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本發(fā)明公開(kāi)了一種仿生機(jī)械腿，包括機(jī)身、髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、 膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)包括髖關(guān)節(jié)電機(jī)、髖關(guān)節(jié)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和大腿， 膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括膝關(guān)節(jié)電機(jī)、膝關(guān)節(jié)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)和中腿，髖關(guān)節(jié)電機(jī)和膝關(guān)節(jié)電機(jī)分別安裝在機(jī)身上并輸出同向轉(zhuǎn) 動(dòng)，通過(guò)各自的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將電機(jī)的同向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為連續(xù)擺動(dòng)，再 通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別帶動(dòng)大腿和中腿的前后擺動(dòng)。 該機(jī)械腿降低了腿部的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，避免其高速運(yùn)動(dòng)中電機(jī)的正 反轉(zhuǎn)，增加腿部運(yùn)動(dòng)的工作空間，減小了其在高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與地面碰撞產(chǎn)生的能量損失。

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。

低溫燃料電池能有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，是一種高效、低污染的能源轉(zhuǎn)化裝置，是汽車動(dòng)力系統(tǒng)、家庭熱電聯(lián)用系統(tǒng)甚至航天航空等領(lǐng)域的可選綠色能源。氧氣還原反應(yīng)是低溫燃料電池的重要組成單元，由于反應(yīng)過(guò)程極為緩慢，需在較高的過(guò)電位下進(jìn)行，制約燃料電池的實(shí)際應(yīng)用。學(xué)界普遍認(rèn)為鉑基材料能有效催化氧氣還原，但這類貴金屬的稀缺性和低 抗毒化能力使低溫燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用仍面臨巨大挑戰(zhàn)。 在非貴金屬催化劑研究領(lǐng)域，南京大學(xué)近年來(lái)提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺為前驅(qū)體，利用固相反應(yīng)制備氮摻雜石墨烯，制備的催

翼展2.3m、續(xù)航超過(guò)30分鐘、可抗4級(jí)風(fēng)，性能國(guó)際領(lǐng)先。自主研制的40只鳳凰亮相央視春晚，成為國(guó)內(nèi)外首次。

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。

一、仿生納米藥物系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建與應(yīng)用實(shí)例1 二、仿生納米藥物系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建與應(yīng)用實(shí)例2 本發(fā)明公開(kāi)了一種納米藥物控釋體系的制備方法，包括以下步驟：(1)制備納米級(jí)紅細(xì)胞膜囊泡；(2)制備具有光敏性的載藥氧化石墨烯；(3)制備靶向分子；(4)制備納米藥物控釋體系。本發(fā)明通過(guò)紅細(xì)胞囊泡的包埋可避免納米載體被體內(nèi)某些蛋白包被形成所謂的“蛋白冠”，保證靶向分子的活性；其次紅細(xì)胞囊膜泡為人體內(nèi)存在的生物相容性好，無(wú)毒副作用，不會(huì)引起排異反應(yīng)；再次紅細(xì)胞的包埋囊泡可有效降低氧化石墨烯的表面自由能，增加納米藥物控釋體系的分散性；而且在氧化石墨烯上吸附了光敏劑吲哚菁綠，可結(jié)合光熱治療，進(jìn)一步增強(qiáng)了納米藥物控釋體系的抗腫瘤效果。

關(guān)節(jié)軟骨損傷及其退行性病變-骨關(guān)節(jié)炎給社會(huì)帶來(lái)越來(lái)越大的勞動(dòng)力損失以及患者生活質(zhì)量的下降。骨軟骨生物醫(yī)學(xué)研究日益深入，但另一方面，減少動(dòng)物的使用又是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，也是人類文明進(jìn)步的趨勢(shì)。因應(yīng)這一挑戰(zhàn)，體外模型，包括多種類器官，被開(kāi)發(fā)出來(lái)并用于體外生物醫(yī)學(xué)研究，有效減少了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用數(shù)量，并提升了研究的準(zhǔn)確性。本項(xiàng)目通過(guò)制備仿生模型，為骨軟骨的缺損和再生研究提供了體外、準(zhǔn)確的研究手段。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:一、仿生納米藥物系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建與應(yīng)用實(shí)例1二、仿生納米藥物系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建與應(yīng)用實(shí)例2本發(fā)明公開(kāi)了一種納米藥物控釋體系的制備方法，包括以下步驟：(1)制備納米級(jí)紅細(xì)胞膜囊泡；(2)制備具有光敏性的載藥氧化石墨烯；(3)制備靶向分子；(4)制備納米藥物控釋體系。本發(fā)明通過(guò)紅細(xì)胞囊泡的包埋可避免納米載體被體內(nèi)某些蛋白包被形成所謂的“蛋白冠”，保證靶向分子的活性；其次紅細(xì)胞囊膜泡為人體內(nèi)存在的生物相容性好，無(wú)毒副作用，不會(huì)引起排異反應(yīng)；再次紅細(xì)胞的包埋囊泡可有效降低氧化石墨烯的表面自由能，增加納米藥物控釋體系的分散性；而且在氧化石墨烯上吸附了光敏劑吲哚菁綠，可結(jié)合光熱治療，進(jìn)一步增強(qiáng)了納米藥物控釋體系的抗腫瘤效果。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):ZL201711377861.1技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:國(guó)家級(jí)計(jì)劃/專項(xiàng)類別:國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目，湖南省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目獲得經(jīng)費(fèi):65.00萬(wàn)元

圍繞無(wú)人駕駛、智能制造領(lǐng)域，本項(xiàng)目針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器視覺(jué)難以同時(shí)兼顧大視場(chǎng)、高分辨、實(shí)時(shí)性的技術(shù)瓶頸，從源頭打破常規(guī)成像規(guī)則，鑒于昆蟲(chóng)復(fù)眼具有大視場(chǎng)高靈敏的優(yōu)勢(shì)，以及人眼視覺(jué)具有變分辨率和冗余數(shù)據(jù)壓縮的優(yōu)勢(shì)，將兩者相結(jié)合，提出一種復(fù)合仿生三維成像感知方法，通過(guò)突破變分辨掃描發(fā)射、多通道并行接收、圖像重構(gòu)與成像感知算法等關(guān)鍵技術(shù)，形成了具有體系化的前沿技術(shù)成果，研發(fā)出了諸如收發(fā)探測(cè)模塊，多通道仿生曲面相機(jī)系統(tǒng)、在線光電檢測(cè)系統(tǒng)等實(shí)物成果。核心技術(shù)受到國(guó)家、省部級(jí)項(xiàng)目資助5項(xiàng)。

01. 成果簡(jiǎn)介 本項(xiàng)成果應(yīng)用于電廠，在電廠凝汽器改造過(guò)程中采用該仿生優(yōu)化管束布置形式，可以實(shí)現(xiàn)換熱性能增強(qiáng)20%以上。該仿生優(yōu)化管束布置的凝汽器，其換熱管在管板上的布置呈仿生雙連樹(shù)形布置，由仿生雙連樹(shù)疏松樹(shù)枝管束區(qū)管束、仿生雙連樹(shù)密集管束區(qū)管束、漸縮空冷區(qū)管束等組成；仿生雙連樹(shù)疏松樹(shù)枝管束區(qū)由上部?jī)A斜向上的仿生樹(shù)枝形管束、下部水平的仿生樹(shù)枝形管束和底部向下的仿生樹(shù)枝形管束等組成。本項(xiàng)成果具有管束汽流流場(chǎng)均勻無(wú)渦流、殼側(cè)汽阻小、熱負(fù)荷分布均勻、凝結(jié)水過(guò)冷度小、凝汽器的傳熱系數(shù)和運(yùn)行真空度都較高的優(yōu)點(diǎn)，其換熱系數(shù)可按HEI計(jì)算值高10%-20%，可大幅節(jié)能。 圖1 仿生優(yōu)化布置管束凝汽器數(shù)值模擬流場(chǎng)  圖2 某600MW機(jī)組凝汽器施工現(xiàn)場(chǎng) 在國(guó)家發(fā)改委示范工程項(xiàng)目的支撐下，分別在萊城電廠2臺(tái)機(jī)組、蒲城電廠1臺(tái)機(jī)組（330MW），華電鄒縣電廠2臺(tái)機(jī)組（600MW）等進(jìn)行了工程示范，改造后的凝汽器壓力降低0.8-1.5kPa，節(jié)約標(biāo)煤約2-4g/kWh，節(jié)能效果明顯。02. 應(yīng)用前景 電廠凝汽器改造。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 相關(guān)成果已授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利2項(xiàng)。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 團(tuán)隊(duì)主要研究領(lǐng)域?yàn)閭鳠釓?qiáng)化與節(jié)能理論技術(shù)及工程應(yīng)用研究, 負(fù)責(zé)人為副研究員。承擔(dān)國(guó)家十二五重大專項(xiàng)子課題、973課題、重點(diǎn)基金、國(guó)家發(fā)改委示范工程項(xiàng)目課題、科技支撐計(jì)劃子課題、國(guó)際合作等項(xiàng)目，曾獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。科研成果發(fā)表論文80余篇，申請(qǐng)專利70余項(xiàng)。05. 合作方式 商務(wù)合作。06. 聯(lián)系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn