本发明公开了一种实时跟踪运动目标区域的智能监控装置,包括一视频输入设备、一视觉分析系统和一网络输入输出设备。为了高实时高精度地进行运动目标的跟踪,该系统采用了基于模型动态切换的目标跟踪算法,通过对遮挡状态的有效判定,对未遮挡的单运动目标采用基于区域跟踪的简单快速模型,对相互遮挡的复合运动目标采用基于SIFT特征的窄基线图像匹配模型,系统结构简单、高实时高精度、可扩展性强,具有有线以太网和无线GPRS多重网络接入功能,有效的实现了运动目标区域实时跟踪功能。

本项目获江苏省科技进步奖；中国食品工业协会科学技术奖；中国轻工业联 合会科技进步奖；教育部科学技术进步奖。 1、项目简介 项目充分开发我国特色凹凸棒土（简称，凹土）资源，通过矿物学、化学、 食品科学、环保工程等多学科交叉研究，首先从纳米尺度研究凹土的形貌、成分、 结构特征，发现了赋予其多种特殊性能的“纳米孔”和特殊晶体结构，以及影响3 其性能充分发挥的纳米孔道、晶体排列和表面性质等缺陷，建立了凹土晶束解离 及其孔道复生与活性点的再生与扩生、恢复凹凸棒土晶体的特有堆积状态，建立 了凹土增值加工关键技术和清洁生产工艺，开发出食用油脱色吸附剂、有机凹土 废水处理吸附剂、凹土基干燥剂等系列产品。

面向物联网研制一类适合无线传感网络环境下使用的智能家居无线控制系统，该系统基于Zigbee协议，远程控制家居生活中的各类电器设备，还可对房间中的烟雾进行检测和报警（自动拨打设定电话）。

含镧、钇元素的低碳钢焊条（ZL200810020043.0）和原J422焊条相比，熔敷金属的冲击韧性提高了38.8%，延伸率提高了25%，抗拉强度提高了11.9%，屈服强度提高了10.9%，硬度却不下降，焊条制造成本仅提高8.33%。含氧化铈的低合金钢焊条（ZL200710020978.4）和J557焊条相比，熔敷金属的抗拉强度提高了43.27%，屈服强度提高了52.11%，冲击韧性提高了26.49%，而硬度却不下降，焊条制造成本仅提高2.1%。但和相应性能的碱性焊条相比价格却减少了25%。新型焊条适合与焊接低合金钢、中碳钢的焊接。该项目的推广能够推动经济和社会的发展。保守计算每年生产J422和 J557共2万吨，每1公斤的焊条价格是相应碱性焊条的75%，即最少可节省0.8元，则2万吨可节省1600万元。

一种木工支罗钻组合机床的装夹分度进给装置，主轴箱中有主轴夹紧液压缸和主轴夹紧压杆，有上下两个完全相同内有支罗钻夹紧拉杆的主轴，主轴内还有支罗钻定位元件，主轴前端有主轴夹紧装置，中间有支罗钻夹紧液压缸，后端有丝杠螺母机构，主轴套上有与齿条液压缸连接的主动齿轮相啮合的被动齿轮，有连接主轴的传动键。该装置能满足木工支罗钻直径和长度尺寸的需要，能自动夹紧支罗钻和主轴，能实现主轴的分度运动和铣螺旋面回转加工进给运动，自动化程度高，大大降低了工人的劳动强度，帮助木工支罗钻组合机床一次装夹同时完成两个支罗钻铣平、斜、螺旋面的加工，节省了加工辅助时间，大幅度地提高了支罗钻的加工生产效率。

一、项目简介 自动导航运输车（Automated Guided Vehicle，AGV）是装有自动导航装置，能够沿规定的路径行驶，在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆。广泛应用于汽车制造、电子、纺织、食品、烟草、物流仓储等行业和领域。 2016年中国AGV市场销售量7350台，市场规模达12.08亿元，同比增长37.7%。2017年中国市场AGV销量有望突破10200台，同比增速超38%。特别是新一代完全柔性的AGV机器人将在各种场景下得到应用，新的AGV增量市场正在酝酿过程中。 当前AGV主要导航方式为有轨导航（固定路径）和无轨导航（柔性路径）。传统有轨导航AGV主要采用有轨导航方式，虽然简单易行、路径跟踪可靠性好，但灵活性和柔性差；新的激光导航方式，在应用时具有更高的柔性，但目前大多数是采用反射板和三角定位原理进行，其灵活性和柔性受到限制。 无轨导航AGV不需要任何场地施工、具备自由路径导航和智能避让能力的AGV，越来越受到行业的重视，是重要发展趋势和研究热点。这种无轨的自主导航系统（自由路径规划和决策）具有更高的引导柔性，能够更高效、灵活地完成物料的搬运任务。随着车间物流和生产流程日益复杂多变，对柔性供送、自主规划决策的新一代AGV需求迫切。 本项目致力于开发面向柔性物料搬运、内部物流的AGV机器人平台，具有效率高，易于操作、使用灵活且安全等特点。项目研究的这种AGV是第三代柔性移动机器人，综合了激光、视觉、惯性定位和自主规划决策技术，是未来的移动解决方案。(智能化工具化)，适应于巡检和商城、宾馆、医院等场所的内部配送。 项目研究全新一代AGV属于自主导航机器人，具备全柔性：无轨导航，不需要场地布设，全软件化，应用更广（内部物流、人机协作等）。具备自主性：自动路径规划、自动避障、自动跟踪、相互协作、自动充电等智能决策。项目研究具有重要的现实意义和市场前景。 二、前期研究基础 研究团队已经开工研究面向柔性物料搬运和物流配送的新一代AGV机器人，服务于需混合导航与自由路径功能的新兴AGV市场，目前研发的这种AGV是第三代高级移动机器人，综合了激光、视觉、惯性导航和自主规划决策与人机交互技术，是未来的移动解决方案(智能化工具化)。累计完成投资150万元，已和厦门万久公司开展省高校产学项合作目(基于视觉与惯性定位的AGV装置研发)，设计完成了AGV机器人样机，正进行驱动系统、导航系统、控制系统可靠性与性能指标的测试。 当前正在的研究工作和目标是，进一步完善AGV基本机型设计，实现激光SLAM、里程/IMU惯性定位、自主路径规划与跟踪；对AGV的RGB-D视觉系统进行开发设计，实现视觉引导与目标识别、跟踪、避让；进行终端控制软件开发，形成产品应用解决方案。 已发表的与项目相关的主要论文SCI论文5篇，EI论文20余篇。主要发明专利有：1. 仲训昱, 田军, 庞聪, 彭侠夫, 曾建平. 基于前倾 2D 激光雷达移动扫描的路面与障碍检测方法. 国家发明专利（受理中）2. 仲训昱. 基于虚拟扫描与测距匹配的 AGV 激光 SLAM 方法. 国家发明专利（申请号：201710504910.7, 受理中）. 3. 仲训昱, 李跃亮, 彭侠夫. 面向智能车自主充电的柔性对接装置. 国家发明专利（申请号： 201710389598.1, 受理中）4. 仲训昱, 王祥, 陈映冰, 彭侠夫. 基于 A*提取引导点的 AGV 路径跟踪与避障协调方法.国家发明专利（申请号： 201710043581.0, 受理中）5. 仲训昱, 李跃亮, 刘嘉伟, 彭侠夫. 一种面向智能车自主充电的柔性对接装 置. 国家实用新型专利, 专利号： 201720606992.1 三、应用技术成果 （一）导航控制系统设计 研究团队开发了一种全柔性自主式AGV机器人, 其导航控制系统如下图所示，特点有： 1）采用这种模块化的系统平台, 搭建激光导航AGV产品, 可实现降低制作成本30%-50%;  2）结合视觉/惯性定位和特殊运动机构, 支持各种场景下的使用、简易且节省人工成本。 （二）地图表示和基于A*提取关键路径点的全局路径规划方法 以AGV半径障碍进行膨胀，建立初始栅格地图；通过风险评估函数对障碍周围节点的风险等级进行评估，获得带有风险区域的安全栅格地图。在安全地图上通过A*算法规划全局路径，在得到的全局路径上提取关键路径点。 （三）基于位-姿交替控制的路径跟踪与避让/运动协调方法研究了局部环境建模与自适应窗口的实时避障方法，同时还研究了基于复合速度障碍法的分布式运动规划算法，在各种移动服务机器人与AGV搬运机器人 相互协调避让的运动规划中等具有很好的应用前景。 机器人以关键路径点为引导点并不断实时切换、更新引导点，进行路径跟踪与障碍避让的协调统一。 （四）基于地图匹配的AGV激光SLAM方法 虚拟扫描与测距匹配法：增量式创建栅格地图，采用虚拟激光雷达扫描与基于测距的快速轮廓匹配。 LATTICE SLAM方法：综合采用了高斯牛顿迭代法、地图匹配表、概率地图和高低两层地图等策略。 （五）AGV系统特色设计 1)双层控制器系统结构，提高可靠性、实时性和灵活性。 2)基于ROS的软件设计，采用NVIDIA 的TK1超级计算平台作为主控计算机。 3)下位机功能模块设计：处理实时性较高的任务，如里程计／IMU推算定位、安全速4)度控制、超声波／防撞条避碰处理等。 5)运动机构及外观设计：两轮差动驱动＋两轮随动”的四轮运动机构，比六轮机构具有更好的地面适应性；采用橡胶轮，减震和静音效果好。 6)自动充电对接装置设计：通过柔性连杆的弯曲形变来实现充电接口和充电接头的柔顺对接。 四、合作企业 厦门万久科技股份有限公司是一家集销售、软件研发、技术服务、加工技术整合为一体的高新技术企业。目前公司的经营范围涉及CNC软件开发及数控系统销售、CNC控制零件销售及专业维修；工艺优化、机台升级与技术改造、工程配电与软件优化、专用机控制系统开发、多轴机的设计与开发、机台精度检测与校正优化服务等。公司是国际知名生产制造企业——富士康的产品供应商和技术服务商。  

大健康是未来世界发展的趋势，在未来10年内将产生10万亿美元的产业。我国在近期提出的健康中国，着眼于扩大在线健康服务，依托大数据提出诊断和治疗建议，实现大社区健康管理与大健康服务。实现这一体系的关键，在于各种柔性电子、传感器技术，与物联网、云通信技术，以及大数据与人工智能相结合。 随着经济的发展，人们对于健康的重视程度越来越高，在皮肤表面进行检测人们身体健康状况的柔性传感器，是未来电子科技发展的一个重要方向，将会有巨大的市场前景。在以智能手机为主体的电子元器件的开发日益盛行，开发一种柔性智能传感器，舒服的贴在皮肤表面，这种传感器既能够检测人们生命体征（如血压、心跳、体温、血糖等）的变化，又能够无线连接手机。医院的医生能够通过互联网、云通讯、分布式的监测和管理每个病房的病人的身体状况，既节省大量人力时间成本，又能够及时的检测到病人的生命体征变化；结合无线互联网、云通讯,能实现分布式医护,虚拟空间管理；与大数据与人工智能结合，进行智能健康管理,实现智慧医疗（图1）。 图1 基于柔性传感器的智慧医疗系统 本项目主要应用生物相容的蚕丝材料作为传感单元主要组成部分，以无线蓝牙模块与无源RFID标签作为人机数据交互单元，以大数据为手段对平台进行管理，瞄准柔性电子与智能大数据前沿领域，具有重要的科学意义。具体如下： （1）柔性电子皮肤等智能传感新技术与器件开发 近年来，蚕丝等柔性材料作为医用生物材料渐渐进入人们的视线，具有良好的生物相容性和极佳的力学性能。以此为基础开发柔性电子制造技术，通过柔性材料的光刻、打印等加工技术，制备传感单元。 （2）人体传感信号实时监测的云系统的开发 通过建立皮肤表面传感器无线信号传输技术，实现体温、心跳等信号的远程监测，符合国家精准医疗精神。通过云系统可对老年社区、医院等场所进行智能化、集成化的监控，实现健康的大数据管理。除此以外，也可实现个体的远程诊疗体系。向“健康中国2030”靠拢，依托大数据提出诊断和治疗建议。 （3）将系列传感器材料制备技术与无线信号传输云平台结合，实现个人和医院的对自身和病人的健康指标数据进行检测和管理。以此无线体征检测的平台框架为基础，后续又可以引入更多传感与控制体系，适应场景的多样化。 二、前期研究基础 （1）模仿神经元突触的蚕丝忆阻器 在神经系统中，当神经冲动从轴突传导到末端时，Ca2+离子大量涌入突触前膜引起递质的分泌，从而改变突触后膜的导电性。我们通过仿生该过程，利用Ag+离子在外加电场作用下WK@AuNCs蚕丝蛋白薄膜的迁移行为来模拟阻值渐变和阻值记忆的过程。其电学特性表明其具有独特的突触特性，并具有突触学习能力。 （2）蚕丝基应力传感器—柔性电子皮肤 人体电子皮肤传感器是未来传感器发展的新方向之一，超薄超柔的特性使其可以在人体几乎难以察觉异状的情况下，完成多种生理指标的采集。我们通过研制柔性压力传感器，已在运动检测、发声检测、脉搏检测等方面开展了大量研究。 （3）纤维传感器 可穿戴设备在未来智能装备领域具有广泛的应用前景，而我们平时穿戴的衣物均是由纤维编织而成，智能穿戴设备设计的最高境界为对其本身必须的纤维材料的功能化。我们通过对纤维材料进行改造和设计，制备除了纤维状温度、压力传感器。对纤维传感器进行编织可实现多维度传感，并可适应多种场景，这项工作与传统纺织行业结合开创了尖端智能科技研究新领域。

本发明公开了一种静脉穿刺针头位置定位的装置，其特征在于， 包括红外光源、主相机、侧相机和图像处理单元；红外光源用于照射 穿刺区域的皮肤表面和针头；主相机用于从穿刺区域的皮肤表面的上 方由上而下对针头进行拍照；侧相机的拍照方向与主相机的拍照方向 相互垂直，用于从穿刺区域的皮肤表面的水平方向对针头进行拍照； 图像处理单元与主相机和侧相机相连，用于比较主相机和侧相机拍摄 的照片，从而得出针头的位置。本发明的针头位置定位装置，结构简 单、定位准确，仅需更换针头便可重复使用，造价和使用成本低廉， 具有效率高、直观、准确等特点。 

一种正余弦编码器的误差补偿装置，属于数字信号误差补偿装置，解决现有误差补偿系统需要专门误差测试仪器的问题，对正余弦编码器输出信号的各种误差进行补偿及纠正。本发明包括差分放大电路、AD 转换电路，以及依次串联的直流误差补偿模块、幅值误差补偿模块和相位误差补偿模块。直流误差、幅值误差补偿模块先后消除编码器输出信号中的直流误差和幅值误差，最后将处理结果输入相位补偿模块；相位误差补偿模块首先经过移相和乘法器倍频将相位误差转换为直流误差和幅值误差，然后进行直流误差补偿和相位误差补偿，得到两路理想的高质量正余弦信号。本发明实施简单、方便，使用效果好，为减小细分误差，提高细分精度和分辨率提供基础。

本发明公开了一种复现人手抓取功能的欠驱动假肢手，并在手 掌内设有指间驱动机构和拇指驱动机构；其中手指本体以滑轮为主要 部件，手指内传动机构采用钢丝绳依次交替缠绕于手指的各滑轮上， 指内关节间采用弹性元件柔性耦合，指间驱动机构采用两个电机协同 驱动四个手指以及其多个自由度；拇指本体内以滑轮为主要部件，手 指本体内传动机构采用传动绳作为传动介质，指间驱动机构采用齿轮 组件配合传动，实现两个电机控制拇指的四个自由度。通过本发明， 能够精确完成对各种物体的自适应抓取，复现人手丰富的抓取操作功 能，并具备结构紧凑、体积和重量进一步降低、便于操控和抓握动作精确等特点。