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基于增强现实-触觉感知的混合交互接口与人机互补操作算法
1.痛点问题 协作机器人与人类共享工作空间,通过直接(即物理上)或间接地与人类交互共同开展操作任务。相比传统工业机器人,协作机器人有更高的安全性和更易于编程的特点,能够通过人类示教部署于各种不同的任务并灵活地与人类配合。随着传统工业机器人带来的效率提升趋于饱和,能够安全配合人类的协作机器人能够进一步提高制造业的生产效率,带来可观的经济效益。然而,现有的协作机器人存在以下两大痛点问题。 问题一:安全和效率之间的权衡一直是人机交互中未系统解决的开放性问题。当存在人机直接接触时,为了保证人的安全,现有的协作机器人是通过中止正在进行的任务、顺从人的干预以保证安全;然而,不论人是有意地干预(即工人直接抓取机械臂来引导其任务)还是无意地接触机器人,都将造成机器人暂停手头工作;直到人类停止干预,机器人才能继续执行它的任务。虽然这种人机协作方式能够保证机器人与工人合作的安全,但因为机器人需要在不同的工作模式之间切换,其工作效率将会受到影响。 问题二:如何提高人的示教效率为协作机器人的另一大痛点问题。协同机器人多用于能够灵活拆装的生产线,以适应新的任务,因此新任务的编程效率很大程度上决定了工作效率。基于人类示教的编程方式具有自然、本能的优势,能够直接传递人类的操作技巧与经验。其中,将示教轨迹参数化为可以编辑修改、适应不同任务的形式是提高效率的核心问题。该示教轨迹不光应该包含机器人末端的运动数据,而且应该包含同时调整的冗余关节运动数据,从而同时完成末端主任务与关节避障任务,以适应工作环境。现有的示教方式未能结合离线示教与在线介入,因此无法适用于需要同时记录机器人末端和关节的示教任务。 2.解决方案 本项成果基于增强现实-触觉感知技术,开发了混合交互接口与人机互补操作算法,以解决上述痛点问题。 ①对于问题一,本项成果提出了自适应视觉控制与零空间阻尼控制的协作框架:在有限视场、未校正相机、关节奇异的情况下,保证了机器人在整个工作空间内的全局稳定性;在不影响机器人末端任务的前提下,允许人类专家随时、安全地介入以改变机器人关节姿态,以应对环境动态变化或突发事件,从而实现了安全与效率并重的人机协作方式。 ②对于问题二,本项成果构建了增强现实-触觉感知的混合接口,让人类专家可以在任务和冗余联合空间进行双手演示,同时记录机器人末端与机器人关节的数据。示教轨迹基于DMP方法进行参数化,能够根据不同任务所需的末端位置、关节角度、运动速度进行自适应调整,在保证末端任务精度的同时完成关节的避障任务。 技术核心: ①基于增强现实-触觉感知的混合交互接口; ②用于双手示教的机器人轨迹学习方法; ③自适应全局稳定控制算法。 预期产品:用于人机互补协同操作的设备与软件 3.合作需求 1)资金需求:本项成果开发的人机互补协作平台,在硬件与软件研发阶段需要资金投入,需约250-500万元人民币; 2)孵化资源:公司研发所需办公及研发场地、实验室、分析与测试实验室等; 3)团队:协作平台开发团队、商务开发与合作团队、财务、法务等支持团队; 4)生产制造企业合作:提供人机协同操作的场景与需求,开展工厂真实环境的测试与部署; 5)基础研究合作:与协作机器人、增强现实、触觉感知方向的国内外基础研究团队合作,开发新的交互设备与算法。
清华大学 2022-11-02
重载铁路桥梁和路基监测与强化技术
开展重载铁路桥梁和路基实时监测与强化技术研究,完成桥梁静动力性能检测方法、基于多层束界法的安全评估和预警方法研究,广域网络化无线监测平台开发。
石家庄铁道大学 2021-05-04
面向现代通信和导航领域多应用兼容天线设计技术
综观5G、智能化电子设备、导航定位、柔性可穿戴、RFID、物联网、覆盖系统、通信系统等领域,都需要不同类型的高性能换能器件─天线。对于不同的应用体系、不同的频段,天线具有不同的形貌及技术特征。随着以上多种应用日益紧密地融入人们的生活之中,多功能调控管理一体化技术研究的深入,对于这个基本器件的需求在数量上和质量上都有着持续不断增长的需求。团队具有从设计理念到器件材质选取/研发系列自主知识产权国家发明专利100多项,具有按合作方需求完成多种交叉应用的按需新产品研发天线及相关产品能力,兼顾系统EMC集成化的设计,完成一体化智能化的高端装备制作。 天线是应用面极为广泛、技术含量极高的产品,制作各类天线的材料小型化后用量有限,本身价格一般不超过成品售价十分之一,既可以通过购置知名品牌的基材满足常规需求,也可以通过本团队联合的研究团队按需开发特种基材,获取更高的天线特性。从投资的角度,天线批量制作工艺要求并不复杂,采用常规具有一定精度的机械加工设备或者高稳定度的PCB制版设备就可以完成平面小型化天线,设备寿命较长,在高科技设计技术的保障下操作调控也很方便。扣除产品的后期包装和推广成本,利润极高,需求量大,保守估计各种类别的天线年产值都会在数千万以上,前端创新的可以有数亿,属于低投入高回报的产业。 项目投资额视合作关系而定,一般前期投入每个特需专项前期 100~150万人民币,后期再追加及提成(不包括厂房等投入)。
厦门大学 2021-04-11
湿法磷酸净化制工业级和食品级磷酸技术
成果描述:该技术利用湿法磷酸经初步脱除硫酸根、氟硅酸及有机色素后,再用钙盐进一步除去硫酸根,经固液分离后,用水不溶性萃取剂萃取磷酸,经洗涤、深脱硫后,用软水反萃有机相得到净化稀磷酸,稀磷酸再经浓缩得到工业级85 %磷酸,工业级磷酸再经后处理得到食品级85 %磷酸,食品级磷酸再经深度净化可制得电子级磷酸。市场前景分析:工业磷酸可直接用作铝材抛光剂、钢铁防锈剂、磷化剂、金属清洗剂、有机合成催化剂、精密电镀等;食品级磷酸可当作酸性饮料的酸味剂,应用于蔗糖精制;试剂级磷酸作化学试剂及电子行业用;药品级磷酸用于医药品制造;多聚磷酸用于制造聚磷酸盐、有机合成原料、金属表面处理剂,也用作分析试剂。 近五年来,随着我国食品级磷酸装置产能的释放,目前生产能力约250 万吨,生产厂家50 家左右。近几年来,我国已成为国际市场上食品级磷酸净出口国,2008 年以来,每年出口量在47 ~52 万吨。2012 年我国食品级磷酸产量约为105 万吨。预计国内食品级磷酸消费市场需求将以12 %的速度增长。国外食品工业相对成熟,对食品级磷酸的需求将维持在50 万吨左右,预计到2017 年,全国食品级磷酸产量将达到152 万吨,磷酸生产量增长率在5 %左右。与同类成果相比的优势分析:符合工业级磷酸企业标准( Q/HF21- 2004)、热法工业级磷酸国家标准( GB/T2091-1992)、食品级磷酸企业标准( Q/HF22- 2004)、热法食品级磷酸国家标准( GB3149- 1992)。产品利润在1000-1500元/吨P2O5。国际先进。
四川大学 2021-04-10
化工生产中的热泵精馏、热泵蒸馏节能工艺和技术
化工生产中为了将不同的物料组分分离,往往存在大量的蒸发、蒸馏、精馏等过程,这些过程多采用蒸汽加热,一般同时需要公用工程提供冷却水以将蒸出物料冷凝。这些生产过程的蒸汽和冷却水消耗是生产能耗的最主要环节,过程能耗和冷却水消耗直接决定了产品的生产成本。随着煤炭、天然气、淡水等能源价格的大幅度上涨,一些化工产品的能耗成本迅速攀升,导致其生产成本增长,利润空间下降,甚至失去市场竞争能力。因此,降低蒸发、蒸馏、精馏等过程的能耗直接影响产品生存能力,本项目技术和工艺能同时大幅度降低上述过程的蒸汽和冷却水消耗,达到节能目标。
西安交通大学 2021-04-11
联产生物柴油、甘油和无毒粗蛋白的新技术
我国的能源和优质蛋白质都越来越依赖于进口,另一方面,大量的转基因棉籽没有得到充分利用。我校拥有自主知识产权的新技术可以联产生物柴油和无毒棉籽蛋白等产品。棉花是我国最重要的经
南京工业大学 2021-01-12
中国魔芋产业关键技术的研究和推广应用
西南大学魔芋研究团队经过20余年的努力,在世界魔芋资源的收集、保存和新品种选育以及魔芋生物学 特性研究、魔芋栽培技术、病虫害防治技术和魔芋加工机械研制等魔芋产业各个关键技术环节取得了开创性 的技术突破。支撑了我国魔芋产业的崛起和发展,使约900万山区农民脱贫致富,带动了有关第二、三产 业年产蹴百亿元,以上研究成果2003年获农业部丰收计划三等奖,2007年获教育部科技进步(推广类)一等奖, 2008年获重庆市自然科学二等奖。
西南大学 2021-04-13
电子废物资源化利用的成套技术和工程示范
1 成果简介本项目针对目前我国电子废物规模化的回收处理企业较少、技术储备以及设备设施能力不足,缺乏成套的深度资源化利用技术的现状,研发出一批具有自主知识产权的废计算机类电子废物破碎分选、分离提纯、产品高值利用的关键技术和成套设备。其中,在废计算机类设备的拆解处理、废显示器类资源化处理工艺、废电路板拆解处理和组合资源化工艺以及废电池组合资源化处理工艺等方面均具有突破性进展,并形成了技术和设备的集成;在电路板热冲击破碎预处理技术和破碎设备专用刀具、锥屏分离专用设备等方面的研究达到了较高水平。 其中依托专题研发了废计算机设备类自动化拆解生产线以及专用工具和设备研发,实现规模化和高效率流水线作业模式,材料回收率达到 90%以上,高于欧盟《电子废物回收处理指令》( 2005 年) 要求的 75~80%; CRT 显示器锥屏干法快速分离设备分离效率达 2 分钟/台,相比其他分离技术提高了 2-3 倍。其技术适应强、设备造价低,操作简单; LCD 显示器资源化处理技术和设备的研发,可实现汞灯管无损拆除、液晶的高效分离处理和铟金属的回收;基于改性的废电路板预处理技术和设备,可显著提高解离度达 100%,实现铜金属回收率达到 95%以上。其可有效解决废弃计算机设备的资源化回收利用问题,对环境无害化处理进行了有益的探索。其中在废电路板、 LCD 显示器、 CRT 显示器和锂电池处理技术方面取得了创新性的成果,为建立我国电子废物处理技术体系提供了示范。2 应用说明项目研发的废计算机拆解示范线、显示器类(包括 CRT 锥屏分离和资源化技术与设备,LCD 资源化成套回收技术与设备)、废电路板拆解及其金属回收技术方法和设备、以及废锂电池的资源化回收技术方法和设备、相关环保设施等, 在电子废物处理企业中进行了应用,并取得了良好的效果。本课题开发的锥玻璃再生利用资源化工艺技术方案与企业开展合作,开发了以 CRT 锥玻璃为原料的室内装饰玻璃工艺品。 ( 1) 废电路板金属、非金属高效解离技术-低温热处理装备的研发(低温真空电阻炉系统)  ( 2) 废电路板专用陶瓷刀具材料及专用涂层刀具的制备  ( 3) 废 CRT 显示器屏、锥玻璃分离设备  ( 4) CRT 玻璃资源化产品  ( 5) LCD 回收处理关键设备  ( 6) 废锂电池处理试验装置 3 效益分析研究成果解决了典型电子废物资源化技术的关键问题以及电子废物污染环境的突出问题,为苏州市电子废物的问题提供了创新性和工程化的解决方案。在项目实施过程中,将研究成果建设成为生产设施和设备,并投入使用,取得示范效应,并产生了良好的经济效益,项目优势得到验证。4 合作方式转让或者联合推广。5 所属行业领域环境领域。
清华大学 2021-04-13
STAR-T和TCR-T细胞免疫治疗技术
1.痛点问题 复发转移的晚期癌症患者缺乏有效的治疗手段、生存期望低,迫切需要新的治疗方法。作为新兴的精准医学治疗手段,以CAR-T细胞治疗为代表的免疫疗法得到了快速发展,但因其治疗费用昂贵、适应症限制和安全性等问题限制了其临床广泛应用。 2.解决方案 本项成果的核心技术之一STAR(SyntheticTcellreceptorandAntigenReceptor)-T,即“合成T细胞受体和抗原受体”,采用了创新型T细胞受体-抗体复合物结构,具有天然双靶点的结构优势,由于整合了抗原识别区与TCR恒定区及其活化通路,因此具有亲和力高、特异性强的特性,在细胞治疗血液瘤和实体瘤方向具有良好的临床应用前景和广阔的产品市场空间。此外,另一项成果涉及优化的TCR-T技术,突破了传统TCR-T特定功能性序列的获取难题和针对不同患者HLA型的TCR分型难题,使TCR-T细胞治疗的产业化应用成为可能。 本项成果预期基于STAR-T和TCR-T技术产出针对血液瘤、实体瘤、病毒性感染等疾病相关的细胞治疗产品。
清华大学 2022-06-06
STAR-T和TCR-T细胞免疫治疗技术
1.痛点问题 复发转移的晚期癌症患者缺乏有效的治疗手段、生存期望低,迫切需要新的治疗方法。作为新兴的精准医学治疗手段,以CAR-T细胞治疗为代表的免疫疗法得到了快速发展,但因其治疗费用昂贵、适应症限制和安全性等问题限制了其临床广泛应用。 2.解决方案 本项成果的核心技术之一STAR(SyntheticTcellreceptorandAntigenReceptor)-T,即“合成T细胞受体和抗原受体”,采用了创新型T细胞受体-抗体复合物结构,具有天然双靶点的结构优势,由于整合了抗原识别区与TCR恒定区及其活化通路,因此具有亲和力高、特异性强的特性,在细胞治疗血液瘤和实体瘤方向具有良好的临床应用前景和广阔的产品市场空间。此外,另一项成果涉及优化的TCR-T技术,突破了传统TCR-T特定功能性序列的获取难题和针对不同患者HLA型的TCR分型难题,使TCR-T细胞治疗的产业化应用成为可能。 本项成果预期基于STAR-T和TCR-T技术产出针对血液瘤、实体瘤、病毒性感染等疾病相关的细胞治疗产品。
清华大学 2022-07-04
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