微纳材料表面纳米包覆是提升其功能特性的关键，是微纳制造研究领域的国际前沿，亦是航空航天、能源环保、发光显示等领域的共用技术。纳米包覆面临着精度不可控、不均匀、不致密等“顽疾”。团队提出多场耦合克服微纳材料内聚力的离心流化策略，保障了微纳材料充分分散包覆后的固有物化特性；揭示离心压差补偿的动态包覆机理，实现了可控致密的均匀包覆层制备；提出行星流化的微纳材料分散策略，国际首创行星流化原子层沉积装备，批量一致性达99%以上。申报技术受到包括美国斯坦福大学、阿贡国家实验室等机构，美国、德国、加

大型桥梁防船撞关键技术与设施研发。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 大型桥梁是国家交通命脉，重大船撞桥事故常导致桥毁、人亡、船沉、环境污染等灾难性后果，经济损失和社会影响巨大。本团队通过15年研究，在大型桥梁防船撞关键技术与设施研发方面取得重大突破。 成果主要创新点： 1.首创了通航孔桥刚柔匹配导向的桥墩防船撞技术，攻克了船撞桥过程中船舶巨大动能耗散的难题。 2.首创了非通航孔桥自适应、恒阻力耗能拦截船舶技术，解决了传统拦截设施难以有效拦截船舶、拖锚耗能不可靠以及抗风浪差的技术难题。 3.发明了大型桥梁防船撞系列设施，首创了设防最高吨位等级船舶撞击的通航孔桥墩紧凑型防撞设施，且原创了能有效拦截船舶、长期服役的非通航孔桥防撞设备，保护大桥、船舶和水域安全。国内外率先开展实船试验，验证了设施的有效性和可靠性。

1.痛点问题 协作机器人是在共享空间中与人互动或在附近安全工作的机器人。与传统工业机器人相比，协作机器人的优点主要体现在人机共融环境中的安全性、交互性、灵巧性和智能性。这种机器人不仅性价比高，而且安全方便，能够极大地促进制造企业的发展。针对我们国家协作机器人方向，机器人关键核心部件（一体化关节、扭矩传感器、力矩电机、自适应控制器）受到国外卡脖子影响，系统软件、智能感知和决策算法储备不足，整机集成设计方面需要极大提升，因此攻破关键制约，加速智能协作机器人发展刻不容缓。 2.解决方案 本项目总体目标是实现自治友好的智能协作机器人系统。突破了“感-驱-控”一体化关节集成设计技术、分布式实时控制系统架构设计技术、高带宽自适应柔顺运动控制技术、基于机器学习的视觉感知技术，形成一批关键核心部件，包括扭矩电机、力矩传感器、一体化关节、分布式控制器和末端执行器，实现轻量化、模块化的协作机器人单臂和双臂，和围绕复杂应用场景开展应用验证。 合作需求 1）构建针对于产品打磨的专业化团队； 2）组建针对产品的专业化管理和销售团队； 3）搭建研发的实验基地和批量生产基地，以及寻求资金支持。 或者，寻找有实力的产业企业，开展技术转移。

（1）提出了"裸燕麦双涡流研碾分层破壁"生产燕麦胚芽米策略，创制了横型双涡流裸燕麦研碾装备，实现了裸燕麦分层破壁、精准剥皮、保留胚芽等功能，实现了燕麦胚芽米好米率 90%，脱皮率 90%的目标 （2）以燕麦麸为原料，提出了"超声辅助亚临界流体萃取燕麦油技术"，并创制了智能化热泵型超声辅助亚临界流体萃取装备，实现了大规模、高效、节能、经济的燕麦原油生产过程，且燕麦原油品质好，燕麦粕利于进一步开发高附加值产品

项目背景：微小型无人装备以其操作方便、成本低的优 势在现代战争中扮演着越来越重要的角色。光电侦察探测载 荷作为其重要的配件，需求也日益增长。对比美军，我军微 小型无人装备仍处于发展初期，具有巨大的发展潜力。同时， 在军用领域，微小型无人装备在战争中的应用场景不断拓 展，消耗属性强，需求空间大。在微小型无人装备上应用成 熟以后，将逐步将此技术拓展到其他应用场景，包括气象、 勘探、测绘以及电力巡检等。本研究主要是面向单兵侦察或 察打一体无人载具配套的光电观瞄装置。要求装置体积小、 重量轻、成本低、全天候。本装置具有目标识别、目标跟踪、 自动/手动控制、可见光和红外光双模式任意切换功能。 所需技术需求简要描述：1.白光相机跟踪指标：1.5km 以内对 4*6m 目标稳定跟踪；2.红外相机跟踪指标：800m 以 内对 4*6m 目标稳定跟踪；3.稳定平台稳定度：2mrad；4.整 机重量：≤500g；5.整机功耗：≤15W；6.工作温度：-40~65℃。  对技术提供方的要求:1.在自动控制领域具有深厚的算 法研究能力与工程实践经验，有机器人、机械臂以及工业自 动化装置产品开发经验者优先。2.在图像处理领域具有深厚 的算法研究能力与工程实践经验。3、熟悉机器学习、人工 智能等领域相关知识。4.具有工学博士学位或高级工程师职 称，合作方为校方，技术方案成熟可靠稳定有创新思维，不涉及知识产权侵犯。

我国冶金矿山 80％矿石量来自于露天开采。目前，我国大多数大中型露天矿已进入深凹开采，矿山生产遇到两个突出问题：第一，运输距离加长，运输效率降低，导致生产成本急剧上升。只有研究和采用新的运输系统，才能维持矿山的正常生产。第二，随着开采深度的增加和边坡的加高加陡，一方面，开采难度越来越大，开采安全性越来越差；另一方面，对大型露天矿，提高边坡角又是充分回收资源、减少剥离量、降低生产成本的重要手段。因此，必须研究边坡设计优化和深部强化开采技术，在保证生产安全的前提下，提高边坡角，减少剥离成本，提高经济效益。同时，大型露天矿生产设备品种多、数量大，生产和管理环节多，提高生产和管理技术水平，对企业降耗增效意义重大。本项目以水厂铁矿为依托工程，完成了下列主要研究内容：（1）采用国际上最先进的汽车－胶带半连续运输技术，在水厂铁矿建立了一条矿石运输和两条排岩运输系统，通过研究解决了系统设计和运行过程中的关键技术问题，单条排岩运输系统和矿石运输系统的生产能力分别达到 2100 万吨/年和 1100 万吨/年。（2）在大量系统的工程地质、水文地质勘查、矿区地应力场测量和矿岩物理力学特性试验基础上，采用大型非线性三维有限差分法、离散单元法和基于 GIS 的三维极限平衡法进行了边坡稳定分析和设计优化，使各区的总体边坡角分别提高了 1°～6°。（3）研制了矿车自动调度及管理系统和地测及采掘进度计划编制与实施系统，开发了具有自主知识产权的露天矿自动化调度模型和软件系统，并在水厂铁矿建立了基于 GPS 定位系统的生产设备自动调度和管理信息系统，实现了生产调度自动化。

1.项目的简单概述 我国冶金矿山80％矿石量来自于露天开采。目前，我国大多数大中型露天矿已进入深凹开采，矿山生产遇到两个突出问题：第一，运输距离加长，运输效率降低，导致生产成本急剧上升。只有研究和采用新的运输系统，才能维持矿山的正常生产。第二，随着开采深度的增加和边坡的加高加陡，一方面，开采难度越来越大，开采安全性越来越差；另一方面，对大型露天矿，提高边坡角又是充分回收资源、减少剥离量、降低生产成本的重要手段。因此，必须研究边坡设计优化和深部强化开采技术，在保证生产安全的前提下，提高边坡角，减少剥离成本，提高经济效益。同时，大型露天矿生产设备品种多、数量大，生产和管理环节多，提高生产和管理技术水平，对企业降耗增效意义重大。 本项目以水厂铁矿为依托工程，完成了下列主要研究内容： （1）采用国际上最先进的汽车－胶带半连续运输技术，在水厂铁矿建立了一条矿石运输和两条排岩运输系统，通过研究解决了系统设计和运行过程中的关键技术问题，单条排岩运输系统和矿石运输系统的生产能力分别达到2100万吨/年和1100万吨/年。 （2）在大量系统的工程地质、水文地质勘查、矿区地应力场测量和矿岩物理力学特性试验基础上，采用大型非线性三维有限差分法、离散单元法和基于GIS的三维极限平衡法进行了边坡稳定分析和设计优化，使各区的总体边坡角分别提高了1°～6°。 （3）研制了矿车自动调度及管理系统和地测及采掘进度计划编制与实施系统，开发了具有自主知识产权的露天矿自动化调度模型和软件系统，并在水厂铁矿建立了基于GPS定位系统的生产设备自动调度和管理信息系统，实现了生产调度自动化。 2. 项目来源 本项目是“十五”国家科技攻关重大项目课题（编号：2001BA609A-08）。 3. 项目的最新进展、所达到的水平 通过本项目研究，解决了大型露天矿深部开采中的关键技术问题，不但为水厂铁矿创造经济效益1.27亿元/年，使水厂铁矿的生产和管理达到国际同期先进水平，而且项目研究成果对露天矿山具有普遍意义，具有广泛的市场应用前景和极大的推广应用价值。2004年6月经教育部组织鉴定，研究成果总体上达到国际先进水平。 4. 项目的关键数据 水厂铁矿总体边坡角提高1°～6°；运输成本下降50％；生产效率提高15%；生产成本下降15%；水厂铁矿西部排岩系统运输能力达到1800万吨/年，东部排岩系统达到2100万吨/年，矿石运输能力达到1100万吨/年。在攀钢朱家包包铁矿建立了国内首条坡度为40‰～45‰的陡坡铁路试验线；朱－兰铁矿运输效率提高14.28%，延长矿山服务年限7年；在朱－兰铁矿建成了国内第一条陡坡铁路工业生产试验生产线,全长880米；定制了一台224t工况电机车，用于工业试验；完成了40‰陡坡铁路系统施工图。 应用范围：本项目四个专题的研究成果已在水厂铁矿和朱家包包铁矿得到成功应用，做到了边研究、边开发、边应用。本项目研究解决的是露天矿深部开采中具有共性的关键技术问题，因此对全国同类矿山具有普遍适用意义，具有广泛的推广应用前景。

由于大量铁路箱在沿海地区的各个车站堆存，缺乏统一的管理和必要的监督。汽车运输部门与车站的铁路箱交接手续不完善，没有形成规范的制度因而造成了铁路箱流失、挪作他用的情况比比皆是。在一些建筑工地和厂矿企业中经常可以见到由10t及20英尺铁路箱改装的简易工棚、移动合库，铁路箱的灭失情况较为严重。而在内陆，由于铁路箱箱源偏紧，一箱难求，因而在广安门站、郑州东站、怀化站和兖州站接连发生与集装箱运输有关的路风事件，客户意见很大，社会影响很坏。这些问题之所以一而再、再而三发生，既有人员素质不高、疏于管理等方面的原因，但更深层次的根源在于我们铁路箱的管理体制和机制上的缺陷。   创新点和技术难点： 大容量、抗冲突、金属附着型。全天候恶劣环境下使用的射频标签的开发；远距离（识别距离100米）机站式射频读出设备的开发以及手持式射频读出设备的开发；远距离机站式射频读出设备在集装箱作业站的无缝布置；适应“铁路集装箱运输全流程监控系统”运行的相应管理；维护模式以及设备技术条件和标准建立。   应用范围:    1、海关集装箱自动核放系统 利用RFID技术在专用集卡的前挡风玻璃上安装了RFID标签，并在进入关口的集装箱上施加RFID箱封，同时给司机发放RFID通行证。在海关通关车道安装RFID识别设备，实现对出入车辆、集装箱、人员的实时管理。    2、集装箱航运“安全锁”系统 集装箱航运“安全锁”系统采用了双频集装箱有源电子标签系统集成技术，电子标签芯片内存储了集装箱和所装货物的相关信息，还可以自动记录箱门开关和行动路线等信息，彻底改变了运输流程中对集装箱流向和识别的人工操作模式，大大提高了集装箱运输的管理水平和信息化程度。

由于大量铁路箱在沿海地区的各个车站堆存，缺乏统一的管理和必要的监督。汽车运输部门与车站的铁路箱交接手续不完善，没有形成规范的制度因而造成了铁路箱流失、挪作他用的情况比比皆是。在一些建筑工地和厂矿企业中经常可以见到由10t及20英尺铁路箱改装的简易工棚、移动合库，铁路箱的灭失情况较为严重。而在内陆，由于铁路箱箱源偏紧，一箱难求，因而在广安门站、郑州东站、怀化站和兖州站接连发生与集装箱运输有关的路风事件，客户意见很大，社会影响很坏。这些问题之所以一而再、再而三发生，既有人员素质不高、疏于管理等方面的原因，但更深层次的根源在于我们铁路箱的管理体制和机制上的缺陷。 创新点和技术难点： 大容量、抗冲突、金属附着型。全天候恶劣环境下使用的射频标签的开发；远距离（识别距离100米）机站式射频读出设备的开发以及手持式射频读出设备的开发；远距离机站式射频读出设备在集装箱作业站的无缝布置；适应“铁路集装箱运输全流程监控系统”运行的相应管理；维护模式以及设备技术条件和标准建立。  应用范围: 1、海关集装箱自动核放系统 利用RFID技术在专用集卡的前挡风玻璃上安装了RFID标签，并在进入关口的集装箱上施加RFID箱封，同时给司机发放RFID通行证。在海关通关车道安装RFID识别设备，实现对出入车辆、集装箱、人员的实时管理。 2、集装箱航运“安全锁”系统 集装箱航运“安全锁”系统采用了双频集装箱有源电子标签系统集成技术，电子标签芯片内存储了集装箱和所装货物的相关信息，还可以自动记录箱门开关和行动路线等信息，彻底改变了运输流程中对集装箱流向和识别的人工操作模式，大大提高了集装箱运输的管理水平和信息化程度。

智能交通运输仿真及测评系统包括交通仿真和智能交通测评两大部分，主要由城市交通控制仿真系统、列车调度仿真系统、铁路行车安全保障系统以及驾驶员可靠性及适应性检测系统线成。城市交通控制仿真系统是一个复杂的巨型系统。目前国内仿真仅限于四个节点（交叉口），而该系统是能仿真150个节点的大型路网系统，具有国内领先水平。动态性、随机性和操作性很强的系统。其主要内容如下： 列车调度仿真系统基于定性仿真理论的铁路行车仿真技术，利用定性仿真中的推理仿真、并行仿真等理论以及面向对象的抽象建模技术，结合铁路行车系统的实际情况，建立以分局高度所日常工作为背景的铁路行车仿真系统。该仿真系统包括： 1、调度区段环境仿真 1）车站、区间基础设备仿真：研究包括道岔、信号机、轨道区段等基础设备建模方式，描述其属性、动作以及行为，如道岔开通方向变更、信号机颜色转换等，并建立动态仿真模型； 2）车站联锁关系、区间闭塞关系仿真：研究联锁关系、闭塞关系的抽象方式，建立进路、闭塞分区等帛象模型，描述其属性，并实现进路、闭塞分区的行为动作，如锁闭、取消、自动解锁等； 3）车站各种作业、任务仿真：建立车站接车、发车、等作业的罗辑模型，描述作业的基本属性，实现其行为动作，如控制进路、控制列车等，建立车站客货运业务仿真模型，模拟车站的客货运业务。