01. 成果简介 本项成果为XV系列直升机，发动机功率41KW，最大起飞重量230kg，整机升功比指标达到了国际先进水平，于2017年率先在国内实现200kg级无人直升机小批量产。其特点为： 1.  高性能带下反桨尖复合材料桨叶以及高负扭、多段先进翼型匹配技术使旋翼系统的悬停效率接近0.8；立足国内高强、高模碳纤维复合材料配套体系，通过桨叶剖面刚度动力学优化设计，有效降低旋翼系统振动载荷； 2.  借助国内摩托车发动机成熟的制造体系和设计理念所提出的发动机/发电机/传动系统一体化动力总成专利技术突破了传统直升机发动机与传动系统分离式的设计理念，解决了国内小型无人机动力系统的“心脏病”问题，同时显著提高了动力总成系统的功重比； 3.  混合动力电动直驱式尾桨取消了传统尾桨的机械传动系统及操纵机构，由一体化动力总成系统中的大功率发电机提供尾桨电机动力，有效提高了尾桨系统的可靠性和维护性；电动直驱变转速、变桨距设计改善了无人直升机航向操纵响应特性，进而保证了阵风环境下的飞行品质； 4.  飞行控制与导航一体化技术将低成本MEMS器件作为组合导航中的惯性器件，利用高效的滤波、组合导航及控制算法在多核处理器上并行实现组合导航与飞行控制功能，大幅度降低飞控与导航系统的成本。 02. 应用前景 航空植保作业、应急投送、森林消防、监察等03. 知识产权 本项成果已授权专利16项。04. 团队介绍 团队的主要研究方向为直升机动力学、无人机系统设计，负责人为无人机系统实验室负责人、首席研究员，曾获国防技术发明一等奖、国防科学技术二等奖。学术成果累计发表SCI论文60余篇，申请发明专利19项。05. 合作方式 商务合作06.联系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn 010-62797237岳老师

北京科技大学工程技术研究院研发的无人天车与智能库区系统，是由智能调度排程系统、智能库管系统、无人天车控制系统、智能识别系统、数据分析优化系统等构成的智能化、信息化、标准化、自动化相融合的综合系统。1）库区智能调度与工厂级信息化贯通：系统基于先进传感和无线通信技术收集天车、运输链、过跨车等设备的位置和状态等实时信息，并通过软件接口与工厂管理系统进行数据集成，贯通进料、上料、生产、下线、储存、发货等多环节信息流，以此实现生产信息与物流信息的实时交互。2）天车管理控制与路径规划：借助作业调度和路径优化算法，系统根据当前任务和设备状态自动生成最高效、安全的作业方案，并通过多级联动控制驱动行车的自动吊运。3）天车精准定位控制：依托主钩防摇摆控制、多维度协同控制、机器视觉及触觉检测等核心技术，无人天车可实现快速精准定位和稳定行驶。

本项目设计了工矿大型设备无人值守方案，通过对整个矿井的生产运输、设备控制、管理与信息、视频监控、调度通信等系统的融合。在注重信息采集和处理的同时，也注重对信息处理后对生产和安全自动化系统的联合监测监控的实现，进一步实现综合自动化的五融合，即网络融合、系统融合、软件融合、功能融合和数据融合，建立系统充分融合+系统联合监测监控+信息分析处理发布的模式，同时采用智能调度、集中监控、调控分离的操作模式，以有人巡视、无人值守的维护方式加以辅助，最终实现工矿企业减人提效、节能降耗、人员安全的总体目标。

成果与项目的背景及主要用途： 当今民用无人机领域的视频传输系统中大部分使用的是模拟视频流方式。限制了传输范围和质量，并且模拟视频流方式具有占带宽，易受干扰，分辨率低，存储不方便等缺点，早期的视频传输都是基于 PC 机的，笨重且不方便，为其应用带来了制约，现代的视频传输要求小巧便携，而技术的进步和发展带来的无线数字通信可以弥补这些缺点，视频压缩标准 H.264 和 DSP 的结合使得无线数字通信成为可能。 技术原理与工艺流程简介： 系统整体主要包括两大部分，机载的图像压缩无线发射部分，负责将采集到图像信息进行压缩处理，并无线发射到地面；以及地面的无线接收解码部分，负责将从无人机发射的压缩图像信息接收到指挥中心，并对其进行解码处理，完成直观性的显示。结构中图像压缩无线发射部分安装在飞行器上，其中图像采集部分安装在方便进行图像摄取的地方。无线接收图像解码处理部分放置地面作为指挥控制中心的一部分。这样的整体设计即可满足利用微型无人机进行图像采集压缩实时处理，并无线发射回地面指挥平台进行解码显示，达到侦查目的。工作步骤如下： 第一步，无线发射部分和无线接收部分进行识别，建立稳定的串口通信。 第二步，图像采集部分将采集到的数据经过模数转换成数字信号，给数字压缩处理部分，数字压缩处理部分将数字信号进行实时的高效压缩，控制部分将压缩后的图像数据传给无线发射部分进行发射。 第三步，地面的无线接收部分将接收的压缩图像数据给图像解码部分，进行解码处理，然后解码成功的图像就可以在显示设备上进行显示分析。从而完成整体的视频图像的传输。视频采集部分采用 TVP5150 模块。视频传输部分采用2.4GHz 数字微波传输方式，选用 nRF2401 无线收发模块。视频处理部分采用H.264 标准，外加 DSP 的移植与封装。视频压缩部分可以很好很方便地运用到无线数字通信中，发挥高效率图像压缩功能。 应用领域：消防、公安、环境、新闻、农业、军事、灾害评估等 合作方式及条件：具体面议

本发明属于无人船领域，并公开了一种双控自主无人船，包括船体及共同安装在所述船体上的整流器、电控板、第一螺旋推进机构、第二螺旋推进机构、遥控器接收机、第二螺旋推进机构、微控制器、GPS接收机、惯性导航系统、无线数传电台、固态继电器和GPS传感器；固态继电器用于控制电控板与遥控器接收机接通或控制电控板与微控制器接通，从而实现遥控器控制无人船的航行和上位机控制无人船的双控航行。本发明可通过上位机与微控制器通信，并通过微控制器来控制螺旋推进机构的运动，实现自主航行，而且也可以通过遥控器来控制螺旋推进机构的运动，具有船载自主航行控制和遥控器遥控两种控制模式。

1 成果简介实现了一个以地面传输数字电视的广播发送为传输手段的面向出行者提供多媒体实时交通信息服务，导航终端提取并利用实时交通信息进行动态导航的应用系统。研究解决了接入设备架构及以终端软硬件系统架构等关键技术问题。实现了交通信息的接入、信息管理、信息编码、信息调度、信息发送，以及终端接收、信息分离与解码、信息提示与动态导航等必要环节，实现了应用演示系统。2 技术指标成果实现的功能如下：实时交通路况的传输与接收、显示；基于实时交通路况的动态导航；多媒体交通信息的传输与接收、显示；本系统优势是传输容量大，可以传输图片等多媒体信息，用户可以查看主要路口的视频图像，更直观地了解交通路况。3 应用说明该技术方案不单独占用无线频谱，不用建设新的无线覆盖网络，可在大地域范围实现面向出行者、车辆驾驶员的实时交通信息发布，有助于对出行车辆实施动态的交通诱导，缓解大城市日益严重的交通拥挤、阻塞状况，从而提高出行效率，降低能源消耗，减少城市污染。4 效益分析在此信息服务平台的基础上，可以提供面向出行者的商业服务信息、导航终端的地图数据更新等增值服务。

1、产品介绍 AI人工智能语音与机器视觉应用系统是一款集成AI语音、机器视觉、深度学习基础、嵌入式Linux于一体的高端教学科研实验平台。 整个教学平台由实验箱高性能嵌入式主板够成，高性能嵌入式核心板采用高性能64位ARM处理器，标配4GB DDR3内存和16GB闪存，可运行ubuntu、android、linuxqt等多种操作系统，可满嵌入式linux和AI应用开发。 平台采用多核高性能 AI 处理器，预装 Ubuntu Linux 操作系统与 OpenCV 计算机视觉库，支持 TensorFlow Lite、NCNN、MNN、Paddle-Lite、MACE 等深度学习端侧推理框架。 提供多种应用外设与丰富的机器视觉、AI语音、深度学习实战应用案例，如语音前处理（声源定位、语音增强、语音降噪、回声消除、声音提取）、语音活体检查、语音唤醒、语音识别、语音合成、自然语言处理、声纹识别门锁、语音智能家居、手写字识别、人脸识别、目标检测、端侧推理框架、图像识别、人体分析 、文字识别、人脸门禁控制、车牌道闸控制、手势家居控制等，通过案例教学让学生掌握计算机视觉与深度学习的基本原理和典型应用开发。 2、产品特点 （1）先进性 性能卓越：搭载AI嵌入式边缘计算处理器RK3399，配备4GB RAM与16GB存储空间，以及6英寸高清电容触摸屏，确保流畅的用户体验。 高效运算：配NPU协处理器模块，专为神经网络模型设计，提供高达8 TOPs@300mW的运算能力。 接口丰富：提供双路0、四路USB2.0、RS232、RS485以及多种嵌入式拓展接口，满足多样化的外设连接需求。 （2）扩展性 定制化设计：所有硬件单元均采用模块化设计，支持根据具体需求进行定制化选型和搭配。 项目套件丰富：提供多种可选的项目套件模块，支持完成多样化的AI应用场景设计和创新。 智能网关平台：智能边缘计算网关平台配备了包括GPIO、ADC、IIC、UART、PWM、SPI在内的常用接口拓展，增强了平台的适应性和灵活性。 （3）包容性 多功能应用：实验平台适用于人工智能、嵌入式系统、物联网、移动互联网、智能硬件等多个学科的实验教学，提供全面的教育资源。 课程与实验：支持包括Python程序设计、嵌入式Linux操作系统、机器视觉技术、自然语言处理、神经网络原理、无线通信、Android应用技术、物联网中间件、AIOT应用实训等在内的丰富课程和实验。 专业融合：平台在硬件设计上实现了物联网、人工智能和嵌入式技术的兼容性，提升了实训设备的复用率，有效解决了学校实训室空间和资金的限制问题。 AI语音与机器视觉应用系统致力于解决学校在开设人工智能课程时面临的师资、教学资源、实训资源、设备以及与行业应用对接的挑战，实现了产学研创一体化的教育模式 3、应用 系统支持多个工业化的应用场景，以智慧家居、智慧停车场、智慧门禁、智慧交通、趣味AI、智慧工地六大应用场景，及基于六大应用场景的20多种小AI应用场景。所有的应用场景及业务子项功能，均来自真实的人工智能行业应用。 4、配套 该产品除完整的软硬件系统外,还配备针对设备完整的人工智能实训指导书完整丰富的教学实训素材资源、以及基于设备系统的人工智能教学视频光盘。本产品提供免费的安装部署服务和设备实训培训服务。

本发明公开了一种具有模式转换功能的防风防浪型仿生水黾机器人，包括布置在主体底板周围的四条支撑腿，每条支撑腿包括：横向支撑腿，一端与主体底板横向转动铰接；纵向支撑腿，一端与横向支撑腿的自由端纵向转动铰接；漂浮支撑腿，顶部与纵向支撑腿的自由端连接；所述仿生水黾机器人还包括保持主体底板、横向支撑腿和纵向支撑腿之间相对位置的保持部件，以及用于驱动横向支撑腿相对主体底板横向转动、驱动纵向支撑腿相对横向支撑腿转动的第一驱动部件；本发明通过调整支撑腿的位置和形态，从而改变机器人的姿态和模式，可以更好的适应自然环境；在风浪较大时，调整成平稳模式，抵御风浪的侵袭；在风浪较小时，调整成前进模式，行进阻力小、运动灵活。

随着机器人技术的逐步完善,适于特殊作业的机器人种类也日益增多,其应用领域不断拓展到微电子制造,MEMS封装与组装,高精密机械加工与装配,生物芯片制备,大范围高速扫描检测装备等行业.随之而来的,各行业对机器人的性能指标提出了越来越高的要求,追求机器人的高定位精度,高重复精度,高分辨力,同时还要求其工作范围大,质量轻,能耗低等,从而对机器人结构的设计提出了更高的要求.在这样的前提之下,为满足人类向微小世界探寻的需要,作为机器人技术发展的一个重要分支,微操作机器人成为机器人学中十分活跃的研究领域. 本文结合国家"863"计划项目"6自由度纳米级宏微操作机器人的研究(项目编号2002AA422260)"和"原型装置靶瞄准定位系统工程预先研究项目(项目编号863-804-5)",共搭建了3套实验系统,其中采用了单一驱动以及双重驱动两条技术方案.在广泛的分析了目前已有的柔性精密定位系统,并联精密定位系统和宏/微双重驱动系统的基础之上,针对目前大范围运动定位与高精度定位的应用实际需要,提出了大行程柔性铰链的概念设计,并以此构建六支链大行程柔性并联结构定位系统,为满足超高精度的定位需要,在并联支链中集成了压电陶瓷驱动,构成了宏/微双重驱动并联结构系统,充分体现了驱动,结构,检测一体化的设计思想. 在结构单元的设计方面,针对当前柔性铰链运动范围小等问题,在通用的球副柔性铰链的基础之上,提出了大行程柔性铰链的概念设计;在柔性并联结构的设计方面,提出了在通用的并联结构系统中,采用大行程柔性铰链代替传统运动副的设想,建立基于大行程柔性铰链的并联结构系统. 在大行程柔性并联结构的运动学建模方面,利用材料力学的基本原理和小变形假设,推导了大行程柔性铰链的数学模型,并给出了在全局坐标系下的显式表达;在此基础之上,通过刚度组集的办法建立了大行程柔性铰链并联结构柔性支链的运动表达式,通过联立运动位移协调方程和力约束协调方程,建立了并联结构的位置解模型. 由于并联结构系统中的各部件,特别是柔性铰链结构在自身变形提供整体结构的运动输出的同时,还经历了大范围的刚体运动,导致大行程柔性并联结构的位置解模型成为典型的几何非线性问题.鉴于此,本文首先推导了空间柔性结构的几何非线性的刚度递推模型,并利用牛顿-莱弗森方法对该模型进行了求解.由于几何非线性模型的迭代求解方式,导致该模型的实时性很差,不易移植至控制系统进行实时控制求解,故在大量的试验尝试的基础之上,选择了BP神经网络方法,建立了3层六输入-六输出的位置解神经网络结构,从而在方便了实时控制编程的同时,还大大提高了系统的位置解的求解速度. 由于柔性并联结构的位置解模型中不仅仅包括结构中的位置信息,还提供了结构中相关的力信息以及刚度信息,本文在上述位置解模型的基础之上,给出了该类系统的刚度模型,并建立了并联结构中的结构参数和尺度参数对系统刚度的影响图谱,对这类系统的结构综合以及优化设计提供了有力的工具. 在大行程柔性并联结构的动力学建模方面,采用了欧拉梁理论和有限元方法,由拉格朗日方程建立了基于实际位移的大行程柔性铰链并联机器人各支链的动力学模型,并通过位移协调方程和动力协调方程,最终得到并联系统的动力学模型.综合采用了纽马克方法和牛顿-莱弗森方法解决了系统动力学求解问题,并通过一个算例进行了基于逆动力学的求解仿真. 在大行程柔性并联结构的样机实验方面,我们提出了采用大行程柔性铰链作为被动关节的6-PSS并联机器人系统,该系统采用压电马达作为驱动器,精密光栅尺作为位置反馈元件,其可在立方厘米级的工作空间内实现微米级精度的运动;在此基础之上,我们在并联机器人的支杆中嵌入压电陶瓷,在压电马达的宏运动结束之后,压电陶瓷可以驱动并联机器人进一步的微调,从而得到一个6-PSS和6-SPS结合宏微双重驱动并联机器人系统,其中,微动系统可在微米级运动空间内实现纳米级的运动精度.基于大行程柔性铰链的宏微双重驱动并联机器人系统,可以同时满足大工作空间和高精度的工程需要.此外,我们将大行程柔性铰链并联机器人系统,成功的应用到激光瞄准靶支撑装置中,其厘米级的运动范围和纳米级的运动分辨力,使其在神光III系统中发挥了十分重要的作用.