产品详细介绍 一、机器人技术产业应用方向介绍     随着计算机科学技术的不断发展，工业机器人应用领域也随之不断扩展和深化。工业机器人已成为一种高新技术产业，正为工业自动化发挥着巨大作用。 机器人学是一门综合性的新兴学科，它是综合了机械工程技术、电子工程技术、信息传感器技术、控制理论、机构学、人工智能学、仿生学等多学科而形成的高新技术。在国外工业机器人技术日趋成熟，其已经成为一种标准设备而在工业自动化行业广泛应用，它代表了机电一体化的最高成就。 随着科学技术的不断发展，工业机器人技术的发展水平也成为一个国家工业自动化水平的重要标志。工业机器人是机器人学的一个分支，工业机器人已成为柔性制造系统（FMS)、自动化工厂（FA)、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。 (一)工业机器人 图表 工业机器人未来发展方向 我国未来工业机器人（300024）技术发展的重点有： 一，危险、恶劣环境作业机器人：主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人； 二，医用机器人：主要有脑外科手术辅助机器人，遥控操作辅助正骨等； 三，仿生机器人：主要有移动机器人，网络遥控操作机器人等。 其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成，中投顾问在《2016-2020年中国机器人产业投资分析及前景预测报告》中指出，我国工业机器人行业要认识到以下几点情况：第一，工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径，政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持，参考国外先进经验，加大技术投入与改造；第二，在国家的科技发展计划中，应该继续对智能机器人研究开发与应用给予大力支持，形成产品和自动化制造装备同步协调的新局面；第三，部分国产工业机器人已经与国外相当，企业采购工业机器人时不要盲目进口，应该综合评估，立足国产。 (二)服务机器人 服务机器人技术越来越向智能机器技术与系统方向发展，其应用领域向助老助残、家用服务、特种服务等方面扩展，在学科发展上与生机电理论与技术、纳米制造、生物制造等学科进行交叉创新，研究的科学问题包含新材料、新感知、新控制和新认知等方面。而涉及服务机器人的需求与创新、产业、服务及安全之间的辩证关系依然是其发展的核心原动力与约束力。 研究服务机器人产业基础框架与核心技术，发展服务机器人战略性新兴产业，对促进我国机器人自主创新体系的建立，适应“机器人进入千家万户”的产业发展趋势，将产生深远的影响。同时对应对我国老龄化社会、建设和谐社会等，具有重要的战略性、前瞻性和引导性。 二、机器人市场前景展望及职业院校开设机器人专业的重要意义     《机器人产业“十三五”发展规划》草案已基本制度完成。《规划》提出了今后五年中国机器人产业的主要发展方向，工信部将重点推进工业机器人在轮胎、陶瓷等原材料行业，民爆等危险作业行业，锻造铸造等金属工业行业以及国防军工领域的推广应用；《规划》也对服务机器人行业发展进行了顶层设计，家庭辅助类机器人以更高的性价比解放人类双手。     推动工业机器人变大变强      中国已经连续两年成为世界第一大机器人市场，但产业大而不强。如何促进机器人市场的健康有序发展是管理层非常关注的问题。     以工业机器人为例，目前我国精密减速机、控制器、伺服系统以及高性能驱动器等机器人核心零部件大部分依赖进口，而这些零部件占到整体生产成本70%以上。     其中，精密减速器75%的份额被日本垄断，国内高价购买占到生产成本的45%，而在日本仅为25%，我国采购核心零部件的成本就已经高于国外同款机器人的整体售价，在高端机器人市场上根本无法与国外品牌竞争。     服务机器人千亿市场待开拓     近年来，工业机器人发展速度较快，但服务机器人相对弱势。因此，《规划》对服务机器人行业发展进行了顶层设计。    《规划》提出了市场主导、质量为先、强化基础、创新驱动的发展原则，实现在助老助残领域、消费服务领域、医疗领域等重点领域的示范应用，并开展核心零部件攻关、前沿共性技术研发、医疗康复机器人应用等重点工作。     目前，家务辅助机器人每年以超过10%的增长速度出现在生活中，把个人从繁重的家务劳动中解放出来，家庭机器人将成为继计算机之后的又一个科技和产业发展浪潮。    家庭辅助类机器人以更高的性价比解放人类双手，保守估计市场空间将超千亿元。随着云机器人技术获得重大突破，小型家庭用辅助机器人将大幅度降低生产成本，将在2020年之前形成至少累计416亿美元的新兴市场。     服务机器人一般需结合特定市场进行开发，所以从这点上来说，本土企业更容易结合特定的环境和文化进行开发，占据良好的市场定位，从而保持一定的竞争优势。     2016-2020年中国机器人销量预测     2013年，中国工业机器人销量为3.69万台；2014年达到5.7万台，同比增长了55%。 综合以上因素，中投顾问在《2016-2020年中国机器人产业投资分析及前景预测报告》预计，2016年中国工业机器人销量将达到9.35万台，未来五年(2016-2020)行业年均复合增长率约为30.12%，2020年中国工业机器人销量将达到26.8万台。     因此，中高职院校开设工业机器人相关专业恰逢其时，对学校专业升级和改造至关重要。  图表 中投顾问对2016-2020年中国工业机器人销量预测             

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1、机器学习领域技术性人才 2、存储系统领域技术性人才 3、系统软件领域技术性人才 4、分布式存储系统架构领域技术性人才 5、分布式存储系统重删领域技术性人才 6、分布式存储系统资源调度领域技术性人才 7、分布式存储系统非易失介质领域技术性人才 8、分布式存储系统网络领域技术性人才 9、固态盘领域技术人才

成果描述：淀粉和蛋白质是大米的主要成分，蛋白质占8％左右。大米蛋白的开发都具有广阔的市场前景和很高的附加值。大米蛋白的价值主要体现在它的低过敏性，无色素干扰，具有柔和而不刺激的味道及它的高营养价值上。它富含人类所需的必需氨基酸，尤其赖氨酸的含量高于其他粮谷类。大米蛋白的生物价高达77，在粮食作物中占第一位，而且可以与猪肉（生物价74），牛肉（生物价69）相媲美。正是由于大米蛋白的低过敏性和高营养价值，其市场需求量日趋增加，若作为大米深加工的副产品，必将大大提高大米价值。大米蛋白的应用也越来越广泛，如制成大米蛋白粉、水解大米蛋白、大米改性蛋白、高附加值肽、生物活性肽、抗性蛋白等。作为多种食品的添加剂，如混合饮料、布丁、冰激凌、婴儿食品等的添加剂。市场前景分析：食品市场。与同类成果相比的优势分析：生产的大米蛋白符合相关质量标准，颜色米白色，有天然米香味，可作为保健食品原料也可直接加工成人体服用的大米蛋白。 从大米蛋白延伸出来的大米多肽或氨基酸产品符合质量标准，可最为保健食品的原料，生产多肽，氨基酸胶囊，口服液产品，也可开发出大米多肽饮料这样的新型保健饮料。

电子废弃物已成为全球固体废弃物中增长最快的组成部分。其组分复杂、数量庞大，具有潜在经济价值和环境污染性，因而引起国内外学者和政府的重视。我国“十二五规划”中，环境保护部分已将电子垃圾处置列入规划。 本项目通过对CRT的屏锥分离技术和含铅废水处理技术的研究，为CRT资源化回收提供了技术支持。对酸溶法处理后的含铅废水，采取化学沉淀法与SPM法或陶瓷膜法联用，可以使处理后溶液中铅浓度低于1mg/L，符合国家综合污水排放标准。其中SPM为自主研究开发的国产材料，无机陶瓷膜应用于处理污水中的重金属铅尚未见国内外文献报道，具有创新性。

成果描述：本发明公开了一种提高喷膜主液稳定性的喷膜防水材料，按重量份包括以下组分：由主液和丙烯酸盐组成,其重量组分为:主液+丙烯酸钙液体+丙烯酸锌固体,各组分的配比为:100份主液+5-20份30%丙烯酸钙液体+0.8-2.0份丙烯酸锌水溶液。本发明能够有效解决喷膜主液自聚及团聚，以提高喷膜主液稳定性，确保喷膜施工的顺利进行，稳定喷膜防水材料力学性能。市场前景分析：轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。

碳纳米管海绵材料具有轻质、柔性、抗腐蚀、耐高温等特点。微观上具有三维多孔结构，能够承受大应变的反复压缩而不坍塌，同时，碳纳米管互相搭接形成高导电的三维网络。这种综合的优良力学和电学性能使得碳纳米管海绵在功能复合材料、吸附过滤等领域具有广阔的应用前景。近年来，随着社会对清洁、可再生能源的日趋重视，各种能量转换和存储器件的研究如火如荼。

氢能源是高效的绿色能源，如何低廉高效的大规模生产是制约其应用的一个关键因素。近年来，电解水制氢受到学术界广泛关注，寻找廉价高效的非铂电催化剂成为时下研究热点。本项目分别采用辐射法及水热法制备了钼硫化物/碳纳米复合材料,其催化析氢性能优于商用Pt/C（20%Pt）催化剂，而且具有良好的催化稳定性,适合大规模制备。

现阶段所设计的存算一体器件单元结构如图 1 所示： 器件的基本结构由波导和功能层（由下到上分为加热层、电极层、保护层、相变材料（硫系化合物）层）所构成。拟通过在当前流行的绝缘层上硅(SOI)光子平台上集成四氮化三硅光波导的方式实现器件的光学读取功能，即在非常厚的硅衬底层上生长一层绝缘层二氧化硅和波导层，然后在基片上通过光刻、显影、刻蚀等工艺制备四氮化三硅波导。功能层主要用于实现器件的电学写入功能。加热器层的主要用途是与相变材料层形成电接触，通过较小的接触面积使接触处的热量集中，从而可以在较小的电压或电流下使相变材料发生相变。因此需要加热器层具备较好的导热和导电性能，同时在近 C 波段具有较低的光损耗，可采用石墨烯。电极层可用于提供相变材料器件单元所需要的编程电脉冲。当前拟采用硒掺杂的相变材料合金（如 GSST）作为器件的核心功能层的相变材料。该材料在通信/非通信波段显示了极低的光损耗和更高的品质因数，且相变前后在通信 C 波段具有足够大的光学常数反差，可在更恶劣的高温环境下进行操作，适用于硅基光子器件应用。 采用的主要技术手段包括： ① 依托于相变材料的电致和光致相变特性，通过电学编程、光学读取的方法实现器件的存储、算术运算和逻辑运算功能：  存储功能的实现：拟利用相变材料晶态低透过率和非晶态高透过率分别代表二进制中的‘1’和‘0’，实现数据存储（编程）功能。例如在电极两端施加合适的电脉冲，所产生电流流经加热层时，生成的热量主要集中在加热层和相变材料层接触处，使得接触处的相变材料发生相变，实现存储功能。在完成上述编程操作后，从器件波导输入端输入读取连续光。由于相变材料功能层对光强的吸收能力在编程和非编程区域间存在着显著的差异，因此当输入光经过波导后，其能量会因为相变材料编程区域的吸收而发生改变，进而显著改变输出光强能量。所以通过测量输入输出光强的能量之比（即透过率），可实现对先前编程区域的读取。  算术和逻辑功能的实现：通过调整编程电脉冲的幅度和宽度可以动态调控相变材料的相变程度，使得器件的中间透过率值可用于代表不同的数值，实现多级存储功能。所以拟采用输入脉冲数量对应加数的方法实现标量加法计算。同时由于所设计器件的读取连续光输出功率可视为读取连续光输入功率和器件透过率的乘积，因此可采用将输入功率和透过率作为被乘数和乘数的方法实现基本乘法运算。除此之外还可以将器件功能层的初始状态设置为非晶相，把晶化脉冲幅值和不足以产生晶化的脉冲幅值分别作为输入逻辑‘1’和‘0’；同时设定一个判定阈值并与编程后器件透过率的变化率进行对比，把高于和低于阈值的透过率变化率分别作为输出逻辑 ‘1’和‘0’；通过合理选择编程脉冲有望实现各种逻辑功能输出。 ② 基于器件透射率可调特性验证其实现神经突触的可行性。并依托所设计人工突触构建人工神经网络芯片，实现图像、语音和文本识别功能：  突触可塑性是大脑记忆和学习的神经生物学基础，也是人工类脑器件需要实现的首要功能。为实现突触可塑性，拟把相变材料和波导之间的耦合区域视为仿生神经突触，左右两端电极分别代表突触前和突触后，分别施加在两端电极上的电脉冲则作为突触前和突触后刺激。通过调节从左右两端电极输入耦合区域的电脉冲时间差对耦合区域的光透过率进行连续调控，进而依托于上述存算理论模型和实物器件仿真和实验实现仿生神经突触的脉冲时序依赖可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  将不同波长的光脉冲序列输入所设计的突触单元, 经过相变材料的作用，脉冲强度发生变化，对应于乘法器。进而借助于微环结构，将不同波长的脉冲导入进同一波导中，该功能类似加法器。相加后的脉冲光强较小时，读取光与微环发生共振，在输出端口没有光强输出。当光强达到一定的阈值后，读取信号不再和微环发生共振，而是传播到输出端口。这一过程类似神经元脉冲信号的激发，实现了非线性激活函数的功能。利用上述的单个神经元结构，验证其监督式机器学习和非监督式机器学习。对于监督式机器学习，权重的数值通过外部管理器设置；对于非监督式机器学习，不再需要外部管理器来设置权重值，而是通过输出光脉冲进行反馈控制，调整权重值。在单个神经元结构的基础上，更复杂的光学脉冲神经网络结构，证明该结构的可扩展性。拟设计的神经网络中的每一层结构包括三个功能单元，即收集器、分发器和神经突触结构。收集器将上一层不同波长的光脉冲信号收集到同一根波导中，分发器将光脉冲分发给多个神经元，神经突触结构则产生光脉冲信号，输入给下一层结构。基于上述结构实现图片、语音和文本的识别。 创新性分析：①首次研究了一款基于“电学编程、光学读取”模式的光电混合存算一体化器件。与传统电学存算一体化器件相比,拟研发的器件可以进行长距离的信息传输，具有传输带宽高、信号间延迟低、损耗低、抗干扰、集成密度高等优点。②采用硒(Se)掺杂的相变材料作为存算一体化器件的核心功能材料。与采用其他相变材料的存算一体器件相比，以硒参杂的相变材料作为功能材料的存算一体器件有望展现出极低的光损耗。③提出了一种基于“电学脉冲刺激、光学权重调节”的人工神经突触。该突触器件有望成为未来通用型人工神经突触，填补了光电混合型人工突触的技术空白。 先进性分析：①所提出的光电混合工作模式使得该存算一体化器件不但具有传统集成电路的高密度特性，且兼具光通信技术的宽频带、低延迟、抗干扰的优越性能。②所采用硒参杂的相变材料不但继承了传统材料具有的快速相变转化速度、低功耗和稳定性强等特性，且本身在通信波段非晶态透明的同时还保持了相变前后足够大的光学性能差异的特点。③所设计的突触继承了人工电子突触和全光突触的优点，具有高集成度、低功耗、超快响应时间、稳定性强等优点。 独占性分析：根据已取得成果正在撰写专利，以获得该关键技术的独有权。