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人工超材料是指亞波長(zhǎng)尺度單元按一定的宏觀排列方式形成的人工復(fù)合電磁結(jié)構(gòu)。由于其基本單元和排列方式都可任意設(shè)計(jì)，因此能構(gòu)造出傳統(tǒng)材料與傳統(tǒng)技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)的超常規(guī)媒質(zhì)參數(shù)，進(jìn)而對(duì)電磁波進(jìn)行高效靈活調(diào)控，實(shí)現(xiàn)一系列自然界不存在的新奇物理特性和應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的電磁超材料和超表面都是基于連續(xù)變化的媒質(zhì)參數(shù)，很難實(shí)時(shí)地操控電磁波。 以程強(qiáng)教授為核心團(tuán)隊(duì)的課題組在國際上首次提出“數(shù)字編碼與可編程超材料”，提出用二進(jìn)制數(shù)字編碼來表征超材料的思想，通過改變數(shù)字編碼單元“0”和“1”的空間排布來控制電磁波。這一概念的提出不僅簡(jiǎn)化了超材料的設(shè)計(jì)難度和優(yōu)化流程，構(gòu)建了超材料由物理空間通往數(shù)字空間的橋梁，使人們能夠從信息科學(xué)的角度來理解和探索超材料。更重要地是，超材料的數(shù)字化編碼表征方式非常有利于結(jié)合一些有源器件（例如二極管和MEMS開關(guān)等），在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）等電路系統(tǒng)的控制下實(shí)時(shí)地?cái)?shù)字化調(diào)控電磁波，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)多種完全不同的功能。 在該工作中，作者利用優(yōu)化算法，設(shè)計(jì)相應(yīng)的時(shí)空三維編碼矩陣，超表面將入射波能量分散到空間任意方向和任意諧波頻譜上，這一特性很好地縮減了雷達(dá)散射截面（RCS），未來有望應(yīng)用于新型的計(jì)算成像系統(tǒng)。更重要的是，引入時(shí)間維度的編碼之后，可以擴(kuò)展傳統(tǒng)的空間編碼比特?cái)?shù)，降低了實(shí)現(xiàn)高比特可編程超表面的系統(tǒng)復(fù)雜度。例如，一款2比特的可編程超表面，只要設(shè)計(jì)相應(yīng)的時(shí)空編碼矩陣，就可以在中心頻率和諧波頻率實(shí)現(xiàn)等效的360度相位覆蓋，這是傳統(tǒng)可編程超表面無法實(shí)現(xiàn)的，可用于實(shí)現(xiàn)波束塑形等一系列實(shí)用功能。 本工作得到了國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問題”重點(diǎn)專項(xiàng)“微波毫米波數(shù)字編碼和現(xiàn)場(chǎng)可編程超構(gòu)材料的理論體系與關(guān)鍵技術(shù)”，以及國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助，相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作在東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

本實(shí)用新型公開了一種人工氣道，特別是一種應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的人工氣道。本實(shí)用新型提供一種可以簡(jiǎn)化對(duì)人工氣道封閉氣囊壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并能實(shí)時(shí)對(duì)封閉氣囊的壓力進(jìn)行自動(dòng)安全調(diào)節(jié)，同時(shí)防止誤操作，使其可以安全且穩(wěn)定維持在理想壓力值的人工氣道，包括導(dǎo)管、主接頭、封閉氣囊和充氣管，所述主接頭設(shè)置在導(dǎo)管的端部；所述充氣管一端與封閉氣囊相通，另一端與壓力指示氣囊相通，還包括壓力安全閥。當(dāng)臨床醫(yī)務(wù)人員在充氣接頭處注射氣體，隨著注射氣體的增加壓力指示氣囊壓力，封閉氣囊以及壓力接口處的壓力也隨之增加，一旦封閉氣囊和外側(cè)壓力指示氣囊壓力過高超過壓力安全閥安全值，壓力安全閥打開漏氣釋放壓力。

為中小學(xué)校及校外教育機(jī)構(gòu)提供課程整體規(guī)劃、學(xué)習(xí)空間創(chuàng)新建設(shè)。

本項(xiàng)目以新研發(fā)的工業(yè)煙塵PM2.5霧霾治理的專用過濾材料為對(duì)象，建立以新型水刺濾料為核心的系列化PM2.5濾料生產(chǎn)線和高水平企業(yè)，緊隨國家大氣霧霾治理需求，服務(wù)廣大市場(chǎng)。 近年來，我國霧霾形勢(shì)十分嚴(yán)重。袋式除塵是實(shí)現(xiàn)煙塵控制的一種主要技術(shù)，濾料是決定其性能的核心部件。目前，袋式除塵器中使用的常規(guī)針刺氈濾料是為常規(guī)大顆粒粉塵捕集準(zhǔn)備的，在針刺過程產(chǎn)生的大徑穿孔，使除塵器難以捕獲 PM2.5 超細(xì)顆粒，因此排放到大氣中的粉塵超過 90%為 PM2.5 超細(xì)顆粒。而水刺濾料則可有效解決濾料生產(chǎn)過程導(dǎo)致的大徑穿孔和纖維損傷難題，更為高效捕集PM2.5顆粒物，必將作為新一代高效過濾材料，廣泛用于大氣顆粒物污染控制。 本項(xiàng)目所用技術(shù)為國際領(lǐng)先水平，具有如下優(yōu)勢(shì)： 1）研制的水刺新產(chǎn)品其加工過程的刺孔小，對(duì)細(xì)顆粒的捕集精度和效率顯著提高，尤其適合PM2.5微細(xì)粉塵的捕集 對(duì)比常規(guī)的過濾材料，新研發(fā)的產(chǎn)品采用全新的工藝制造，用高壓水刺作為核心加工技術(shù)。該技術(shù)采用的水刺針直徑是常規(guī)金屬針刺的1/10，因此加工的濾料孔徑大為縮小，顯著提升了產(chǎn)品的過濾精度和效率，是控制PM2.5煙塵的換代產(chǎn)品。 2）采用水刺加工，避免了加工過程金屬刺針對(duì)基布和纖維的損傷，使產(chǎn)品強(qiáng)度大、壽命長(zhǎng)、節(jié)省原料、降低成本 水刺濾料采用高壓水射流纖維環(huán)繞抱合與成氈技術(shù)到喇叭狀三維濾料結(jié)構(gòu)，表面具有像膜一樣的超纖布狀非織造特征。水刺濾料加工過程不會(huì)對(duì)基布和纖維產(chǎn)生硬損傷，使濾料強(qiáng)力大為提高，生產(chǎn)效率提高10倍，原材料節(jié)省20%。據(jù)中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)袋式除塵委員會(huì)權(quán)威統(tǒng)計(jì)，我國袋除塵市場(chǎng)150億元，其中作為消耗材料的濾料50億元（濾料壽命一般2-3年），而且未來每年增速10%以上。目前中國尤其京津冀受到霧霾的困擾，國家已決定下大力氣進(jìn)行除塵設(shè)施的升級(jí)換代，將為PM2.5專用濾料提供巨大的市場(chǎng)良機(jī)。

本發(fā)明通過一種特征電場(chǎng)激勵(lì)植物釋放原生態(tài)空氣負(fù)離子，而非依靠電離空氣產(chǎn)生人工負(fù)離子的方法凈化空氣，其突出特點(diǎn)是綠色環(huán)保，植物空氣負(fù)離子對(duì)人體健康有益，但電離空氣產(chǎn)生的高濃度的空氣負(fù)離子據(jù)報(bào)道對(duì)人體健康無益。不同于傳統(tǒng)的空氣凈化方式，該技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生二次污染，其應(yīng)用前景廣闊，現(xiàn)已獲得國家發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用新型專利多項(xiàng)。目前，需尋找投資合作使其盡快產(chǎn)業(yè)化。

本項(xiàng)目研究面向成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈大數(shù)據(jù)智能產(chǎn)業(yè)需求，尤其是對(duì)智能制造、公共安全場(chǎng)景提供高效的視頻流在線推理和管理平臺(tái)，研發(fā)了一個(gè)通用性的智能中臺(tái)架構(gòu)，支持視頻流和智能模型模塊化管理，支持全程可視化操作交互式界面，支持視覺智能感知模型在線推理快速部署，支持感知與識(shí)別結(jié)果實(shí)時(shí)推送、預(yù)警和報(bào)警。

YUKI是一款具有人工智能的高仿人機(jī)器人。她集語音識(shí)別技術(shù)、語音合 成技術(shù)、自然語音處理技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)，情緒識(shí)別技術(shù)、及機(jī)器人控制 技術(shù)于一體。機(jī)器人能夠精準(zhǔn)地識(shí)別出非特定人的語音，理解語義，作出智 能地回答，情緒多變的與人進(jìn)行流暢地聊天。同時(shí)，互動(dòng)者還可以向機(jī)器人 查詢天氣，了解天氣狀況，讓機(jī)器人播報(bào)音樂，盡情享受；以及咨詢各種 百科問題，解決疑惑。此外，機(jī)器人具備人臉識(shí)別和情緒識(shí)別的功能，能根 據(jù)你的言語夠認(rèn)識(shí)出你并且了解你的心情。目前，智能高仿人聊天機(jī)器人實(shí)物 樣機(jī)1套，申報(bào)國家發(fā)明專利4項(xiàng)，撰寫高水平論文1篇（SCI檢索）。 市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析： 隨著客服機(jī)器人的快速普及，聊天機(jī)器人的技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用也激發(fā)了巨大的 市場(chǎng)潛力。英國Juniper Research發(fā)布的一份最新調(diào)研報(bào)告表示，聊天機(jī)器 人將會(huì)重新定義客戶服務(wù)行業(yè)，預(yù)計(jì)醫(yī)療保健業(yè)和銀行業(yè)將受益最大。該報(bào) 告預(yù)計(jì)，到2022年，聊天機(jī)器人每年可幫助企業(yè)節(jié)省超過80億美元的成本,相比今年的數(shù)據(jù)（預(yù)計(jì)為2, 000萬美元），成本節(jié)省額將會(huì)有大幅提升。機(jī)器 人技術(shù)將會(huì)幫助醫(yī)療保健與銀行服務(wù)提供商縮短客戶服務(wù)解決時(shí)間，降低解決 成本，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)巨大的成本節(jié)省。團(tuán)隊(duì)介紹： 重慶大學(xué)智慧工程研究院在機(jī)器人控制領(lǐng)域有著深厚的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)主要研究方向?yàn)闄C(jī)器人控制、容錯(cuò)控制。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人宋永端教授 現(xiàn)在為重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院院長(zhǎng)，有多年的項(xiàng)目研發(fā)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始 人在96年成為美國空軍飛行器飛行控制領(lǐng)域的研究員，相繼任職美國國家宇 航局研究員，負(fù)責(zé)美國國防部空軍科研辦公室負(fù)責(zé)人、美國宇航局項(xiàng)目研發(fā) 負(fù)責(zé)人；研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員由6名教授、4名副授、14名博士研究生組成。團(tuán)隊(duì) 在控制器設(shè)計(jì)方面具有深厚的理論基礎(chǔ)，已在TAC、TNNLS和Automatica等 國際頂級(jí)期刊發(fā)表了一系列成果。

本項(xiàng)目在國內(nèi)首次提出“躍翔一體”的機(jī)器人設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)新性將跳躍結(jié)構(gòu)與固定翼飛行思路結(jié)合，集飛行模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與仿生彈跳腿于一體。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 跳躍或飛翔等運(yùn)動(dòng)形式，可以獲得遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)行走、爬行步態(tài)的運(yùn)動(dòng)靈活性，為使機(jī)器人具有小尺度、高集成、多模態(tài)的特點(diǎn)，本項(xiàng)目在國內(nèi)首次提出“躍翔一體”的機(jī)器人設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)新性將跳躍結(jié)構(gòu)與固定翼飛行思路結(jié)合，集飛行模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與仿生彈跳腿于一體。研制的原理樣機(jī)在微小尺度下實(shí)現(xiàn)了5倍體長(zhǎng)的跳躍高度（0.5m）的同時(shí)，可在空中維持良好姿態(tài)、滑翔距離達(dá)到了50倍體長(zhǎng)（5m）。

01. 成果簡(jiǎn)介 為適應(yīng)未來水下航行器技術(shù)發(fā)展的要求，海工裝備界在開發(fā)具有廣域活動(dòng)能力和高機(jī)動(dòng)性的新型水下航行器的同時(shí)，也正在為傳統(tǒng)水下航行器尋找更優(yōu)良的推進(jìn)和操縱系統(tǒng)。仿生技術(shù)則成為水下航行器的重要研究方向。 水生動(dòng)物經(jīng)過上億年的演變和進(jìn)化，早已在優(yōu)勝劣汰中將其在水中的運(yùn)動(dòng)能力發(fā)揮到了極至，其中魚類和鯨類等哺乳動(dòng)物的游動(dòng)方式具有高速、靈活、低噪等特點(diǎn)，其游動(dòng)和控制姿態(tài)能力，是任何裝備傳統(tǒng)操縱與推進(jìn)系統(tǒng)的人造水下航行器所無法比擬的。水下仿生技術(shù)，通過對(duì)魚類游動(dòng)機(jī)理的研究，利用機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子設(shè)備和功能材料來開發(fā)模仿魚類的操縱和推進(jìn)模式，并將其應(yīng)用于水下航行器。 與傳統(tǒng)的螺旋槳推進(jìn)器相比，將仿魚尾推進(jìn)器應(yīng)用于水下航行器，成為新型的仿生水下航行器，具有如下特點(diǎn)：（1）高推進(jìn)效率，節(jié)能；（2）高機(jī)動(dòng)性，靈活；（3）推進(jìn)系統(tǒng)與操縱系統(tǒng)合二為一，共型；（4）噪聲低、環(huán)保，隱身能力強(qiáng)。本項(xiàng)目旨在開發(fā)“仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器”，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，依托清華大學(xué)電子工程系和天津高端裝備研究院，經(jīng)前期數(shù)年研發(fā)，已完成實(shí)驗(yàn)室原理樣機(jī)和試驗(yàn)樣機(jī)I型，并于2018年10月份在天津東麗湖進(jìn)行了水試，驗(yàn)證了核心技術(shù)。仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器試驗(yàn)樣機(jī)I型體長(zhǎng)2.6米，設(shè)計(jì)潛深100米，最大航速1.7米/秒（3.5節(jié)），速度體長(zhǎng)比0.65，功耗0.88kW，處于國際領(lǐng)先水平。經(jīng)進(jìn)一步研發(fā)和改進(jìn)，2019年9-10月將進(jìn)一步試驗(yàn)，預(yù)計(jì)航速達(dá)6~8節(jié)，遠(yuǎn)高于螺旋槳推進(jìn)平均2-3節(jié)的航速。圖1 仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器-試驗(yàn)樣機(jī)I型 總裝圖 圖2 仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器-試驗(yàn)樣機(jī)I型 下水吊裝圖 圖3 仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器-試驗(yàn)樣機(jī)I型 水試圖02. 應(yīng)用前景 本成果的新型仿生AUV，推進(jìn)效率高、自體噪聲小、機(jī)動(dòng)性好，速度接近4節(jié)，成熟度達(dá)到產(chǎn)品化標(biāo)準(zhǔn)，在智慧海洋、智慧海防迅猛發(fā)展的新時(shí)代，可廣泛用于現(xiàn)代漁業(yè)養(yǎng)殖、勘探開發(fā)、搶險(xiǎn)救援、科考研究、水下檢修、觀光旅游等民用市場(chǎng)，為海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新型支撐手段；同時(shí)，也可用于海防等軍用市場(chǎng)。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 已申請(qǐng)專利和軟件著作權(quán)近20項(xiàng)。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 本項(xiàng)目以電子工程系任勇教授團(tuán)隊(duì)為核心，成立了海洋信息與智能裝備研究所，隸屬于清華大學(xué)天津高端裝備研究院。研究方向以自主式水下潛航器（Autonomous Underwater Vehicle，簡(jiǎn)稱AUV）和多AUV水下蜂群為主，包括水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)理研究、深海環(huán)境下的信息交換與處理、深海環(huán)境下定位與協(xié)同、深海AUV裝備的研發(fā)制造技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)理論及其應(yīng)用技術(shù)、復(fù)雜生產(chǎn)制造過程的建模與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)等。近五年來，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等專業(yè)頂級(jí)期刊發(fā)表國際權(quán)威期刊論文30余篇。05. 合作方式 投融資 / 商務(wù)合作。06. 聯(lián)系方式 郵箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn