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基于5G通信控制的智能喷雾机器人
1.开发背景
随着去年新型冠状病毒的爆发，全国各地各个场所的消毒任务显得尤为必要，现在在医院等场所，依旧是采用背负式喷雾机进行喷雾消毒，人力消耗大、效率慢且很辛苦，因此需要解决喷雾的效率问题。
2.开发思路
立式双筒喷雾机器人，包括底座，固定支架，两个喷雾设备，中间装有双目摄像头，底座上分离式安装有立体式水箱，水箱顶部周边的支架上固定安装有水泵，电气箱。应用了5G通信技术进行硬件设计、网络传输，应用QT实现遥控界面的开发，通过机器人上方的高清摄像头采集到的视频，然后转换、压缩反馈到遥控界面，由反馈得到的视频信息，通过遥控远程控制机器人的驱动、喷雾等功能。
3.主要创新点
（1）立式机器人创新结构设计
（2）基于双目测距的智能喷雾设计
（3）基于5G通信模块的远程操控
4.市场应用
（1）江苏淮安宾馆有限公司
（2）江苏臻隆生态农业科技有限公司
淮阴工学院
2021-05-11
新型纳米晶种材料及其在轻合金中的应用
轻量化和绿色制造是实现航空航天和交通运输等领域节能减排的重要手段，铝合金是其轻量化首选，但传统铝合金服役性能不能满足高端制造业发展的要求，制造过程也存在高污染、高能耗、质量不稳定等问题。以新思路、新原理、新材料、新工艺克服关键共性难题，突破铝合金力学性能瓶颈、取代落后工艺是必然选择。
本项目以多相熔体原子团簇演变调控为突破口，发明系列纳米晶种材料，提出纳米晶种技术，已成为大幅提升铝合金的综合性能和加工工艺性能的创新手段。
传统铸造铝硅合金生产中通常添加磷盐、赤磷或磷铜合金调控共晶及过共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、变质效果及产品质量不稳定、P2O5污染严重的问题。生产中通常采用传统Al-Ti-B及Al-Ti-C细化剂铝合金基体的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，对含Si或含Zr铝合金几乎失去细晶强化作用。基于以上难题，山东大学发明了用于调控初晶硅相的Al-P系纳米晶种材料及用于铝合金晶粒细化的强效AlTiC-B系纳米晶种材料。
Al-P系纳米晶种：①节能减排：与传统工艺相比，避免了P2O5有毒气体排放，简化工序，节能降耗。②产品质量提升：实现了初晶硅尺度及构型高效调控，铝活塞铸件抗拉强度提升0%，体积稳定性和可靠性显著提高。③高纯化：可将铝熔体中Ca、Na、Sr含量分别由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。
AlTiC-B系纳米晶种：①解决了Si、Zr细化“中毒”等难题，有效调控基体相。②提升了Al-Cu系铝熔体的流动性，解决了热裂、浇不足等行业难题。③提升了铸件性能：与传统Al-Ti-B相比，使A356合金屈服强度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉强度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。
获奖情况:2016年度山东省技术发明一等奖，纳米晶种合金系列产品与耐热高强轻金属材料的创制及应用2009年度山东省技术发明二等奖，硅-磷和铝-磷合金研制与发动机活塞材料强化新技术2005年度山东省科技进步二等奖，富磷富碳中间合金的研究与应用2004年度教育部技术发明二等奖，高效Al-P中间合金及其变质处理
山东大学
2021-05-11
工业固体废弃物的无害化及资源化技术
成果描述：1. 对含重金属的各类废物，如：垃圾焚烧灰、污染的淤泥、土壤等进行无害化处理。 特别是对于垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰，利用高效的重金属处理药剂，结合先进工艺对其进行无害化处理，使其达重金属浸出毒性到国家相关标准。 2. 对工业废弃物，在充分研究其化学成分的基础上，进行资源化利用。 特别是对于垃圾焚烧灰渣、钒钛工业废渣、废玻璃等固体废弃物，使之转化为陶瓷瓷砖、多孔砖等建筑材料。 部分成果为校企产学研合作成果。市场前景分析：对含重金属的工业固体废弃物进行无害化处理，达到国家处置相关标准，具有巨大的环境效益。 对工业废弃物进行资源化利用，使之转化为建筑材料，产生附加价值，具有巨大的经济效益。与同类成果相比的优势分析：以专利技术为依托，为技术需求方进行针对性定制工业废弃物无害化处理方案或资源化方案。
四川大学
2021-04-10
一种提高荧光粉热稳定性的方法
最近以来，LED照明以其节能环保等优点，获得了大规模的应用。在实际应用过程中，荧光粉会由于热量的产生，而发生发光强度的衰减，引起发光器件色坐标的偏移。 例如，BaMgAl10Ol7：Eu2+ (BAM)因在紫外、真空紫外光激发下具有优良的发光效率而广泛应用于等离子体显示(Plasma Display Panel，简称PDP)中。但BAM粉在涂屏过程及工作过程中会发生亮度衰减现象而使PDP的性能受到影响。因为在涂屏PDP过程中，经丝网印刷后，需600℃高温焙烧，以除去有机溶剂。这样会使作为发光中心的Eu2+被部分氧化成Eu3+。而工作过程中则会发生真空紫外激励的辐照造成衰减和气体放电离子溅射造成衰减。因为高能粒子的溅射会造成荧光粉表面缺陷使晶体的表面破坏从而导致发光亮度的降低。所以，如何解决蓝色荧光粉的热衰减与真空紫外辐照造成的衰减是目前亟待解决的课题。对荧光粉进行表面修饰——包覆是提高其抗衰减性能的一个有效途径，因为通过包覆不仅可以解决由于电性能和表面化学活性不稳定造成的荧光粉性能下降。如中国专利CN1667081A公开了一种氧化铝包覆荧光粉的方法；中国专利CN1664051A公开了一种氧化镁包覆荧光粉的方法。这些方法均一定程度上解决了目前蓝色荧光粉的衰减问题。但由于这些方法都是采用液相法,对溶液的酸碱性要求高，工艺较复杂，最终产品性能重复性差。 本专利通过一种新型包覆方法，在粉体表面沉积原子层的惰性层，通过精确控制碳的沉积厚度在1nm左右,如下图，可保持表面包覆层在紫外至红外波段的透明度,有效消除荧光粉表面缺陷而不影响光的入射和出射，从而有效地提高荧光粉的发光效率。 该方法适用于氧化物和氮化物荧光粉，普适性好，可提高荧光粉的热稳定20%以上，具有成本低，工艺简单，重复性好等优点，易于大规模生产。
电子科技大学
2021-04-10
基于微型高效蒸气压缩制冷技术的个体冷却系统
技术团队来自北航太阳能及特种环境控制实验室 ，于2011年在国内首先设计、研制成功了实用化的便携式微型高效个体冷却系统，该系统由微型高效制冷机和液冷服组成，已在我军多军种批量装备使用，相关技术于2015年获得国防技术发明二等奖（2015GFFMJ2012）。核心的微型高效制冷技术在国防、通航、物流、电子设备冷却等众多领域有着广阔的应用前景，已获得近10项核心关键技术国家发明专利授权。 该微型高效个体冷却系统满足高温环境、高强度工作条件下人体的降温需求，有效地解决了直升机、坦克、装甲车、舰船等乘员在高温环境下的热应激难题。截止2018年上半年，已交付军方近千套。 该微型制冷机体积小、重量轻、启动快、连续供冷、能耗低、可靠性高，克服了传统的相变蓄冷式、液冷式、风冷式等个体冷却装置制冷量小、使用不便等不足。
北京航空航天大学
2021-04-10
5G无线机动组网及在垂直行业的应用
随着5G与垂直行业的结合日益紧密，5G专网受到了广泛关注。传统5G专网大多依赖现有的运营商网络设施，基站位置固定且建设成本高，无法满足部分垂直领域低沉本、快速、灵活的布网需求。例如在应急抢险救灾领域，在地面通信设施中断受损等情况下，需要短时间快速进行网络搭建，且网络的服务区域需随着救援人员的任务位置不断变化；在矿业开采领域，随着作业面的掘进，联网机械设备的位置也在变化，由此也需要调整基站的位置。另外，对于长距离覆盖的场景，单个5G基站由于覆盖距离受限，难以满足要求。 在上述需求驱动下，课题组提出了5G机动专网的概念，通过利用5G高速链路实现了5G基站和核心网间的无线连接（即无线回程），使基站部署位置不再受限于有线连接，与此同时，机动专网系统的基站和核心网具有便携、轻量的特点，成本低、易部署、机动性好。由于系统的接入链路和回程链路均基于5G制式，整个系统相比现有Mesh组网方案具有显著的高速率优势，可在多跳组网下有效支撑全景视频回传、无线增强现实、远程无人车操控、高清视频通话等业务。图1展示了系统使用的灵巧软基站、雾小站和轻量核心网，图2展示了一个具体的机动多跳传输方案和性能结果，图3展示了所提方案在应急通信和军事通信领域的应用前景。图 1 机动专网核心设备介绍图 2 机动组网系统拓扑图 3 机动组网系统应用前景
北京邮电大学
2021-04-10
基于国际标准的通用物联网技术成果应用
oneM2M是欧洲电信标准化协会（ETSI）联络美国、中国、日本和韩国的通信标准化组织，成立国际标准化组织，共同开展物联网业务层国际标准的制定。oneM2M协议是应用层中的上层协议，以HTTP、CoAP、MQTT等协议作为通信载体，将自己的语义封装在HTTP等应用层协议之中。NB-IoT是3GPP针对低功耗广覆盖类业务而定义的新一代蜂窝物联网接入技术，主要面向低速率、低时延、超低成本、低功耗、广深覆盖、大连接需求的物联网业务，NB-IoT物联网协议是低层协议，二者的关系如图1所示。图1 协议体系关系图 基于多协议转换的研究以及系统模型方案的设计与分析，提出NB-IoT设备接入oneM2M的系统模型，如图2所示。NB-IoT设备：搭载了NB-IoT芯片的一套设备，包含了数个传感器。运营商服务器：负责接收NB-IoT设备数据包，并将其存放于平台数据库中。协议转换节点：将NB-IoT设备信息接入oneM2M系统中的核心模块。oneM2M平台：具体保存资源以及对外展现资源的平台。图2 NB-IoT设备接入oneM2M系统模型架构 本成果基于NB-IoT和oneM2M标准，研究构建的工业互联网全系统通用技术，包括基于NB-IoT硬件系统的嵌入式开发及其低功耗的解决方案；NB-IoT终端与运营商云平台系统的协同通信机制；运营商云平台系统与oneM2M企业私有云平台的通信机制；oneM2M工业企业的数据的统一表示，实现工业互联网大数据的深度人工智能应用。
北京邮电大学
2021-04-10
先进高折射高色散透明陶瓷的研发与产业化
项目成果/简介:《先进高折射高色散透明陶瓷的研发与产业化》，现阶段成熟产品为：微晶/多晶蓝宝石陶瓷材料，主要用于高档珠宝和饰品行业，其基本特点包括折射率n≥1.76，硬度≥9，半透明或微透明，外观色泽类似翡翠和玉，可耐1200℃高温而无损。在天然翡翠等玉石资源日趋枯竭，价格不断上扬的背景下，这种以蓝宝石材料为基通过高温工艺制备而成的新型珠宝材料具有广泛的市场前景。 透明陶瓷是现代无机材料发展的最前沿领域，通常用于激光光学、发光材料等方面，如何将原本不透明的陶瓷透明化，是技术难点，目前国外尚未有将透明陶瓷反向微透明化用作珠宝饰品行业的报道，原因在于只有东方才有独特的朦胧审美观和玉文化，因此本项目处于较为领先的阶段。应用范围:产品已经可以量产销售，期望能有VC或PE等产业化资金介入，实现股权融资。期望投资金额在3000万人民币左右。项目阶段:批量生产效益分析:本项目的技术难点和亮点在于，如何将完全透明的单晶蓝宝石转变为微晶/多晶蓝宝石材料，形成似透非透的类似于翡翠和玉的半透明效果，同时大幅度降低单位重量成本，本项目通过特殊的高温工艺实现了这一点，并通过各种添加元素实现了材料的彩色化。目前项目技术已经成熟，可以直接进入量产销售阶段。
同济大学
2021-04-10
基于Bayes信息更新的涡轮盘概率故障物理寿命预测方法
该发明充分考虑了航空发动机轮盘全寿命周期中的现有知识和信息，减少不必要的试验次数和成本，避免了航空发动机轮盘的“小样本”而导致故障信息少的问题； 揭示了航空发动机轮盘全寿命周期内不确定性的分散性和随机性对其寿命和可靠性的影响规律，获得了综合考虑故障物理建模中的不同目标或不同程度的不确定因素 影响的预测寿命分布以及不确定性范围，提高了试验结果的精度，因此能显著地提高航空发动机轮盘的寿命可靠性。
电子科技大学
2021-04-10
甘氨酸螯合铁的制备关键技术及产品开发
成果描述：甘氨酸螯合铁是一种新型的铁强化剂，具有稳定性适中，吸收率高，生物效价高，双重营养，安全性高等特点。但是目前我国对氨基酸螯合铁的研究不深入，合成、检测技术不成熟。国内用于营养素补充剂的螯合铁一般是从国外进口，成本高，并且无法获得国外生产厂家的合成及检测技术，给生产、加工、贮藏过程中产品的质量控制带来了许多困难。我们研究了甘氨酸螯合铁的合成工艺。通过单因素和正交实验，以产物的重量，产物中铁和亚铁含量，铁和亚铁的得率为指标，确定了下面合成条件适宜值：配位比（甘氨酸:：铁），反应物浓度、反应溶液，pH值，反应温度，反应时间，乙醇用量倍，抗氧化剂（铁粉）用量。我们对用最优工艺制备出的产物进行了分析，并与SKP, CMC, Albion, 地奥四家公司的甘氨酸螯合铁商品进行了对比，结果显示，自制的甘氨酸螯合铁的总铁含量和亚铁含量基本达到商品氨基酸螯合铁的水平，达到了功能性食品添加剂原料的标准。市场前景分析：保健食品市场。与同类成果相比的优势分析：符合中国卫生部关于保健食品的原料要求，产品的卫生指标、理化指标、功效成分指标和安全性指标等均符合卫生部关于保健食品的相关要求。
四川大学
2021-04-10