汽车关键零部件及系统建模；汽车参数匹配设计与优化；汽车控制策略开发与验证（整车控制策略、部件控制策略）；模型的车用总线通讯网络设计与验证

成果简介：服务机器人具有人类外形特征，更容易适应人类生活环境，可以和人类进行友好的沟通与交流，可以帮助人类完成一定的工作，是未来与人类友好共处的先进机器人的重要代表，具有广阔的应用前景。由北京理工大学研制的高仿真机器人在服务机器人关键技术的基础上，采用硅胶制作机器人的头部、面部表情和部分四肢，并配以语音交互、面部表情、多媒体娱乐、舞蹈动作设计与规划等多项功能，使高仿真机器人从外观到内在更接近人类，通过在工程化、可靠性及其产业化方面开展的有效工作，构建了满足实际需要的模块化高仿真机器人，并在上海世博会

【技术背景】 焊接工艺仿真软件，主要针对焊接温度场、流场、应力场、变形等问题，利用数值模拟方法找到优化的焊接工艺参数，如焊接电流、焊接电压、焊接速度、层间温度、夹具条件、焊接顺序等，旨在改善产品制造质量，提高产品服役性能。焊接工艺仿真软件是结构设计与生产制造的桥梁，通过焊前模拟计算，优化结构设计与工艺参数，形成“仿真-验证-优化-制造”的生产模式，减少对人工经验的依赖和大量非必要的试错试验，节省材料，缩短研发周期，提升生产效率，降低成本。 【痛点问题】 目前在焊接工艺仿真软件研发方面存在三大痛点： 一、国外专用焊接仿真软件，已渗透到我国国民经济和国防军事的多个领域，存在较大 “卡脖子”风险； 二、焊接模拟仿真技术一直面临精度与效率难以兼顾的难题，尤其是面对大型复杂构件的焊接模拟中，网格数量高达百万级甚至数千万级，即使是国外焊接工艺仿真软件其计算效率亦难以接受，失去了仿真的价值和意义； 三、面对集成电路制造对钎焊和固相焊数字化技术迫切需求，国内外并无相关焊接模拟软件。 【解决方案】 本技术开发的具有完全自主知识产权的国产InteWeld焊接软件，能够高精高效的计算焊接温度场、流场、应力场以及焊接变形，解决了国际上大型焊接结构模拟仿真长期存在的精度与效率难以兼顾的难题，快速优化焊接工艺参数、焊接顺序、工装夹具等工艺参数；还可对近年来新发展的电弧-激光-磁场多场复合焊接技术、真空激光焊接技术以及集成电路发展迫切需求的固相焊、钎焊等技术等实现初步的工艺仿真模拟。可为企业提供一种“结构设计-仿真模拟-验证试验-优化设计-生产制造”的研发生产新模式。

随着全球对可持续发展和环境保护意识的日益增强，新能源并网的需求呈现出爆发性增长的态势。与此同时，为了提升能源转换效率和电网稳定性，电力电子设备开关频率的要求也随之水涨船高，这对相关的测试技术和设备提出了更为严苛的挑战。面对这一系列复杂而紧迫的测试需求，远宽能源凭借其在新能源测试领域的深厚积累与创新精神，适时推出了全新一代MT 8060实时仿真器。该产品专为应对大规模新能源场站、高频率电力电子开关等现代电力系统测试挑战而设计，旨在为用户提供高效、精准、可靠的测试解决方案。

一种运行着实时操作系统的半实物仿真计算机，用于高校科研人员或企业研发测试工程师进行控制器开发测试或控制算法理论验证的半实物仿真测试平台，具有数字模拟量信号输入输出、传输、计算处理等仿真编程功能。为电力与能源行业的用户创造安全便捷的实验测试环境，帮助快速验证控制算法、测试故障工况以及获取实验波形， 大幅提高新产品技术预研、控制算法优化、产品迭代与后期测试的效率。

产品详细介绍Prescan自动驾驶仿真软件一、简介PreScan是德国Seimens西门子公司旗下汽车自动驾驶仿真软件产品，Prescan是以物理模型为基础，开发ADAS和智能汽车系统的自动驾驶仿真平台。支持摄像头、雷达、激光雷达、GPS，以及V2V/V2I车车通讯等多种应用功能的开发应用。 PreScan基于MATLAB仿真平台，主要用于（ADAS）汽车高级驾驶辅助系统和无人自动驾驶系统的仿真模拟软件，其包括多种基于雷达，摄像头，激光雷达，GPS，V2V和V2I车辆/车路通讯技术的智能驾驶应用。支持模型在环（MIL），实时软件在环（SiL），硬件在环（HiL）等多种使用模式。北京津发科技股份有限公司作为德国Siemens西门子公司正式签约合作伙伴，旨在进一步加深双方商业、技术合作，开辟新市场，为无人驾驶领域贡献积极力量。二、软件概览智能汽车自动驾驶仿真系统在PreScan中的仿真实现如下图所示。智能驾驶仿真实现      特点1. 场景工况      交通要素数据库快速场景构建Euro NCAP   ×11NHTSA ×12ISO ×19ADAC ×9eValue   ×4Opendrive importerOSM importerIBEO importerGIDAS/CIDAS importer2. 传感器&通讯 19种传感器类型包括Mono cameraStereo cameraFisheye cameraRadarLidarUltrasonicAntennaRadioDSRC V2XLane marker sensorObject sensorDepth sensor3. Matlab Simulink 基于Matlab Simulink平台4. 执行器&人机界面 车辆动力学模型PreScan modelCoupling to 3rd party   modelAMESimLMS Virtual.Lab MotionCarSim………三、详细功能软件详细功能 特点描述交通场景建模型 ●Roads 道路模型●Database of road types 道路数据库●Environment 环境模型●Road users 道路使用者●Weather & Lights 天气光照传感器模型 ●Camera, fisheye, mono, stereo摄像头、鱼眼、单目及双目摄像头●Radar 毫米波雷达●Laser and lidar   激光雷达●Ultrasonic   超声波雷达●V2X sensors   车车/车路通讯传感器●Ground truth sensors 真值传感器●Ground truth Sensor   真值传感器ADAS algorithm implementation   控制算法仿真集成 ●Model in the Loop   模型在环通过MatLab/Simulink平台，可以引入各种编程工具开发的算法代码。●Hardware in the Loop   硬件在环也可以直接引入ECU硬件，构成硬件在环试验台Driver model驾驶员模型 ●根据理想路径以及车辆当前位置计算车辆转角信号输出。●根据理想速度以及车辆当前速度计算油门、刹车信号。不再遵循原先定义的路径。●Driver in the loop   驾驶员在环Vehicle actuation modelling   车辆执行器建模 ●2D bicycle dynamics model 2D动力学模型●3D two track dynamics model 3D动力学模型●6DOF sprung body à x, y, z, roll, pitch, yaw 六自由度车辆状态计算●Usage: on PreScan’s 3D roads (i.e. roads with a height profile)   适用PreScan 3D路面仿真●3rd party dynamics model import 外部车辆动力学模型导入Test Automation (TA) 自动化测试 ●Select variables (GUI)   选择自动化测试参数●Set-up variables (MATLAB)   使用模板编写自动化测试脚本●Run test automation script (MATLAB)   运行脚本●Compare results (MATLAB)   获得自动化测试报告Demos ●PreScan标准安装包自带128 个demo场景，所有的场景模型以及系统控制算法完全对用户 开放●PreScan标准安装包自带19个智能驾驶系统传感器●PreScan标准安装包自带30多个智能控制算法模型，所有系统控制算法完全对用户开放、可编辑修改●PreScan标准安装包自带43个交通道路参与者及执行器，并支持导入用户自定义的第三方3D模型●PreScan标准安装包自带134个ADAS仿真系统模型，这些案例所含的场景模型、系统控制算法、执行器模型完全对用户开放功能插件 ●大规模交通流自动生成器●IBEO扫描数据自动转换为PreScan仿真场景●IBEO扫描数据自动转换为PreScan仿真场景●摄像头物理模型●基于统计学性能的雷达模型●GIDAS事故数据库自动导入PreScan仿真场景●升级版车车通讯传感器模型●PreScan和PTV Vissim软件耦合计算四、应用案例1.MCity使用PreScan验证测试场设计2.车道保持系统硬件在环（HIL)测试平台3.自动驾驶系统硬件在环（HIL)测试平台4.自适应巡航/自动紧急制动系统ViL测试平台5.基于Nvidia PX的人工智能硬件在环测试平台

通过多种仿真技术，分别从CELL级、PACK级、整车级对产品进行设计验证..

一、全身模拟人 *1、全身针灸模拟人设有≥300个穴位传感器（穴位应包括常见病针灸处方中的十四经穴和奇穴）。穴位点以LED灯光的形式呈现，软件端可控制穴位灯光的开启与关闭。 *2、全身模拟人：点穴模拟人模拟一成年男性，身高170CM，模拟人为整体结构（非四肢拼接而成），四肢均可自由活动。 3、针灸模拟人全身均为真实柔软的仿真皮肤、仿真实皮下与肌肉组织、手感真实触有弹性仿真皮肤有非常好的柔韧性。同一位置针刺多次不会出现明显孔位，表面形状、触摸手感均与人体无异，非常的真实。 *4、仿真模拟人体内有完整的全身骨骼仿真结构、四肢骨骼可活动，有良好的弯曲的功能。体内有完整的骨骼仿真结构,真实的展示各部位骨性标志。全身各部位关节为金属构件连接，灵活、牢固可任意摆放各种点穴取穴体位。 5、体表解剖标志明显，有明确的脊柱骨凸点、肋骨凸点、乳头、肚脐等定位特征点，并可进行点穴定位。 6、具有逼真的口腔(牙齿、舌、悬雍垂等)及气道(会厌、声门、气管等)。 7、模型材料采用了无毒、无害的环保级材料。 8、模拟人与软件之间支持有线与无线两种连接方式。 二、实训功能 *1、软件系统中打开经络或穴位，全身针灸模型人可亮起相应穴位灯。 2、每个穴位都是独立传感器，单个传感器故障不影响整个系统的使用，每个穴位传感器支持单独拆卸更换。 *3、在全身模拟人上针刺某一穴位，软件系统自动播报该穴位点名称，并跳转到相应位置，并以高亮显示，在软件中点亮某一穴位，模拟人上对应的穴位亮起。 4、可在全身模拟人上根据骨性标志、体表标志等不同取穴方式进行真实人体取穴。 *5、实时实训：针对全身的穴位可以分经络进行单独展示，配合全身模拟人进行针刺练习，触发穴位后软件进行实时响应，系统可实时显示该穴位的名称、国际代码、点位、解剖位置、主治、操作等信息，同时播报其穴位名称。 6、穴位提示：可以单独控制单一穴位的灯光提示，方便认穴练习。 7、经络练习：可以点亮一条或多条经络穴位进行相关经络学习。 8、多穴练习：可针对性的点亮多个穴位进行练习，系统给出实时反馈。 9、模型穴位灯光可实现经络的循行走向。 10、支持分层感知功能，在人体模型穴位上进行按压时，软件同步显示按压力度、按压时长及按压感知层次，并实时以视图形式呈现按压力度变化。 11、具备压力反馈功能，可根据穴位，设置不同耐受阈值，在进行按压时以视图形式呈现按压力度变化和按压时长信息。 12、系统具备压力反馈功能，穴位按压时，可调控反馈按压力度大小。 三、软件功能 1、系统包含经络腧穴解剖、点穴训练、综合病例训练、发布点穴考试等功能。 2、穴位认知包含包括十二正经、十二经别、奇经八脉共32条经脉，包含362个经穴，50余个经外奇穴。点击该穴位可直观了解穴位所在位置。针对每条经络及穴位的点位、解剖位置、主治病症、针刺手法均有详细释义，并可以利用虚拟数字人体模型交互操作使用。 3、解剖系统：包含骨骼系统，关节系统，肌肉系统，消化系统，神经系统，动脉系统，静脉系统，淋巴系统，皮肤系统，呼吸系统，泌尿生殖系统，内分泌系统等人体数字虚拟系统，方便理解中医穴位在人体结构中的毗邻关系。在系统中可对数字人体进行拆分、隐藏等多种解剖功能的操作。 4、经络循行：通过三维动效形式展示，可直观了解人体经络循行。 *5、可对数字模型进行放大、缩小、平移、一键初始状态、一键返回主页面，可前、后、左、右、上、下六视图切换三维模型视角，对任意界面进行截图保存等多种操作。 6、系统设有多种背景颜色适配多种场景。 7、语音功能：针对详细注解内容，进行对应的语音讲解。 8、透明功能：可一键透明皮肤、肌肉、骨骼，也可以调节不同层级的透明度，利于学习针灸腧穴对应的内部解剖结构。 *9、身体层级：可以对皮肤、肌肉、骨骼、动脉、静脉、内脏、神经进行隐藏和显示。 10、文字介绍：点击任意腧穴都可以显示其名称、介绍等信息。 11、即触即显：任意点击某个腧穴/某个解剖结构，可以立即显示其名称及对应结构注释。 12、搜索：输入穴位名称、拼音或代码，可在三维人体模型上快速定位到该穴位。 13、歌诀背诵：包含井荥输原经合歌、八会穴歌、络穴歌、郄穴歌、八脉交会穴歌、背腧穴歌等针灸歌诀。 14、腧穴定位体表解剖标志具备20余个重要人体解剖标志位置，可一键显示全部体表解剖标志定位点。 15、骨度分寸：以《灵枢·骨度》里的人体各部的分寸为基础，用于腧穴定位的方法。根据当前学习的穴位，一键获得根据骨度折量定位法得出的位置信息，更方便腧穴认知。 16、对称穴位：不仅可以学习单侧的经络穴位，更方便进行对侧穴位的认知学习。 17、重置或复位：一键恢复三维模型至初始状态。 *18、常见的危险穴位具有特殊标记，详细信息包含针刺异常情况表现及情况处理。 19、支持按部位显示/隐藏虚拟人体模型，可分为全身、头部、躯干部、上肢（左）、上肢（右）、下肢（左）、下肢（右）等多种模型状态。 四、取穴模块 1、取穴训练 1.1、可在模拟人身上进行全部穴位的取穴模拟。支持不少于400（单穴）个穴位的取穴练习。 1.2、系统可随机挑选10个穴位进行训练，操作结束后，系统实时给出评分，成绩单可查看每个穴位的操作过程和分值记录。 1.3、在软件虚拟人体上进行穴位的寻找与确认，实时反馈取穴位置的对错，亦可随时查询所练习腧穴的正确定位，以便即时纠正及再次练习巩固，结束训练后可自动生成训练记录。 1.4、支持以全国针灸推拿临床操作技能大赛的腧穴定位比赛规则随机出题。 2、专项取穴训练 2.1、具备教师指定和自主选择功能。 2.2、教师可以设置题组数目、组题形式，支持系统随机组题和自定义组题。 2.3、教师可自行设置取穴形式，支持一键发布训练穴位。 3、综合病例训练 3.1、包含头面躯体痛、内科、妇儿科、皮外伤科、五官科、急症等多科室的病例针灸治疗内容。 3.2、包含头痛、面痛、腰痛、面肌痉挛、落枕、颈椎病、漏肩风、坐骨神经痛、晕厥、眩晕、中风、高血压病、痹证、胁痛、痴呆、不寐、心悸、水肿等病案诊断、治疗方法。 3.3、每个针灸病例考题作答后系统自动给予正确答案对比。 4、发布取穴考试 4.1、试题类型支持智能针灸全身人身上针刺取穴和系统虚拟人身上取穴，教师可分别设置每个穴位的考核形式。 4.2、考试穴位支持按照设置的常用穴位和非常用穴位自动随机生成，支持按经络、部位等自主选择穴位生成。 五、配置清单 1、全身针灸仿真模拟人一具。 2、65寸落地式触控交互系统一套，配备可移动式支架。 3、可升降按摩床一台。 六、中医针灸数字人系统V1.0 一套