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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:本發(fā)明公開(kāi)了一種自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，包括機(jī)器人本體和控制系統(tǒng)，機(jī)器人本體采用了四輪的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括車底盤、車頂平臺(tái)、車架等部分。機(jī)器人的控制系統(tǒng)可完成復(fù)雜控制和數(shù)據(jù)處理算法，同時(shí)加裝了導(dǎo)航定位、激光測(cè)量、雙目視覺(jué)等多種傳感器，進(jìn)行自主林業(yè)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境信息檢測(cè)和智能導(dǎo)航。該自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，四輪的驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，可在林區(qū)復(fù)雜地形條下靈活可靠地運(yùn)動(dòng)，具備智能決策和環(huán)境建模的能力，可完成林區(qū)作業(yè)環(huán)境信息檢測(cè)任務(wù)；同時(shí)可在機(jī)器人上加裝多種作業(yè)機(jī)械手，進(jìn)一步自主完成林木整枝、間伐、采伐和集運(yùn)等林業(yè)生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)。

上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院、智能機(jī)器人研究中心蘇劍波教授研究團(tuán)隊(duì)與靈至科技聯(lián)合推出的自主移動(dòng)消毒機(jī)器人，目前已開(kāi)始在武漢、上海等地抗疫一線進(jìn)行臨床應(yīng)用。與真人消毒相比，它不僅工作效率更高，更重要的是，可以確保消毒的徹底性和人員的人身安全。

南開(kāi)大學(xué)蓖麻生物航油集成技術(shù)，是在“應(yīng)對(duì)氣候變化、綠色低碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開(kāi)十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)及化學(xué)化工科研優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎(chǔ)研發(fā)基地”，突破了催化劑關(guān)鍵技術(shù)，打通了工藝流程，產(chǎn)品全項(xiàng)達(dá)標(biāo)，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利 7 項(xiàng)，列入國(guó)家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》、《國(guó)家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)項(xiàng)目指南》等，獲第四屆國(guó)家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎(jiǎng)項(xiàng)，具有拉動(dòng)千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動(dòng)植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用（50%），且不需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)做任何改進(jìn)。2012 年開(kāi)始的歐盟航空碳稅之爭(zhēng)已迫使各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)生物航煤技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生物航煤的研發(fā)契合國(guó)家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對(duì)我國(guó)航空業(yè)減排、根治霧霾、維護(hù)能源安全、以及拉動(dòng)三農(nóng)等都有重要作用，是國(guó)家大力支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長(zhǎng)點(diǎn)，是當(dāng)前國(guó)家急需解決的重大科學(xué)難題之一。目前，該項(xiàng)目的技術(shù)難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開(kāi)大學(xué)李偉教授科研團(tuán)隊(duì)目前已開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的蓖麻航油制備及配套催化劑關(guān)鍵技術(shù)，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%，蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國(guó)際生物航煤最高標(biāo)準(zhǔn)的 ASTM D7566 和國(guó)家噴氣 3 號(hào)燃料（GB 6537-2006）等指標(biāo)檢測(cè)，全項(xiàng)達(dá)標(biāo)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論文 1 片、申報(bào)中國(guó)發(fā)明專利 7 項(xiàng)、國(guó)際發(fā)明專利 2 項(xiàng)。相關(guān)技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外高度重視及新聞媒體關(guān)注。在第四屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天津賽區(qū)第一名成績(jī)進(jìn)入全國(guó)總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國(guó)優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)”稱號(hào)。

南開(kāi)大學(xué)蓖麻生物航油集成技術(shù)，是在“應(yīng)對(duì)氣候變化、綠色低 碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開(kāi)十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)及化學(xué) 化工科研優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎(chǔ)研發(fā)基地”，突破了催化劑關(guān)鍵技術(shù)，打通了工藝流程，產(chǎn)品全 項(xiàng)達(dá)標(biāo)，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利 7 項(xiàng)， 列入國(guó)家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》、《國(guó)家重點(diǎn)推廣的低 碳技術(shù)項(xiàng)目指南》等，獲第四屆國(guó)家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎(jiǎng)項(xiàng)，具 有拉動(dòng)千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動(dòng)植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生 物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用 （50%），且不需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)做任何改進(jìn)。2012 年開(kāi)始的歐盟航空碳 稅之爭(zhēng)已迫使各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)生物航煤技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生 物航煤的研發(fā)契合國(guó)家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對(duì)我國(guó)航空業(yè)減排、根 治霧霾、維護(hù)能源安全、以及拉動(dòng)三農(nóng)等都有重要作用，是國(guó)家大力 支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長(zhǎng)點(diǎn)，是當(dāng)前國(guó)家急需解決的重大科學(xué)難 題之一。目前，該項(xiàng)目的技術(shù)難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航 煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開(kāi)大學(xué)李偉教授科研團(tuán)隊(duì)目前已開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)的蓖麻航油制備及配套催化劑關(guān)鍵技術(shù)，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%， 蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國(guó)際生物航煤最高 標(biāo)準(zhǔn)的 ASTM D7566 和國(guó)家噴氣 3 號(hào)燃料（GB 6537-2006）等指標(biāo) 檢測(cè)，全項(xiàng)達(dá)標(biāo)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論 文 1 片、申報(bào)中國(guó)發(fā)明專利 7 項(xiàng)、國(guó)際發(fā)明專利 2 項(xiàng)。相關(guān)技術(shù)受到 國(guó)內(nèi)外高度重視及新聞媒體關(guān)注。在第四屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天 津賽區(qū)第一名成績(jī)進(jìn)入全國(guó)總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國(guó)優(yōu)秀團(tuán) 隊(duì)”稱號(hào)。 市場(chǎng)應(yīng)用前景： 生物航油市場(chǎng)需求巨大，據(jù)國(guó)際民航組織規(guī)定，2020 年中國(guó)航空燃油的 30%（約 1200 萬(wàn)噸）要打上“生物質(zhì)標(biāo)簽”，如果按“50%生 物質(zhì)航油：50%化石航油”摻混，需要 600 萬(wàn)噸“純”生物質(zhì)航油， 總產(chǎn)值達(dá)數(shù)千億元。但 2014 年全國(guó)生物航油產(chǎn)量不足 100 噸，離規(guī) 模化相差甚遠(yuǎn)。蓖麻航油具備占據(jù) 50%市場(chǎng)份額的可能性，按 5 年生 產(chǎn)蓖麻生物航油 300 萬(wàn)噸計(jì)算，僅技術(shù)轉(zhuǎn)讓和催化劑銷售利潤(rùn)就可達(dá) 5 億元以上。同時(shí)，使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放，可 有效減排治霾，維護(hù)我們的環(huán)境安全。 擬開(kāi)展合作方式： 現(xiàn)已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利 7 項(xiàng)，擬開(kāi)展合作方式：建設(shè)年產(chǎn)萬(wàn)噸級(jí)生物航油 及配套催化劑示范生產(chǎn)裝置，采用股權(quán)合作或?qū)嵤┰S可的方式合作。

成 果 簡(jiǎn) 介 金屬 O 形密封環(huán)是將薄壁的不銹鋼管、鋁合金管或高溫合金管彎成圓形，再將接口焊接、打磨而形成的一種特殊密封件。適合于其他密封件難以達(dá)到的高溫（最高達(dá) 800℃）、深冷（最低達(dá) -270℃）、高壓（ 最高達(dá) 1400kgf/cm2，），高真空（最高達(dá) 10-9 毫米汞柱）等工況的靜密封，廣泛用于石油、化工、化纖、冶金、航空、航天等行業(yè)，不僅可以用于小直徑而且可以用于大直徑的密封。該項(xiàng)技術(shù)通過(guò)多  次的斷續(xù)加熱及不均勻散熱獲得合適溫度場(chǎng)，為不銹鋼的熱傳導(dǎo)提供了充足的時(shí)間，因此焊縫一周的  溫度分布更加均勻。斷續(xù)加熱不均勻散熱的電阻對(duì)焊理論能夠較為精確地控制焊接收縮量，且焊接強(qiáng)    度和通孔均滿足要求，大大提高了產(chǎn)品的合格率。

本項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的市場(chǎng)定位為便于攜帶、操作性強(qiáng)、可進(jìn)行編程及二次開(kāi)發(fā)的教育行業(yè)。RoboLab-Edu自主仿生機(jī)器魚(yú)以熱帶盒子魚(yú)為原型，采用單關(guān)節(jié)仿生尾鰭取代無(wú)刷推進(jìn)器，有效降低設(shè)備運(yùn)行噪聲的同時(shí)節(jié)省了能量消耗；設(shè)備外殼采用光敏樹(shù)脂材料3D打印制成，兼具輕便度與硬度；通過(guò)重力滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的上浮下潛，控制更為靈活，具有水下圖像識(shí)別、水聲通信、路徑規(guī)劃等多種智能功能，最大下潛深度可達(dá)60m。 此機(jī)器魚(yú)的主要特點(diǎn)： 1.節(jié)能高效：采用單關(guān)節(jié)仿生尾鰭作為動(dòng)力源，利用反卡門渦街的驅(qū)動(dòng)原理，仿生推進(jìn)效率高達(dá)80%； 2.仿生設(shè)計(jì)：模擬熱帶盒子魚(yú)的外形與游動(dòng)方式， 機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，有效降低對(duì)水下環(huán)境的擾動(dòng)； 3.安全可靠：采用整體開(kāi)放，局部密封的設(shè)計(jì)， 配備紅外避障傳感器及照明燈，具有低電量返航、失聯(lián)返航等功能； 4.二次開(kāi)發(fā)：預(yù)留防水航插接口，可搭載PH、溫度等外接傳感器，開(kāi)發(fā)新的功能。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:旋翼無(wú)人機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了把“人的眼睛”帶到空中，在民用消費(fèi)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本項(xiàng)目突破了多關(guān)節(jié)機(jī)械臂與旋翼無(wú)人機(jī)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)把“人的眼睛和手臂”帶到空中，把無(wú)人機(jī)的能力從“非接觸觀測(cè)”提升到“接觸作業(yè)”，從而極大地拓展無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。項(xiàng)目以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，將其與飛行機(jī)械臂系統(tǒng)相結(jié)合，重點(diǎn)突破模塊化可重構(gòu)超輕型機(jī)械臂設(shè)計(jì)、復(fù)雜耦合系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)非結(jié)構(gòu)環(huán)境感知與理解、自主作業(yè)技能學(xué)習(xí)與發(fā)育、協(xié)同優(yōu)化行為決策與優(yōu)化等核心技術(shù)，研制出多軸電動(dòng)無(wú)人機(jī)+單機(jī)械臂、單旋翼帶尾槳無(wú)人機(jī)+雙機(jī)械臂兩種產(chǎn)品樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)其自主作業(yè)，為后續(xù)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。本成果對(duì)于我國(guó)打造無(wú)人機(jī)新的產(chǎn)品形態(tài)、推進(jìn)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展、進(jìn)而搶占無(wú)人機(jī)技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的國(guó)際制高點(diǎn)具有重要意義；同時(shí)，作為典型軍民兩用產(chǎn)品，這種新技術(shù)具有巨大的軍民融合發(fā)展前景。項(xiàng)目階段:已成功研制出樣機(jī)系統(tǒng)、開(kāi)展飛行試驗(yàn)效益分析:本項(xiàng)目最大特色在于將機(jī)械臂技術(shù)與飛行機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了空中自主作業(yè)。完全突破了目前無(wú)人機(jī)只能完成非接觸、觀測(cè)類任務(wù)的局限，是無(wú)人機(jī)領(lǐng)域一種全新的產(chǎn)品形態(tài)、也非常有可能成為一種新業(yè)態(tài)。多自由度機(jī)械臂與無(wú)人機(jī)相集成（如下圖所示），機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)、甚至和外界環(huán)境相杰出，都給飛行器的控制帶來(lái)極大挑戰(zhàn)；同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)其對(duì)空中、地面的動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤、捕獲等作業(yè)，都需要很高的自主行為能力；相關(guān)的控制技術(shù)是本項(xiàng)目的亮點(diǎn)。

旋翼無(wú)人機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了把“人的眼睛”帶到空中，在民用消費(fèi)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本項(xiàng)目突破了多關(guān)節(jié)機(jī)械臂與旋翼無(wú)人機(jī)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)把“人的眼睛和手臂”帶到空中，把無(wú)人機(jī)的能力從“非接觸觀測(cè)”提升到“接觸作業(yè)”，從而極大地拓展無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。項(xiàng)目以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，將其與飛行機(jī)械臂系統(tǒng)相結(jié)合，重點(diǎn)突破模塊化可重構(gòu)超輕型機(jī)械臂設(shè)計(jì)、復(fù)雜耦合系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)非結(jié)構(gòu)環(huán)境感知與理解、自主作業(yè)技能學(xué)習(xí)與發(fā)育、協(xié)同優(yōu)化行為決策與優(yōu)化等核心技術(shù)，研制出多軸電動(dòng)無(wú)人機(jī)+單機(jī)械臂、單旋翼帶尾槳無(wú)人機(jī)+雙機(jī)械臂兩種產(chǎn)品樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)其自主作業(yè)，為后續(xù)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。本成果對(duì)于我國(guó)打造無(wú)人機(jī)新的產(chǎn)品形態(tài)、推進(jìn)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展、進(jìn)而搶占無(wú)人機(jī)技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的國(guó)際制高點(diǎn)具有重要意義；同時(shí)，作為典型軍民兩用產(chǎn)品，這種新技術(shù)具有巨大的軍民融合發(fā)展前景。