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2021年度國家自然科學(xué)基金集中受理項目評審結(jié)果于近日公布，中國海洋大學(xué)共獲批各類項目155項，獲批直接經(jīng)費10617萬元，較去年同期分別增長13.14%和39.22%，項目數(shù)和經(jīng)費數(shù)均創(chuàng)歷史同期最好成績。

本發(fā)明公開了一種基于分?jǐn)?shù)階的伺服系統(tǒng)位置環(huán) IP 控制器無模 型自校正方法，包括以下步驟:設(shè)定參考模型，激勵系統(tǒng)獲取離線數(shù) 據(jù)庫，初始化系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，然后根據(jù)當(dāng)前時刻新采集的輸入和輸出 數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫的更新，接著根據(jù)相似度準(zhǔn)則函數(shù)進行相似數(shù)據(jù)隊列 的選擇，之后進行分?jǐn)?shù)階控制器階次的選取，最后采用粒子群優(yōu)化算 法對分?jǐn)?shù)階 IP 控制器參數(shù)進行自校正。

該項目是針對電子領(lǐng)域的功能電子材料，特別是柔性電子材料的3D打印。3D打印技術(shù)是世界制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破，是先進精密制造、計算機技術(shù)(軟件開發(fā))、精密驅(qū)動技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)的系統(tǒng)集成。在可預(yù)見的未來其發(fā)展趨勢必定是面向個性化、智能化的3D打印系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)。按照3D打印制備的材料類別分析，目前聚合物及金屬(合金)材料及其結(jié)構(gòu)件的報道較多，而很少涉及到針對電子領(lǐng)域的功能電子材料，特別是柔性電子材料的3D打印。但隨著柔性電子領(lǐng)域的快速發(fā)展，也出現(xiàn)了可對電子材料進行高精密3D打印的技術(shù)。

生物特征識別是模式識別、圖像處理、人工智能等學(xué)科領(lǐng)域的一個前沿研究方向，是涉及國家社會公共安全的戰(zhàn)略高技術(shù)，同時也是電子信息產(chǎn)業(yè)新的增長點。從今年開始，我國已經(jīng)開始計劃在第二代身份證和電子護照中嵌入生物特征信息以提高個體身份認(rèn)證的可靠性，生物特征識別技術(shù)在國家的人口管理、安全反恐、機場安檢、出入境邊檢、門禁與安全系統(tǒng)、權(quán)限控制、對象監(jiān)控、金融防偽、電子商務(wù)、社保福利等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

該項目是針對電子領(lǐng)域的功能電子材料，特別是柔性電子材料的3D打印。3D打印技術(shù)是世界制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破，是先進精密制造、計算機技術(shù)(軟件開發(fā))、精密驅(qū)動技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)的系統(tǒng)集成。在可預(yù)見的未來其發(fā)展趨勢必定是面向個性化、智能化的3D打印系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)。按照3D打印制備的材料類別分析，目前聚合物及金屬(合金)材料及其結(jié)構(gòu)件的報道較多，而很少涉及到針對電子領(lǐng)域的功能電子材料，特別是柔性電子材料的3D打印。但隨著柔性電子領(lǐng)域的快速發(fā)展，也出現(xiàn)了可對電子材料進行高精密3D打印的技術(shù)。應(yīng)用范圍 柔性電子是在有機/無機材料電子器件制作或其它柔性基板上制作的一種新興電子技術(shù)，其獨特的性能以及高效、低成本的制造工藝在信息、能源、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。如柔性電子可應(yīng)用于顯示器、有機發(fā)光二極管OLED、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼(Skin Patches)等。與傳統(tǒng)IC技術(shù)一樣，制造工藝和裝備也是柔性電子技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動力。項目階段 團隊經(jīng)過兩年的攻關(guān)，已經(jīng)在電子漿料研發(fā)、精密壓電超聲刮刀、高分辨率工作臺和Z軸壓電驅(qū)動器、界面軟件、系統(tǒng)集成與控制五大關(guān)鍵技術(shù)方面，取得了重要進展，獲得系列階段性的科研成果，完成了樣機的初步研發(fā)和制作。知識產(chǎn)權(quán) 項目團隊負(fù)責(zé)人長期從事壓電、鐵電、磁電功能材料與器件方面的研究，擁有30項中國和美國授權(quán)發(fā)明專利，發(fā)表SCI文章100余篇。2014、2015年被國際Elsevier評為最具世界影響力的中國學(xué)者之一。合作方式 技術(shù)轉(zhuǎn)讓、合作開發(fā)、技術(shù)入股。

“野外環(huán)境3D打印維修保障系統(tǒng)”是針對野外環(huán)境條件裝備應(yīng)急搶修所研發(fā)的野外修復(fù)裝備，系統(tǒng)包括零部件數(shù)據(jù)庫軟件、三維反求測量系統(tǒng)、金屬激光3D打印系統(tǒng)及后處理模塊等

3D 打印機又稱三維打印機，是實現(xiàn)增材制造（快速成形）的一種設(shè)備。它 以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過一層層的粘合材料來制造三維物體。3D 打印技術(shù) 是一項多學(xué)科交叉的、具有綠色智能特征的前沿先進制造技術(shù)，在航空航天、 國防軍工、工業(yè)制造、生物醫(yī)學(xué)、消費電子等眾多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。 并聯(lián)結(jié)構(gòu)是一種閉環(huán)結(jié)構(gòu)，其動平臺或稱末端執(zhí)行器通過至少 2 個獨立的運動 鏈與機架相連接。打破了原有 3D 打印機的笨拙的三維的直線運動。并聯(lián) 3D 打 印機器人相比于傳統(tǒng)機構(gòu) 3D 打印機具有打印范圍大、打印速度快、打印精度 高、打印機制作成本低等眾多優(yōu)點，該打印機適用多種工程塑料（ABS、PLA、 PPSU 等）。用于大尺寸工業(yè)模型、建筑模型、藝術(shù)創(chuàng)意設(shè)計、科普教育等領(lǐng)域， 可以滿足市場上對大尺寸 3D 打印機的需求，符合新一代 FDM 式 3D 打印機的 發(fā)展方向，推動了 3D 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

成果介紹3D打印混凝土技術(shù)是在3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于增材制造原理進行分層打印混凝土建筑物的新技術(shù)，是一種基于數(shù)字模型的快速成型技術(shù)。與傳統(tǒng)的混凝土成型工藝相比其具有無模化、快速化、自動化、靈活化的優(yōu)勢。本項目涉及高性能3D打印裝備、3D打印混凝土的材料、3D打印產(chǎn)品及其應(yīng)用。涵蓋從效果圖設(shè)計開始，到建筑圖設(shè)計、施工圖深化、建模、打印、養(yǎng)護、安裝、主體裝修等工序，可實現(xiàn)個性化、多樣化3D打印混凝土制品的設(shè)計、制備及工程推廣應(yīng)用。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)（1）適用于不同工程的3D打印混凝土材料配合比及打印工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計根據(jù)不同工程3D打印構(gòu)件實際需求，深度優(yōu)化原材料（外加劑、纖維等）配比，調(diào)節(jié)其凝結(jié)時間、黏度、流變特性等，并優(yōu)化打印速度、打印路徑等打印參數(shù)，使其可泵送性、可擠出性、可建造性等滿足打印需求，其力學(xué)強度、耐久性等滿足后期使用要求。（2）較大尺寸及復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑物的實現(xiàn)方式-裝配式。就目前3D打印技術(shù)而言，尤其是對于較大尺寸及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的建筑物或構(gòu)件，其不僅僅對材料性能有較高要求，同時對整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性等也提出了一定的要求。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，分割合理的打印單元模塊，設(shè)計合理的打印路徑及打印參數(shù)，并輔以配筋、構(gòu)造柱、圈梁、“卡扣”等，同時考慮構(gòu)件的起吊、運輸、安裝，實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。（3）3D打印混凝土的界面增強技術(shù)由于特殊的打印工藝，打印界面屬于受力的薄弱位置。通過界面增強技術(shù)，保證打印的接觸界面有足夠高的抗剪強度和抗拉強度，滿足結(jié)構(gòu)負(fù)荷的要求。（4）含粗骨料的3D打印混凝土的材料配比及工藝優(yōu)化技術(shù)3D打印工藝對骨料有較高的要求，通過原材料配比及打印工藝參數(shù)改進，優(yōu)化粗骨料摻量、粒形、最大骨料粒徑、粒徑級配等，實現(xiàn)粗骨料混凝土連續(xù)、穩(wěn)定打印，提高打印成品的抗裂性能。（5）大型混凝土3D打印設(shè)備及核心器件的研發(fā)與制造大型混凝土3D打印設(shè)備具有整體剛度高、承載能力強、控制簡單、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，同時，響應(yīng)速度快、擠出速度可調(diào)，打印過程中可保持混凝土供應(yīng)的連續(xù)性和均勻性，可實現(xiàn)高精度打印控制。另外，3D打印輕骨料混凝土、3D打印泡沫混凝土、3D打印混凝土鋼筋連接技術(shù)等也取得一定成果。市場前景該項目創(chuàng)新技術(shù)已在建筑工程、市政工程、水利工程等領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用。另外，形式多樣的3D打印景觀小品藝術(shù)圍欄、景觀長廊、花箱、樹池、濕地等也在多地推廣應(yīng)用。不僅有良好的實用性、公共性，同時在審美上給予人民群眾以愉悅、獨特的視覺體驗。3D打印作為一種新的制造方式，在景觀提升方面蘊含著較大的潛力與發(fā)展空間。應(yīng)用結(jié)果表明，建筑3D打印技術(shù)具有施工方便、縮短工期、節(jié)約勞動力等優(yōu)點。此外，建筑3D打印技術(shù)可以使建筑結(jié)構(gòu)在造型設(shè)計方面更美觀新穎、在造價控制方面更低廉、在功能使用方面更靈活，具有廣闊的應(yīng)用推廣前景。