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本項目面向室內外環境下對目標和環境的可靠快速感知需求，突破高性能主動適應的混合穩像、動態目標快速搜索追蹤、智能探索感知的快速地圖創建和定位與場景理解關鍵技術，研制具有高穩定性、寬視野功能的仿生眼樣機一套，可實現快速追蹤動態目標，實現環境三維建模與場景理解，成果將為機器人智能化、自主化導航提供主動感知的新途徑。重點開展如下研究： 1）具有高穩定性、寬視野功能的仿生眼研制 研究仿生眼的結構高動態輕量化優化設計及優化的電機驅動方式，提出眼球各自獨立運動、眼頸協調的關節配置方案，研究多軸關節的實時同步控制，研究圖像傳感器、IMU傳感器及RGBD傳感器的硬件高精度同步方法及GPU加速方法，實現對環境的高精度時間同步視覺感知。 2）高性能主動適應的混合穩像算法 針對圖像抖動模糊問題，研究主動適應的機電混合穩像算法；結合姿態反饋信息通過眼頸關節協調進行適應性姿態調整去除低頻擾動，通過IMU及圖像時間序列進行相機6D位姿估計與濾波消除高頻擾動，實現主動適應混合穩像算法。 3)動態目標快速搜索追蹤算法 針對快速運動的視覺目標，研究基于深度強化學習和注意力機制的目標跟蹤算法；同時研究基于眼頸運動神經回路控制機理的眼頸協調優化視覺伺服跟蹤算法，使冗余眼頸關節實現優化協調運動，實現時間最優快速目標追蹤。 4）智能快速地圖創建和定位與場景理解 針對未知場景，基于雙眼RGB圖像序列及深度傳感器信息，生成仿生眼環境觀測的序列決策指令，實現更優更快的環境地圖創建。實現室外環境三維建模與場景理解。

本項目面向室內外環境下對目標和環境的可靠快速感知需求，突破高性能主動適應的混合穩像、動態目標快速搜索追蹤、智能探索感知的快速地圖創建和定位與場景理解關鍵技術，研制具有高穩定性、寬視野功能的仿生眼樣機一套，可實現快速追蹤動態目標，實現環境三維建模與場景理解，成果將為機器人智能化、自主化導航提供主動感知的新途徑。重點開展如下研究： 1）具有高穩定性、寬視野功能的仿生眼研制 研究仿生眼的結構高動態輕量化優化設計及優化的電機驅動方式，提出眼球各自獨立運動、眼頸協調的關節配置方案，研究多軸關節的實時同步控制，研究圖像傳感器、IMU傳感器及RGBD傳感器的硬件高精度同步方法及GPU加速方法，實現對環境的高精度時間同步視覺感知。 2）高性能主動適應的混合穩像算法 針對圖像抖動模糊問題，研究主動適應的機電混合穩像算法；結合姿態反饋信息通過眼頸關節協調進行適應性姿態調整去除低頻擾動，通過IMU及圖像時間序列進行相機6D位姿估計與濾波消除高頻擾動，實現主動適應混合穩像算法。 3)動態目標快速搜索追蹤算法 針對快速運動的視覺目標，研究基于深度強化學習和注意力機制的目標跟蹤算法；同時研究基于眼頸運動神經回路控制機理的眼頸協調優化視覺伺服跟蹤算法，使冗余眼頸關節實現優化協調運動，實現時間最優快速目標追蹤。 4）智能快速地圖創建和定位與場景理解 針對未知場景，基于雙眼RGB圖像序列及深度傳感器信息，生成仿生眼環境觀測的序列決策指令，實現更優更快的環境地圖創建。實現室外環境三維建模與場景理解。

大范圍骨缺損的修復是臨床上的難題之一。骨支架具有良好的可設計性，是一種有前途的骨修復材料。目前大部分骨支架生物活性差，骨傳導效率低。電信號是調控機體生物活動的主要信號之一，針對骨骼的電活性特點，我們設計研發了一種仿生多孔羥基磷灰石（HA）/鈦酸鋇（BT）壓電陶瓷骨支架。該支架具有中央大孔和周圍放射層板狀孔隙結構，骨傳導性強；可在體內持續提供電刺激，進一步提高骨傳導效率，擴大骨支架修復范圍，生物相容性好，生物活性強。

本發明公開了一種適用于陶瓷PTC裝配技術的拉膜與切膜裝置。包括送膜機構、拉膜機構和切膜機構，機架上沿薄膜傳送方向依次設有送膜機構、切膜機構和拉膜機構，切膜機構包括固定在機架上的壓板組件和刀片組件，壓板組件安裝在刀片組件上方；壓板組件包括前撐板氣缸、前撐板氣缸頂桿、前撐板、壓板、后撐板、壓板氣缸和壓板氣缸頂塊，拉膜機構包括拉膜電機、拉膜絲桿、拉膜滑軌和用于夾膜的拉膜夾板組件。本發明采用自動拉膜、切膜技術，相比手工拉膜、切膜技術，極大提高了生產效率。

近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊通過深入解析生物質微觀結構，提出了一種利用生物質天然納米結構的全新的生物質表面納米化策略，基于這種策略構筑了一種可持續新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯從而構筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學強度，且超越了實木材和傳統人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質材料的應用范圍。另外，其還表現出優異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網絡緊密地結合一起形成高強度的致密結構，而無需添加任何粘結劑。這種結構特征帶來了高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學強度。此外，新型人造木材還顯示出優異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩定性以及優于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統塑料的力學性能，因此具有非常廣泛的應用前景。 此外，這種由納米纖維構成的網絡也為制備木基納米復合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網絡當中，可以獲得導電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續的三維網絡，因此其具有比傳統聚合物/碳納米管復合材料更好的導電網絡和更高電導率。基于這種智能人造木材的高導電性，它可以實現傳感、自發熱以及電磁屏蔽等多種應用。這種智能人造木材表現出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標準的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節五號電池的電壓）實現自發熱，可在5分鐘內升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發熱木材可有效地確保自加熱設備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質顆粒表面納米化方法和策略，可用于構筑全生物質，不含任何粘結劑，具有優異的力學性能，可復合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質表面納米化策略也可以擴展到其他生物質（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質的可持續結構材料，將進一步推動人造板行業向綠色、環保和低碳方向發展。

項目成果/簡介:近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊通過深入解析生物質微觀結構，提出了一種利用生物質天然納米結構的全新的生物質表面納米化策略，基于這種策略構筑了一種可持續新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯從而構筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學強度，且超越了實木材和傳統人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質材料的應用范圍。另外，其還表現出優異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網絡緊密地結合一起形成高強度的致密結構，而無需添加任何粘結劑。這種結構特征帶來了高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學強度。此外，新型人造木材還顯示出優異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩定性以及優于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統塑料的力學性能，因此具有非常廣泛的應用前景。 此外，這種由納米纖維構成的網絡也為制備木基納米復合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網絡當中，可以獲得導電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續的三維網絡，因此其具有比傳統聚合物/碳納米管復合材料更好的導電網絡和更高電導率。基于這種智能人造木材的高導電性，它可以實現傳感、自發熱以及電磁屏蔽等多種應用。這種智能人造木材表現出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標準的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節五號電池的電壓）實現自發熱，可在5分鐘內升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發熱木材可有效地確保自加熱設備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質顆粒表面納米化方法和策略，可用于構筑全生物質，不含任何粘結劑，具有優異的力學性能，可復合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質表面納米化策略也可以擴展到其他生物質（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質的可持續結構材料，將進一步推動人造板行業向綠色、環保和低碳方向發展。

近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊成功研制出一種新型納米纖維素仿生結構材料（英文簡稱CNFP），相關論文發表在國際期刊《科學·進展》上。這種新材料輕、強、韌、尺寸穩定，綜合性能突出，將在輕量化抗沖擊防護和緩沖材料、空間材料、精密儀器結構件等領域具有廣闊應用前景。據介紹，這種天然納米纖維素高性能結構材料的密度非常低，僅為鋼的1/6、鋁合金的一半，其單位密度下強度、單位密度下韌性均超過傳統合金材料、陶瓷和工程塑料，有望替代現有的工程塑料。同時，該材料還具有極高尺度穩定性，熱膨脹系數極低，遠優于傳統合金材料和工程塑料，即使在受到劇烈熱沖擊條件下，力學性能與尺寸依然高度穩定。此外，該材料還具有極高的抗沖擊性能、高損傷容限以及能量吸收性能。

利用微針技術遞送藥物至局部組織，是一種微創、無痛、便利的治療新模式，隨著微針設計與構建的發展與創新，其中負載內容物逐漸豐富，從單一的藥物到具有功能的亞單位和亞結構，再到多種多樣的生物活體。目前現有的研發較為熱門的遞送藥物微針有實心微針、空心微針、包衣微針，但大部分都存在如下問題：1、斷針等安全性問題；2、給藥不準確，無法準確做到劑量的精準控制；3、暴露的微孔道有感染風險；4、需要操作者有一定的醫學背景。 大多數微針貼片的基底層附著在皮膚上，可能會被汗水或環境液體浸濕而增加感染風險，并且在刮擦過程中容易導致微針脫落。而且常規微針貼片無法自發完成數據信息存儲（需要信息反復利用電子設備存儲和讀取），難以提高工作效率，并可能導致信息誤差，誤導醫患。因此，開發具備高效藥物遞送和便于數據儲存與訪問的新策略具有重要意義。 本成果研發了一種仿生智能微針平臺（MILD），獨有的仿生蘑菇形態針頭可實現針尖簡易分離、注射點長效標記、藥物輕便遞送以及藥物智能響應。利用該平臺，本團隊以新冠疫苗為例，已完成動物試驗階段，取得了理想的試驗數據，科研成果已在ACS Nano發表，學術媒體廣泛報道。 疫苗接種效果與皮下注射相當，抗體濃度≥50AU/ml，標記時間≥28天。

本發明公開了一種兩棲仿生龜機器人，它具有四條相同結構的腿模塊單元，十六個獨立可控關節通過冗余驅動可同時實現陸地及水中運動，具有很強的環境適應性。陸地運動步態以髖關節、俯仰關節和膝關節為驅動關節，旋轉關節冗余；水下運動步態則以髖關節、俯仰關節和旋轉關節為驅動關節，膝關節冗余。機器人還配備浮力調節系統，能夠自由控制整機在水中的上浮下潛。機器人系統的動力系統和控制系統放置在機身密封艙內進行保護，關鍵部件的防水密封則采用浸油密封與接縫處涂抹密封膠的方法。本發明具有運動形式豐富，承載能力強、關節回轉角度大，機

本發明提供了一種多用途仿生螃蟹機器人，包括頂部模塊、底板模塊、腿部模塊、右側鉗模塊、左側鉗模塊、雙目視覺模塊，通過上述模塊的組合設計，組成一套仿生螃蟹式的具有多用途的機器人，特點在于頂部模塊能完成頂部重物的適應性角度頂起，且能進行圓周方向的鋸切；腿部模塊能適應較多的地形，實現全方位行走；右側鉗與左側鉗的單獨或配合，能完成多種任務，滿足一些特殊需要的場合的要求；雙目視覺模塊能夠單獨或協作的完成對周圍全方位的觀察，指導機器人的使用作業情況；采用液壓作為動力，動力強勁，簡單可靠。