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產(chǎn)品詳細(xì)介紹

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò)透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國(guó)家 863 重大汽車(chē)電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級(jí)電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:南開(kāi)大學(xué)在碳納米材料的制備及應(yīng)用研究方面取得了一批開(kāi)創(chuàng)性成果，該項(xiàng)目技術(shù)的推廣，將促進(jìn)我國(guó)新材料、微電子、儲(chǔ)能、資源保護(hù)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，為我國(guó)在這一新型納米材料領(lǐng)域占據(jù)有利地位，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，做出重要貢獻(xiàn)。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò)透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國(guó)家 863 重大汽車(chē)電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級(jí)電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及2004年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達(dá)70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá)200公斤/年以上）。 采用機(jī)械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá)0.2 S/cm、導(dǎo)

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21 世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò)透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。

主要技術(shù)要點(diǎn)（創(chuàng)新點(diǎn)） ：? 利用仿生學(xué)原理，巧妙的實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的吸壁移步，連續(xù)擦洗。? 多組吸盤(pán)負(fù)壓吸附，保持刷子以恒定壓力貼緊玻璃，擦洗均勻有力。? 采用特定的清洗工藝實(shí)現(xiàn)多重擦洗，且增設(shè)刮水裝置，使玻璃潔凈明亮。? 整個(gè)系統(tǒng)為多自由度設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作靈活。? 機(jī)電氣結(jié)合，擦洗路徑預(yù)先規(guī)劃，清洗過(guò)程全自動(dòng)。該成果來(lái)源于大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽項(xiàng)目，榮獲第三屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽國(guó)家一等獎(jiǎng)，實(shí)現(xiàn)了江西省在該項(xiàng)賽事中國(guó)家一等獎(jiǎng)零的突破，獲權(quán)國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利 2 項(xiàng)。 

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:水下機(jī)器人作為一種高新技術(shù)手段在海洋開(kāi)發(fā)和利用領(lǐng)域的重要性不亞于宇宙火箭在探索宇宙空間中的作用。它可以代替人類(lèi)完成復(fù)雜海洋環(huán)境，特別是深海異常環(huán)境（如地質(zhì)活動(dòng)頻繁的熱液區(qū)）的環(huán)境探測(cè)、資源調(diào)查和開(kāi)發(fā)等任務(wù)，因而具有十分廣闊的應(yīng)用前景和科研價(jià)值。“神龍?zhí)枴鄙詈Ｋ聶C(jī)器人（AUV）是一種具有高精度水下自主導(dǎo)航能力和多種海洋要素觀測(cè)能力的自主水下探測(cè)與運(yùn)載平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)深海復(fù)雜環(huán)境下大范圍、多尺度的精確自主導(dǎo)航以及大深度、大范圍、多參數(shù)、實(shí)時(shí)觀測(cè)，對(duì)解決深海大洋研究面臨的重大科學(xué)挑戰(zhàn)、支撐“透明海洋”工程建設(shè)具有重要的意義。該機(jī)器人可以完成1500m以?xún)?nèi)的海底地形地貌測(cè)繪、自適應(yīng)多AUV組網(wǎng)觀測(cè)、多海洋環(huán)境參數(shù)綜合觀測(cè)、海底深海礦藏勘查、水下救援等，為突發(fā)海洋事件應(yīng)急處理、深海大洋高機(jī)動(dòng)性實(shí)時(shí)觀測(cè)、水下目標(biāo)探測(cè)及預(yù)警等提供了重要設(shè)備支撐。項(xiàng)目階段:工業(yè)化生產(chǎn)階段效益分析:“神龍?zhí)枴鄙詈Ｋ聶C(jī)器人搭載自主研發(fā)的基于聲納和水下視覺(jué)的高精度組合導(dǎo)航系統(tǒng)，可以克服單一導(dǎo)航系統(tǒng)的不足，充分發(fā)揮聲學(xué)導(dǎo)航、視覺(jué)和結(jié)構(gòu)光導(dǎo)航系統(tǒng)各自的優(yōu)勢(shì)，為AUV向更廣闊、更長(zhǎng)程、更復(fù)雜的工作海域發(fā)展提供有力的保障，對(duì)AUV使用成本的降低和產(chǎn)業(yè)化起到極大的推動(dòng)作用。“神龍?zhí)枴鄙詈Ｋ聶C(jī)器人可廣泛應(yīng)用于海底基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、水下考古、深海礦藏勘查，深海環(huán)境考察、海洋工程等領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊，而且經(jīng)濟(jì)效益顯著。與駐青的青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、青島海洋地質(zhì)研究所、海軍潛艇學(xué)院開(kāi)展合作，現(xiàn)階段處在項(xiàng)目支持的前期研究中。與外地的合作單位有：中船重工集團(tuán)，國(guó)家海洋局等單位。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類(lèi)型:發(fā)明專(zhuān)利 、 軟件著作權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):ZL201010534188.X技術(shù)成熟度:可以量產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)獲得經(jīng)費(fèi):400.00萬(wàn)元

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 當(dāng)前，我們面臨資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的 嚴(yán)峻形勢(shì)，將新一代信息技術(shù)，包括云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機(jī) 器人、虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化等技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)與自然環(huán)境智能監(jiān)測(cè)，對(duì) 于建設(shè)生態(tài)文明，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。 以多旋翼無(wú)人機(jī)、自主全地形車(chē)、遙觀測(cè)機(jī)器人生態(tài)智能監(jiān)測(cè)站 等機(jī)器人平臺(tái)為載體，針對(duì)野外廣域動(dòng)態(tài)環(huán)境下大氣、土壤、水資源、 生物多樣性等生態(tài)與自然環(huán)境要素，進(jìn)行立體化、網(wǎng)格化、智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究。本報(bào)告將介紹基于信息物理系統(tǒng)的智能化立體生態(tài) 監(jiān)測(cè)體系設(shè)計(jì)，智能無(wú)人平臺(tái)環(huán)境感知、覆蓋、更新與重建，基于視 覺(jué)的動(dòng)態(tài)目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤與識(shí)別技術(shù)。 應(yīng)用前景分析 通過(guò)該項(xiàng)研究成果轉(zhuǎn)化與推廣，可有效提升生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采 集及分析標(biāo)校能力，逐步實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的自主化、網(wǎng)絡(luò)化業(yè)務(wù)運(yùn)行， 為我國(guó)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)立體綜合監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支撐。 

四軸搬運(yùn)機(jī)器人是應(yīng)用于生產(chǎn)線(xiàn)上的四自由度關(guān)節(jié)型串聯(lián)機(jī)器人。本項(xiàng)目根據(jù)生產(chǎn)線(xiàn)的 工作要求確定機(jī)器人的各項(xiàng)基本技術(shù)指標(biāo)，為機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。對(duì)于機(jī)器人的機(jī)械 結(jié)構(gòu)部分，基于模塊化的設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行機(jī)器人本體的總體設(shè)計(jì)。將機(jī)器人的腰部、大小臂部 件、腕部設(shè)計(jì)成模塊的形式，可以根據(jù)實(shí)際要求，方便地設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足不同載荷和運(yùn)動(dòng)范圍要求 的機(jī)器人產(chǎn)品，減少設(shè)計(jì)周期，降低制造成本，有利于批量生產(chǎn)。在材料選擇上，小臂和腕部 采用高強(qiáng)度鋁合金，體現(xiàn)質(zhì)量輕和易成型的要求。大臂采用組合焊件，用薄壁鋼板圍成空腔， 在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，追求重量輕、加工周期短、用材少。基座采用鑄鐵，吸振和成型 性能好。在機(jī)器人的傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單元集成度高、系統(tǒng)優(yōu)化的現(xiàn)代設(shè) 計(jì)理念。 傳動(dòng)應(yīng)保證傳動(dòng)路線(xiàn)短，結(jié)構(gòu)緊湊。采用RV減速器，大減速比減速器安裝在傳動(dòng)鏈的最 后一級(jí)，盡量縮小傳動(dòng)間隙的影響。RV減速器是一種新型的二級(jí)封閉行星輪系，是在擺線(xiàn)針 輪傳動(dòng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型傳動(dòng)，而且其具有體積小、重量輕、傳動(dòng)比范圍大、壽命 長(zhǎng)、精度保持穩(wěn)定、效率高等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模 型，對(duì)其運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行了推導(dǎo)，并分析了機(jī)器人的工作空間。建立了搬運(yùn)機(jī)器人的雅可比矩 陣，反映了機(jī)器人末端執(zhí)行器的速度與各關(guān)節(jié)速度之間的映射關(guān)系，求解了各個(gè)關(guān)節(jié)的速度和 加速度變化情況。