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一种自重构模块化机器人设计方法
1. 痛点问题
空间能力指人类利用对形状和空间位置的基本理解、记忆、推理和生成物体间空间关系的一种能力，对科学、技术、工程和数学学科发展具有重要作用。现有针对儿童空间能力提高的训练方式主要包括通过特定的练习或者阅读文档对个人进行训练，以及通过给个人提供注重空间能力发展的课程进行训练。由于测试阶段与训练阶段任务非常相似，这两种训练方式对空间能力的提升十分有限，且不具有通用性，无法通过有效训练，将被训练技能上得到的提高迁移至未经训练技能。
2. 解决方案
模块化机器人可以根据环境和任务的不同自适应的改变自身构型，设计精巧、灵活度大，是一种训练儿童空间能力的理想物理实体。本成果提出了一种模块化机器人内部结构优化方法，自动计算模块内部元件优化的排布方式。算法构建了具有结构强度、空间利用率、装配复杂度三个参数的能量函数，通过模拟退火算法得到能量函数的最小值，即为排布算法的最优解。此外，设计制造了一种自重构机器人单元模块，具有结构简单、成本低廉的优点，降低了安装和拆卸的难度。由该模块组成的模块化机器人能在不同构型间自动转换，并在不同构型下进行运动。
合作需求
寻求与机器人、儿童/青少年教育等行业公司合作，对产品进行推广，普及机器人教育，提升大众对机器人的认知，把机器人作为教学的内容给到学生和老师，为幼儿园、K12甚至高校、研究院输入相关课程解决方案。使用人工智能+互联网+教育的模式，提供机器人设备及线上教学课程，帮助用户提升空间能力，共同推动机器人在少年儿童教育产业的发展。
清华大学
2021-11-23
一种基于IGCT的模块化多电平换流阀技术
1. 痛点问题
由于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有驱动功率小而且驱动电路简单、开关速度快并且损耗小、饱和压降低、耐压高、电流大等优点，在柔性直流电网中得到了广泛的应用，现有的MMC换流阀装备均是采用IGBT开关器件进行设计。事实上，IGBT于二十世纪八十年代初诞生，在九十年代得到飞速发展。然而传统的焊接式IGBT容量较小、可靠性较低且失效后呈断路特性，因此早期的IGBT主要应用于中低压领域，直至压接式IGBT诞生之后才开始在高压、大功率电力电子换流器当中得到应用。IGBT器件的容量从最早的600V/6A级别逐渐提升，迄今为止已经达到了4.5kV/3kA的水平。IGCT诞生于1996年，由于其核心GCT芯片是由晶闸管改进而来，因此天然具备晶闸管大容量、高可靠性的特点。IGCT器件在2000年便已经达到了4.5kV/4kA的水平，相比之下压接式IGBT直至2012年才达到相同的功率等级，随着六英寸IGCT器件在未来投入使用，IGCT在容量上仍将对IGBT保持较大优势。
另外，尽管IGBT优势突出，但是相比电流型器件，仍然存在通态压降大、可靠性低、制造成本高等问题，具有很多改进的空间。尤其是在海上风电柔性高压直流输电系统中，所使用的开关器件数量非常大，若能改进IGBT器件的特性，进一步提高效率和可靠性、减小成本，将会具有巨大的吸引力和应用前景。
2. 解决方案
模块化多电平变换器（MMC）的多电平调制大幅降低了功率器件开关频率，为集成门极换流晶闸管（IGCT）的应用带来了契机。相比IGBT，IGCT的通态压降和成本可降低达到1/3以上，并且IGCT具有非常强大的浪涌电流、短路失效和防爆能力，无需增加辅助电路便可实现冗余和防爆，确保柔直输电系统免维护的高可靠需求。该技术实现更高电压、更大功率、更高效率和可靠性的柔性直流输电系统具有重要意义和广阔的应用前景。
清华大学
2021-10-22
一种非接触式心电电极模块及心电图检测装置
本发明属于生物心电信号测量领域，公开了非接触式心电电极 模块及心电图检测装置，心电电极模块由电路层、地层、屏蔽层和电 极层构成；电极层包括心电信号检测区和共模信号反馈区；电路层包 括缓冲电路、地端接口、参考电压接口、信号输出接口、电源接口和 右腿驱动接口、第一过孔、第二过孔、第三过孔和第四过孔；缓冲电 路的地端与地端接口连接后通过第三过孔与地层连接；第一过孔将信 号输入端与心电信号检测区域相连接，第四过孔将右腿驱动接
华中科技大学
2021-04-14
一种基于氧化硅矩形光波导的集成光收发模块
本实用新型公开了一种基于氧化硅矩形光波导的集成光收发模块，包括至少一个具有四个45°抛光内端面的矩形氧化硅光波导、至少一个垂直腔面激光器和至少一个光子探测器，其制备方法为：利用45°刀头将矩形波导切割成三段，由划片机在芯片上切割出四个45°内端面；采用真空电子束热蒸发等对应工艺镀上布拉格反射膜、金属膜以及金属导线和焊点；再用折射率匹配胶将切割镀膜后的矩形波导粘合，同时在内端面狭缝上方一定区域涂上匹配胶；最后通过倒装焊接的方法，将垂直腔面激光器和光子探测器分别与对应的金属电极焊接，集成于内端面狭缝之上，本实用新型低成本，高速率，可实现多通道传输数据。
浙江大学
2021-04-13
一种基于忆阻器的通用编程模块及其操作方法
本发明公开了一种基于忆阻器的通用编程模块及其操作方法， 可编程模块包括阻变元件、电阻 R1、第一 N 型 MOS 管、第一 P 型 MOS 管、第二 N 型 MOS 管和第二 P 型 MOS 管；第一 N 型 MOS 管 的漏极和第一 P 型 MOS 管的漏极均连接至阻变元件的一端，第一 N 型 MOS 管的源极和第一 P 型 MOS 管的源极连接后与电阻 R1 的一端 连接，第一 N 型 MOS 管的栅极与第一 P 型 MOS
华中科技大学
2021-04-14
一种基于介电弹性体的模块化驱动装置
本实用新型公开了一种基于介电弹性体的模块化驱动装置，包括：固定框；驱动薄膜，绷设在所述固定框内，所述驱动薄膜包括至少一层上、下表面均覆有电极层的介电弹性体薄膜；变形转换机构，设置在驱动薄膜上，所述变形转换机构包括：两个垫脚，间隔贴附在驱动薄膜上；两个摆臂，两个摆臂相互铰接，两个摆臂的另一端分别与两个垫脚相互铰接；两个垫脚之间的间距大于等于两个摆臂的长度之差且小于两个摆臂的长度之和。本实用新型的模块化驱动装置通过变形转换机构，将介电弹性体平面内的伸缩变形转变为平面外的变形，该驱动装置的有效驱动力较大。
浙江大学
2021-04-13
模块化太阳能热泵中央热水系统工程成套装置
世界能源和环境问题的日益严峻使人类对可再生能源和清洁能源的利用空前关注，太阳能的热利用便是可再生能源利用的良好途径。传统的太阳能热利用以家庭方式为主，存在诸多发展限制，因而发展规模化的太阳能热利用技术是未来太阳能利用的趋势。太阳能规模化热利用的最大障碍是其获取受制于气候因素，不能全天候稳定供热，因而必须寻求可靠、经济、环保的辅助能源，以实现热量的稳定供给。燃煤、燃油、燃气、电热等辅助供热方式均存在经济性、环保等限制因素，难以较好地满足使用要求。本项目以高效、环保的空气源热泵技术作为太阳能系统的辅助热源，开发出了『模块化太阳能热泵中央热水系统』成套产品，有效解决了传统太阳能规模化热利用的不稳定及经济性双重瓶颈问题，实现了全天候稳定供热。本产品是一种综合利用太阳能和空气热能，生产和供应50～60℃生活及生产用热水的集中供热成套装置，主要用于宾馆、酒店、健身房、营业性洗浴场所、厂矿和学校集体宿舍、住宅小区等的24小时生活热水集中供应，以及食品、医药、轻纺、化工等生产过程的产品预热或包装洗涤等热水供给。该装置的能量来源约为太阳辐射70％、空气热能20％，电能10％，年综合能效比高达8～12。
西安交通大学
2021-04-11
一种包含参数估计功能滤波模块的连续血糖监测设备
本发明公开了一种包含参数估计功能滤波模块的连续血糖监测设备，该设备针对连续血糖监测信号进行滤波处理，以便进行准确的高低血糖报警。由于不同病人和不同传感器的情况不同，相应的血糖监测信号的噪声水平也不相同，从而需要设置不同的滤波参数进行血糖滤波处理。本发明设备中的滤波参数能够随着不同病人、不同传感器的改变而调整。本发明中所采用的滤波参数的估计方法能及时准确的估计出卡尔曼滤波所需要的滤波参数，从而更好地对血糖信号进行滤波处理，为提高低血糖实时报警的准确性打下了坚实的基础，具有重要的作用。
浙江大学
2021-04-13
一种模块化便携式生物3D打印机
本实用新型公开了一种模块化便携式生物3D打印机。包括基座、支撑结构、用于扫描识别的扫描模块、用于3D打印的打印模块，基础运动模块以及基站模块；所述的基座上设置有方孔；所述方孔用于安装支撑结构的支撑脚；所述的支撑结构上设置有基础运动模块，所述的基础运动模块设有插槽，所述的扫描模块和打印模块上设有与所述插槽配合的统一插头；基站模块控制扫描模块、打印模块和基础运动模块的工作。通过将生物3D打印机打印过程的高度抽象与功能抽离，将不同的功能设计成不同的模块，每个模块只负责一项工作，大大提高了打印机的空间利用率，缩小了打印机的体积，为便携式生物3D打印机设计提供了一种思路。
浙江大学
2021-04-13
基于三电平结构的模块化有源电力滤波器的成果开发
在民用和工业等用电场合，需投入电力电子等 非线性负载，在非线性负载投入后将对电网产生污染，而有源 电力滤波器则是用于这些用电场合以改善电能质量的控制系统 装置。 其主要功能包括：自动检测由非线性负载产生电流中的谐 波电流，并通过自身的调节与控制发出与谐波电流流向相反的 电流，补偿负载电流中的谐波电流分量，改善网侧电流的质量； 在非线性负载突变时，可以做出快速的响应，及时跟踪电流的 变化。项
合肥工业大学
2021-04-14