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一种自重构模块化机器人设计方法
1. 痛点问题
空间能力指人类利用对形状和空间位置的基本理解、记忆、推理和生成物体间空间关系的一种能力，对科学、技术、工程和数学学科发展具有重要作用。现有针对儿童空间能力提高的训练方式主要包括通过特定的练习或者阅读文档对个人进行训练，以及通过给个人提供注重空间能力发展的课程进行训练。由于测试阶段与训练阶段任务非常相似，这两种训练方式对空间能力的提升十分有限，且不具有通用性，无法通过有效训练，将被训练技能上得到的提高迁移至未经训练技能。
2. 解决方案
模块化机器人可以根据环境和任务的不同自适应的改变自身构型，设计精巧、灵活度大，是一种训练儿童空间能力的理想物理实体。本成果提出了一种模块化机器人内部结构优化方法，自动计算模块内部元件优化的排布方式。算法构建了具有结构强度、空间利用率、装配复杂度三个参数的能量函数，通过模拟退火算法得到能量函数的最小值，即为排布算法的最优解。此外，设计制造了一种自重构机器人单元模块，具有结构简单、成本低廉的优点，降低了安装和拆卸的难度。由该模块组成的模块化机器人能在不同构型间自动转换，并在不同构型下进行运动。
合作需求
寻求与机器人、儿童/青少年教育等行业公司合作，对产品进行推广，普及机器人教育，提升大众对机器人的认知，把机器人作为教学的内容给到学生和老师，为幼儿园、K12甚至高校、研究院输入相关课程解决方案。使用人工智能+互联网+教育的模式，提供机器人设备及线上教学课程，帮助用户提升空间能力，共同推动机器人在少年儿童教育产业的发展。
清华大学
2021-11-23
新型纳米催化剂设计及在重要化学反应中应用
从纳米材料的合成原理出发，采用“催化剂微设计”指导思想,将具有优异性能的TiO2、ZrO2分别以纳米形式直接在大孔Al2O3上负载，构成一种新型的负载纳米TiO2或ZrO2的催化剂载体，负载金属活性组分，制备高性能的新型复合结构体新型催化剂。 催化剂生产具有合成方法简便环境友好、生产成本低、性能稳定等优点，解决了现有工业中生产工艺周期长、污
南开大学
2021-04-14
一种捷联惯导系统模拟器的设计方法
本发明涉及一种捷联惯导系统模拟器的设计方法，首先基于预先设定好的运动轨迹参数，根据运动 学原理，生成载体坐标系相对导航坐标系的角速度和加速度;其次利用方向余弦矩阵进行转换得到 IMU 坐标系相对导航坐标系的 IMU 真值数据;然后在此真值数据的基础上添加所需真实运动和 IMU 传感器 误差，得到切合仿真场景需求的 IMU 数据;最后利用 IMU 坐标系下的添加真实运动后的 IMU
武汉大学
2021-04-14
一种新型人形机器人及其腿部结构设计
1.痛点问题
智能机器人能够代替人类执行各类任务，有潜力成为最为重要的一股社会生产力。近年来，以人形机器人为载体的通用智能机器人成为了全球机器人行业所关注的热点，由于其具有人形的躯体，使得它有潜力代替所有人类工种。然而大多数目前的人形机器人产业化方案存在一定的问题，大部分现有人形机器人采用传统的驱动与关节完全对应的排布方式以及位置控制模式，这种方案使得机器人结构转动惯量大且依赖高精度传感器，导致其动态性能差且成本高昂。
2.解决方案
本成果提出了一种新型人形机器人及其腿部结构设计。其一，提出独特创新的跨级连杆腿部结构，将所有腿部关节驱动集中到机器人质心附近，极大地降低了转动惯量，提高了机器人的性能；其二，选用新型轻质材料如高强度轻质铝合金、高强度碳纤维等，并重新设计机械结构，减轻了机器人重量，而不影响整体结构的强度；其三，该设计基于力控高扭矩低减速比本体驱动器，具备极高的动态性能并降低成本。
3.合作需求
1）办公及生产场地；
2）合作伙伴：包括工厂、物流中心、住宅、酒店行业在内的应用合作伙伴。
清华大学
2023-01-03
基于多组分杂化体系的聚合物材料火灾安全设计
成果创新点 1.发展了有机-无机杂化纳米复合阻燃增强新技术，实 现了材料的力学和阻燃性能的同步提升，解决了传统阻燃 技术恶化材料力学性能的难题；相比传统阻燃技术热释放 速率降低 20-40%，力学性能提高 20-50%； 2.发展了无机-无机杂化纳米复合抑烟减毒新技术，解 决了传统阻燃材料燃烧烟气毒性大的难题，相比传统技术 燃烧烟气烟密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 技术成
中国科学技术大学
2021-04-14
高速铁路有砟轨道设计轮载及其工程应用研究
基于车辆-轨道耦合动力学理论，对高速铁路（普速铁路）轨道结构设计应采用的设计轮载进行研究，提出了高速铁路（普速铁路）设计时的设计轮载建议值。该研究成果对高速铁路（普速铁路）的合理设计具有重要的理论意义和工程实用价值，研究成果获得甘肃省科技进步三等奖，在国内处于先进水平。
兰州交通大学
2021-04-14
用于快充锂离子电池的大尺度单层颗粒电极设计
本成果提出了一种由大尺度单层颗粒组成的电极结构，该电极具有垂直于集流体的载流子传输通道，能够解决高载量电极所面临离子传输速率慢的问题。将红P负载到具有垂直排列纳米通道（~22nm）的大块石墨烯基颗粒中（红P/VAG，~60μm），设计了由大尺度单层红P/VAG颗粒组成的电极。所设计的电极能够同时实现锂离子电池的快速充电和高的能量密度，具有非常广阔的应用前景和巨大的商业价值。
华中科技大学
2022-07-05
基于多组分杂化体系的聚合物材料火灾安全设计
1.发展了有机-无机杂化纳米复合阻燃增强新技术，实现了材料的力学和阻燃性能的同步提升，解决了传统阻燃技术恶化材料力学性能的难题；相比传统阻燃技术热释放速率降低 20-40%，力学性能提高 20-50%；
2.发展了无机-无机杂化纳米复合抑烟减毒新技术，解决了传统阻燃材料燃烧烟气毒性大的难题，相比传统技术燃烧烟气烟密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。
中国科学技术大学
2023-05-19
中国科大在InGaAs单光子探测芯片设计制造领域取得重要进展
研究团队通过设计金属—分布式布拉格反射器优化单光子探测器芯片的光学性能，完成低本征暗计数的单光子探测器芯片的全自主化设计与制备，实现了单光子探测器芯片的全国产化，为解决国家亟需的前沿科技问题迈进了重要一步。
中国科学技术大学
2022-06-02
高速电机直驱单级高速离心鼓风机设计技术
高速电机直驱的单级高速离心鼓风机由高速电机、单级离心鼓风机以及测控系统等附件组成。叶轮采用三元流动技术设计，通过高速电机变转速调节，鼓风机可以工作在40%-100%的流量范围，整机效率达到85%以上。 高速电机采用空气轴承，其极限速度相对于传统轴承大为提高，突破了以往高速电机设计的瓶颈，从而使得本产品同时具有大功率和高转速的特点；由于空气轴承采用的是气体润滑方式，轴承发热量很小，旋转阻力很低，使得本产品的效率相对于传统高速电机大为提高，同时又不产生滑油的二次污染，更适合于某些特定工作环境。 该技术具有完全自主知识产权，在国内外同类技术中具领先地位。 产品特点：空气轴承高速电机转速超过3万转；鼓风机采用先进的三元流理论设计，效率高，节能效果显著，比普通低速压气机节能30%以上；通过调节高速电机转速，流量调节范围可低至40%；体积大大减小，可大大减少占地面积，方便替换老式、低效的鼓风机；低运行费用、低成本。 应用领域：中央空调用压缩机、污水处理用曝气风机、热电厂烟尘的脱硫处理、钢铁厂的鼓风供氧、水泥厂的送料供气等，可替代如螺杆压缩机、罗茨鼓风机、多级低速离心鼓风机等低效率的压缩机、鼓风机。 主要性能指标：1. 供气流量为50-500立方米/分钟；2. 压升为0.4-1.5bar；压气机整级效率达85%以上。
北京航空航天大学
2021-04-13