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在國家海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略中，“海空天”對(duì)海觀測(cè)和探測(cè)是必要手段。面向我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略需求和十四五規(guī)劃中軍民領(lǐng)域技術(shù)挑戰(zhàn)，以及山東省地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)重大需求，威海校區(qū)“海空天”對(duì)海觀測(cè)團(tuán)隊(duì)開展了關(guān)鍵技術(shù)突破、觀測(cè)裝備研發(fā)、系統(tǒng)研制和應(yīng)用服務(wù)，同時(shí)與涉海企業(yè)和科研院所合作，升級(jí)傳統(tǒng)行業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，服務(wù)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換。課題組十三五期間承擔(dān)了國家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目30余項(xiàng)，包括國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金在內(nèi)基金的基礎(chǔ)研究類項(xiàng)目，國家、省市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等民口類項(xiàng)目，此外還承擔(dān)了軍委科技委、裝備發(fā)展部等國防類項(xiàng)目，形成了諸多科技成果。科研經(jīng)費(fèi)累計(jì)約1.5億元。獲批國家雙一流高校基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)——新一代海空天對(duì)海觀測(cè)技術(shù)綜合試驗(yàn)平臺(tái)、工信部對(duì)海監(jiān)測(cè)與信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、山東省海洋通信與智能無人觀測(cè)裝備工程技術(shù)中心、山東省海洋智能無人裝備工程技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心等7個(gè)省部級(jí)科研平臺(tái)。課題組重點(diǎn)打造一個(gè)中心：海洋信息綜合獲取技術(shù)及裝備創(chuàng)新中心，建設(shè)兩個(gè)基地：數(shù)據(jù)獲取及處理平臺(tái)建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)化綜合試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)建設(shè)；解決三大難題：海洋探測(cè)手段不完善、海洋探測(cè)裝備可靠性低、海洋技術(shù)復(fù)合型人才嚴(yán)重不足的難題；提供四個(gè)支撐：支撐“海空天”一體化空海協(xié)同探測(cè)技術(shù)體系、海洋裝備試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)化體系、山東省十強(qiáng)產(chǎn)業(yè)和新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、海洋強(qiáng)國和海防建設(shè)。 面向我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略重大需求，軍民領(lǐng)域?qū)Ｓ^測(cè)技術(shù)挑戰(zhàn)，以及山東省地方經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)重大需求，針對(duì)我國海洋智能裝備企業(yè)研發(fā)投入大、產(chǎn)出慢、可靠性差、穩(wěn)定度低，難以滿足應(yīng)用需求的問題，威海校區(qū)“海空天”對(duì)海探測(cè)團(tuán)隊(duì)開展智能裝備核心技術(shù)突破和共用技術(shù)研發(fā)，降低裝備研發(fā)成本。通過標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)和測(cè)試保障可靠性和穩(wěn)定度，形成了涵蓋綜合環(huán)境感知目標(biāo)探測(cè)、智能觀測(cè)平臺(tái)技術(shù)（無人機(jī)、無人船、水下自主航行器和水下機(jī)器人）、跨域通信協(xié)同組網(wǎng)技術(shù)、觀測(cè)數(shù)據(jù)處理、服務(wù)與應(yīng)用等為一體的“海空天”對(duì)海觀測(cè)技術(shù)體系。基于“海空天”一體化空海協(xié)同觀測(cè)技術(shù)體系，開展相關(guān)探測(cè)裝備研發(fā)，構(gòu)建演示示范系統(tǒng)。取得典型研究成果如圖所示。 科研團(tuán)隊(duì)規(guī)模60余人，目前烏克蘭外籍院士1人、教授/研究員3人，副教授10人，講師4人，基本科研崗和任務(wù)型工程師2人，研究生40余人。 研究成果將為組建山東省“高密度、多要素、全天候、智能化的海空天立體觀測(cè)網(wǎng)”，提升我省乃至國家的自主海洋裝備研發(fā)能力、海洋資源開發(fā)能力以及建立海洋裝備測(cè)試服務(wù)體系提供技術(shù)及裝備支撐。本項(xiàng)目所研究成果不僅能夠突破海洋傳感器低功耗設(shè)計(jì)、自主無人觀測(cè)平臺(tái)控制、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、海洋數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)及處理等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海洋觀測(cè)裝備的立體化和智能化跨越式發(fā)展，而且對(duì)于樹立我國海洋觀測(cè)產(chǎn)品品牌的國際形象，提升國際影響力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，增強(qiáng)對(duì)全球性資源要素的控制能力具有重大戰(zhàn)略意義，在海工裝備、航空、航天、軍工等領(lǐng)域具有廣闊的技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化前景。 項(xiàng)目產(chǎn)品旨在通過關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)滿足我國在海洋國防安全、海洋地形觀測(cè)、海洋漁業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)、勘探、打撈等以及災(zāi)害預(yù)警方面的智能化裝備亟需，有著極其廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)，特別對(duì)于山東省半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)帶和海上糧倉的需求，具有極大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和效益。預(yù)計(jì)未來3 年，年投資增幅超過百億元，保守估計(jì)平均年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到40%以上，行業(yè)前景良好，將提升我省海洋產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。同時(shí)，我國其他臨海省份也存在巨大海洋和漁業(yè)需求，同時(shí)為相關(guān)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力起到不可估量的作用。項(xiàng)目研發(fā)將推動(dòng)牽頭公司產(chǎn)品提檔升級(jí)，具有海空天立體化監(jiān)測(cè)功能的智能海洋觀測(cè)裝備在未來將成為市場(chǎng)上極具競(jìng)爭(zhēng)力的主流產(chǎn)品之一，市場(chǎng)容量極大，可達(dá)數(shù)千億元。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，手性氨基酸作為最重要的原料和中間體，市場(chǎng)規(guī)模也越來越大。本項(xiàng)目目前研發(fā)的手性氨基酸包含L-2-氨基丁酸、D-蘇氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1）本項(xiàng)目采用一鍋化反應(yīng)，以廉價(jià)的L-蘇氨酸為原料，經(jīng)過工程菌催化合成2-氨基丁酸，反應(yīng)時(shí)間10-12 h，原料的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上，2-氨基丁酸的產(chǎn)量達(dá)到100 g/L以上。 2）以消旋化蘇氨酸為原料，進(jìn)行酶法拆分制備D-蘇氨酸。底物添加量達(dá)到2.5 M,反應(yīng)10 h內(nèi)達(dá)到完全拆分，D-蘇氨酸ee值為99%。 3）以天冬氨酸為原料，采用工程菌催化反應(yīng)10-12 h，L-天冬氨酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到了94.4 %，L-天冬酰胺產(chǎn)量可達(dá)120 g/L，生產(chǎn)強(qiáng)度達(dá)到12.4 g/(L•h)。 4）基于構(gòu)建的基因工程菌，采用偶聯(lián)輔酶再生技術(shù)，轉(zhuǎn)化廉價(jià)底物合成L-叔亮氨酸，反應(yīng)24 h，底物轉(zhuǎn)化率達(dá)95%，產(chǎn)量達(dá)到100 g/L以上水平。 5）其它手性氨基酸（L-色氨酸、D-氨基酸）發(fā)酵和生物合成正在陸續(xù)開展中。 6）多種高效酶制劑的工程菌株構(gòu)建、發(fā)酵產(chǎn)酶以及多種中間體的制備。如蘇氨酸脫氨酶、亮氨酸脫氫酶、甲酸脫氫酶、ω-轉(zhuǎn)氨酶等，以及利用這些酶制備的多種醫(yī)藥中間體。

PET是典型的半結(jié)晶型高分子，兼具優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和良好的機(jī)械性能，并且因其可降解成單體易于化學(xué)回收可作為綠色環(huán)保高分子材料，被廣泛應(yīng)用于纖維、薄膜、包裝瓶等領(lǐng)域。同時(shí)PET是最便宜的工程塑料，具有巨大的市場(chǎng)潛力。研究表明，離聚物與PET的相容性較好，能夠有效分散于PET基體中；尤其是嵌段離聚物形成的微相區(qū)域不僅為高分子鏈結(jié)晶提供了界面而且還可以增大晶核尺寸，使晶核快速增大到臨界尺寸并突破能量位壘，從而促進(jìn)晶體的生長(zhǎng)。

自主研發(fā)了多機(jī)器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其中機(jī)器人控制器自主研發(fā)，采用EtherCAT總線通訊控制底層伺服，控制周期1ms。參與協(xié)作焊接的機(jī)器人均為國產(chǎn)6軸通用該機(jī)器人，多機(jī)器人系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)對(duì)照ABB MultiMove、KUKA RoboTeam功能，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外領(lǐng)先品牌同等技術(shù)水平。具體技術(shù)指標(biāo)： ① 變位機(jī)（夾持）機(jī)器人支持6維力-力矩傳感器，實(shí)時(shí)補(bǔ)償估計(jì)偏差； ② 焊接機(jī)器人支持接觸找焊縫、激光焊縫跟蹤等多種焊接工藝； ③ 最多支持4臺(tái)機(jī)器人協(xié)作； ④ 可根據(jù)應(yīng)用需求開發(fā)新場(chǎng)景控制程序。

項(xiàng)目立足于國家糧食高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)增收等重大戰(zhàn)略需求，持續(xù)進(jìn)行馬鈴薯機(jī)械化產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)研發(fā)，發(fā)明了馬鈴薯全程機(jī)械化種植技術(shù)，提出了馬鈴薯高臺(tái)大壟機(jī)械化栽培技術(shù)和機(jī)械化種植合理密度、水肥耦合增產(chǎn)集成技術(shù)栽培模式；創(chuàng)制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的馬鈴薯機(jī)械化種植的氣吸播種、動(dòng)力中耕除草培土防病蟲害、除馬鈴薯秧葉、收獲及分級(jí)處理5種全程機(jī)械化裝備；解決了馬鈴薯機(jī)械化作業(yè)效率低難度大等技術(shù)難題，顯著推動(dòng)了馬鈴薯機(jī)械化裝備升級(jí)換代和行業(yè)科技的提升，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)農(nóng)藝農(nóng)技相結(jié)合的馬鈴薯機(jī)械化糧食增產(chǎn)目標(biāo)。項(xiàng)目主要發(fā)明點(diǎn)如下： （1）探明了智能動(dòng)態(tài)供種和負(fù)壓吸種正壓吹種組合作用的氣吸式馬鈴薯播種新理論，創(chuàng)新了基于無液體潤滑的陶瓷鍍層凸凹錐體動(dòng)態(tài)緊配密封的排種器氣室新結(jié)構(gòu)；破解了排種器因取種區(qū)供種量不恒定而取種難和排種時(shí)前慣性力作用而引起的零速投種技術(shù)難題，創(chuàng)制了常規(guī)薯和微型薯兼用的氣吸式馬鈴薯精量排種器，集成創(chuàng)制出高速智能氣吸式馬鈴薯精量播種機(jī)。填補(bǔ)了我國無氣吸式馬鈴薯播種機(jī)田間應(yīng)用的空白。 （2）項(xiàng)目首次基于分體刀輥獨(dú)立驅(qū)動(dòng)仿壟形碎土培土除草技術(shù)，提出了馬鈴薯動(dòng)力中耕機(jī)具防除病害理論，創(chuàng)建了刀輥雙螺旋導(dǎo)向輸送防堵和立刀仿壟形螺旋刀輥排列技術(shù)，發(fā)明了動(dòng)力中耕除草培土防害驅(qū)動(dòng)式馬鈴薯中耕培土機(jī)。 （3）提出了馬鈴薯莖葉粉碎還田刀具的雙刃口雙旋向空間曲線設(shè)計(jì)理論，創(chuàng)建了雙螺旋排列仿壟形清除莖葉新方法，發(fā)明了系列多功能正反轉(zhuǎn)作用刀具及刀輥，突破了馬鈴薯除莖葉難的技術(shù)瓶頸；創(chuàng)制了系列馬鈴薯雙螺旋交錯(cuò)組合式刀輥總成，解決了馬鈴薯機(jī)械化除莖葉的難題。 （4）發(fā)明了馬鈴薯收獲機(jī)防堵技術(shù)，創(chuàng)制了切導(dǎo)土浮動(dòng)圓盤減阻系統(tǒng)，解決了因馬鈴薯收獲機(jī)喂入量動(dòng)態(tài)不恒定導(dǎo)致的堵塞壅土難題；發(fā)明了去硬雜物防阻自調(diào)技術(shù)，創(chuàng)制了自轉(zhuǎn)增隙自復(fù)位除石或硬雜物等減阻裝置，解決了馬鈴薯收獲過程中田間石塊等硬雜物產(chǎn)生的突變阻力或卡死升運(yùn)分離部件的技術(shù)難題。 （5）基于馬鈴薯收獲升運(yùn)分離技術(shù)，提出了升運(yùn)鏈長(zhǎng)度、頻率、振幅與土壤含水率等土壤特性相匹配的薯土分離規(guī)律，創(chuàng)制了馬鈴薯收獲機(jī)升運(yùn)分離總成，解決了馬鈴薯收獲機(jī)因升運(yùn)分離能力差而影響馬鈴薯收獲機(jī)收獲質(zhì)量的問題；避免了因升運(yùn)分離技術(shù)不佳導(dǎo)致馬鈴薯機(jī)械損傷的技術(shù)難題。 （6）項(xiàng)目提出了馬鈴薯四壟歸一壟的馬鈴薯收獲新方法，創(chuàng)建了具有橫向換向功能馬鈴薯橫向歸壟技術(shù)，創(chuàng)制了馬鈴薯收獲機(jī)專用的歸壟裝置，解決了馬鈴薯收獲過程中撿拾難效率低的難題。 （7）針對(duì)目前馬鈴薯分級(jí)機(jī)分級(jí)級(jí)數(shù)少、規(guī)格范圍不可調(diào)的技術(shù)難題，發(fā)明了無級(jí)調(diào)節(jié)技術(shù)，創(chuàng)制了馬鈴薯分級(jí)機(jī)無級(jí)調(diào)控機(jī)構(gòu)，解決了馬鈴薯分級(jí)機(jī)級(jí)數(shù)規(guī)格不可調(diào)不可控的問題。 目前該成果在東北、西北、西南、中原等馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)大面積應(yīng)用推廣，滿足馬鈴薯栽培區(qū)北方一作區(qū)和中原二作區(qū)的馬鈴薯機(jī)械化種植。5種裝備經(jīng)樣機(jī)試驗(yàn)、性能測(cè)試生產(chǎn)考核技術(shù)已成熟，獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)30余件。本項(xiàng)目創(chuàng)制的系列馬鈴薯裝備，為馬鈴薯機(jī)械化種植提供可靠技術(shù)保障，為保證國家糧食安全做出了貢獻(xiàn)。

針對(duì)現(xiàn)階段木竹材防腐處理技術(shù)對(duì)環(huán)境污染大、長(zhǎng)期效果不佳等問題，研發(fā)的新型防腐技術(shù)具有高效、低毒、高滲透性、低流失性的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于木竹材防腐、防霉、防白蟻等領(lǐng)域，可滿足木竹材防腐、人造板、木質(zhì)包裝等企業(yè)的相關(guān)需求,獲國家發(fā)明專利授權(quán)4項(xiàng)。 季銨鹽/硼酸鹽復(fù)合防腐處理工藝。針對(duì)硼酸鹽極易流失問題，開發(fā)了一種無機(jī)硼酸鹽與季銨鹽用兩步法處理木材的復(fù)合防腐處理工藝。硼的流失率可從接近100%降至10%。處理材的耐腐性明顯提高，對(duì)白蟻的毒性不強(qiáng)，具有環(huán)保特性。處理后物理力學(xué)特性及耐光老化性也得到提高。 有機(jī)微乳液型木竹材防腐防霉劑。以低毒、高效的有機(jī)殺菌劑為主要?dú)⒕煞郑玫蛽]發(fā)、高環(huán)保型有機(jī)溶劑替代高揮發(fā)性有機(jī)溶劑，制備微乳液型木竹材防腐防霉劑。可直接使用自來水進(jìn)行稀釋，采用常規(guī)防腐劑處理方法處理各種針闊葉材與竹材，防腐處理過程與防腐處理材均安全環(huán)保無污染。

數(shù)字化仿真技術(shù)又稱數(shù)字化模擬技術(shù)，就是利用數(shù)字化技術(shù)組建虛擬系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。在天氣預(yù)報(bào)、溫室效應(yīng)評(píng)估分析、模擬核試驗(yàn)、軍事訓(xùn)練和武器制造、交通訓(xùn)練與指揮、醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)手術(shù)培訓(xùn)、醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)手術(shù)培訓(xùn)、虛擬現(xiàn)實(shí)建筑物的展示、虛擬現(xiàn)實(shí)建筑物的展示、機(jī)電產(chǎn)品的虛擬制造與設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。山東大學(xué)數(shù)字化仿真分析團(tuán)隊(duì)為山東鋼鐵集團(tuán)有限公司、兗礦集團(tuán)有限公司、濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司、山東玲瓏輪胎股份有限公司等企業(yè)進(jìn)行過H型鋼軋制過程數(shù)字化仿真、皮帶運(yùn)輸機(jī)滾筒優(yōu)化設(shè)計(jì)、高速送料機(jī)器人軌跡優(yōu)化、輪胎花紋網(wǎng)格自動(dòng)化等實(shí)際應(yīng)用。

自動(dòng)化移液槍頭移裝系統(tǒng)，裝盒機(jī)構(gòu)和用于輸送移液槍頭的傳送機(jī)構(gòu)，裝盒機(jī)構(gòu)包括取槍頭機(jī)構(gòu)、用于槍頭盒平臺(tái)、電動(dòng)推桿、用于搭載槍頭盒平臺(tái)并可帶動(dòng)槍頭盒平臺(tái)沿兩個(gè)互為垂直的方向運(yùn)動(dòng)的水平工作臺(tái)；取槍頭機(jī)構(gòu)包括槍頭獲取裝置，及控制機(jī)構(gòu)；槍頭盒平臺(tái)的邊緣，遠(yuǎn)離電動(dòng)推桿的一端，設(shè)置有用于執(zhí)行扣合盒蓋的扣蓋機(jī)構(gòu)；扣蓋機(jī)構(gòu)包括安裝于工作平臺(tái)上的扣蓋條，沿槍頭盒被推動(dòng)的方向，扣蓋條向槍頭盒平臺(tái)的內(nèi)側(cè)、上方傾斜。可完成取移液槍頭、放移液槍頭，以及移液槍頭裝盒結(jié)束后，自動(dòng)扣合槍頭盒的盒蓋的移液槍頭裝盒全流程操作。整合裝盒過程中，不需人工干預(yù)，可提高移液槍頭的裝盒效率。

礦物加工工程專業(yè)是北京科技大學(xué)建設(shè)最早的學(xué)科之一，是國家重點(diǎn)學(xué)科。在國家“十五”科技攻關(guān)課題研究期間，研究開發(fā)出磁鐵礦選礦精選設(shè)備－低磁場(chǎng)自重介分選機(jī)（圖 1），已獲國家專利，具有 600×600 單聯(lián)、雙聯(lián)、四聯(lián)三種工業(yè)產(chǎn)品，已在河北群泰、華冶等礦業(yè)公司選礦廠及內(nèi)蒙古泰恒、黑腦包礦業(yè)公司選礦廠等二十多家廠礦應(yīng)用，取得了很好的效果。最近幾年研發(fā)的流態(tài)化還原焙燒磁選工藝與設(shè)備，已經(jīng)在云南武定魚子甸高磷鮞狀赤鐵礦的開發(fā)利用中得到應(yīng)用，其中關(guān)鍵設(shè)備－還原焙燒流化床。該項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于昆明鋼鐵（集團(tuán)）公司開發(fā)惠民鐵礦，武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司和首都鋼鐵（集團(tuán)）公司開發(fā)湖北鄂西地區(qū)高磷鐵礦石等類似難選冶鐵礦石，對(duì)于我國擴(kuò)大可利用鐵礦石資源具有重要意義。

本項(xiàng)目基于Kubernetes構(gòu)建容器化微服務(wù)平臺(tái)。利用人工智能和數(shù)據(jù)挖掘的方法，對(duì)容器化微服務(wù)平臺(tái)實(shí)施智能化運(yùn)維，將系統(tǒng)的平均恢復(fù)時(shí)間從小時(shí)級(jí)別縮短到分鐘級(jí)別，并智能化推薦恢復(fù)決策。