组织工程支架是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体内的材料，它是组织工程 化组织的最基本构架。聚羟基乙酸（PGA）和聚乳酸（PLA）等聚乳酸类材料是典型的合 成可降解聚合物。它的结构通式为[—OCH（R）CO—]，式中的 R 为 H 时是聚经羟乙酸， R 为 CH3 时是聚乳酸，由于乳酸和羟基乙酸都是三羧酸循环中间代谢物，且吸收和代谢 机理明确并具有可靠的生物安全性。作为组织工程支架材料，PLA，PGA 及其共聚物生物 材料不仅具有良好的生物相容性，生物可降解性和降解可调性，而且可以诱导某些基因 的上调转录。 本组织工程多孔支架材料的制备，通过将聚乳酸共聚物颗粒放在模具中热压成型， 然后在室温下将成型的聚乳酸共聚物放在高压 CO2 气体中机械饱和，所述高压 CO2 气体 的压力为 3.0-30.0MPA，同时从膨胀室上端的液体溶液进口喷入极性溶剂；在足够的机 械饱和时间之后，于 1~100 秒之内将气压迅速降低到大气压水平，所述聚乳酸共聚物中 的 CO2 气体的溶解度迅速下降，产生大量的 CO2 气腔，就形成了多孔泡沫结构，而形成 组织工程用三维支架。 目前，聚乳酸支架材料已被广泛的用于骨，软骨，血管，神经，皮肤等组织的支架 材料，并显示其良好的应用前景。

主要研究内容: 尿道狭窄发病率高，我国每年有约250万新发病例。狭窄危害严重，但治疗困难。即便在美国也同样缺乏有效地治疗手段，患者平均接受3.13次手术。针对这个世界性的难题，课题组历时15年，在国家863计划等基金的支持下：应用口腔颊粘膜重建尿道，成功解决了两类困难类型尿道狭窄的治疗；创新手术方式，建立了尿道粘膜外翻吻合技术和背腹侧联合镶嵌技术，显著提高治疗效果；研发出两种新型聚氨酯材料，为以后泌尿外科的临床运用奠定基础。 创新点： 一、国内首家开展颊粘膜尿道背侧镶嵌成形术和运用颊粘膜修复干燥性龟头炎所致尿道狭窄。 二、建立尿道粘膜外翻吻合术和尿道背腹侧联合镶嵌成形术。 三、国际上率先研发出同时具备水性无毒及可降解的聚氨酯材料；国际上首次合成含双季铵盐的抗菌性能优异的聚氨酯材料。 技术水平： 一、颊粘膜治疗长段前尿道狭窄，治疗效果国际领先；颊粘膜修复干燥性龟头炎致尿道狭窄，为国内首创，治疗效果国际领先。 二、粘膜外翻技术国际上未见类似报告，欧洲泌尿外科秘书长Chapple高度评价该技术；国际上第二家开展尿道背腹侧联合镶嵌成形术，但部位不同，效果国际领先。 三、两种新型聚氨酯材料均为国际上率先研发，填补行业空白，获2项国家发明专利。 推广应用情况及社会效益： 主编中华医学会泌尿系损伤诊治指南并在全国宣讲，培训600余人次。多次举办各类培训班（中国泌尿外科青年医师培训班等）和学术会议，并进行手术演示推广新技术，显著提高国内尿道狭窄治疗水平。发表论文104篇（SCI15篇），获国家发明专利2项。多次参加国际高水平会议交流，提高学科国际知名度。培养硕博士43名，为学科发展培养高水平人才。

本项目通过显微扫描技术、多光谱技术、智能分析技术将生物组织的高分辨率显微图像、荧光光谱信息采集创新性地在同一系统中进行一体化集成，不仅是使国产病理扫描仪器达到国外先进水平，同时将攻克目前国内外同类型产品的技术瓶颈，实现生物组织的多维显微信息融合，实现更加高效率、高可靠性的诊断分析。 通过项目实施，已取得如下显著性研究成果：1）20×/0.65大视场大数值孔径物镜（平场复消色差物镜）已经顺利产业化，并大量应用于Motic系列显微镜和细胞DNA定量分析系统上，有效提高扫描成像的速度和质量；2）开发了采用无刀口后焦偏置的偏心光束法主动离焦量探测装置，通过探测光斑的半径和离焦量的线性关系，实现微米量级的离焦量探测； 3）开发了基于相面倾斜对焦方法的病理切片实时扫描自动对焦方法及装置，该成果已成功进入工程化应用阶段； 4）开发了基于线性磁轴电机的直线驱动显微扫描台，并通过严格实施加工工艺保障措施，各项性能指标达到国际先进水平，为快速、稳定线扫显微成像奠定基础。5）完成了基于切片托盘的转塔仓库设计和装载机构设计，并采用自主控制和机器视觉技术解决了切片仓库设计精度和机械手控制精度之间的矛盾，实现了全自动无人值守连续扫描的多规格切片装载设计。 目前，本项目已顺利通过科技部组织的中期评估实地检查工作，各项检测指标达到或超过中期预期指标。

 本项目通过显微扫描技术、多光谱技术、智能分析技术将生物组织的高分辨率显微图像、荧光光谱信息采集创新性地在同一系统中进行一体化集成，不仅是使国产病理扫描仪器达到国外先进水平，同时将攻克目前国内外同类型产品的技术瓶颈，实现生物组织的多维显微信息融合，实现更加高效率、高可靠性的诊断分析。  通过项目实施，已取得如下显著性研究成果：1）20×/0.65大视场大数值孔径物镜（平场复消色差物镜）已经顺利产业化，并大量应用于Motic系列显微镜和细胞DNA定量分析系统上，有效提高扫描成像的速度和质量；2）开发了采用无刀口后焦偏置的偏心光束法主动离焦量探测装置，通过探测光斑的半径和离焦量的线性关系，实现微米量级的离焦量探测； 3）开发了基于相面倾斜对焦方法的病理切片实时扫描自动对焦方法及装置，该成果已成功进入工程化应用阶段； 4）开发了基于线性磁轴电机的直线驱动显微扫描台，并通过严格实施加工工艺保障措施，各项性能指标达到国际先进水平，为快速、稳定线扫显微成像奠定基础。5）完成了基于切片托盘的转塔仓库设计和装载机构设计，并采用自主控制和机器视觉技术解决了切片仓库设计精度和机械手控制精度之间的矛盾，实现了全自动无人值守连续扫描的多规格切片装载设计。 目前，本项目已顺利通过科技部组织的中期评估实地检查工作，各项检测指标达到或超过中期预期指标。

本发明公开了一种环形索承网格结构的无支架施工方法，即上部网格分单元吊装至先施工的索网上拼装。环形索承网格结构主要包括柱子、外环梁、上部网格、径向索、环向索和支撑杆。先采用斜向牵引的方法提升结构的径向索和环向索至高空，然后在结构索网下方安装工装配重索和反力架装置并张拉工装配重索，形成支撑索网；再分单元吊装上部网格至支撑索网上，同时通过反力架装置调节工装配重索使控制节点处于设计标高；最后卸除工装配重索和反力架装置，结构成型。该施工方法省去了支架的施工费用，可双向、实时、精确调整施工过程中控制节点的标高，无需主动张拉拉索，有利于看台保护，实现索承网格结构的绿色装配化施工。

一、项目简介 随着科技进步和社会需求的发展，机器人手/臂除了工业生产，也越来越多用于服务人类的其它各个领域，这必然会使机器人承担比工业中更加多样的操作任务，面临更加多变的工作环境。因此，国内外对非结构自然环境下、具备自主操作能力的机器人的研究十分重视。当前，具备视觉感知能力的机器人已被公认为机器人发展的主流趋势，将视觉与机器人操作相融合，是对人类行为的模拟，由此产生的视觉伺服控制方法为机器人自主操作能力的实现带来了新的思路，代表了机器人的先进控制技术，也是促进机器人智能化发展的一个重要驱动。可以预见，未来的视觉系统将会成为机器人名副其实的眼睛，视觉伺服技术在机器人自主操作中将具有不可替代的作用。 视觉伺服利用视觉传感器提供的环境信息对机器人运动进行实时反馈控制，涉及机器人机械几何设计、运动学和动力学、自动控制理论、计算机视觉图像处理和摄像机标定等,是智能机器人领域中具有重要理论意义的研究课题之一。迄今为止，机器人手/臂的视觉伺服方法在太空遥操作、机器人手术、水果采摘、工业装配、焊接、抓取以及微操作等方面得到越来越多的应用。然而，现阶段可实际应用的方案主要面向特定的标定环境、模型参数已知，机器人操作是编码定式的，不具备模型未知条件下的自主操作能力，特别是当面向未来的刚-柔-软体共融机器人时，其柔型结构造成的运动模型及参数的变化与不确定性，必然使现有确定模型的研究方法失效。因此，无模型（目标几何模型，手眼标定模型，机器人运动模型）、非结构环境下的自适应操作对机器人提出了新挑战，是机器人手臂(尤其柔型手臂)视觉伺服控制研究的难点与前沿问题，不断深入对非结构环境下、无模型的机器人手/臂视觉伺服控制的研究具有重要的理论和现实意义。 在非结构自然环境下使机器人像人一样协调自适应操作是当今机器人研究领域的一项尚未实现但又令人感兴趣的研究工作。从理论上看，非结构自然环境下实现机器人柔性操作，就当前研究依靠单一的控制器设计是困难的。因此，本项目借鉴人的手眼协调操作是自适应学习过程，涉及智能进化和行为优化，将随机动态规划理论，结合约束规则与最优化控制，探索一种变参手眼关系，实现机器人在非结构自然环境下的自适应操作。 二、前期研究基础 研究团队一直致力于机器人视觉反馈控制的研究。在基础理论研究上，针对无标定视觉伺服控制方案与设计，均提出了一些新型方法，有扎实的理论基础和知识积累，并不断跟踪和深入在无模型视觉伺服控制的方面研究和前沿问题。目前，已经着手在无模型视觉伺服的可靠性、稳定性控制方面做了充分的探索工作：针对机器人无标定全局稳定操作问题，研究了一种鲁棒卡尔曼滤波(RKF)合作Elman神经网络(ENN)的全局稳定视觉伺服控制方法；提出了一种基于网络辅助尔曼滤波状态估计的无标定视觉伺服方法，提高伺服系统的鲁棒性。同时，立足机器人发展前沿，建立了多模特征深度学习抓取系统，在无结构环境下实现了机器人智能抓取与定位。 已发表的与项目相关的主要论文有： [1] 仲训杲,徐敏,仲训昱,彭侠夫.基于多模特征深度学习的机器人抓取判别方法.自动化学报,2016,7(42), pp:1022-1029. (EI) [2] Xungao Zhong, Xunyu Zhong and Xiafu Peng. Robots Visual Servo Control with Features Constraint Employing Kalman-Neural-Network Filtering Scheme. Neurocomputing, 2015, 151(3), pp:268-277 (SCI)  [3] Xungao Zhong, Xunyu Zhong and Xiafu Peng. Robust Kalman FilteringCooperated Elman Neural Network Learning forVision-Sensing-Based RoboticManipulation with Global Stability. Sensors, 2013, 10(13), pp:13464-13486. (SCI) [4] Xungao Zhong, Xiafu Peng, Xunyu Zhongand Lixiong Lin. Dynamic Jacobian Identification Based on State-Space for Robot Manipulation. Applied Mechanics andMaterials, vols. 475-476 (2014)pp: 675-679.(EI) [5] Xungao Zhong, Xiafu Peng, Xunyu Zhong and Xueren Dong. Multi-Channel with RBF Neural Network Aggregation Based on Disparity Space for Color Image Stereo Matching. IEEE 5th International Conference on Advanced Computational Intelligence (ICACI), 10(2012) PP:620-625. (EI) [6]XUNGAO ZHONG, XIAFU PENG, XUNYU ZHONG. NEURAL-BAYESIAN FILTERING BASED ON MONTE CARLO RESAMPLING FOR VISUAL ROBUST TRACKING. Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 2013, 2(50), pp: 490-496. [7] Xungao Zhong, Xiafu Peng and Xunyu Zhong. Severe-Dynamic Tracking Problems Based on Lower Particles Resampling. TELKOMNIKA Indonesian Journal of Electrical Engineering. 2014, 12(6), pp:4731-4739. [8] Xunyu Zhong, Xungao Zhong and Xiafu Peng. Velocity-Change-Space-based Dynamic Motion Planning for Mobile Robots Navigation. Neurocomputing. 2014, 143(11), pp:153-163. (SCI) [9] Xunyu Zhong, Xungao Zhong, Xiafu Peng. VCS-based motion planning for distributed mobile robots: collision avoidance and formation. Soft Computing,2016,5(20), pp: 1897-1908. (SCI) [10] 仲训杲,徐敏, 仲训昱, 彭侠夫. 基于雅可比预测的机器人无模型视觉伺服定位控制, 控制与决策, 已在线发表, 2018. [11] 仲训杲,徐敏, 仲训昱, 彭侠夫. 基于图像的机器人非标定视觉反馈控制全局定位方法, 厦门大学学报(自然科学版), 已录用, 2018. 三、应用技术成果 （一）基于多模特征深度学习的机器人抓取判别 研究了多模特征深度学习及其在机器人智能抓取判别中的应用，该方法针对智能机器人抓取判别问题, 研究多模特征深度学习与融合方法. 该方法将测试特征分布偏离训练特征视为一类噪化, 引入带稀疏约束的降噪自动编码 (Denoising auto-encoding, DAE), 实现网络权值学习; 并以叠层融合策略, 获取初始多模特征的深层抽象表达, 两种手段相结合旨在提高深度网络的鲁棒性和抓取判别精确性. 实验采用深度摄像机与 6 自由度工业机器人组建测试平台, 对不同类别目标进行在线对比实验. 结果表明, 设计的多模特征深度学习依据人的抓取习惯, 实现最优抓取判别, 并且机器人成功实施抓取定位, 研究方法对新目标具备良好的抓取判别能力. （二）无标定视觉伺服解决方案及其机器人操作应用 研究了无标定视觉伺服方法及其在机械臂任务操作中的应用。首先提出视觉伺服目标：假设机器人或者摄像节的模型参数未知或者部分未知，视觉伺服的目标是使用摄像节作为传感器，引导机械臂运动，使当前图像特征收敛到期望图像特征，从而完成定位或者跟踪的任务。 手眼协调关系描述。关节图像雅克比矩阵定量描述了机械臂关节变化引起图像特征变化，它是关节-图像映射的局部线性化矩阵。 建立图像雅克比的在线估计器。将关节图像雅克比矩阵的每一个元素作为辅助系统的状态，建立辅助系统的状态方程；摄像机提取到的图像特征作为测量值，建立辅助系统的观测方程。根据Kalman滤波器理论，我们设计了对关节图像雅克比的在线实时估计算法。 构建基于图像矩的目标函数。为了避免传统的基于点特征的缺陷，例如点特征的标记、提取与匹配过程复杂且通用性较差问题。构建基于图像矩的图像特征向量完成视觉伺服任务，来提高视觉伺服系统的稳定性和可靠性。 四、合作企业 厦门万久科技股份有限公司是一家集销售、软件研发、技术服务、加工技术整合为一体的高新技术企业。目前公司的经营范围涉及CNC软件开发及数控系统销售、CNC控制零件销售及专业维修；工艺优化、机台升级与技术改造、工程配电与软件优化、专用机控制系统开发、多轴机的设计与开发、机台精度检测与校正优化服务等。公司是国际知名生产制造企业——富士康的产品供应商和技术服务商。    

本发明属于钙钛矿结构环境协调性压电陶瓷领域，特别涉及一种铌酸钾钠-锆钛酸铋钠系无铅压电陶瓷，该无铅压电陶瓷由通式(1-x)(KuNav)NbO3-xBi0.5Na0.5Zr1-yTiyO3表示，式中，0＜x≤0.05, ?0≤y≤0.3，0.40≤u≤0.55，0.45≤v≤0.60，且u+?v=1。本发明提供的无铅压电陶瓷具有较高的压电性能，所用原料价格低廉，节约成本，有利于促进实用化进程，在工业生产中应用。

开关磁阻电机驱动系统（ Switched Reluctance Driver ，简称 SRD ）是一种新型交流驱动系统，具有结构简单、坚固，易于调速，控制灵活，可靠性高、容错性强等特点，兼有异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统的优点。位置闭环控制是开关磁阻电机的基本特征之一，但位置传感器的存在使结构简单的优点逊色不少，同时也增加了成本、降低了系统可靠性，探索实用的无位置检测器方案，成为众多科研人员十分关注的课题。本课题组以此为出发点，通过对 SRM 的结构、运行原理、以及数学模型的研究分析得出可以在转子凸极与定子凸极相对区域、转子凸极与定子槽相对区域提高检测精度满足检测要求的匀速检测方法。结合 ANFIS （自适应模糊神经网络）智能检测方法和匀速检测方法，可为电机控制提供实时可靠的角度位置信号，实现 SRD 开关磁阻电机调速系统的正常运行。该研究成果已获得中国发明专利 1 项（已授权）， EI 收录文章 1 篇。