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国际发明专利唯一授权 列入2019年《中华人民共和国教育行业标准》 列入教育部《中学地理专用教室装备规范》 专家联手打造配套新课标课程资源，享有自主知识产权 全国教育科学“十一五”规划教育部重点课题研究成果 中国教育装备行业协会2014、2016、2018、2020年度推荐产品      数字星球系统是信息时代数字化的教育装备之一，也是目前国内率先实现三维立体动态展示的单体数字化教学仪器。      它通过国际先进的三维图像处理平台，结合精密光学技术，瞬间将图片、视频、动画等多媒体资源展示于数字化球形投影屏幕上，动态立体的再现自然科学和社会科学的现象与过程，能够广泛应用于中小学科学、地理、历史等多学科教学和科普教育，满足校内外教育教学多元化和个性化需求，促进教师教学观念、手段和方法的更新，激发学生的学习兴趣，促进学习方式的变革。      目前，数字星球系统已被教育部列入2019年颁布的《中华人民共和国教育行业标准》（编号JY28004）和《中学地理专用教室装备规范》以及全国教育科学"十一五"规划教育部重点课题，绝大多数省市教育装备部门也已将数字星球系统列入当地装备标准和目录。      数字星球系统包含硬件和软件二部分：硬件系统由投影机、鱼眼透镜组、球形投影屏幕、底座、遥控器等组成；软件系统由平台软件、二次开发软件包、配套新课标资源和指导手册组成。     可以形象地说，一套数字星球系统®就是一个可以移动的地理专用教室，就是一座包罗万象的天文和地理科技馆，就是一个学校开展素质教育、拓展教育和科普教育的综合教育基地。      为了满足新课标要求，适应教育教学需要，教育部教育装备研究与发展中心（原教育部教学仪器研究所）、中教启星联合北京师范大学地理学与遥感科学院的专家、北京市等多个省市地理教研员和一线优秀教师，成功开发完成基于"数字星球系统"的小学科学和初高中地理新课标同步课程资源。      数字星球系统除了为教师提供了大量课程资源、专题资源以及拓展资源外，还依托二次开发接口，提供了灵活简便的以PowerPoint为基础的模块化、积件式的课程制作工具，教师可以根据教学需要，将各个知识点的球面图像和动画随意插入到PPT课件的任何位置，轻松开发自己的课程，并实现与数字星球系统的完全交互与融合。

厚吉数字器乐实训室 数字器乐实训室（指法仪版）以《厚吉数字音乐课堂教学系统》为核心的集成化数字器乐教室，包含了集成化授课平台、数字音乐谱架（指法仪版）、备课软件与教学资源库四部分。授课平台是由器乐教学子系统、歌唱教学子系统、乐理教学子系统、音乐创编教学子系统、白板互动教学子系统、多媒体课件播放子系统等组成。         数字音乐谱架将传统谱架和指法仪相结合，采用POE网络供电技术，仅用一根网线解决信息传输和供电，无电教学更安全；超A0拍摄幅面实时记录学生完整练习过程，辅助器乐教学。         “全谱器乐、全能歌唱”技术和资源也为学生自主创编奠定了一定基础：内置资源降低创编门槛、多模式试唱即时播放试听、多类小乐器音源库从多方面表现作品，促进学生对音乐理解和表达。 系统拓扑布局 教师：   · 触摸屏与教学大屏同屏显示、双向控制。在弹奏过程中无需起身，即能调整教学内容。  学生：   · 超A0大幅面的学生指法采集仪，完整清晰记录多种器乐指法；   · 采用POE网络供电技术，一根网线同时解决学生端信号传输和供电，无电教学更安全！ 数字音乐课堂教学系统软件介绍 《厚吉数字音乐课堂授课软件》 数字音乐课堂授课软件是一套集成化教学平台软件，包括：器乐教学、歌唱教学、钢琴谱教学、乐理教学、创编教学、音乐白板互动教学、多媒体播放等多个教学模块。 《音乐教学备课软件》 独立的音乐教学备课软件，让老师随时随地完成教案编写、课件制作。专业的音乐符号、演奏记号等，保证教案、课件、试卷的正确性，专业性。音频、视频、动画、图片、文本、表格等多种对象的支持，丰富课件内容。 数字音乐课堂教学资源平台 核心技术 《数字器乐实训室教学系统》是一款集成 “全谱器乐”与“全能歌唱”的综合数字音乐教学平台。         “车同轨，字同文”为中国统一奠定了经济与文化基础；厚吉教育科技为解决常用小乐器没有信息化手段辅助教学的困境，独创“全谱器乐”教学理念与技术，规范各类乐器谱指法规则，夯实教育部提出“小乐器进课堂”的教学目标。          “全谱器乐”基于自主创新研发的五线谱与简谱智能生成小乐器参照图示技术、分解式多维播放技术、多模式播放技术等多项核心技术、多类小乐器音源库，以器乐教学、歌唱教学和作品创编为核心教学应用，结合数字音乐谱架实现口风琴、竖笛六孔、竖笛八孔(英式)、竖笛八孔（德式）、笛子、陶埙八孔、陶埙十孔、陶笛六孔、陶笛十二孔、葫芦丝、洞箫等11种器乐教学，教师根据需要将五线谱与简谱的音符、乐句、乐谱灵活生成为指定的小乐器指法参照图示。全谱器乐谱采用规范统一的指法与吹法标示，学生根据当前所学触类旁通快速提升。         全能歌唱是一种全新音乐教学理念和模式，以歌曲演唱和创作为核心，通过数字化技术手段，实现五线谱和简谱的范唱、节奏、旋律、哼唱、唱名、试唱、伴唱等多种方式教学，并可对词曲灵活改编、创作和表演，学生的创作成果不仅能够呈现，还能通过系统试唱出来、分享出去，让学生在实践中创造与进步。 更多数字器乐实训教室详情请访问公司官网：http://www.gdhouji.com

　此项目荣获2008年中国石油和化学工业协会技术发明一等奖，并先后获得国家杰出青年基金、国家自然科学重点基金、863计划、国家科技支撑计划等项目支持。授权6项和公开4项发明专利已形成发明专利族。

本实用新型提出了一种基于模块化设计的潜入式管道焊缝打磨机器人。本实用新型包括动力模块和打磨模块。动力模块用于带动整个机器人在管道内移动；所述动力模块为了适应管径变化，分为上部、中部和下部。打磨模块用于在管道的焊缝位置进行打磨，打磨模块由三部分构成，包括前、后支撑结构、主轴及其打磨进给工作机构。动力模块和打磨模块使用万向节进行连接，保证机器人在前进和后退时两个模块的协调，在通过弯曲的管道时也能正常移动。本实用新型由于采用模块化设计，后续可以灵活地开发探测、喷涂等模块。

该成果用于考虑材料--结构--工艺--性能的多因素和多层次相互影响的材料和整体结构多功能化设计建模、材料、机械产品和建筑结构创新设计开发, 以及提供复杂载荷工况下增材制造材料和整体结构多功能化创新设计技术与软件系统。该成果在增材制造产品和建筑结构创新设计方面具有高效和高性能及低成本优势。 该成果在国家”863”和多项国家自然科学基金的支持下取得一系列创新性研究成果: (1) 发明了一种基于材料破损约束的连续体结构拓扑设计建模及优化设计方法; (2)发展了多载荷工况下多相材料结构的拓扑优化设计方法;(3) 研制了涉及静、动力学要求的柔性机构创新设计技术;(4) 提出了解决应力集中和奇异问题、最大应力波动问题、分析和计算量大问题和病态载荷工况问题等的关键技术; (5)打通了技术工艺, 开发了长度尺寸控制和多个制造工艺要求的约束表征及模型化技术;(6)发展了复杂载荷环境下结构静、动力学性能要求的拓扑优化的灰度单元抑制方法和考虑边界光滑化的结构优化模型化方法；(7)在国内, 率先研发了考虑智能制造约束的功能特征空间布局和支撑结构构型的复杂集成结构优化技术和与软件系统;(8)率先研发了多功能化材料的创新设计技术;(9) 研制了整体结构多功能化创新设计技术平台和工业应用技术。

电机项目针对高效能电机综合设计方法与技术进行了系统深入的研究，提出了一套具有自主知识产权的高效能电机智能化综合设计技术，解决了电机效能提升的关键技术难题，在关键技术和推广应用方面取得了实质性创新和重大突破。项目成果大幅提升了企业的市场竞争力，在意大利ZEL等单位得到了全面推广，并且在推动产业进步、促进节能减排、培养高端人才等方面实现了重大突破，取得了显著的经济效益和社会效益。

技术特点及水平：1. 采用有限元方法对人工关节、椎间盘和种植牙等骨科、齿科植入体（含人工关节）进行负载和疲劳行为模拟，实现基于全寿命设计的植入体形状与尺寸优化；2. 采用预应力制造与表面应力调控等植入体抗疲劳制造技术，延长植入体抗疲劳寿命；3.提供Ca-P体系和非Ca-P体系两种植入体表面生物活化涂层技术，提供基于表面等离子合金化技术的钛合金、不锈钢植入体表面耐磨耐蚀涂层技术；4. 模仿人骨微纳层次结构，开发新型高含量纳米羟基磷灰石增强复合材料用于颈前路融合术等用植

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 简凯纳 机电工程学院/机械工程 2018.9/2022.6 201831031312 张星 电气信息学院/电子信息工程 2018.9/2022.6 201831072307 陈浩彬 机电工程学院/机械设计及其自动化 2020.9/ 202031030285 邓青蓝 机电工程学院/机械设计及其自动化 2018.9/2022.6 201831053229 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 杨林君 工程训练中心/机械工程 实验师 机械工程 陈建勇 理学院/凝聚态物理 讲师 凝聚态物理 四、项目简介 目前，在移动机器人领域，轮式移动机器人因具有结构相对简单、驱动和控制方便、工作效率高等优点被广泛用在需要越过障碍物的工作中。但是，一般常用的移动装置为四轮驱动结构，动力相对不足，越障能力差；各种零部件之间拆装特别繁琐，不同模块之间管理混乱，更换属于一个模块的坏掉的零部件往往需要拆卸掉其它模块的零部件，电气元器件之间走线杂乱无序，电池等器件暴露在外部空气中，容易造成短路等安全问题。因此，增大驱动动力，提高越障能力，加强模块之间的管理，方便模块之间的拆装，提高电子元器件的安全性显得尤为重要。 我们项目本次设计和研究的是一种六轮结构的全地形机器人，使用模块化安装，使结构更为紧凑稳定，适用于多场景，提高轮式全地形机器人的应用度。我们采用基于探索者的PLA材料高提纯外分子重结晶化密致处理，极大增强了摩擦系数，底盘采用西南石油大学自主研发探索者二代原理高致合度准刚性攀岩越障地盘，越野能力增强，其底盘后侧主要为空体重心靠前，便于越障。

以目前航空航天、陆海空等军种的军事装备上主承载结构的轻量化为主要研发目的，通过高性能材料组合、多尺度优化以及智能化控制等来实现结构轻量化、提升军事装备作站效能的目的。同时研发的轻量化结构可以用于新能源汽车、工程机械以及空间结构上，从而实现汽车与机械的节能减排、桥梁与建筑的更大跨越能力等。 针对上述情况，做了如下研究：研究复合材料与金属组合的多级智能化结构的多尺度设计方法，解决复合材料与复合材料之间以及复合材料与金属之间高效连接技术，研发高性价比的复合材料构件，研究适合高性能材料组合的结构形式与制造工艺等。 研发了预紧力齿连接技术，解决了复合材料高效连接技术，研发出高纤维比、高性价比的混杂纤维复合材料管材，并提出多种节点连接形式，提出了复合材料-钢-铝合金组合桁架结构形式以及配套多尺度优化设计方法。