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成果簡介：服務機器人具有人類外形特征，更容易適應人類生活環境，可以和人類進行友好的溝通與交流，可以幫助人類完成一定的工作，是未來與人類友好共處的先進機器人的重要代表，具有廣闊的應用前景。由北京理工大學研制的高仿真機器人在服務機器人關鍵技術的基礎上，采用硅膠制作機器人的頭部、面部表情和部分四肢，并配以語音交互、面部表情、多媒體娛樂、舞蹈動作設計與規劃等多項功能，使高仿真機器人從外觀到內在更接近人類，通過在工程化、可靠性及其產業化方面開展的有效工作，構建了滿足實際需要的模塊化高仿真機器人，并在上海世博會

【技術背景】 焊接工藝仿真軟件，主要針對焊接溫度場、流場、應力場、變形等問題，利用數值模擬方法找到優化的焊接工藝參數，如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、層間溫度、夾具條件、焊接順序等，旨在改善產品制造質量，提高產品服役性能。焊接工藝仿真軟件是結構設計與生產制造的橋梁，通過焊前模擬計算，優化結構設計與工藝參數，形成“仿真-驗證-優化-制造”的生產模式，減少對人工經驗的依賴和大量非必要的試錯試驗，節省材料，縮短研發周期，提升生產效率，降低成本。 【痛點問題】 目前在焊接工藝仿真軟件研發方面存在三大痛點： 一、國外專用焊接仿真軟件，已滲透到我國國民經濟和國防軍事的多個領域，存在較大 “卡脖子”風險； 二、焊接模擬仿真技術一直面臨精度與效率難以兼顧的難題，尤其是面對大型復雜構件的焊接模擬中，網格數量高達百萬級甚至數千萬級，即使是國外焊接工藝仿真軟件其計算效率亦難以接受，失去了仿真的價值和意義； 三、面對集成電路制造對釬焊和固相焊數字化技術迫切需求，國內外并無相關焊接模擬軟件。 【解決方案】 本技術開發的具有完全自主知識產權的國產InteWeld焊接軟件，能夠高精高效的計算焊接溫度場、流場、應力場以及焊接變形，解決了國際上大型焊接結構模擬仿真長期存在的精度與效率難以兼顧的難題，快速優化焊接工藝參數、焊接順序、工裝夾具等工藝參數；還可對近年來新發展的電弧-激光-磁場多場復合焊接技術、真空激光焊接技術以及集成電路發展迫切需求的固相焊、釬焊等技術等實現初步的工藝仿真模擬?？蔀槠髽I提供一種“結構設計-仿真模擬-驗證試驗-優化設計-生產制造”的研發生產新模式。

（一）項目背景 當前，用戶對算力的需求不斷擴展，即使身處海洋、沙漠、戈壁、外太空等傳統算力難以覆蓋的場景，用戶也希望能夠得到實時、無縫、高效的通信服務，而高低軌衛星集群是解決這一問題的技術手段，因而也得到了社會的廣泛關注。本項目通過構建衛星仿真系統，通過利用衛星虛擬化技術模擬真實衛星集群的行為模式，從而達到驗證真實衛星系統的能力。 （二）項目簡介 本項目通過硬件虛擬化技術，在服務器中實現虛擬衛星集群，并利用動態鏈路重構技術，模擬虛擬衛星集群之間的鏈路通信行為。在此基礎上，通過更改虛擬衛星的內部功能模塊，可增加衛星在軌計算、衛星業務識別、天基軟件定義網絡、天基新型交換等能力，仿真驗證天基衛星集群的系統級業務能力。同時，具備可視化操作前端界面，方便信息的展示與用戶的使用。 圖1 系統整體設計架構 圖2 系統運行界面 （三）關鍵技術 1.硬件設備虛擬化技術 2.天基衛星集群軌道計算與鏈路預測 3.虛擬鏈路重構技術 4.前端展示能力與定制化開發能力

產品詳細介紹Prescan自動駕駛仿真軟件一、簡介PreScan是德國Seimens西門子公司旗下汽車自動駕駛仿真軟件產品，Prescan是以物理模型為基礎，開發ADAS和智能汽車系統的自動駕駛仿真平臺。支持攝像頭、雷達、激光雷達、GPS，以及V2V/V2I車車通訊等多種應用功能的開發應用。 PreScan基于MATLAB仿真平臺，主要用于（ADAS）汽車高級駕駛輔助系統和無人自動駕駛系統的仿真模擬軟件，其包括多種基于雷達，攝像頭，激光雷達，GPS，V2V和V2I車輛/車路通訊技術的智能駕駛應用。支持模型在環（MIL），實時軟件在環（SiL），硬件在環（HiL）等多種使用模式。北京津發科技股份有限公司作為德國Siemens西門子公司正式簽約合作伙伴，旨在進一步加深雙方商業、技術合作，開辟新市場，為無人駕駛領域貢獻積極力量。二、軟件概覽智能汽車自動駕駛仿真系統在PreScan中的仿真實現如下圖所示。智能駕駛仿真實現      特點1. 場景工況      交通要素數據庫快速場景構建Euro NCAP   ×11NHTSA ×12ISO ×19ADAC ×9eValue   ×4Opendrive importerOSM importerIBEO importerGIDAS/CIDAS importer2. 傳感器&通訊 19種傳感器類型包括Mono cameraStereo cameraFisheye cameraRadarLidarUltrasonicAntennaRadioDSRC V2XLane marker sensorObject sensorDepth sensor3. Matlab Simulink 基于Matlab Simulink平臺4. 執行器&人機界面 車輛動力學模型PreScan modelCoupling to 3rd party   modelAMESimLMS Virtual.Lab MotionCarSim………三、詳細功能軟件詳細功能 特點描述交通場景建模型 ●Roads 道路模型●Database of road types 道路數據庫●Environment 環境模型●Road users 道路使用者●Weather & Lights 天氣光照傳感器模型 ●Camera, fisheye, mono, stereo攝像頭、魚眼、單目及雙目攝像頭●Radar 毫米波雷達●Laser and lidar   激光雷達●Ultrasonic   超聲波雷達●V2X sensors   車車/車路通訊傳感器●Ground truth sensors 真值傳感器●Ground truth Sensor   真值傳感器ADAS algorithm implementation   控制算法仿真集成 ●Model in the Loop   模型在環通過MatLab/Simulink平臺，可以引入各種編程工具開發的算法代碼。●Hardware in the Loop   硬件在環也可以直接引入ECU硬件，構成硬件在環試驗臺Driver model駕駛員模型 ●根據理想路徑以及車輛當前位置計算車輛轉角信號輸出?！窀鶕硐胨俣纫约败囕v當前速度計算油門、剎車信號。不再遵循原先定義的路徑。●Driver in the loop   駕駛員在環Vehicle actuation modelling   車輛執行器建模 ●2D bicycle dynamics model 2D動力學模型●3D two track dynamics model 3D動力學模型●6DOF sprung body à x, y, z, roll, pitch, yaw 六自由度車輛狀態計算●Usage: on PreScan’s 3D roads (i.e. roads with a height profile)   適用PreScan 3D路面仿真●3rd party dynamics model import 外部車輛動力學模型導入Test Automation (TA) 自動化測試 ●Select variables (GUI)   選擇自動化測試參數●Set-up variables (MATLAB)   使用模板編寫自動化測試腳本●Run test automation script (MATLAB)   運行腳本●Compare results (MATLAB)   獲得自動化測試報告Demos ●PreScan標準安裝包自帶128 個demo場景，所有的場景模型以及系統控制算法完全對用戶 開放●PreScan標準安裝包自帶19個智能駕駛系統傳感器●PreScan標準安裝包自帶30多個智能控制算法模型，所有系統控制算法完全對用戶開放、可編輯修改●PreScan標準安裝包自帶43個交通道路參與者及執行器，并支持導入用戶自定義的第三方3D模型●PreScan標準安裝包自帶134個ADAS仿真系統模型，這些案例所含的場景模型、系統控制算法、執行器模型完全對用戶開放功能插件 ●大規模交通流自動生成器●IBEO掃描數據自動轉換為PreScan仿真場景●IBEO掃描數據自動轉換為PreScan仿真場景●攝像頭物理模型●基于統計學性能的雷達模型●GIDAS事故數據庫自動導入PreScan仿真場景●升級版車車通訊傳感器模型●PreScan和PTV Vissim軟件耦合計算四、應用案例1.MCity使用PreScan驗證測試場設計2.車道保持系統硬件在環（HIL)測試平臺3.自動駕駛系統硬件在環（HIL)測試平臺4.自適應巡航/自動緊急制動系統ViL測試平臺5.基于Nvidia PX的人工智能硬件在環測試平臺

通過多種仿真技術，分別從CELL級、PACK級、整車級對產品進行設計驗證..

鐵路及城軌的標準化作業流程和作業場景比較復雜。由于目前各鐵路院校的教學培訓場地和設備有 限，學生能熟練掌握在不同場景下標準化作業流程和各項技術標準作業非常困難。所以根據鐵路及城軌的 相關技術標準和作業指導書制作了一套完善全面的三維仿真培訓系統，當前使用三維仿真的培訓系統開展 標準化作業流程和作業的教學是極佳的解決方案。 PC和vr版本都涵蓋了當前覆蓋車，機，工，電，輛及城軌全專業。

NOKOV（度量）光學三維動作捕捉系統 低成本低延時高精度的定位追蹤，沉浸式體驗 • 產品線豐富，提供滿足應用需求的多種解決方案 • 可以VRPN形式傳輸數據，提供SDK插件進入Unity、Unreal等VR引擎 • 亞毫米級高精度， • 最低2.4ms的延遲，實時性極高

一種運行著實時操作系統的半實物仿真計算機，用于高?？蒲腥藛T或企業研發測試工程師進行控制器開發測試或控制算法理論驗證的半實物仿真測試平臺，具有數字模擬量信號輸入輸出、傳輸、計算處理等仿真編程功能。為電力與能源行業的用戶創造安全便捷的實驗測試環境，幫助快速驗證控制算法、測試故障工況以及獲取實驗波形， 大幅提高新產品技術預研、控制算法優化、產品迭代與后期測試的效率。

一種運行著實時操作系統的半實物仿真計算機，用于高?？蒲腥藛T或企業研發測試工程師進行控制器開發測試或控制算法理論驗證的半實物仿真測試平臺，具有數字模擬量信號輸入輸出、傳輸、計算處理等仿真編程功能。為電力與能源行業的用戶創造安全便捷的實驗測試環境，幫助快速驗證控制算法、測試故障工況以及獲取實驗波形， 大幅提高新產品技術預研、控制算法優化、產品迭代與后期測試的效率。

一種運行著實時操作系統的半實物仿真計算機，用于高校科研人員或企業研發測試工程師進行控制器開發測試或控制算法理論驗證的半實物仿真測試平臺，具有數字模擬量信號輸入輸出、傳輸、計算處理等仿真編程功能。為電力與能源行業的用戶創造安全便捷的實驗測試環境，幫助快速驗證控制算法、測試故障工況以及獲取實驗波形， 大幅提高新產品技術預研、控制算法優化、產品迭代與后期測試的效率。