本发明提供了一种可穿戴搬运助力装置，属于机械设计技术领域。腰部曲杆两侧设有腿部组件，腿部组件的大腿内杆通过转动副与腰部曲杆连接，背部承重板的顶部两侧设有吊带棘轮机构，吊带棘轮机构的棘轮和卷簧同轴设置，棘轮通过键槽与轴固定，吊带轴固定，并缠绕于轴周围，卷簧一端与轴缠绕，另一端与机架固定，棘爪弹簧的一端与机架固定，另一端与棘爪连接，棘爪的末端与控制棘爪收放的牵引线连接，带有球铰的连杆开一环形槽，背部连接盘与带有球铰的连杆之间为转动副连接，两侧弹簧与背部连接盘和腰部曲杆固定，中间弹簧与背部连接盘和腰部曲杆固定，带有球铰的连杆与腰部曲杆之间为球面副连接。主要用于人工搬运助力。

 手势交互式新一代智能人机交互的重要发展方向之一，在可穿戴设备、智能电视、数字娱乐等领域有重要的应用价值。本成果以摄像头作为硬件平台，从第一视角出发，设计实现了高性能手势跟踪及识别技术；利用深度卷积神经网络技术，研发了自主知识产权的鲁棒人手检测、人手跟踪、手指检测等关键技术，能够很好地提取出指尖特征和手势特征，从而实现在第一视角下人手高性能准确检测和手势检测，实现了第一视角下的空中手写创新应用示范系统。 相关技术获得多项省级以上科技创新竞赛一等奖，申请了发明专利8项，发表学术

世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成极大不便，所以亟需便于失语者携带、操作简单、性能优异的新型人工喉的器件及系统研究。 本成果团队研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更贴合人体皮肤的纹身式薄膜作为衬底，无需胶带粘贴，可直接贴敷在人体喉咙，极大地提高了佩戴舒适感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收发声系统方面有了双重突破，实现了石墨烯的器件级应用至系统级应用的跨越。通过专用电路对声音信号的放大和转换，第二代石墨烯智能人工喉首次将收声系统和发声系统连接起来，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。接着，通过与单片机的结合，该器件可以将人体喉部的不同动作“翻译”成不同的声音，实现了动作发声系统。通过连接解码器，该器件还可以播放任意音乐。最后，第二代石墨烯智能人工喉系统可通过臂包穿戴在胳膊上，首次实现了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未来将进行体积更小及功能更多的集成，有望实现像“创可贴”一样贴附在人体喉部并帮助失语者“开口说话”。

项目成果/简介:世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助

01. 成果简介 世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成极大不便，所以亟需便于失语者携带、操作简单、性能优异的新型人工喉的器件及系统研究。 本成果团队研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更贴合人体皮肤的纹身式薄膜作为衬底，无需胶带粘贴，可直接贴敷在人体喉咙，极大地提高了佩戴舒适感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收发声系统方面有了双重突破，实现了石墨烯的器件级应用至系统级应用的跨越。通过专用电路对声音信号的放大和转换，第二代石墨烯智能人工喉首次将收声系统和发声系统连接起来，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。接着，通过与单片机的结合，该器件可以将人体喉部的不同动作“翻译”成不同的声音，实现了动作发声系统。通过连接解码器，该器件还可以播放任意音乐。最后，第二代石墨烯智能人工喉系统可通过臂包穿戴在胳膊上，首次实现了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未来将进行体积更小及功能更多的集成，有望实现像“创可贴”一样贴附在人体喉部并帮助失语者“开口说话”。图1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系统02. 应用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收声和发声于一体，可直接贴附于失语者喉部，并将喉部的不同动作转化为对应声音，有望帮助失语者正常与他人“交谈”。在未来，该器件将与声纹识别、机器学习等技术结合，在语音识别、家庭医疗等领域具有广阔前景。03. 知识产权 已获得国家发明专利授权2项。04. 团队介绍 本成果项目团队负责人为任天令教授，清华大学信息科学技术学院副院长，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，清华大学环境与健康传感技术研究中心副主任。担任IEEE电子器件学会副主席（中国大陆首次）、国际微电子领域顶级学术会议IEDM执委（中国大陆首次）、IEEE电子器件学会教育委员会主席（中国大陆首次）、中国微米纳米技术学会理事等。近年来，承担国家自然科学重点基金、国家重大科技专项、国家公益性行业科研专项、国家重大仪器专项、国家863计划、国家973计划等多项国家重要科技项目，做出一系列具有重要国际影响的创新学术成果。主要研究方向为智能微纳电子器件、芯片与系统，包括：智能传感器与智能集成系统，二维纳电子器件与芯片，柔性、可穿戴器件与系统，智能信息器件与系统技术等。在国内外重要学术期刊和会议发表重要SCI期刊论文400余篇，国际微电子领域顶级学术会议IEDM论文11篇；获国内外发明专利70余项，入选2018年爱思唯尔（Elsevier）“中国高被引学者”（微电子领域唯一入选者）。获2018年电子学会自然科学一等奖，“石墨烯智能人工喉”荣获科技导报评选的2017“中国十大重大技术进展”，“人工智能微纳电子器件”荣获2017“清华大学十大重大学术成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全国科技活动周被评为“最受公众喜爱项目”，还入选2018年中国国际智能产业博览会十大“黑科技”创新产品（从1082项创新产品中脱颖而出）。团队成员有副教授、助理教授、助理研究员等7人。05. 合作方式 技术许可。06. 联系方式 邮箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 智能交互织物是未来纺织品发展的重要趋势，是目前广受产学界追捧的前沿科技领域之一。随着新型智能织物的出现以及传感器和人工智能技术的发展，智能交互织物领域实现了新的突破。新型智能交互织物将可穿戴织物与传感器、人工智能等技术相结合，具有可穿戴、智能、灵活、自适应的性能，能够更好地满足人们的需求。智能交互织物主要技术原理为利用柔性织物传感器件实现对人体多种信号的采集，然后通过WiFi、蓝牙等无线传输模式实现对信号数据的实时传输，再利用机器学习和神经网络等算法实现对所采集数据的分类处理，最后将处理后的信号利用实时可视化界面进行展示，从而实现更智能的人机交互。与传统织物相比，新型智能交互织物采用新一代智能纤维制成，并嵌入了多样化的微传感器技术，实现了将可穿戴织物与传感器、人工智能等计算机技术完美融合。具有可穿戴、智能、灵活、适应性强等特性，能够更好地满足社会需求，更容易被用户接受。智能织物的出现，标志着传统纺织业与电子技术、制造技术、传感器技术、人工智能技术、物联网技术等新兴科技的进一步融合。

产品详细介绍Semi-dry可穿戴脑电测量系统可穿戴脑电测量系统世界首创的Semi-Dry EEG水电级脑电系统（半干式电极），能够在脑电电极上通过少量水滴湿润的情况下执行高质量信号采集的技术（半干式电极几乎是干燥的），实际数据质量比干电极脑电系统更精确。与纯干电极设备对比，Semi-Dry EEG半干式电极脑电设备可以只使用少量水滴的湿度，但采集脑电信号质量比干电极更好；与传统的凝胶电极对比，实验准备时间比大大缩短，极短的系统配置时间即可开始工作，使用后无需清洁设备和头部。少量水滴对比长时间涂抹凝胶对于参与者来说也大大提高了用户体验与满意度，并且一旦完成实验水滴会蒸发掉（不需要像凝胶电极脑电系统一样清洁设备和头部）。Semi-Dry EEG/ERP系统是紧凑型便携式脑电系统，可实时记录8-64个EEG通道；由于Semi-Dry半干式电极传感器的创新设计，湿度可持续长达6小时，适合长时间数据连续采集，为用户提供了自由移动的高可用性。当进行高导联实验采用20-64个传感器时，用户可以更好地配置，使用更舒适。同时通过津发科技ErgoLAB人机环境测试云平台的EEG脑电同步采集分析模块拥有能够协同工作并与其他眼动传感器、生物传感器实时同步测量身体生理参数（如HRV，EDA，BVP，RESP，EMG等）。Semi-Dry EEG传感器放置在标准位置，高度稳定的触点和有源屏蔽，另一个重要的优点是系统具有主动屏蔽，与湿度传感器相结合，使传感器接触更稳定，这意味着在运动状态下采集信号质量更好，即使在户外作业条件下或存在电磁噪声的情况下，也能实现可靠，精确的数据记录。专为实验室外真实自然户外现场研究条件下多功能监控脑电图而设计，其操作简便佩戴舒适，系统配置非常快速且不需要使用电解凝胶，为研究人员提供了极大的舒适性和极高实验效率，同时由于其256Hz-1000Hz高采样频率和24Bit高精度也为实验室环境基础研究和应用研究开辟了大量可能性。该设备可结合津发科技ErgoLAB多通道模块化同步平台进行基于云架构的实验设计、数据同步采集处理，以及多通道人-机-环境测试数据综合分析，通过津发科技ErgoLAB人机环境测试云平台的EEG脑电同步采集分析模块拥有能够协同工作并与其他眼动传感器、生物传感器实时同步测量身体生理参数（如HRV，EDA，BVP，RESP，EMG等）。 ErgoLAB平台允许与其他技术同步采集并自主执行分析或使用津发科技ErgoLAB的综合分析平台。此外，对于任何特殊要求，津发科技ErgoLAB支持二次开发定制服务。定制开发服务♦支持EEG/ERP/BCI脑电与事件相关电位分析和BCI脑机接口技术开发♦实时多通道信号时域分析;♦实时多通道信号频域分析;♦兼容OpenVibe、BCI2000、EEGLab等第三方BCI脑机接口软件♦支持SSVEP、ERP/P300、MI三种主流BCI脑机接口研究范式;♦识别多种BCI脑机接口指令;♦提供成熟的BCI脑机接口算法;BCI脑机接口应用♦ BCI脑机接口基础开发平台;♦ BCI脑机接口+外骨骼;♦ BCI脑机接口+机器人;♦ BCI脑机接口+VR虚拟现实交互。与广泛的数据同步将脑电数据与广泛的数据同步，包括常用的生理数据GSR皮肤电，呼吸和心率等、EEG脑电，眼动、fNIRS近红外脑成像，人体动作，行为观察、面部表情、生物力学、人机交互。实现极低延迟的同步水平同时确保您的整体方案的便携性。Pro Glasses 2 提供了独有的硬件同步能力，无需携带沉重的笔记本电脑。数据分析模块如果研究人员希望得到比实时观察更深入、全面的结论， ErgoLAB可提供数据后期分析的强大工具。该软件为可穿戴式眼动追踪研究而设计，功能包括数据的叠加、诠释和可视化等。

心血管疾病是威胁人类健康的重要杀手。我国心血管病患者已达到 2.9 亿人，心血管病 死亡占城乡居民总死亡原因的首位。中国已步入老龄化社会，2050 年，老龄化水平将达到 30%以上。老年人群体作为心血管疾病的多发群体，面向老年人的心血管病管理和治疗已成为不可回避的一个重要社会问题。实现老年人群体等重点人群心血管健康的长时程监护，从而早预防、早发现、早治疗，已经成为医疗服务的重点。 基于长时程医疗数据的临床心电智能检测平台是推动心血管疾病科学防治和管理升级 的关键技术。近年来，众多医疗设备厂商在可穿戴设备领域大力投入，所研发可穿戴设备可 实现用户心电图等生理健康数据的长时程监测，弥补了医院测量心电图的短时性。本课题中， 基于人工智能算法研发心血管疾病智能诊断系统，将可穿戴设备、移动终端、云端服务器所 实现自动诊断结果与专家诊断结果有机结合起来，实现心电疾病诊断智能化。长时程临床心 电智能检测平台的建立，利用可穿戴设备实现了对用户身体状况的长时程监测和异常筛查， 可有效推动心血管疾病健康管理模式建立。 北京清华长庚医院心内科张萍教授团队在正常和疾病心电数据库有长期的积累，曾负责十二五国家科技支撑计划《基层心电监护产品应用评价研究》，在心电监护产品评价和推广 应用方面积累了丰富的经验，在本项目中提供了医疗级心电测试数据库，与清华大学王贵锦 副教授一起搭建了医生在环并不断反馈的心电智能检测平台，同时，北京清华长庚医院作为 北京市昌平区远程诊断管理中心，为未来心电产品的推广应用和心电智能诊断的评测提供了 良好的平台。清华大学电子工程系王贵锦老师团队在低功耗硬件设计、生理大数据分析、心 电智能算法研究领域有着长期的积累。团队在国内外顶级期刊会议上发表文章百余篇，其中 SCI 文章 40 余篇，发明专利授权近 20 项。团队基于人工智能算法开展心血管疾病智能诊断 研究，在多种心电疾病诊断中达到世界先进水平。 团队所研发临床长时程心电智能检测平台特点如下： l 实现长时程心电数据的展示、查询、关键指标计算等功能； l 基于医疗大数据和人工智能技术，实现室性早搏、房性早搏、T 波改变、ST 段改 变、早复极图形改变、心房颤动等 10 余种常见心电术语的智能诊断，准确度高； l 建立心电诊断术语工程化分级体系，实现医学和工程科学高效结合； l 建立心电图规范化数据库，为医学研究创造基础。 团队所研发的手持式可穿戴心电智能检测平台特点如下： l 实现了院外心电数据的测量和采集 l 基于手持式单导联设备和人工智能技术，实现了心房颤动的院外筛查和诊断

项目成果/简介:心血管疾病是威胁人类健康的重要杀手。我国心血管病患者已达到 2.9 亿人，心血管病 死亡占城乡居民总死亡原因的首位。中国已步入老龄化社会，2050 年，老龄化水平将达到 30%以上。老年人群体作为心血管疾病的多发群体，面向老年人的心血管病管理和治疗已成为不可回避的一个重要社会问题。实现老年人群体等重点人群心血管健康的长时程监护，从而早预防、早发现、早治疗，已经成为医疗服务的重点。