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在信息時代，機器視覺在實現智能社會方面發揮著重要作用。視覺特征提取是機器視覺的一項關鍵技術，該技術可以提取圖像中具有鮮明特征的信息，諸如邊緣、角點、圓以及圖像形狀等特征，這些特征是標定機器視覺系統模型參數和運用機器視覺技術進行實際應用的前提和基礎。視覺特征提取技術廣泛應用于自主移動智能機器人、無人駕駛和無人機等場景，這些應用場景對視覺特征提取算法的魯棒性和幀率提出了巨大挑戰。 具體來說，視覺特征提取算法包括SIFT（Scale-Invariant Feature Transform，尺度不變特征轉換算法）、SURF（Speeded-Up Robust Features，加速穩健特征）、ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF，快速特征點提取描述）、HOG（Histogram of Oriented Gradient，方向梯度直方圖）、LBP（Local Binary Patterns，局部二值模式）等。在SURF、ORB、HOG、LBP這些經典的特征提取算法中，SURF的魯棒性相對較高，但是過于依賴主方向的選取，使得其方向變化魯棒性不足。SIFT算法可以從圖像中提取具有不變性的魯棒局部特征，對方向變化、光照變化、噪聲、雜物場景及遮擋影響等方面的魯棒性最強，滿足無人駕駛技術的需求。SIFT算法的運算量大從而導致的系統幀率低、功耗高的問題可以通過設計具有高并行度的專用硬件加速器芯片來解決。

微納米機器人（Micro/Nano-motors, MNMs）作為一種具有自主運動功能的智能化微納米平臺，成為一種變革性的新技術，被廣泛應用于靶向藥物遞送、微創手術、生物傳感、污水降解等眾多領域。?

1.痛點問題 傳統的介入手術需要在持續的X射線造影下進行，醫生需要穿著重達30kg的鉛衣在強烈的X射線下數小時、精準地操作導絲完成手術，對醫生的身體損傷極大；而人工手術也存在著不夠快速、效率較低的問題，接受手術的患者同樣需要長時間暴露在射線環境下。基于此，本項目團隊基于機器人技術和醫療方面的項目經驗，設計完成了一款可以方便醫生、方便患者、提高介入手術效率和安全性的介入手術機器人。 2.解決方案 本項成果設計了一套完全符合醫生傳統介入手術操作方式的、軟硬件兼備的介入手術機器人。針對醫生長時間穿沉重鉛衣的痛點問題，介入手術機器人采用了遠程無延時遙控的方式，醫生可以在安全位置進行手術操作。針對介入手術機器人的可靠性問題，開發了基于電機控制的力反饋系統和圖像導引系統，可以給醫生真實的手術反饋體驗，減少失誤率。針對介入手術長時間暴露在射線環境下的問題，開發了基于深度學習和圖像識別的導絲導引模塊，可以幫助醫生更快速地完成手術，提高醫療效率。 本項成果的預期產品和服務包括：介入手術機器人設備（包括軟硬件）以及每次手術需要更換的耗材部分。 合作需求 開展型式檢驗和臨床試驗所需的資金支持以及人力和團隊支持。

成果簡介從時間角度分析， 產品在從原料到最終成品的整個生產過程中， 加工等工序過程在產品的生產周期內僅占 10%~20%的時間， 而搬運、 儲存等物流過程占到整個生產周期的 80%~90%左右的時間。 從生產成本角度分析， 物料搬運費用約占總費用的 20%左右； 從安全角度分析， 有 40%左右的生產事故發生在物料搬運過程中， 且采用人工搬運產品時， 由于人為因素而造成的產品磕碰問題也直接影響到產品質量。 因此， 采用軟袋裝箱機器人代替人工搬運操作在現代企業物流管理中的地位日益凸顯，

2019年10月，上海大學和宏潤建設集團科研團隊經過長達3年期的研發合作，成功發布了國內首臺套大型高端智能裝備——盾構機換刀機器人功能樣機，并進行了全過程實際盾構機換刀功能動作演示。該系統的成功研發填補了國內相關領域的空白，解決了傳統人工換刀伴隨的傷亡風險及高成本低效率等瓶頸問題，具有極強的社會民生及經濟效益。

基于CPS RTnet更新物理世界在信息世界的信息，通過MOM實現物理層的制造運營管理，能夠完整真實再現工業機器人應用系統。

傳統的針對人體內部的檢測以及治療技術不可避免地對人體造成不適甚至創傷，因此尋找微創或者無創醫療技術已經成為當前發展趨勢。隨著無線通訊以及微驅動技術的不斷成熟，醫用膠囊微型機器人已經受到各個國家的政府以及企業的高度重視，近幾年也獲得了很大的進展。 本項目組在醫用膠囊機器人方面進行了長期、深入的研究，將傳統單一的膠囊內窺鏡開發，拓展至醫療保健等多種用途，開發了相關的樣機系統，并在動物體內進行了初步測試，效果良好。項目組在微驅動方面的技術積累也為膠囊微型機器人的相關研究和樣機開發創造了有利條件。由于目前國內外還沒有發現類似的產品，因此相關產品具有很強的市場潛力。 本項目研究成果具有完全的自主知識產權，申請并授權國家發明專利5項。

XM-505肝小葉模型 ? XM-505人肝小葉模型是將人肝的一個肝小葉放大，屬五角棱柱形，在肝小葉周邊可見到小葉間結蒂組織，內有小葉間動靜脈、膽管及淋巴管，并可看到小葉表面的肝板及血竇。并可將模型解剖開，顯示其內部的中心靜脈、肝血竇、肝板、每個肝細胞的立體外形、肝細胞表面的毛細膽管及肝血竇中枯否化細胞。模型上附有二塊特殊部分，一個是透明部分，可透視出肝血竇，以及環繞每個肝細胞的六角形毛細膽管立體網，用于顯示肝細胞，肝血竇及毛細膽管三者間的復雜關系。另一個是顯示肝小葉外面到中間部的肝小葉部分結構，其中肝血竇大部為橫斷，其間的肝細胞基本上為一層，在本肝小葉模型下面附有小葉下靜脈。 尺寸：放大，25×23×40cm 材質：玻璃鋼材料

XM-HL6高級成人護理及CPR模擬人 ? XM-HL6高級成人護理及CPR模擬人是集護理與急救于一體的整體護理人，高分子環保材料制成，膚質仿真度高，可進行CPR心肺復蘇訓練及多項基礎護理操作訓練。 ? 功能特點： ■ 解剖標志明顯，可觸及兩乳頭、肋骨、胸骨及劍突，胸部富有彈性，胸皮可打開，能觀察到真實大小的肋骨、雙肺、心臟、肝臟、胃等器官。 ■ 四肢關節靈活度逼真，可模擬關節僵硬，軀干部可前傾，可坐輪椅。 · 軀干：屈伸 · 頸部：屈伸、側轉 · 肩部和髖部：內收、外展、屈伸 · 肘部：旋內、旋外、屈伸 · 膝部：屈伸 · 腕部：屈伸 · 踝部：旋內、旋外、背屈、跖屈 ■ 可實現多種體位：去枕平臥位、屈膝仰臥位、半坐臥位、端坐位、俯臥位、頭低足高位、頭高足低位、側臥位、截石位、昏迷體位等，滿足操作需要。 ■ 可進行床上擦浴、更衣、病人搬運，翻身、手足護理，扶助病人移向床頭法、輪椅使用法、平車運送法、擔架運送法等移動和搬運病人法，軸線翻身法、肢體約束法、肩部約束法、全身約束法等基本護理操作。 ■ 臉部清潔：面部皮膚可擦拭清潔。 ■ 瞳孔觀察示教：一側瞳孔散大、一側瞳孔正常。 ■ 耳部護理：可進行耳廓、外耳道的清洗。 ■ 口腔護理: 可進行正常口腔及牙齒護理。 ■ 可進行心肺復蘇術操作訓練： · 執行《2015 美國心臟協會心肺復蘇與心血管急救指南》標準。 · 頭可后仰，可進行胸外按壓、仰頭舉頦法、仰頭抬頸法、雙手抬頜法三種方法打開氣道、口對口人工呼吸或者使用簡易呼吸器輔助呼吸，有效人工呼吸可見胸廓起伏。 · 進行胸部按壓時可下降5-6cm。 · 電子監測系統：可監測吹氣量、按壓位置以及按壓深度。 · 設有考核與訓練兩種程序：當選擇訓練模式時，可通過按鈕在按壓與吹氣之間任意切換，當選擇考核狀態時，程序按照30：2按壓與吹氣比自動運行。 ■ 條形碼顯示吹氣量，正確的吹氣量為500-600ml-1000ml： · 吹氣量過少時，條形碼為黃色。 · 吹氣量合適時，條形碼為綠色。 · 吹氣量過大時，條形碼為紅色。 · 吹入的潮氣量過快或超大，造成氣體進入胃部指示燈顯示、數碼計數顯示、錯誤語言提示。 ■ 條形碼顯示按壓深度，正確的按壓深度5-6cm： · 按壓深度過少時，條形碼為黃色。 · 按壓深度合適時，條形碼為綠色。 · 按壓深度過大時，條形碼為紅色。 ■ 擠壓氣囊可觸及頸動脈搏動。 ■ 可進行氣管切開術后護理。 ■ 可進行吸痰術練習。 ■ 氧氣吸入法：鼻孔內可插入吸氧管，練習氧氣吸入的操作過程。 ■ 霧化吸入療法：可練習霧化吸入的操作過程。 ■ 鼻飼術：托起頭部使下頜靠近胸骨柄實現昏迷病人的鼻飼，具有真實大小的胃，可容納250ml的液體，胃管插入45-55cm時，可以抽出模擬胃液。 ■ 洗胃術：可經口、鼻進行洗胃器洗胃、電動吸引器洗胃、胃管洗胃、洗胃機洗胃，胃容量約為200ml。 ■ 手臂靜脈穿刺、注射、輸液（血）：可使用不同類型的穿刺針，正確穿刺時落空感明顯并有回血產生，可進行靜脈輸液（血）練習，靜脈血管和皮膚均可更換，操作方便，經濟實用。 ■ 上臂三角肌皮下注射：可注入真實液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 臀部肌肉注射：可注入真實液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 股外側肌肉注射：可注入真實液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 男性導尿術：可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨立支撐，男性陰莖可提起與腹壁成60度角，插管時可真實感受男性尿道的三個狹窄、兩個彎曲，操作成功后可導出模擬尿液。 ■ 女性導尿術：可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨立支撐，女性尿道充分體現短、粗、直，具有尿道口、陰道口、陰蒂等解剖結構，操作成功后可導出模擬尿液。 ■ 留置尿管和膀胱沖洗術。 ■ 造瘺口護理：腹壁有回腸造瘺口和結腸造瘺口，內連集液瓶，可進行造瘺口護理。 ■ 灌腸操作訓練：可實現大量不保留灌腸、小量不保留灌腸、清潔灌腸和保留灌腸等多種灌腸方式。 ■ 壓瘡護理：顯示壓瘡的臨床分期4個不同階段，同時顯示壓瘡和各種病理表現：壓瘡炎癥、潰瘍、竇道、腐肉、壞死、焦痂等，可進行傷口的評估、測量與清洗。 · 第一期：淤血紅潤期。 · 第二期：炎癥浸潤期。 · 第三期：淺度潰瘍期。 · 第四期：壞死潰瘍期。 ■ 可練習手指、足趾的包扎。 ■ 其他護理操作：冷熱療法護理、外陰擦洗、外陰濕熱敷、尿道沖洗、床上擦浴、座式擦浴、穿換衣服等多項護理操作。