项目阶段:在研

一、 项目简介提出了低压电器试验的基本理论、试验方法及抽样方案；研究了电器试验数据的高速采集与处理技术，实现了电器试验参数的实时测量、分析和在线显示；研究了电器电弧图像的高速采集与处理技术，首次将高帧频CCD用于电器电弧图象的动态拍摄，设计了独特的直管纤维镜、目镜和析光镜的结构；研究了电器试验的测控技术，实现了继电器、接触器、断路器和剩余电流动作保护器（漏电开关）等典型电器产品试验的自动控制与检测。二、 技术指标本项目综合了课题组十多年的理论研究和应用研究成果，发表学术论文68篇；通过本项目的研究培养出博士6人及硕士16人，破格晋升高级职称共11人次；并获河北省科技进步一等奖1项，天津市科技进步二等奖1项。于2002年荣获国家科技进步二等奖。三、 推广应用情况该成果已应用到国内主要电器检测中心、试验站和机械工业及信息产业系统众多大型企业；其专著被河北工业大学等高校电器学科研究生选为教材使用，并被中国电工技术学会所属学术团体多次举办的电器试验学习班选为教材。 电器电弧图象的动态拍摄系统照片    控制电动机负载的继电器电寿命微机控制与检测装置照片

提出了基于表面等离激元和碳纳米管的三维光电混合集成系统，该系统与现有的COMS制备工艺兼容，可以实现光子学和电子学的三维集成和互联，为解决集成电路的速度瓶颈提供了一种方法。他们演示了几种集成回路，包括在片光操控回路、波长和偏振复用回路和具有COMS信号处理电路的集成模块。Fig. 1. Integration of plasmonic-enhanced detector with carbon nanotube (CNT) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) signal processing circuits. a, Schematic of the 3D integrated circuits, consisting of bottom-layer passive WFSAs and metal connection lines, in-between HfO2 dielectrics and Au cross-layer connection lines, and top-layer plasmonic receiver and CNT CMOS signal processing circuits. b, Output characteristics of the plasmonic-enhanced barrier-free-bipolar diode (BFBD) and the normal BFBD under the illumination at "λ" =1200 nm. c, Electric field pattern of the La=320-nm SA. d-e, Transfer (d) and output (e) characteristics of the CMOS. f, VTC curves of the CMOS (blue line) and the 3D integrated circuits (red line). Inset is the corresponding equivalent circuit diagram of the 3D integrated circuits. g-i, Statistical figures of merit of the deep-subwavelength modules, including photocurrent (g) and photovoltage (h) of the BFBD as well as on-state current of the CMOS (i). 这种三维集成系统的优点包括：1. 使用低温COMS兼容制备工艺，可以在单片集成回路中集成光子学模块、电子学信号处理系统和存储系统；2. 利用具有原子厚度的碳纳米管材料以及金属工艺，使得光子学集成和电子学集成在材料上兼容；3. 基于表面等离激元使得光子学器件尺度可以和电子学器件尺度相近，便于集成；4. 碳纳米管的工作波段可以覆盖整个通讯波段，这是硅材料无法做到的；5. 光电探测器工作于光伏模式，可以减小能耗。该工作是首次利用原子厚度材料实现三维光电混合集成，可以实现更小的尺寸、更快的速度和更多的功能，同时，有可能解决电子学集成回路在速度上的瓶颈。

福州大学至诚学院孙磊教授为第一作者、物信学院陈恩果副教授为通讯作者、郭太良研究员为第三作者，在材料工程领域国际权威期刊《陶瓷国际》（英文刊名：《Ceramics International》）上发表的题为“Al2O3过渡层优化对ZnO量子点与CuO纳米线复合结构的场发射增强作用”（英文题为“Field emission enhancement of composite structure of ZnO quantum dots and CuO nanowires by Al2O3 transition layer optimization”）的论文。 本论文研究ZnO QDs 与传统一维氧化物CuO纳米线（CuO NWs）异质结构，以一维氧化物纳米棒为基体为 ZnO QDs 提供良好的定向电荷传输，同时 ZnO QDs 的表面改性又能改善基体的场发射性能，提出了详细的电势叠加效应和形成机制。鉴于 ZnO QDs 在 CuO NWs 表面呈现孤岛状分布且生长密度低，通过表面改性工程利用原子层沉积(ALD)工艺先在 CuO NWs 基体上沉积 Al2O3 薄膜，均匀的 Al2O3 薄膜为 ZnO QDs 的生长提供了良好的成核表面，同时可以降低基体表面的电子势垒高度。这种金属氧化物异质结构在很多应用中都具有重要的意义，特别是由于表面积大大增加，异质结密度提高，具有固有光捕获效应等优点。研究成果为改善单一纳米材料器件的场发射性能提供了有效途径，也为制备新型结构的场发射器件奠定理论基础。

本项目采用FPGA加ARM的硬件处理平台，实现电网一次侧电压电流数据采集和多通道接收处理，并依据IEC618509-1/2标准实现将采样值通过光纤传输系统发送，通过上位机接收，可用解析软件对报文进行解析，对一次波形进行还原。

一、项目简介 康复训练机器人是近年来出现的一种典型人机合作系统，其主要作用是协助患者保持平衡能力和帮助患者实现运动功能的恢复性训练，由于患者与机器人在同一物理空间, 因此对机器人的柔顺性、安全性提出了严格的要求。鉴于绳索牵引并联机构作为一种新型的并联运动机构，具有结构简单、惯性小、柔顺性好等优点，而且不存在刚性体的碰撞、冲击等缺点，非常适合于康复机器人的驱动控制。 二、前期研究基础 目前本研究团队对绳牵引并联机器人技术已有广泛深入研究，针对飞行器标模所构建的原理样机，采用八绳牵引的六自由度冗余约束并联支撑技术，该系统具体包括机械传动子系统（采用八绳布置方式，通过万向滑轮，分别连接飞行器模型与电机驱动端）、运动控制子系统（采用伺服电机、多轴运动控制卡和伺服驱动器，基于并联机器人技术的智能鲁棒控制方法，实现对期望轨迹的高精度跟踪）、模型位姿测量子系统（采用相机、陀螺仪和加速度计等多种传感器，实现对模型运动轨迹的高精度动态测量）、绳拉力和气动力测量子系统（在试验模型设计了内置式六分量测力天平，以实现对气动力的实时监测）。 结合医疗康复的实际需求，将进行绳牵引并联康复机构方案设计，系统运动空间与运动学、动力学分析等；采用智能传感器技术与控制技术，搭建原理样机并进行实验验证，最终实现康复机构的高可靠性与高安全性运动训练。 三、应用技术成果（1）应用技术成果（文字加图片） 截止目前，本课题团队研究的绳牵引并联机器人技术在四项国家自然基金的支持下，不仅在实验室搭建了多功能原理样机（图1），更在实际风洞单位进行了试验验证（图2），表明了相关科技术的可行性和有效性。 拟将绳牵引并联机器人技术应用于医疗康复方面，如骨盆运动、步态训练以及腕关节恢复等，相关示意图如图3-4所示。 四、合作企业 拟与校内相关学院与附属医院合作。

该项目来源于部级科研课题，主要以精密传动系统为研究对象，建立了动态传动精度模型，分析了传动系统中各零件的加工误差、装配误差、间隙及齿轮啮合刚度、轴承刚度等因素对传动误差的影响；开发出传动误差测试系统，实现了传动误差的高精度测试，其测试精度为±2角秒，并可分析传动系统单项传动误差和各次谐波。 该传动误差测试系统可广泛应用于各种精密传动系统的误差测试与分析中，如齿轮机床、数控机床、精密减速机、工业机器人等的传动系统中。该项目由一支从事多年传动系统设计、制造的高水平科研团队承担，多年一直从事该产品的开发，积累了较丰富的设计制造经验，承担了多项国家863课题、国家重大专项课题、省部级课题等。

柔性电子纸显示具有低功耗、轻薄、可读性强等优势，广泛应用于户外显示、广告牌、电子价签、电 子书阅读器等，其中彩色化、快速响应电子纸为主要的技术难点；瞄准此一趋势，本团队近年来对电子纸 显示相关材料、工艺、驱动和系统集成进行了系统的研究，主要工作包括： （1）材料端：黑白/彩色粒子带电修饰、电子墨水配方调制、微胶囊的合成； （2）工艺端：胶囊涂布液调配/涂布/成膜工艺、防水氧封装、介电层改性； （3）驱动/系统集成端：驱动波形设计、基于机器学习的残影识别、大尺寸电子屏幕拼接技术。 在此基础上，目前已实现快速响应的电子纸膜片制备（响应时间比传统提升80%以上）和基于转印工 艺的全彩化彩色电子纸（三个亚像素的色域达到NTSC 13.7%，四个亚像素的色域达到NTSC 6.04%，高于 彩色滤光膜法3.14%）；在应用端，完成了大尺寸柔性彩色电子纸样机demo（31英寸），在后期的应用场 景上，还将包含电子纸艺术品装饰、可拉伸及纸基电子纸的制备，逐步建立起从材料、工艺、驱动系统到 器件应用的一体化产业规划。目前，相关技术积累已完成一项国家高技术研究发展计划（863计划）

目前癌症中的胰腺癌仍是临床治疗的难题，由于症状隐匿，发病迅速，预后差，使胰腺癌的发病率和死亡率逐年上升，延长胰腺癌症患者生存区、提高生存率和生 存质量，是国内外科学家关心的重要课题。钴依赖的蛋氨酸合成酶（MS）是叶酸类代谢 酶，对正常细胞和肿瘤细胞敏感性差别更大的靶酶，针对其作用机理，设计合成了活性 小分子A13，具有优于吉西他滨的治疗胰腺癌的活性。 A13化合物经过两次不同机构肿瘤细胞测定，确定其抗胰腺癌和肺癌活性。与山东省药学科学院合作，测定人胰腺癌PNCA-1裸鼠移植瘤模型抗肿瘤作用。设置5-FU对照组，吉西他滨对照组和模型对照组，A13尾静脉注射给药，隔天给药时间为21天。实验结果是A13在60 mg/kg和120 mg/kg剂量条件下对人胰腺癌裸鼠移植瘤的生长的抑 制作用，相对肿瘤增值率分别为55.97%和39.63%，结果优于5FU（59.04%）和吉西他滨 （49.21%），对体重和饮食没有影响，各脏器解剖观察未见毒性病理变化。对照吉西他滨 组裸鼠表现出明显体重下降和饮食受阻。A13化合物在模拟大肠液16 h能保持稳定，在 血浆中96 h能保持稳定，为后续动物实验确定给药方式和给药时间。对肺癌SPC-A-1裸 鼠移植瘤小鼠也有治疗作用，A13的肿瘤相对增值率与培美曲塞对照组相当。