成果与项目的背景及主要用途：工业造型计算机辅助设计系统（IMDS1.0）是在天津市应用基础重点基金的资助下，根据工业设计领域的需求，将虚拟现实技术、虚拟人技术、IBMR 技术和全局光照技术、协同工作等多项计算机图形新技术应用于工业造型设计领域。在对这些新技术进行创新性研究的基础上，开发了支持工业造型设计的新型工具软件系统。作为支持工业造型设计的计算机辅助软件和工具，目前在国际上尚无专门的用于工业造型设计的软件产品，大多借助于机械、建筑、影视动画等 CAD 软件来完成设计。因此该项成果具有一定的创新性和先进性，该项目所研究的技术不仅对提升我国的工业设计水平具有积极的意义，并且在动画、虚拟现实等其他领域有着广泛的应用前景。技术原理与工艺流程简介：本项目面向工业造型设计领域的需求，对多项计算机图形学新技术进行了创新性研究。提出了适应工业设计特点的分布式虚拟现实协同设计环境；通过对基于图像的造型和绘制技术（IBMR）的关键环节研究，实现了基于图像的新型建模方法及全景图拼接功能，并消除了纹理变形；提出了逆向运动学和关键帧相结合的虚拟人底层运动控制手段，以及基于包容式结构和专家系统技术的虚拟人高层运动控制手段，为人机工程仿真测试提供有效的人体运动模拟手段。并利用整体光照算法，以实现几何形体的真实显示效果。 技术水平及专利与获奖情况：目前正在申请软件著作权。 应用前景分析及效益预测：目前，在国内外尚无专门为工业造型设计开发的工具软件系统,用户多采用建筑、机械等 CAD 软件作为支持工具，如 Pro/Engineer、EDS Unigraphics、EUCLID、AutoCAD、SolidWorks 或直接应用它们的造型和绘制功能或使用在这些软件系统中含有的支持工业造型设计的模块。这类软件一般均具有很强的造型能力，尤其是复杂曲面的造型。但在图形生成的质量上，很难满足工业造型设计的要求。一些影视制作、动画生成或图象处理软件系统也常被用来进行工业造型设计，如 Alice Wavefront、MAYA、3DS Max、Photoshop 等。它们虽在图象效果和动画生成上各有独到之处，但在模型表示和数据结构上均未考虑与造型设计相关的结构和功能设计以及之后的人机工程测试环节。随着改革开放的日益深入，尤其是面临着加入 WTO，人们已开始逐步认识到工业造型设计对产品的市场竞争力、企业形象的重要性，都将会把产品造型设计放在非常重要的位置上来，相应的对工业造型设计工具的需求就会升高，将会有很大的用户群，因而将会有非常好的市场前景。 应用领域：工业产品造型设计、人机工程仿真测试、计算机动画等领域。 

成果描述：本课题采用理性设计的策略，通过基因重组的手段构建杂合抗菌肽LfcinB-P-CB，具有活性高、稳定性强、无毒等优点。通过对抗菌肽工程菌发酵优化，及抗菌肽纯化、制剂工艺研究，建立中试规模的抗菌肽制剂的制备体系。抗菌效果达到杂合肽LPCB与Amp（50 μg/mL）抑菌直径之比大于1.0；耐热性强，在100 ℃条件下维持3 h活性无明显降低；有一定的耐酸碱性，在pH 2~10的环境中仍能保持较高的活性；安全性高，对真核细胞几乎无溶血性；实现杂合抗菌肽LfcinB-P-CB在畜禽生产中的应用，解决抗生素等化学抗菌材料造成了日益严重的环境问题，降低某些物质会以原型或代谢物形式排泄造成环境污染使环境中出现耐菌株的可能性，从而给人类生存环境构成危害。市场前景分析：据国外报道，欧洲各国的养牛业、养猪业及养禽场无一例外普遍在配合饲料中添加了上述兽用抗生素作为“动物生长促进剂”。泰洛星已成为当今世界上头号兽用抗菌剂，去年泰洛星的销售额高达2.75亿美元。我国当前的动物养殖面临越来越严峻的疫病困扰，因此抗菌肽产品在动物保健方面的开发和应用在我国需求巨大。2010年全国动物用抗菌肽类产品年销售额接近一亿元，但抗菌肽的总市场容量至少超过100亿。因此本项目开发的抗菌肽具有广阔的市场前景。与同类成果相比的优势分析：抗菌效果达到杂合肽LPCB与Amp（50 μg/mL）抑菌直径之比大于1.0；耐热性强，在100 ℃条件下维持3 h活性无明显降低；有一定的耐酸碱性，在pH 2~10的环境中仍能保持较高的活性；安全性高，对真核细胞几乎无溶血性；

农田信息的快速准确获取与精准管理是实现化肥和农药减施增效的重要途径。该成果针对农作物生长环境及不同生长阶段水分、养分和病虫害等关键信息难以适时、全域、准确获取的瓶颈问题，在国家及省部级项目的资助下，攻克了"地-空-星"多尺度信息快速获取与融合及肥水药精准管理关键技术。

农作物生长环境及不同生长阶段水分、养分和病虫害等关键信息难以适时、全域、快速准确获取，地面定点测试、无人机低空监测和卫星大面积遥感的地－空－星三位一体多源信息获取与融合技术体系，充分发挥了地面定位涓星的灵活精确、无人机检测主动快速、卫星遥感高效面广等综合优势，满足了全周期、全天候、大面积、低成本信息获取与肥水药精准管理要求，在农业生产中具有重要意义。传统农田信息的地面点测量效率低、成本高，无人机监测载荷小、作业面积有限，卫星遥感分辨率低、受周期性和云雾影响，单一检测手段难以满足精准生产管理要求。 浙大团队研发了农田定点信息地面车载动态快速获取技术与装备、田块尺度作物信息无人机低空遥感高效获取技术与装备、区域尺度农田信息卫星遥感解析和多源融合技术与系统，解决了地面实测信息、无人机低空感知与卫星遥感信息的时空融合难题，在省域土壤缺水量与墒情预测、省／市／县三级耕地地力管理与测士配方施肥、田块肥水药精准管理进行了广泛应用。 该成果总体达到了国际同类研究先进水平，其中在多尺度农田信息快速获取与融合技术、无人机变量喷药作业技术及肥水药一体化变频控制和喷施技术等方面处于国际领先水平。 近三年在全国20多个省市（区）推广应用，累计综合效益13.7亿元，社会、经济和生态效益显著。

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。

该产品系统能对发动机的缸盖零件进行自动的加工工艺的编制，避免了由于人为的 因素可能产生的工艺错误而给企业带来巨额损失和灾难性打击。项目成果可以应用于其 他汽车及其相关行业。该软件系统能够对五气门缸盖的国产化，以及对改进型和新 的 发动机缸盖的生产线提供建议和工艺规划。 该软件系统荣获 2003 年 6 月“上 海国际汽车城首届创新人才精英赛创新奖”。

钢铁企业的产成品具有重量重、体积大、单位价值高等特点，其库存与生产、销售、质检、发运等都有密切的联系。本项目充分考虑了钢铁企业成品库存管理中的各种特殊问题，是为钢铁企业量身订制的库存管理系统。本软件系统的主要功能如下： 入库管理：以在线实时入库为主，离线手动入库为辅的入库管理。入库信息包含生产信息、质量信息和合同信息等； 定位管理。提供精确定位功能，有效地管理库存产品，避免产品混淆和遗失，提高装车发运的效率； 配货管理。依据发运计划和发运方式，将产品按照不同的规则进行组配，以便于出库和装车； 出库管理。基于精确定位和配货信息，实现高效的出库管理； 台帐管理。提供详尽的库存台帐信息，便于查询分析和生成报表。

对钢铁企业制造执行管理系统（MES）中的订单数据、生产计划数据、作业计划数据、生产过程数据、生产实绩数据、质量数据、设备状态数据、库存数据等进行全面管理。包括完整的数据结构、数据分析功能、数据共享机制，以及与生产过程系统（PCS）的接口、与企业资源计划（ERP）系统的接口。

在冷轧生产过程中，生产机组、原料库、中间库、成品库以及与热轧之间的供料关系非常复杂，本项目通过综合考虑产品需求、工艺条件、库存和设备状况的冷轧供料计划模型，以及基于动态生产物流和实时生产状况的冷轧物流过程仿真模型，对冷轧供料中的物料平衡、库存水准、批量大小和机组切换方式进行优化管理。