产品详细介绍 机械臂运动算法STEAM主题课程 项目背景 随着工业 4.0 科技革命的到来，工业机器人已成为工业化程度的重要标志。机械臂是最为典型也是最早出现的工业机器人，它可以代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，提高生产效率的同时避免人身事故的发生。机械臂课程的学习可以培养学生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 在本项目中，学生可借助机械臂运动算法套件与人工智能与编程教学系统，了解关节机械臂和伸缩机械臂的原理及特点，搭建不同类型机械臂并通过编程实现智能控制。 课程性质 这是一门以项目式教学开展的跨学科课程，以基于建构主义理论的 5E 教学模式作为指导，结合了 中小学信息技术课程标准与编程教学特色。 课程目标 1.知识与技能 ⚫  了解机械臂的类型及其在现实生活中的应用。 ⚫  掌握关节机械臂和伸缩机械臂的结构特点，设计并制作相应模型。 ⚫  学习图形化编程或 C++代码编程的基础知识，使模型完成实际任务。 ⚫  掌握机械臂运动算法的设计、编写及调试。 2.过程与方法 ⚫  通过观察、查阅相关资料等活动，培养对信息的有效性、客观性做出判断的意识，发展分析概括能力。 ⚫  通过机械臂模型的搭建和编程，发展编程思维和工程思维能力。 ⚫  在完成模型设计和算法设计过程中，提高分析问题和解决问题能力，养成自学能力。 3.情感态度与价值观 ⚫  了解机械臂在日常生活中的实际应用，萌发将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 ⚫  养成实事求是，尊重自然规律的科学态度。 ⚫  关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响。

产品详细介绍压电陶瓷电话：0451-86268790  芯明天科技——压电纳米定位行业领导者！产品定制服务我们更专业！每年参加展会：LASER World of PHOTONICS CHINA慕尼黑上海光博会、北京光电周ILOPE、深圳光博会CIOE。 哈尔滨芯明天科技有限公司专业致力于压电纳米定位系统的研发生产与销售。十余年的行业经验、专业的研发团队、雄厚的研发实力、完善的管理体系、可靠的品质保障为您提供最佳压电纳米定位技术解决方案！主营产品包括压电陶瓷材料、压电陶瓷片、叠堆压电陶瓷、精密压电促动器、压电马达、压电直线电机、纳米定位台、压电纳米定位台、微米纳米定位台、压电平移台、压电运动台、压电位移台、压电平移台、1-3维纳米精度偏转台/旋转台、压电偏转镜、压电物镜定位器、六自由度并联机构、压电陶瓷驱动电源、压电陶瓷驱动器、压电陶瓷驱动电源、电感/电容/激光测微仪等产品，同时提供压电点胶阀维修服务等。压电陶瓷芯明天压电陶瓷产品按照生产工艺的不同分为三种类型，叠堆共烧型，复合结构型，单晶体型。      叠堆共烧型压电陶瓷所谓的叠堆共烧是指将单层极化后的压电陶瓷基片与电极层交替叠加后经过高温烧结，形成整块的压电陶瓷，这种工艺生产的压电陶瓷我们称之为叠堆共烧压电陶瓷。叠堆共烧型压电陶瓷的主要特点为驱动电压低≤200V、位移行程大、出力大、重复生产一致性好、性能稳定、使用寿命长等特点。复合结构压电陶瓷通过对压电元件进行叠加、粘接、电极处理等方式制成的压电陶瓷产品，我们称之为复合结构压电陶瓷，芯明天复合结构的压电陶瓷主要包括高压压电陶瓷、压电纤维片、压电双晶片。高压压电陶瓷是通过对单晶体压电陶瓷片与金属电极层叠加再进行电极连接处理制成的。高压陶瓷的驱动电压为500V 或1000V，高压陶瓷形状柱形，环形。产品主要优点为大出力最大可达50000N，可以高动态操作。压电纤维片，是通过很细的压电纤维棒排列、拼接、极化、覆膜而制成厚度为0.3mm左右的薄片，可以横向伸缩或斜向伸缩，与其他金属板粘接可以带动金属片弯曲。可以作为致动器或传感器。广泛用于减震抑振或形变测量等。三维压电陶瓷是将可以XY运动的压电剪切片与轴向运动压电陶瓷片叠加形成多维压电陶瓷结构。压电双晶片是通过单晶体陶瓷片与金属结构结合，实现上下摆动的压电陶瓷片。                               单晶体压电陶瓷：单晶体压电陶瓷为共烧压电陶瓷以及复合结构压电陶瓷的基础元件，是将压电陶瓷粉末经过配料，预烧，混合粉碎，成型排塑，烧结，极化等系列工序而制成各种形状尺寸的压电元件。单晶体压电陶瓷的驱动电压受陶瓷片的厚度所影响，通常极化方向厚度1mm的压电陶瓷，最大驱动电压为1000V特点：方形、环形直线运动最大位移可达180μm最大出力可达50000N最小尺寸1×1×0.2mm放形、环形压电弯曲片压电纤维片应用：光纤拉伸•压电点胶阀•原位测试•机翼减震•光纤传感•压电钳哈尔滨芯明天科技有限公司致力于压电纳米定位产品的研发、生产与销售，主要服务于制造高端精密设备的的客户。自2004年起，经过十多年的快速发展，公司已获得高新企业认定，获得产品相关专利以及软件著作权、全部产品拥有自主知识产权、公司产品已覆盖全国各地知名高校、科研院所以及高端精密设备制造企业，并远销欧、美、日、韩等地。公司与中国高科技企业、国家重点实验室建立了合作伙伴关系，已经成为中国最专业的精密定位产品生产商。更多信息，请访问芯明天官网  www.coremorrow.com 或拨打电话：0451-86268790/17051647888 哈尔滨芯明天科技有限公司产品已广泛应用于半导体技术、光电子、通信与集成光学、光学仪器设备、医疗生物显微设备、生命科学、精密加工设备、新药设计与医疗技术、数据存储技术、纳米技术、纳米制造与纳米自动化、航空航天、图像处理等领域。芯明天正在为中国的工业自动化、国防、航天事业的发展贡献着自己的力量。

项目成果/简介: 潜标可实现全海深海洋环境的定点、长期、连续、多层次、多要素同步观测，并具有隐蔽性好、不易被破坏等优点，是开展海洋环境长期连续观测最有效的手段。 自主研发系列海洋动力环境监测潜标：2008年以来，团队突破了深海潜标系列关键技术，自主研发了“海洋动力环境多尺度同步观测潜标”、“定时卫星通讯潜标”等系列高可靠性深海潜标，实现了海洋动力环境长期连续准实时观测。相关研发成果已获4项国际发明专利及8项国家发明专利授权。基于研发的潜标，在南海、西太平洋、东印度洋累计布放潜标400余套次，总结出一套安全高效的规范化、标准化的潜标布放回收作业流程，作业成功率达到100%，解决了我国海洋环境长期连续观测技术瓶颈，大幅提升了我国海洋环境长期连续观测水平。 构建了国际上规模最大的区域海洋潜标观测网—南海潜标观测网：自2009年以来，在南海开展潜标布放回收航次22次，累计布放各类潜标350套次，目前同时在位观测潜标42套，观测海域横跨吕宋海峡、南海深海盆、南海东北部与西北部陆坡陆架区，最长工作时间已接10年，是世界上规模最大的区域潜标观测网。南海潜标观测网于2017年完成潜标观测站位在南海深海盆的全面覆盖，实现了南海复杂环境的长期连续观测。上述成果入选2017年度“海洋与湖沼十大科技进展”。 构建了横跨西太平洋热带-副热带的全水深潜标观测阵：2015年以来，在西太平洋热带、副热带海域布放海洋动力环境监测潜标60余套次，构建了横跨热带、副热带（0-22°N）的西太平洋潜标观测阵，实现了西太平洋低纬度流系时空特征、中尺度/亚中尺度过程及混合的长期连续观测，有力支撑了西太平洋海洋动力环境研究工作的开展。 成功布放回收国际上首套万米综合观测潜标：基于自主研发的海洋动力环境监测潜标，2016年1月在马里亚纳海沟挑战者深渊成功布放国际上首套万米多学科综合观测潜标，并于2016年9月成功回收。目前以在马里亚纳海沟深渊海域构建了由6套潜标构成的海沟观测阵，实现了深远海域海洋动力环境的长期连续监测，体现了我国深远海长期连续调查的技术水平。项目阶段:工业化生产阶段效益分析: 该系统主要用于海洋动力环境的长期连续监测，是海洋环境监测最基本的设备和手段，可为海洋动力过程科学研究、海洋数值预报模式同化验证、海洋环境安全保障、海洋生态环境监测等提供数据和平台支撑，具有重要的科学、社会和军事意义。随着当前海洋科学研究、海洋资源开发、海上经济贸易、海上军事活动等方面的迅速发展，对海洋动力环境的观测和认知的需求日益迫切，海洋动力环境监测潜标的需求量迅速增加，具有突出的经济效益前景。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:US 9,372,082 B1 US 9,423,251 B2 US 9,593,947 B2 US 9,557,171 B2 201410252441.0 201410252601.1 201410821320.3 201510243938.0 201510244120.0 201510244469.4 201510244144.6 201410820855.9技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

本项目研究了单个动力源分时段驱动多个负载的传动方案，采用电磁控制技术设计了分体式电磁联轴器，通过径向移动活动半联轴器，实现其与不同位置的多个固定半联轴器分时段接合。将该分体式电磁联轴器应用于多层升降横移式立体车库各层车位的升降传动装置，能够实现同一层的多个车位共用一台升降电机，电机分时段驱动各个车位的升降动作，减少电机数量，提高电机的使用率；多个车位采用一台升降电机驱动，能够方便的在电机驱动部分安装配重块，以减小电机功率、节约能源。本项目获批发明专利3项。

该产品采用了创新型结构，具有较强的承载能力和大阻尼特性，可用于中、重型动力装置的隔振。其阻尼峰值及频率可以依据实际需要进行调节，从而大幅度降低振动与噪声水平，显著提高乘坐舒适性，并且结构简单，成本较低。采用了特别的保护措施，具有良好的密封性和较高的可靠性。样品已通过动态特性测试和装车实验，也可进行乘用车动力装置匹配。

泛素-蛋白酶体体系（Ubiquitin-Proteasome System，简称UPS）是细胞内最重要的蛋白质降解通路，对维持生物体内蛋白质的浓度平衡，以及对调控蛋白、错误折叠或受到损伤的蛋白的快速降解起着至关重要的作用，参与了细胞周期、基因表达调控等多种细胞进程，由UPS失常引发的蛋白质新陈代谢异常与众多人类重大疾病直接相关。2004年，Aaron Ciechanover, Irwin Rose和Avram Hershko三位科学家被授予了诺贝尔化学奖，以表彰他们对该降解通路的发现。UPS中蛋白酶体是细胞中最基本的、最重要的不可或缺的、最为复杂的大型全酶超分子复合机器之一，人源蛋白酶体全酶包含至少33种不同的亚基，总原子质量约为2.5MDa。美国FDA批准的多种治疗癌症的药物分子即以蛋白酶体为直接靶标。近年来，随着冷冻电镜技术的发展和应用，人们对这一大分子机器的结构和功能研究得以不断深入。2016年，毛有东课题组与合作者报道了人源蛋白酶体基态的3.6Å冷冻电镜结构及其他三个亚纳米分辨构象，并首次发现一个亚稳态构象的核心颗粒（Core Particle，简称CP）底物转运通道处于开放状态（见PNAS 2016, 113: 12991-12996）。2018年4月，该课题组又报道了6个ATPγS结合状态下的26S动态结构，包括三个CP开放态对应的亚稳简并态近原子分辨（4~5Å）结构（见Nature Communications 2018, 9: 1360）。尽管这些工作揭示了蛋白酶体的基本架构和内在运动行为，但由于缺乏蛋白酶体与底物之间的相互作用，人们对于蛋白酶体如何实现底物降解的原子水平工作机制仍一无所知。此外，尽管冷冻电镜技术近年来广泛应用于分析具有动态特征的蛋白复合体结构和平衡态构象，但对其中间态结构和非平衡构象分析的分辨率水平往往局限在4～6埃或更低，离真正的全原子水平动力学分析还有相当一段距离。 为了真正实现原子水平的蛋白酶体底物降解动态过程的冷冻电镜三维重建和动力学表征，毛有东课题组攻克了两大技术难题。其一，如何在蛋白酶体完成底物降解之前抓到它的所有可能的中间态构象？课题组发展了一种新颖的核酸置换法，利用ATPγS降低AAA-ATPase激酶水解活性的特点，在底物降解中间过程，通过将ATP快速置换成ATPγS，结合快速冷冻的优势，从而扑捉到蛋白酶体在底物降解过程的中间态。其二，如何在从冷冻电镜数据中分析出更多构象的同时，还把分辨率做到3埃甚至更好？课题组通过多年持续努力，发展了多种基于人工智能和机器学习的冷冻电镜图像聚类的新型算法，并针对蛋白酶体的动力学特征，设计了一套极其有效的整合了多种算法的多构象分类流程。通过这两套技术方案的完美结合，课题组成功解析了人源蛋白酶体在降解底物过程中的七种不同的、但差别甚微的、高分辨原子水平的天然态构象（Native states），完整展示了蛋白酶体从泛素结合到去泛素化，再到底物转运的动态过程。与同期在Science上发表的与底物结合的酵母蛋白酶体的4.2-4.7埃冷冻电镜结构（Science doi: 10.1126/science.aav0725，来自加州伯克利分校和Scripps研究所）相比，该Nature论文不仅总构象数量多一倍，全部构象分辨率还高1-2埃。由于Science论文采用了抑制Rpn11去泛素活性的策略，其非天然态结构中底物并不能真正自由转运，所推测的机理仅限于底物转运这一步，对于其他三大Nature论文所回答重要问题均无法给出答案。这体现了该Nature论文不仅在实验方法的原创性上和数据分析水平和质量上，更在科学发现和问题探究的深度和广度上大幅超越了来自Science的竞争性论文。图一 七个利用冷冻电镜解析的精细原子结构完整揭示了从泛素识别、去泛素化反应、转运启动和持续降解的核心功能动态过程。 作为整个蛋白酶体的动力来源与运转核心，AAA-ATPase激酶分子马达展现出了三种不同的核苷酸水解协作模式，6个ATPase亚基协调工作，交替与底物发生相互作用。在去泛素化过程（EB态）中，处于对立位置的两个ATPase亚基Rpt2与Rpt4水解ATP，而Rpt5与Rpt6则释放ADP，ATPase内的底物转运通道被打开，使得底物可以进入轴心通道；与此同时，去泛素化酶Rpn11亚基与泛素及底物发生相互作用，执行其作为去泛素化酶的功能；在转运起始过程（EC态）中，相邻的两个ATPase亚基Rpt1与Rpt5会同时水解ATP，调控颗粒（Regulatory Particle，简称RP）发生大规模转动并释放泛素；在底物去折叠与转运过程（ED态）中，三个相邻的ATPase亚基会分别同步进行ATP的结合、ADP的释放与ATP的水解，这一过程会单向传递下去，将ATP水解释放的化学能转换为机械能，使得相应的ATPase亚基发生刚体转动，推动底物的去折叠和单向输运，同时CP的转运通道入口打开，底物被送入通道中进行降解。这些研究结果为几十年来对蛋白酶体功能的研究提供了宝贵的第一手原子结构和动力学信息，对于理解生物体内蛋白质的降解过程和一系列负责物质输运的ATPase马达分子的一般工作原理具有极为重要的科学意义。

电动汽车采用动力电池包提供能源，动力电池的热管理系统是电动汽车最重要的系统之一。动力电池的热管理决定了电动汽车的充电速率以及极端条件下的使用性能。项目开发了高精度的模型并数值模拟了动力电池包在不同充、放电，不同环境温度下的电池温升及电池包内温度分布，与试验数据对比表面模拟精确，可替代试验。

潜标可实现全海深海洋环境的定点、长期、连续、多层次、多要素同步观测，并具有隐蔽性好、不易被破坏等优点，是开展海洋环境长期连续观测最有效的手段。 自主研发系列海洋动力环境监测潜标：2008年以来，团队突破了深海潜标系列关键技术，自主研发了“海洋动力环境多尺度同步观测潜标”、“定时卫星通讯潜标”等系列高可靠性深海潜标，实现了海洋动力环境长期连续准实时观测。相关研发成果已获4项国际发明专利及8项国家发明专利授权。基于研发的潜标，在南海、西太平洋、东印度洋累计布放潜标400余套次，总结出一套安全高效的规范化、标准化的潜标布放回收作业流程，作业成功率达到100%，解决了我国海洋环境长期连续观测技术瓶颈，大幅提升了我国海洋环境长期连续观测水平。 构建了国际上规模最大的区域海洋潜标观测网—南海潜标观测网：自2009年以来，在南海开展潜标布放回收航次22次，累计布放各类潜标350套次，目前同时在位观测潜标42套，观测海域横跨吕宋海峡、南海深海盆、南海东北部与西北部陆坡陆架区，最长工作时间已接10年，是世界上规模最大的区域潜标观测网。南海潜标观测网于2017年完成潜标观测站位在南海深海盆的全面覆盖，实现了南海复杂环境的长期连续观测。上述成果入选2017年度“海洋与湖沼十大科技进展”。 构建了横跨西太平洋热带-副热带的全水深潜标观测阵：2015年以来，在西太平洋热带、副热带海域布放海洋动力环境监测潜标60余套次，构建了横跨热带、副热带（0-22°N）的西太平洋潜标观测阵，实现了西太平洋低纬度流系时空特征、中尺度/亚中尺度过程及混合的长期连续观测，有力支撑了西太平洋海洋动力环境研究工作的开展。 成功布放回收国际上首套万米综合观测潜标：基于自主研发的海洋动力环境监测潜标，2016年1月在马里亚纳海沟挑战者深渊成功布放国际上首套万米多学科综合观测潜标，并于2016年9月成功回收。目前以在马里亚纳海沟深渊海域构建了由6套潜标构成的海沟观测阵，实现了深远海域海洋动力环境的长期连续监测，体现了我国深远海长期连续调查的技术水平。

本项目结合小型油动无人机和电动力系统的优点，利用简单可靠的机械传动系统，实现了小型油电混合动力小型无人机的设计样机，结合油动和电动力系统的优点，既能保留油动无人机的大航时远航程，又能有效大大提高油机空中停车后无人机的生存能力，必要的时候还能以低噪音的电动力进行任务飞行。 该机还具备以下设计优点：翼身融合V尾布局设计，有效减少全机阻力，提高升阻比和实用性能；弹射伞降方式大大降低了对常规飞机起降场地的要求；插接式结构设计操作简便，易于携带；可折叠橡筋弹射装置易于携带，成本低廉，操作方便，还可根据不同起飞重量设定弹射力大小。 主要性能指标：1. 结构材料：碳纤维+木质等；2. 机翼：翼身融合Ｖ尾布局，翼展2.7m ；可插接式机翼/尾翼，二人操作10分钟内可调好整机；3. 装箱后尺寸： 1.1米*0.7米*0.4米（可放家用车）；4. 实用升限：海拔5000米；5. 飞行速度：70—150公里/小时；6. 航时：2.5—4小时（油动）；0.5小时（电动力）；7. 起降方式：无需跑道，弹射起飞，开伞降落；8. 最大有效载荷：3公斤（不包括控制器和数传电台）；9. 弹射器长度4.8米；折叠后最大长度2.4米；最大起飞重量：14公斤。