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

项目是国家科技攻关计划“先进控制与优化软件及综合自动化软件平台产业化关键技术”子课题，项目在PCS层（过程控制层）与实时信息集成系统的基础上，实时智能监测与故障诊断专家系统充分利用网络技术、计算机技术、控制技术、通讯技术以及人工智能技术将分散的PCS层信息进行集成，实现信息管理的智能化。系统实现从已有的PCS层通讯网络获得数据，进行高一层次的综合和处理，进行安全监督、故障诊断和预报，而不改变使用人员已经熟悉的操作程序和规则，因而可达到更好的安全监控与管理的效果。

本发明公开了一种确定电站机组最大升降负荷速率的方法，包括以下步骤：步骤一，读取电站集散控制系统DCS历史数据库中以单位时间为间隔的连续负荷数据，作为计算最大负荷升降速率的总样本，并做一阶差分；步骤二，设定窗口长度N，采用滑动窗口的形式，计算窗口内负荷数据的标准差s：步骤三，统计所求的标准差，找出其分布规律，得到区分稳态过程与非稳态过程的标准差阈值；步骤四，确定负荷非稳态过程的起止时刻以及持续时间；步骤五，确定机组的最大负荷升降速率。本发明根据机组真实历史数据，进行对机组最高升降负荷速率的预测，其预测结果准确；具体实施过程只需要机组运行的历史数据，简便易行，对机组的安全运行没有任何影响。

1.痛点问题 随着自动化技术的不断发展，机器人的应用领域愈发广泛，包括运输、勘探、医疗、救灾及消防等领域，机器人能按预先设计好的指令代替人工执行任务。目前常见的机器人，虽具有较高的运行效率，但在复杂环境下行走能力较低。使机器人同时具有较高的运行效率和越障能力，是目前业界亟待解决的痛点问题。 2.解决方案 本成果提供一种轮足式移动平台、运行模式切换方法及轮足式机器人，该轮足式移动平台包括：腿部机构与机械臂。其中，腿部机构在负载增大情况下，可脱离平衡算法限制，利用轮组动力实现高速移动；机械臂可变换形态，完成抓取物体等操作。通过不同状态的切换，机器人可实现迈过障碍、自适应复杂地形、高速移动等功能。 3.合作需求 1）办公及生产场地； 2）应用合作伙伴：包括高等教育、工业园区、写字楼、酒店行业在内的应用合伙作伴。

1. 痛点问题 本项成果涉及新型疫苗的设计与应用，具体涉及生物大分子药物及疫苗的研发过程中的抗原精准设计。 2. 解决方案 基于AI的大分子药物及疫苗抗原设计。

1、参照典型人体标本及国内外经典权威教材及图谱制作，如人卫出版社丁文龙主编的《系统解剖学》、人卫出版社南京医学院主编的《人体解剖学图谱》、江苏科学技术出版社姜同喻编著的《连续层次解剖图谱》、山东科学技术出版社丁自海主译《格式解剖学》、广东科技出版社胡耀民主编的《人体解剖学标本彩色图谱》等，造型自然准确、颜色自然，满足教学需要；

团体身心放松训练系统     团体心理放松训练系统是一款基于生物反馈原理的高科技心理训练及测评系统。通过脑波头戴设备作为前端脑电测量设备，可实时获取被检测者的脑电数据以及反映测试者心理状态的多项参数。脑波头戴设备具有佩戴简单、使用方便、安全舒适、稳定可靠等诸多等优势，可适应于各类人群和各种日常环境。    系统通过穿戴式生物反馈传感器，采集人体前额部位的脑电信号（EEG），通过无线传输将受测者的每一瞬间的压力值变化传输到身心反馈训练系统软件里面。采用视音脑多维度音乐诱导技术，通过不同频段的音乐诱发产生定向的脑电波形，达到合理干预、疏导压力，平衡情绪的目的。可以消除焦虑、紧张、冲动、抑郁等负面情绪，减轻学习、生活压力，达到使用者身心健康的目的。

深圳国际研究生院王兴军教授团队研发出一套穿戴式智能化隔离监测系统和一套高通量非接触式大规模疑似病患筛查系统。 “自动隔离监测系统”采用可贴身佩戴的体温传感器，轻巧方便，可以佩戴于额头或腋下等部位，可实时对体温进行采集。采集的数据通过网关或手机传至云服务平台进行数据整合和数据可视化，当出现数据不正常或出现被隔离者离开监测区域时，系统都会进行报警。对于在隔离期内生理数据正常的人员，可以在一定时间之内不用重复测量，避免重复检查。 “高通量非接触式大规模筛查设备”可以放置于火车站、地铁站、海关等人流密度较高的区域，利用红外热成像设备和可见光采集设备，搭配智能算法，可以实现在高人流密度区域同时对多人非接触式地、即时地采集体温和血氧数据，及时筛查出疑似患者，预防输入性病例。采集的数据将上传至云平台，用于进行公共卫生数据统计和数据交互。相关数据还能直接对接到卫生部门，方便进行后续的跟踪观测、诊断治疗。上述两套系统可以为疫情隔离监测和大规模排查筛查提供全覆盖的服务，犹如“防疫天眼”，产品正在加紧研发。