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仿生飛烏賊軟體跨海空航行器首次提出軟體跨?？蘸叫欣砟?仿生樣機(jī)自由在水下和空中穿梭航行，與麻省理工大學(xué)Media lab合作研究成果軟體跨?？蘸叫衅靼l(fā)表在機(jī)器人領(lǐng)域的頂級會議 International Conference on Robotics and Automation（ICRA 2019 第一作者）。鐵路隧道排水系統(tǒng)巡檢機(jī)器人根據(jù)鐵路隧道排水系統(tǒng)的實(shí)際環(huán)境，設(shè)計(jì)一款巡檢機(jī)器人，能夠在水下、水面、淤泥等復(fù)雜情況下行 走。巡檢機(jī)器人攜帶一個(gè)高清攝像頭，通過與機(jī)械臂的緊密配合，能夠?qū)﹁F路隧道排水系統(tǒng)的側(cè)溝、中 心溝，以及側(cè)旁的盲管入口進(jìn)行有效的觀測。通過多傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)， 并且實(shí)時(shí)傳輸攝像頭、傳感器等反饋的數(shù)據(jù)，為使用者提供隧道內(nèi)部環(huán)境的檢測信息

一種欠驅(qū)動的仿生四足機(jī)器人，屬于仿生機(jī)器人領(lǐng)域，解決現(xiàn)有仿生四足機(jī)器人腿部的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量過大的問題，同時(shí)減小與地面碰撞產(chǎn)生的能量損失，增加腿的柔順性。本發(fā)明由機(jī)身以及前左腿、前右腿、后左腿、后右腿組件構(gòu)成，前左腿、前右腿、后左腿和后右腿組件的結(jié)構(gòu)相同，前左腿、前右腿組件左右對稱、分別連接于機(jī)身前部的左右兩側(cè)，后左腿、后右腿組件左右對稱、分別連接于機(jī)身后部的左右兩側(cè)。本發(fā)明驅(qū)動電機(jī)都布置在機(jī)身上，減小了腿部的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量，提高機(jī)器人運(yùn)動速度；通過拉線方式實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)聯(lián)動，減小了主動電機(jī)的數(shù)量

多孔骨支架材料是修復(fù)骨缺損最有前景骨替代材料，但制約其臨床應(yīng)用的瓶頸是支架深部骨再生能力，本研究在復(fù)習(xí)文獻(xiàn)，總結(jié)現(xiàn)有骨支架材料的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出仿生多孔復(fù)合骨支架材料的設(shè)想。自骨單位——哈弗斯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)得到啟發(fā)，從結(jié)構(gòu)與成分仿生出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有的生物合金、水凝膠及陶瓷支架的優(yōu)勢特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新型鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復(fù)合骨支架。支架內(nèi)部由力學(xué)強(qiáng)度較高的多孔鎂合金支架構(gòu)成核心，支撐支架形態(tài)，可體內(nèi)降解，且降解產(chǎn)物有助于成骨；支架其余部分由仿生多孔水凝膠/陶瓷復(fù)合骨支架填充，具有中央大孔和周圍放射層板狀孔隙結(jié)構(gòu)（圖1）。該孔隙結(jié)構(gòu)開放度高，骨傳導(dǎo)性強(qiáng)（圖2）；水凝膠/陶瓷支架可在體內(nèi)降解，并模擬骨組織細(xì)胞外基質(zhì)特點(diǎn)，為成骨細(xì)胞提供適宜的微環(huán)境（圖3）。新型仿生多孔鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復(fù)合支架具有力學(xué)強(qiáng)度適宜，可體內(nèi)降解，生物活性優(yōu)良等特點(diǎn)，有望逐步取代現(xiàn)有的陶瓷或金屬骨支。

基于事件驅(qū)動方式的仿生視覺圖像傳感器，用于高速場景的拍攝 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破、顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合虛擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（MR）技術(shù)、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)以及機(jī)器視覺等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對圖像傳感器的采集速度提出了更高的要求。傳統(tǒng)基于“幀”掃描形式的CMOS 或 CCD 圖像傳感器較難滿足高速運(yùn)動物體的拍攝需求，若提高相機(jī)的圖像采集幀率，則需要采用高性能且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，大量的圖像會帶來較大的數(shù)據(jù)冗余，此外，也會面臨功耗高的問題。 相比于傳統(tǒng)的光電和圖像傳感器，生物視網(wǎng)膜具有許多不可比擬的優(yōu)勢。視網(wǎng)膜中的光感受器可根據(jù)外界光強(qiáng)的變化自適應(yīng)調(diào)節(jié)增益，能夠感知超過 180dB 的光強(qiáng)范圍。另外，視網(wǎng)膜基于事件驅(qū)動式的采集方式，僅輸出場景中光強(qiáng)發(fā)生變化的信息，因而，能夠?yàn)V除低頻信息帶來的冗余。在信號處理和傳輸上，采用異步通信的方式，通過神經(jīng)節(jié)細(xì)胞將光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換為時(shí)空脈沖信號，實(shí)現(xiàn)低功耗。 受到生物視網(wǎng)膜的啟發(fā)，研究人員提出了基于事件驅(qū)動方式的仿生視覺圖像傳感器，用于高速場景的拍攝。該類傳感器多采用對數(shù)像素電路作為光強(qiáng)探測單元，因其動態(tài)響應(yīng)范圍寬，可隨機(jī)讀取。然而，對數(shù)電路在弱光環(huán)境下靈敏度低，幾乎沒有光響應(yīng)，即仍然無法模仿視網(wǎng)膜弱光下的高靈敏度，除此之外，其輸出受到 (Fixed Pattern Noise，F(xiàn)PN)的影響，降低了圖像質(zhì)量。 我們提出了一種兼容 CMOS 工藝的光敏二極管體偏置場效應(yīng)晶體管器件(PD- body biased MOSFET，簡稱 PD-MOS)，其結(jié)構(gòu)圖和等效電路如圖 1所示。 利用 PD 的感光特性以及 MOSFET 的正向襯底偏置效應(yīng)實(shí)現(xiàn)集成光強(qiáng)探測及信號放大于一體的光電器件。該器件可解決對數(shù)電路在弱光下靈敏度低的問題，并且提出了一種明暗傳感器的方案以降低噪聲。設(shè)計(jì)成像測試方案并搭建靜態(tài)圖像采集測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示，通過 MTALAB 進(jìn)行圖像恢復(fù)從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)圖像顯示功能。   圖 1 (a) PD-MOS 器件結(jié)構(gòu)及其 (b) 等效電路圖 經(jīng)過商用 180nm CMOS 工藝流程制備后的器件概貌如圖 2 所示，圖 (a) 為三種不同像素設(shè)計(jì)的芯片實(shí)物圖，從上至下分別為環(huán)形結(jié)構(gòu)、條形結(jié)構(gòu)及對數(shù)像素電路，將其中的環(huán)形結(jié)構(gòu)在顯微鏡下放大觀察可看到圖 (b) 所示的形貌，圖 (c) 為4個(gè)像素的顯微圖。   圖 2 (a) PD-MOS 成像陣列芯片的實(shí)物圖，(b) 環(huán)形結(jié)構(gòu)芯片在顯微鏡下的放大圖以及 (c) 環(huán)形結(jié)構(gòu)像素放大圖 上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示效果如圖3所示，可以明顯看出兩根頭發(fā)相交。子圖 (a) 為暗態(tài)時(shí)的 100 幀平均灰度圖，子圖 (b) 為暗態(tài)時(shí)的曲面圖，子圖 (c) (e) (g) (i) 為光態(tài)下的圖，子圖 (d) (f) (h) (j) 為光態(tài)下的圖像數(shù)據(jù)減去暗態(tài)下圖像數(shù)據(jù)的降噪圖，可以發(fā)現(xiàn)在30nw/cm2 輻照度下已經(jīng)出現(xiàn)頭發(fā)的輪廓，當(dāng)輻照度繼續(xù)增加，頭發(fā)的輪廓越來越清晰，當(dāng)輻照度達(dá)到 3mw/cm2，仍然可以看到頭發(fā)的輪廓。   圖 3 陣列芯片采集的圖像 不同于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的圖像采集方式，生物視覺系統(tǒng)的成像由視野場景中發(fā)生的事件觸發(fā)，且生物視網(wǎng)膜具有寬動態(tài)響應(yīng)范圍、超低功耗以及異步傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，這為仿生視覺系統(tǒng)的研究提供了全新的思路。隨著物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛以及安防等領(lǐng)域的快速發(fā)展，它們對高速動態(tài)圖像傳感器的需求也日益提升。近些年，針對這些需求，研究人員提出了一種用于采集高速動態(tài)信息的類視網(wǎng)膜相機(jī)，成為了一大熱點(diǎn)研究方向。類視網(wǎng)膜相機(jī)的工作原理模擬了生物視網(wǎng)膜事件驅(qū)動型的采集方式及異步型的傳輸模式，為動態(tài)視覺成像提供了硬件基礎(chǔ)。綜上，該類傳感器的研究具有十分重要的科研意義和深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

解剖結(jié)構(gòu)正確，體表骨性標(biāo)志清楚，關(guān)節(jié)運(yùn)動靈活，可添加或替換不同的穿刺模塊，可進(jìn)行腰椎穿刺、髂前上棘骨髓穿刺、胸腔穿刺、腹腔穿刺、靜脈穿刺等操作訓(xùn)練。適用于臨床醫(yī)學(xué)本科生實(shí)習(xí)示教、住院醫(yī)師培訓(xùn)等。 可根據(jù)用戶需求在此模型身上添加新的穿刺模塊。 注：模型充分體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值性，行穿刺功能同時(shí)，還可定制克雷氏骨折、根骨骨折等全身各處骨折形式。

本發(fā)明基于壓縮感知理論將將測量的信號通過1比特量化，去掉了之前被測信號能量為1的假設(shè)，通過循環(huán)迭代的公式最小化凸的替代函數(shù)，最終恢復(fù)出要測量的信號，相比于之前相關(guān)算法明顯的提高的信號的恢復(fù)精度。

該技術(shù)建立了在役輸電鐵塔結(jié)構(gòu)性能弱化模型和評估方法，提出了適用于瞬變載荷測量的輸電鐵塔狀態(tài)全面感知技術(shù)，考慮臺風(fēng)、龍卷風(fēng)、覆冰等災(zāi)害氣象條件下載荷的瞬變特征，完成了輸電線路瞬變載荷狀態(tài)感知系統(tǒng)及終端設(shè)備研制，提出以架空導(dǎo)線載荷、鐵塔結(jié)構(gòu)傾角和應(yīng)力狀態(tài)實(shí)時(shí)測量為基礎(chǔ)，與數(shù)字仿真模型深度融合的輸電鐵塔狀態(tài)全面感知技術(shù)，構(gòu)建輸電鐵塔的邊緣智能感知端與云端協(xié)調(diào)工作架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輸電鐵塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)全面高速感知，可以實(shí)現(xiàn)輸電線路巡護(hù)重點(diǎn)定位和輸電鐵塔災(zāi)害反演。 該技術(shù)的應(yīng)用將解決重要架空輸電線路通道中鐵塔結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)智能感知與評價(jià)問題，能夠?qū)崿F(xiàn)架空輸電線路結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)全面感知，有效提升輸電鐵塔結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)感知的準(zhǔn)確度和智能化水平，為定位輸電線路的巡護(hù)重點(diǎn)提供重要技術(shù)手段，為我國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，提供重要理論支撐、技術(shù)保障和實(shí)踐依據(jù)。 1 系統(tǒng)功能 （1）輸電線路地理信息 以電子地圖方式顯示輸電線路的地理信息，展示輸電線路走向及鐵塔位置信息。同時(shí)，可標(biāo)識當(dāng)前的氣象信息。 （2）輸電鐵塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)感知實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù) 以表格、圖形的方式顯示狀態(tài)感知實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對異常的狀態(tài)感知數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警，并可進(jìn)行歷史狀態(tài)感知數(shù)據(jù)的查詢。 （3）輸電鐵塔災(zāi)害反演 建立塔線體系三維模型，在三維模型上顯示導(dǎo)線位移、導(dǎo)線和絕緣子的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果，并可實(shí)現(xiàn)災(zāi)害過程反演。 （4）輸電鐵塔實(shí)時(shí)健康狀態(tài) 建立輸電鐵塔的三維模型，在三維模型上顯示輸電鐵塔的桿件應(yīng)力計(jì)算結(jié)果、輸電鐵塔結(jié)構(gòu)變形結(jié)果及實(shí)時(shí)的健康狀態(tài)評價(jià)結(jié)果。 （5）輸電線路結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及巡護(hù)重點(diǎn)定位 顯示輸電線路結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評價(jià)結(jié)果，提供輸電鐵塔薄弱環(huán)節(jié)定位功能，為輸電線路重點(diǎn)巡護(hù)提供支持。 2 系統(tǒng)組成 輸電線路結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)智能感知平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為感知裝置和主站系統(tǒng)構(gòu)成，如下圖所示。 圖1 系統(tǒng)圖 系統(tǒng)客戶端界面如下圖所示。 圖2 客戶端界面

本發(fā)明公開了一種感知時(shí)長和資源分配聯(lián)合優(yōu)化的方法，優(yōu)化目標(biāo)為：其中r為數(shù)據(jù)總速率，τ為感知時(shí)隙寬度，X和W分別為用戶對各頻帶的占比矩陣和發(fā)射功率矩陣，約束條件為檢測和虛警概率、發(fā)射功率峰值和均值均受限于預(yù)設(shè)門限。所述方法首先將優(yōu)化問題分解為上下兩個(gè)子層；然后在τ可行區(qū)下界附近選取第一二插值點(diǎn)，基于其連線斜率選取第三插值點(diǎn)；其次令插值函數(shù)導(dǎo)數(shù)為零導(dǎo)出τ最優(yōu)解最后將τ的最優(yōu)解代入至下層進(jìn)行優(yōu)化，得到X和W的最優(yōu)化解本發(fā)明方法速度優(yōu)勢明顯并且精度仍能維持較高水平。

本發(fā)明提出一種分塊陣列塊內(nèi)壓縮感知逐點(diǎn)掃描相機(jī)。該相機(jī)包括：物體光源、透鏡組、DMD陣列、感光片、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器組成。預(yù)先將DMD陣列分割成若干個(gè)小方塊，透鏡組將景物光線投向DMD陣列上面，通過控制DMD陣列上面數(shù)字微鏡逐點(diǎn)翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對景物光線的分塊逐點(diǎn)掃描，即在每一個(gè)小方塊內(nèi)分別進(jìn)行壓縮采樣。然后根據(jù)重構(gòu)算法重構(gòu)原始信號，DMD陣列將逐點(diǎn)掃描后經(jīng)過重構(gòu)的景物圖像反射到感光片上成像。本發(fā)明利用DMD陣列的逐點(diǎn)掃描提高了成像的速度，是一種具有很大潛在應(yīng)用價(jià)值的新型拍攝方法，突破了香農(nóng)采樣定理的瓶頸，從少量采樣測量值精確重構(gòu)出原始圖像，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與壓縮合二為一，節(jié)省存儲資源。

本發(fā)明公開了一種實(shí)時(shí)流計(jì)算流速感知彈性執(zhí)行容錯系統(tǒng)，將 傳統(tǒng)流計(jì)算框架中元組發(fā)射、計(jì)算、狀態(tài)保持與處理單元緊耦合關(guān)系 變成一種模塊化、專職化的松耦合關(guān)系，結(jié)合流速感知、彈性執(zhí)行、 狀態(tài)管理等模塊，使系統(tǒng)能夠精細(xì)控制各階段的處理時(shí)間進(jìn)而保證整 個(gè)應(yīng)用的延遲。流速感知使系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)輸入流變化或可用資源 變化。分發(fā)模塊可靈活改變分發(fā)關(guān)系、并適時(shí)按批發(fā)送元組，進(jìn)一步 減少了資源消耗和發(fā)送延遲。彈性執(zhí)行使系統(tǒng)對用戶透明地調(diào)