鳝规模化繁殖打下坚实的基础，具有广阔的应用前景。技术水平：专利技术（国家发明专利授权号：2007100528648）应用前景：我国黄鳝苗种规模化繁育一直没有突破，主要原因之一是黄鳝怀卵量少，本专利技术可将黄鳝怀卵

该成果由清华大学神经调控国家工程研究中心、昌平实验室联合北京清华长庚医院共同完成。在团队的联合攻关下，人工脊髓系统在患者体内发挥神奇功效，实现了和患者的运动协同。

Ø 气动人工肌肉驱动器具有较强的柔性及仿生性，其高功率/质量比的特点使之在仿人机器人技术领域中具有无可比拟的优势。对气动人工肌肉的静、动态特性深入进行了建模与实验研究，进行了气动人工肌肉驱动的关节特性分析及位置控制研究。分别研制出气动人工肌肉驱动的仿人灵巧手，以及十四自由度双臂机器人，通过简单的材料制作出性能优异的气动人工肌肉，辅之模糊自适应控制、协调控制等高精度气动伺服控制技术，实现了灵巧手基于数据手套的主从抓持操作、机械臂自动驾驶方向盘等动作。该研究为气动人工肌肉的广泛应用奠定了坚实的

一、所属类别 基础、教学科研类实验设备类；实习实训设备及配套等。 二、相关专利技术 CN202010106007.7    履带车底盘、全地形履带车及全地形行走方法 CN202011613628.0    机器人运动控制方法、装置、控制器及存储介质 CN202111261356.7    双足机器人的运动轨迹规划方法、装置、设备及介质 CN202110232263.5    开关机的控制电路及方法 CN202110232355.3    机器人动作模仿方法、装置、设备及存储介质 CN202011501534.4    一种舵机的补偿控制方法及舵机补偿电路 CN202110574796.1    机器人的偏差信息确定方法、装置、处理设备及介质 CN202011644180.9    机器人抗扰动控制方法、装置、电子设备及存储介质 CN202110311455.5    双足机器人控制方法、装置以及双足机器人 CN202011611800.9    质心轨迹的获取方法、装置、机器人及存储介质 三、基本情况 （一）应用对象 应用于机械类、自动化类、电子信息类、计算机类等相关专业人才培养，适用场景包括实验实训、教学科研及竞赛等，方案以人才培养为目标和课程建设为核心，基于机器人载体，提升人工智能与机器人技术教学科研水平。 （二）核心优势 核心产品为双足人形机器人，该系列机器人获得“小型双足人形机器人步态算法”创新纪录，“高韧性强扭矩复合材料舵机”打破国外技术封锁，核心零部件实现国产化。 其中Aelos小型双足机器人载STM32、Raspberry Pi-4B双运算系统，支持二次深度开发，支持多语言开发环境，满足高校对于编程开发、人工智能应用学习等需求，助力高校在机器人系统结构、步态规划、运动控制、算法开发、场景应用等方面的实践学习。 Aelos小型双足机器人 Roban中型双足机器人基于ROS应用平台，搭载深度摄像头，嵌入V-SLAM视觉算法，可以通过导航技术进行建图，实现自主路径规划和步态规划，涉及运动控制、计算机视觉、图像处理、运动规划等多领域课程，能够较好地满足相关专业实验实训、研究开发、参加竞赛等需求。 Roban中型双足机器人 （三）商业模式 公司与高校在复合型人才培养、专业建设、课程建设、科研合作、师资培训、实训室搭建等方面开展深入合作，相关产品被用于各类学校的实际教学、实践、实训。推广路径通过各类研讨会、展会、大赛和专业渠道商进行拓展。 四、推广情况 （一）应用案例 1.清华大学 与清华大学电子系合作共建《智能机器人设计实践》专业限选课，基于人形机器人载体，学习机器人结构原理，图像识别，路径规划，AI芯片等内容。合作入选中国高等教育学会“校企合作双百计划”典型案例。 2.哈尔滨工业大学 与哈工大开展人才联合培养全面合作，双方在开发校企联合课程、共建联合实验室、共建校外实习实践基地、共同筹办BOTEC智能机器人技术挑战赛等方面进行合作，并入选中国高等教育学会“校企合作双百计划”典型案例。 3.南方科技大学 与南科大机器人研究院共建的机器人联合研究中心，在机器人关键核心技术攻关、专业课程建设、人才联合培养等领域开展合作。双方共建的基地被广东省教育厅认定为广东省联合培养研究生示范基地。 （二）应用成效 解决了高校人工智能机器人方向的实验实训、教学科研、参加竞赛等需求，有助于打造高水平、专业化的实践科研条件。年均支撑高校开展教学科研项目不少于1项，科技竞赛不少于2项，协助申报产学合作协同育人项目等。 （三）推广计划 高校新增人工智能等新专业成为热门，传统工科专业也面临课程改革要求，因此，通过开展智能机器人设备的应用与实践，推动相关专业人才的培养与发展，已是大势所趋。推广模式包括课程案例展示、以赛促教、举办研讨会等。

MKRB-Y2激光焊接机器人工作站主要由焊接机器人、变位机、激光器、激光电源、控制系统、激光指示定位系统、光纤传输及聚焦系统、冷却系统等组成一套智能激光焊接机器人工作站。 工作站激光电源采用最新型基干触摸屏操作控制的智能化高精度恒流型开关电源，内部采用基干FPGA和ARM的嵌入式结构，控制部分是基于Linux内核操作系统，外部显示配置彩色触摸屏，提供了水温、水压、缺相、过流、过压等多种故障报警功能，通过触摸屏界面可以实现对多种激光波形和参数分段进行编程，人机界面美观大方，功能强劲，质量可靠，各种技术指标参数处干同行业技术领先水平。基于工业控制现场总线的数据通讯，具备较强的抗干扰能力。

MKRB-Y3激光切割机器人工作站主要由切割机器人、伺服变位机、光纤激光切割电源、机器人激光割枪系统、安装框架、冷水机系统、集成控制系统等组成。可以24小时连续作业，跟人工作业相比，其效率，质量，稳定性等有很大提高。 三维光纤激光切割机器人系统是一种可对不同度的金属板材进行多角度，多方位柔性切割的先进的激光切割设备，其利用工业机器人灵活和快速的动作性能，根据用户切割加工工件尺寸的大小，通过将机器人进行正装或倒装，并针对不同产品、不同轨迹进行示教编程或离线编程，通过光纤激光切割头对不规则工件进行三维切割;利用光纤将激光传输到切割头上(光纤激光切割头上配备专用光纤随动装置和光路传输装置)，再利用聚焦系统进行聚焦，可对多种三维金属板材进行多方位的切割。根据金属板材的厚度不同，所选光纤激光器的功率大小也不一样，对不同功率的激光器配备制冷量不同的冷却系统，以保障激光器的正常工作。本套三维光纤激光切割机器人系统作为激光应用技术的高端技术已经越来越广泛地应用干汽车制造行业加汽车零部件、汽车车身、汽车车门框、汽车后备箱，汽车车顶盖等各个方面。本套系统可以代替了传统的加工方式，降低了模具投资，大大缩短了汽车制造商和零部件配套商的开发周期，提高加工效率和切割工件的精度，降低了生产成本，是汽车制造商和零部件配套商提高竞争力的有力工具。