01. 成果简介 本成果涉及一种多模态触觉感知装置，属于机器人传感器技术领域。与人类相似，机器人感知外界环境最真实、稳定、便捷的方式便是通过机器人手触摸，机器人手的感知能力决定了机器人是否能够正确认知外界环境以及机器人的操作精度、成功率等。在新一代机器人手中，传感装置已逐渐趋于阵列化、多功能化和集成化。目前常见的触觉传感器有压阻式、电容式、光电式等，它们都存在密度难以提高、电路处理复杂等问题。为了克服以上不足，近年出现了基于视觉的触觉传感装置，具有结构简单、信息丰富等优势。目前基于视觉的触感装置仍存在性能提升空间。 本项目将感温变色油墨材料应用于触感装置，感知机器人操作过程中的温度[1]。同时提出一种基于微视觉的触觉三维力检测方法，通过采集触觉接触区域内弹性体的形变图像的变化，采用一系列图像处理方法，并且使用神经网络拟合的技巧，定性并且定量的刻画物理世界中的触觉、滑觉等，从而提供了一种多模态触觉感知装置，可以得到三维接触力、接触物体表面的温度及纹理等多种模态信息[2]。本装置打破了传统触觉感知装置单模态信息采集的现状，可在同一感知装置中集成受力、纹理、温度等信息的测量，检测触觉、滑觉、压觉三维接触力，获得高精度的接触纹理信息，实现了多模态信息的测量，并将这些信息综合到对一个物体的识别、抓取操作中，使机器人更加智能化、人性化。本装置具有实时性好，检测稳定，检测误差小，检测精度高的优点。 图1. 基于微视觉的多模态触觉感知装置结构图图2. 结合多模态触感装置的机械手02. 应用前景 本成果技术可应用于工业机器人、智能机器人、人机协作、医疗康复等领域，应用前景广泛。03. 知识产权 本成果核心技术已申请发明专利3项。04. 团队介绍 项目团队致力于研究具备自主决策和学习能力的机器人操作技能学习系统。团队包括孙富春、方斌、刘华平、宋亦旭四位教师，专注智能机器人灵巧精准操作研究，研制了拟人触觉的传感装置、多模态穿戴交互装置、残疾人假肢灵巧手、仿人感知灵巧手和变刚度软体手，在本领域发表论文40余篇，申请专利20余项，获得IROS2016机器人灵巧操作比赛冠军、IROS2017服务机器人操作比赛亚军、WRC2016最佳科技创新奖等。同时团队和河北清华发展研究院合作成立了人工智能及机器人研究中心，共同推动智能机器人的产业化发展。05. 合作方式 技术许可。06. 联系方式 邮箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn， fangbin@tsinghua.edu.cn

1.痛点问题 在临床医学实践过程中，会产生医学图像、电子病历、生命组学等多种类型的医学数据，这些数据能够从不同角度对患者的病情进行刻画。因此实现多模态临床医学数据的自动化和智能化分析，有利于推动国家健康医疗大数据产业的发展，助力“健康中国”战略的实施。 我国不同地区医疗水平差异较大，医疗资源在空间上分配不均。某些科室如影像科、病理科有较大的医师缺口，供需矛盾突出。这种供需不匹配的问题也造成了医生工作负担加重，患者等待检查结果周期变长等诸多问题。在当前情况下，短期内无法通过培养更多的新医生来缓解医疗资源供需紧张的问题。 为缓解上述问题，目前已有企业推出了基于人工智能的辅助诊疗产品，但这些产品大都针对单一模态的医学数据，无法从整体的视角进行辅助诊断和决策，辅助诊断的准确性仍有较大的提升空间。 基于以上痛点问题和产业机遇，我们希望通过技术创新，研发出一套有效的多模态医学数据智能分析系统，应用“多模态医学数据+人工智能”的技术模式，缓解当前医疗资源供需紧张的社会问题。 2.解决方案 本项目旨在研发对多模态医学数据进行有效整合分析的人工智能方法。处理的数据类型包括：患者的医学图像、电子病历、生命组学等多种模态的医学数据。针对医学图像数据，构建目标检测与分割、特征提取、相似图片检索等智能化算法；针对电子病历数据，构建分词、医学实体识别和标准化算法；针对生命组学数据，研究基因突变致病性预测的深度学习算法。上述多模态医学数据智能分析技术为基础，研发多模态医学数据智能分析的系列软件产品，为医院提供人工智能辅助诊断等应用产品。 3.合作需求 寻求与医疗机构、医疗设备耗材企业、远程病理运营企业开展相应的合作。

皮肤组织是人体最大的器官。它主要负责人体内部与外部的隔离与沟通，起到保护体内环境、排汗和感受外部刺激的功能。由于直接接触紫外光、化学物质等，皮肤的病变机率非常大。皮肤病能给患者带来瘙痒、疼痛、及各种美容问题，严重影响患者的身心健康，甚至影响患者的生命。因此，皮肤病的早期、准确的诊断和治疗至关重要。

Anter是以安全协作、自主运动、智能感知、行为决策为核心功能的多模态感知复合机器人。她开创了机器人协作、运动、感知决策的柔性工作模式，摆脱传统机器人位置固定、任务固定的结构化环境工作方式，适用于科研教育、工业移动作业、物流分拣、仓储管理、安防巡检、医疗服务、智慧零售等领域。

项目研发了一种集成位移传感功能的自传感磁流变阻尼器（DDSMRD），既能完成可控阻尼力的输出又能实现与位移呈线性比例关系的感应电压信号输出，具备阻尼力可控和相对位移动态测量的复合功能。进一步提高了车辆半主动悬架系统可靠性，并降低了系统成本。另外，由于采用双感应线圈差动缠绕，该 DDSMRD 具有抗干扰性好，感应信号强等优点。该自传感阻尼器最大输出阻尼力可达 1000N，可检测相对位移量±10mm，非常适合应用于道路车辆半主动悬架系统和座椅悬架系统的减振。

本发明公开了一种检测CP4?EPSPS蛋白的电化学免疫传感器及其制备方法和应用，基底电极表面依次经AuNPs?CMK?3分散液修饰，EDC和NHS的混合溶液活化，CP4?EPSPS抗体和硫堇的混合溶液共价结合处理。所述基底电极为玻碳电极，所述CP4?EPSPS抗体为纳米抗体。本发明的电化学免疫传感器具有灵敏度高、特异性强、仪器轻便易携带等明显优势，可以在生物大分子的检测方面发挥重要作用，具有广泛的应用前景。

提供一种高分辨率光学推扫卫星稳态重成像传感器校正方法及系统，包括构建单片TDICCD非稳态严密几何模型和虚拟CCD稳态成像严密几何模型，根据虚拟CCD稳态成像严密几何模型得到有理函数模型，建立单片TDICCD影像与虚拟CCD重成像影像的一一映射关系，从而根据原始的单片TDICCD影像生成传感器校正后影像。本发明技术方案结合虚拟CCD成像原理，利用多片TDICCD非稳态几何模型与虚拟单线阵CCD稳态几何模型定位的一致性，实现多片CCD影像的无缝拼接的同时，校正由平台震颤引起的影像变形，提供用户标准景影像和对应高精度RPC参数，便于后续图像应用。

本发明提供一种基于石墨烯/介孔碳纳米复合材料生物传感器及其制备方法。本发明包括采用水热合 成法制备石墨烯/介孔碳纳米复合材料，将其作为吸附酶固载材料；采用生物传感及电化学原理，通过将 丝网和喷墨印刷相结合的方法制作检测试纸，丝网印刷用于印制导电线路，采用非接触的喷涂方式将敏 感生物元件喷印到电极支持物上，其中喷涂材料的喷涂量和喷涂面积可以控制。纳米复合载体材料是在 石墨烯片层的两面生长介孔碳，制成石墨烯/介孔碳复合材料，将其作为载体固载酶，与生

技术结合了螺旋式电容传感器与圆环式静电传感器，通过螺旋式电容传感器的电容获得管内固相浓度，通过圆环式静电传感器检测管道中的颗粒与管道壁面以及颗粒之间的碰撞、摩擦、分离产生的静电噪声，采用互相关法快速获取固相流动速度；根据浓度与速度获取质量流量，实现对气固两相流的多参数测量。本发明是电容法与静电法的融合，发挥螺旋式电容传感器和圆环式静电传感器分别在浓度测量和速度测量方面的优势，简化了电极结构，提高了浓度、速度以及质量流量的检测精度和采样效率。

本成果解决了车体结构板件参数多、数量大，现有商业软件难以开展车体优化设计等难题，实现了车体结构的快速建模、高效模态分析和轻量协同优化设计，计算效率较商业仿真软件大幅度提高。同时，本成果还具有以下创新点： 1.研究车体结构材料的形状和构成特性，提出了基于图像识别的车体智能建模方法，关键节点的精准度可保持在95%以上，提高了车体结构在横截面维度建模的效率和便捷性。 2.研究车体截面的几何特性，采用向量化的计算方式对车体截面实现了特性表征，提高计算效率的同时也为后续轻量协同优化提供了支持。 3.探究车体结构的变形特点，提出CUF高阶梁理论的截面降阶和动刚度法轴向降阶方法，在保证精度前提下最大限度减小自由度，进一步提高了建模和计算效率。 4.研究车体结构的力学特性，结合机器学习等高效优化算法，构建结构尺寸、形状、拓扑优化设计模型，实现大规模多设计变量的轻量化及动力特性优化研究，计算效率与传统优化方法相比提高3个数量级，优化效果可提升10%左右。 5.本成果所用框架和算法均采用PYTHON语言编写完成，具有完全自主知识产权，可突破国外限制。