智慧实验室应⽤物联⽹和⼤数据技术来管理和控制实验室，利⽤物联⽹平台的泛在互联、实时监测、动态展⽰、智能控制、灵活交互等特⾊应⽤，对各实验室的⻔禁系统、公共⼴播、电话对讲、视频安防、电⼒系统、⽓路、纯⽔以环境监测等进⾏综合统⼀的⽹络化、信息化和智能化的综合实时监控管理，“打造标准化、⾃动化、智能化、精细化的‘智慧实验室’”。 平台针对实验室特殊使⽤环境，结合⼈脸识别、⻔禁管理、危化品管理、试验对象管理、消毒通⻛设备管理，实现了实验室的精益化、智能化管理。并且为了能够让管理者⽅便直观的了解仪器的使⽤情况，系统实时追踪记录设备基本信息和预约使⽤情况。平台还平台提供完整的体系和信息库，⽀持定义、记录以及快速查询耗材信息。每⼀个使⽤者拥有唯⼀标识其⻆⾊的编号，每⼀个使⽤者在登陆后，系统能⾃动根据其登录账号判断使⽤者所具有的权限，并分配相应的功能供⽤⼾使⽤。 相关案例 上海理⼯⼤学⼈⼯智能纳⽶光⼦学实验室是上海理⼯⼤学斥重⾦打造的智慧实验室，该实验室通过平台实现了实验设备、楼宇设备的统⼀管理。平台⾃正式启⽤以来，为校⽅节省了约30%的运维成本，并提升了实验室的使⽤效率。该实验室通过智慧化管理吸引了多位领导莅临参观，成为了⾼校实验室的优秀案例。 平台包括室内环境系统、视频监控系统、⻔禁系统、空调系统、⽓路系统、能源系统、实验设备管理系统等，通过以上系统功能，指挥中⼼⼈员能够对整个实验室进⾏全⾯监测，对各种精密仪器设备进⾏远程操控，使实验室能够在安全、稳定的环境下运⾏。 百奥赛图动物实验室三维管控平台通过接⼊环境系统、视频监控系统、⻔禁系统、暖通系统、纯⽔系统、电⽓系统、⽓路系统、实验设备和能源系统等模块，实现对动物实验楼的整体监测，配合告警模块，分权限让不同的运维⼈员和管理⼈员能够对⼤楼有整体的把控，使动物实验楼能够在安全、稳定的环境下运⾏。平台在后续的运营中帮助实验室运维⼈员快速定位故障设备，及时更换维修，相较于过去的巡检，有效提⾼了运维⼈员的⼯作效率；通过对暖通、照明等⽤电设备的有效管控，显著降低了实验室的电⼒成本；精确的环境监控在帮助实验室管理者更好的控制温度、湿度、压差等重要指标的同时，也能记录下每⼀次实验的历史环境数据。平台实现的效益⼤⼤超出了使⽤者的预期。 南开⼤学津南校区实验动物中⼼使⽤我司专⻔为其定制开发的中发三维可视化管控平台，包含安全、能源、节能、⼩动物区消毒、通⻛、检测等功能。 本项⽬涉及实验动物中⼼主体建筑的电⽓设备安装⼯程、给排⽔⼯程、通⻛、空调⼯程、实验动物设施装饰装修⼯程、实验动物设施电⽓设备安装⼯程、实验动物设施给排⽔⼯程、实验动物设施通⻛、空调⼯程、制冷热源机等。

智慧设施 实验室智能控制箱 智能电子课牌系统 门禁系统 智能电源控制系统 智能多媒体中控系统 智能传感系统 智慧服务 实验室开放设置、发布 实验室预约查询 用户实验室预约 实验室预约信用评估 实验室预约数据统计 智慧管理 实验教学管理 物联设备管理 终端设备管理 实验室安全管理 智慧大数据运营决策 运维管理分析大数据看板 运营决策规划大数据看板 应用场景

本成果通过研究系列新型刚柔耦合手术机器人，辅助医生实现良好的人机交互及可视化灵巧操作，提高手术的安全性，应用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人体狭窄空间。研究的手术机器人及其相关技术可推广到其他人体自然腔道中环境下机器人辅助医生灵巧操作的微创手术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 微创外科手术具有创口小、出血少、疼痛轻和术后恢复快等优势，目前正在由单孔和多孔手术向经自然腔道的内镜手术方向发展。在人体自然腔道的复杂狭窄空间下，机械臂和人体组织之间极易发生碰撞，导致机器人损坏或患者受到二次伤害。该成果通过研究系列新型刚柔耦合手术机器人，辅助医生实现良好的人机交互及可视化灵巧操作，提高手术的安全性，应用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人体狭窄空间。研究的手术机器人及其相关技术可推广到其他人体自然腔道中环境下机器人辅助医生灵巧操作的微创手术。与现有技术相比，该成果能够大幅提高手术操作的灵活性与安全性，拓展了现有手术机器人的应用范围，目前国际上尚未开发出成熟的产品，因此该成果具有广泛的市场应用前景。本成果在前期开发了手术机器人样机，并开展了尸体实验研究，取得了良好效果。

医生重建肝脏三维结构时间：1-2小时 ，效率低 无法自动计算肝体积和自动分段 无法满足临床需求。 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 刘凯 计算机与电子信息学院/电子信息 2020.9/2024.6 胡思蓉 国际学院/金融数学 2019.9/2023.6 黄康平 计算机与电子信息学院/电子信息 2021.9/2025.6 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 张学军 计算机与电子信息学院 教授 图像识别 四、项目简介 医生重建肝脏三维结构时间：1-2小时 ，效率低 无法自动计算肝体积和自动分段 无法满足临床需求。团队提出了肝脏诊断医疗辅助云平台新方案。我们有四大核心技术，第一是首创TPS与FFT结合进行肝脏硬度检测，肝脏采用cine-tagging网格标签，空域与频域相结合；第二是基于医学图像的多模态、多特征量的肝脏疾病检测方案，多模态、多特征量融合，有效提高检测准确率，肿瘤检测识别率行业领先高达97% ；第三是FPGA+边缘计算赋能CT数据腹部器官三维重建，建模时间从1-2小时降为1-2分钟；第四是首创 边缘差分检测算法，解决了纤维化肝脏难以快速精确建模的世界难题，建模精度世界领先。目前有发明专利 9项，国际发明专利1项，软著12项。我们与美国南加大、日本岐阜大学、德国布莱梅大学肝脏诊断领域国际知名专家就肝脏纤维化建模、CT数据肝脏器官分割等课题展开合作研究。2021年CSIG图像图形中国行 团队成员刘凯、曹欣燃与指导老师张学军教授同中国科学院蒋田仔、电子科技大学教授陈华富、吉林大学教授王世刚、南开大学教授程明明就“精准目标分割与识别”主题进行交流讨论。美国南加州大学凯克医学院腹部影像科放射学主任Vinay Duddalwar对本项目进行肯定和推荐。我们的肝脏纹理分析方法被RSNA北美放射学会评为“最佳肝硬化成像工具”。我们与6家国内外顶尖医疗院校进行产学研合作研究。

 本发明提供了一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，包括髋臼定位导向板、深度控制钻头和有色深度指示棒，髋臼定位导向板包括：卵圆窝定位板，根据卵圆窝解剖形状贴附于卵圆窝上；臼底定位板，设置在卵圆窝定位板的外缘上，根据髋臼解剖形状贴附于髋臼软骨面上；深度导向筒，设置在臼底定位板上，对深度控制钻头进行导向及深度限制；深度控制钻头通过深度导向筒在髋臼上钻孔，深度控制钻头的体部设置有突出钻头的限深环，深度导向筒将限深环限制在深度导向筒的端部。有色深度指示棒长度和钻孔深度相同，插入孔内提示深度和方向的作用。本发明模板系统可获得理想髋臼假体安放位置，从而对髋臼假体进行精确安放，进而改善手术效果。

本发明公开了一种用于网络虚拟手术的网络数据传输方法及系统，包括：获得网络虚拟手术的工作在线特征，将工作在线特征输入至预训练后的反向传播神经网络获得四个监测输出特征；根据四个监测输出特征计算获得数据压缩率、预测补偿窗口大小、冗余重传次数以及本地插值平滑因子；按照数据压缩率对网络虚拟手术的工作数据压缩后执行数据传输；在网络虚拟手术的数据传输过程中，基于预测补偿窗口大小的卡尔曼预测器补偿延迟，根据冗余重传次数触发冗余重传对抗丢包，将本地插值平滑因子代入插值滤波器平滑网络抖动；将反向传播神经网络与虚拟手术力反馈系统相结合，实现了对网络化虚拟手术中延迟、抖动和丢包问题的自适应调节。

AR实践探究实验室，综合应用AI和AR技术，通过3D建模虚拟再现真实的实验场景，借助先进的体感交互设备Kinect进行虚实互动，将真实的老师与虚拟仿真的实验器材结合到一个画面里，老师实现无需佩戴任何体感设备，纯手势就可以进行实验互动教学。AR实践探究实验室覆盖物理、化学、生物等学科，适用于中学物理实验室、化学实验室、生物实验室等。 软件资源： AR探究实验资源库，按照国家课程标准实验要求，将中学难懂的抽象的复杂的实验运用3D建模及AR技术营造虚实合一的实验场景。老师无需佩戴任何体感设备即可进行手势操作，通过手势可以实现抓取、移动、添加、减少、旋转、拆除、组合等动作，从而进行探究实验操作。 AR探究实验资源库包含AR物理探究实验资源库、AR生物探究实验资源库、AR化学探究实验资源库 方案优势： 1、 纯手势虚实互动操作，便捷简单，真实有效。 云幻科教应用AR创新融合AI技术，精准识别动作互动，人体工学的手势操作，便捷简单，真实有效。学生及老师无需佩戴任何体感设备，就可以通过简单的手势操控虚拟的器材，以互动操作的方式探索、研究更深层次的知识。AR与AI技术的融合，提升了实验的互动性、内容的有趣性、视觉的创新性。 2、 智能记录实验数据，以便进行实验数据验证。 AR实践探究实验室中，老师进行实验操作的数据均可智能记录形成实验数据表格。通过实验数据的总结分析，老师能分析实验数据的正确与否，偏差与否，通过系列数据进行总结验证实验原理，能有效辅助老师进行实验操作和实验原理讲解。AR直观立体的画面，放大化的实验操作，让学生更容易进行理解实验原理。 3、 显示虚拟辅助线，弥补真实实验中无法观察的信息。 AR技术添加虚拟辅助线功能，提供正确的实验参考标准，协助老师轻松讲解实验原理。如探究杠杆的平衡条件课程中，常规教学中，杠杆的平衡只能通过肉眼观察，或会存在些许的误差，AR添加辅助线后，可以通过水平线检查杠杆是否平衡，力与力臂的辅助线标识，方便学生理解杠杆平衡的条件及公式。 4、 虚拟仿真特性使老师可以多次重复进行实验。 AR呈现的内容是将现实与虚拟相融合，虚拟素材的展示非常的生动、形象、直观，如电波、磁场、原子等那些抽象或肉眼不可见的内容，AR可以形象可视化立体化的展示出来，有助于教师知识讲解与学生知识理解。学生与老师可以通过手势识别操作虚拟的器材，课堂体验从2D平面跃升至3D立体，同时每个实验可以反复操作，操作数据可记录多次，教师可以根据学生的操作数据进行对比、点评等， 活跃学生课堂参与程度。

    讲座与授课化学实验室独特之处：革新的顶装式集成系统使空间变得简单、灵活。实验桌可根据需求自由移动和组合，轻松实现各种模式的转换。做到“你的教室你做主”。     升降臂：化学升降臂可供应实验室以光、电、气、给排水、通风等系统

   学科教学化学实验室模式独特之处：革新的顶装式集成系统使空间变得简单、灵活。实验桌可根据需求自由移动和组合，轻松实现各种模式的转换。做到“你的教室你做主”。     升降臂：化学升降臂可供应实验室以光、电、气、给排水、通风等系统

    生物实验室讲座与授课独特之处：革新的顶装式集成系统使空间变得简单、灵活。实验桌可根据需求自由移动和组合，轻松实现各种模式的转换。做到“你的教室你做主”。     升降臂：化学升降臂可供应实验室以光、电、气、给排水、通风等系统