相对尾鳍推进方式，胸鳍推进模式仿生机器鱼在效率、机动性、噪声及稳定性等方面表现更加突出。课题组目前共研制出四代胸鳍推进式仿生机器鱼。性能指标如下：样机名称 样机参数 最大游动速度第一代身长0.6m，翼展0.7m0.5m/s第二代身长0.7m，翼展1.0m0.65m/s第三代身长0.4m,翼展0.62m0.44m/s第四代身长0.44m，翼展0.71m0.32m/s第五代身长0.46m，翼展0.83m0.45m/s 胸鳍推进式仿生机器鱼续航时间达2.5小时，可根据需要搭载摄像头等传感器件，在水环境监测、鱼类观察、科教、观赏等民用领域应用前景广阔。在军用领域，相对螺旋浆推进，1Hz以下的拍动频率使仿生鱼具有更小的推进噪声，面对雷达监测具有更好的隐蔽性，因而具有很强的应用潜力。

微纳米机器人（Micro/Nano-motors, MNMs）作为一种具有自主运动功能的智能化微纳米平台，成为一种变革性的新技术，被广泛应用于靶向药物递送、微创手术、生物传感、污水降解等众多领域。

课题组受植物体多孔三维结构的启发，直接利用干燥的自然材料（例如花瓣、叶片）作为电子皮肤的介电层（Small 2018, 1801657）。研究表明，新鲜的自然植物材料的离子液和电极之间形成的双电层作用，器件具有较大的电容响应，但随着自然材料干燥水分挥发，器件的性能稳定性较差。通过临界点干燥处理植物材料，材料本身的几何构架不发生改变，所制备的器件性能稳定，具有较高的灵敏度、较低的检测限以及较高的稳定可靠性，能进行运动检测、压力分布测试等。该工作被评为月度热点论文。使用仿生微结构或直接利用自然材料制备柔性触觉传感器，能大大简化制备工艺，降低制备成本，符合可持续发展理念，对构建环境友好型柔性电子体系具有重要意义。 这一系列基于植物模板或自然植物材料的电子皮肤的研究，有效降低了器件制造成本，提高了器件的灵敏度等性能，开辟了一条制备柔性电子器件的新道路。本系列研究中制备的电子皮肤能用于人体健康监测、运动监测、人机交互等，在智能机器人、智能假肢、可穿戴柔性设备等方面有潜在的应用前景。

本项目产业化的市场定位为需要长时间、远航程可进行水下目标侦测及定位的单位。Robo Shark智能仿生深海潜航器采用鲨鱼为原型，以三关节仿生尾鳍取代无刷推进器，有效降低设备运行噪声的同时节省了能量消耗。设备外壳采用吸音材料制成，可以提高设备的隐蔽性。通过重力舱吸排水实现设备的上浮下潜，控制更为灵活，具有定点悬停、定深巡游等多种智能运动功能，最大下潜深度可达1000 m。 此潜航器的主要特点： 1.节能高效：采用仿生+滑翔作为动力源，利用反卡门涡街的驱动原理，仿生推进效率高达80%； 2.隐蔽环保：模拟鲨鱼的外形与游动方式，隐蔽性强，对环境扰动小，不会伤害水下生物； 3.安全可靠：采用整体开放，局部密封的设计， 配备六方向避障传感器，具有低电量返航、失联返航等功能； 4.载荷扩展：可搭载声、光、电、磁传感器，满足水下通信、水下定位和水下探测等需求。

本发明公开了一种仿生机械腿，包括机身、髋关节运动机构、 膝关节运动机构、联动关节运动机构、踝关节运动机构。髋关节运动 机构包括髋关节电机、髋关节曲柄摇杆机构、齿轮传动机构和大腿， 膝关节运动机构包括膝关节电机、膝关节曲柄摇杆机构、链轮传动机 构和中腿，髋关节电机和膝关节电机分别安装在机身上并输出同向转 动，通过各自的曲柄摇杆机构将电机的同向转动转换为连续摆动，再 通过齿轮传动机构和链轮传动机构分别带动大腿和中腿的前后摆动。 该机械腿降低了腿部的质量和转动惯量，避免其高速运动中电机的正 反转，增加腿部运动的工作空间，减小了其在高速运动过程中与地面碰撞产生的能量损失。

一、肺部MRI图像分析与处理项目背景肺癌是一种常见的恶性肿瘤，在全球范围内发病率、死亡率极高。磁共振成像（MRI）对人体没有辐射，且具有多模态信息，其在肺癌早期检测与诊断中应用逐渐受到关注。研究成果：基于显著性检测网络的肺肿块检测、基于多尺度标记点约束的图像配准、基于深度残差卷积神经网络的多模态肺肿块分割二、乳腺X线图像分析与处理项目背景乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，基于乳腺X线图像的乳腺癌检测可获取定量的分析结果，减少医生自身和相互间的差异，提高阅片的一致性，有助于乳腺癌早期检测。项目成果：基于Anchor-Free YOLOv3的乳腺肿块检测方法、基于双边分析的乳腺肿块检测方法三、脑电信号分析与处理项目背景癫痫是世界第二大神经系统疾病，基于脑电的癫痫诊断、治疗与健康管理是科学界研究的焦点。研究成果：（1）基于人工智能的痫样脑电在线检测/预测方法（2）用于痫样脑电在线检测的超低功耗小波变换芯片——癫痫诊断（3）面向癫痫发作检测的可穿戴人工智能芯片——癫痫治疗

河北水利电力学院坐落于渤海之滨、运河之畔的沧州市，是河北省教育厅直属的应用技术型本科院校。学校于1952年在天津建校，由河北省水利厅、交通厅、工业厅合办，校名为“河北水利土木学校”，是当时华北地区最早建立的水利学校之一，也是解放后全国最早独立设立的水利学校之一;1955年更名为“河北省天津水利学校”;1958年，迁至保定市，升格为高等学校，更名为“河北水利电力学院”，1960年升格为本科院校，更名为“河北水利学院”;1966年，迁至石家庄平山县岗南镇，更名为“河北水利工读专科学校”;1970年迁至沧州市，更名为“河北水利专科学校”;1992年更名为“河北工程技术高等专科学校”; 2016年3月28日，经教育部批准，学校再次升格为本科院校，重新命名为“河北水利电力学院”。 2015年，学校整体搬迁至新校区。新校区占地550余亩，校舍面积近20万平方米，位于沧州西南高教区，区位优越，交通便利，校园建筑布局合理，环境恬静优美。学校教育教学设备先进，设施齐全，条件优良。图书馆拥有现代化的图书管理系统，馆藏纸质图书约65万册、纸质报刊2700余种、各类电子资源数据库11个;学校现有七院三部两中心，设本科、专科专业四十余个，涉及工学、管理学、文学3个学科门类，形成了以工学专业为主体，水利电力专业为龙头，建筑、测绘、自动化、交通、机械、信息技术、经济贸易等专业协调发展的学科专业体系。现有中央财政支持提升专业服务产业发展能力重点专业2个，国家级特色专业1个，国家级试点专业1个，水利部示范专业2个，省级示范专业3个。 学校拥有一支数量充足、结构合理、素质优良、能够适应应用技术型本科教学的师资队伍。现有专任教师四百余人，其中，研究生学历教师占50%以上，“双师型”教师占60%以上。国家级和省级模范教师、优秀教师、水利职教名师、河北省有突出贡献中青年专家二十余人，沧州市专业技术拔尖人才、十大杰出青年教师十余人。加强科研平台建设，建有市厅级以上科研平台2个，校企合作共建科研平台3个，校内科研平台7个，为教师创造了良好的科研环境。近年来，教师主持科研项目四百余项，出版教材、学术著作二百余部，发表学术论文一千余三百余篇，主持、参与重大工程项目、决策咨询四百余项，获国家专利一百七十余项。 站在新的历史起点，面对新的形势和新的任务，探索教育规律，狠抓内涵建设，突出办学特色，推进改革创新是学校未来发展的主题。每一个水院人将继续传承学校的优良传统和奋斗精神，勇于担当，善于创新，坚持以立德树人为根本任务，扎实做好教育管理工作，优化完善制度体系，全面提高人才培养质量，全面提升办学水平，将我校建设成为一所特色鲜明、优势突出、多学科协调发展、与区域经济和社会事业良性互动的应用技术型本科院校，为国家京津冀协同发展战略、建设美丽河北贡献力量!

地球表面高山、丘陵、沙漠、河流、潮滩等地貌形态万千，它们是如何在历史的岁月中逐渐形成的呢？放眼宇宙，空气密度极低的冥王星，是如何神奇地拥有丰富的沙丘地貌？被称为沙漠行星的火星会因为大风而刮起沙尘暴吗……这些自然界中的奥秘正是地球物理学科的泥沙运动力学所研究的问题。已有的研究告诉我们，泥沙颗粒输运普遍发生于大气环境和水环境中，是塑造地貌形态最重要和最根本的自然过程之一。如何理解和定量描述地表环境泥沙颗粒的起动、输运和沉降是揭示地貌形态千差万别的核心问题。目前野外和实验数据已经证明，粗颗粒泥沙输运量与流体强度之间的关系，在大气环境表现为线性，在水环境表现为非线性。然而，如此截然不同的输运规律背后的力学机制却一直还是个迷。近日，浙江大学海洋学院百人计划研究员托马斯·派兹（Thomas Pähtz）博士成功揭开了这个谜底，并推导出了描述粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。北京时间2020年4月20日，相关研究成果在物理学学术期刊美国物理学会刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters，简称PRL)）上发表，并被该刊物和杂志Physics同时聚焦报道。通过离散元(DEM)精细数值模拟追踪大量泥沙颗粒的运动轨迹并分析其受力特征， 托马斯·派兹首次发现，粗颗粒泥沙的动能耗散机制主导其输运规律。大气环境条件下颗粒和床面间碰撞是主要的耗散机制；而在水环境条件下，颗粒和床面间碰撞以及颗粒之间的碰撞起着同等重要的作用。根据这一新的理论认识，托马斯·派兹推导了能统一描述大气环境和水环境粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。这为深入认识地球甚至火星等外星球表面丰富多样的地貌形态提供了有力的理论工具。 统一输沙率公式与水环境（左图）和大气环境（右图）相关实验资料对比“最困难的部分是对模拟的结果进行物理解释和数学描述。在总共7年的时间里，我无数次地用笔和纸进行尝试。特别是在最初的4年里，我大部分时间都在思考这个问题。” 托马斯·派兹说。评审专家认为，这项研究工作是地球物理学科最基础而没有被揭示的问题。而对于未来的进一步应用，托马斯·派兹表示，上述通用方程可以预测任意大气/水体环境下的泥沙输运量，这使我们能够更好地了解这些天体的地貌，还可以通过测量行星的动力地貌来间接推断行星的风况。据悉，托马斯·派兹于2020年1月起受邀担任美国地球物理学会会刊《地球物理学研究杂志-地表过程》的副主编。他是浙大近海环境流体力学团队的重要成员。该团队由贺治国教授领衔，主要从事近海泥沙动力学、海岸动力学、近海环境流体力学等方面的研究，成果已逐步应用于理解河口海岸泥沙运动、深水航道整治、深海地貌演变、深海热液源矿物颗粒沉积等问题，取得了重要的国际影响力。该研究得到国家自然科学基金和浙江大学百人计划研究基金资助。论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.168001

实验内容 1、单摆； 2、三线摆； 3、碰撞打靶； 4、李萨如图形； 5、液体表面张力系数； 6、应变力传感器定标及未知物体称重实验。

现代化建设中的意外伤害、疾病以及可能的局部战争都可以导致大量骨损伤患者的出现。骨骼是人体唯一的支撑结构，其病变和损伤严重影响患者的健康和生活质量。许多骨创伤需要进行骨移植手术才能有效修复。本项目采用现代制造技术和生命科学实验手段，通过对生物骨微观三维结构和仿生骨活化机理的研究，建立了以快速成型为技术核心的仿生骨制造方法，所制造的人工骨具有与生物骨相近的微观仿生结构和适应临床个体需要的精确外部形状。同时由于使用了磷酸钙骨水泥和骨形态发生蛋白等可降解生物活性材料，因此该产品不仅能够