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一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專(zhuān)業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 學(xué)號(hào) 史雨杰 電信院/自動(dòng)化 2019.9/2023.7 201931072537 李耀輝 電信院/機(jī)器人工程 2019.9/2023.7 201931072628 劉忠躍 電信院/自動(dòng)化 2018.9/2022.7 201831073203 王怡欣 電信院/自動(dòng)化 2018.9/2022.7 201831073423 孟澤濤 電信院/自動(dòng)化 2018.9/2022.7 201831073302 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專(zhuān)業(yè) 職務(wù)/職稱(chēng) 研究方向 李杰 電氣信息學(xué)院 講師 人工智能 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目基于虛實(shí)交互技術(shù)、仿生機(jī)器狗運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器算法等方面展開(kāi)研究。其目的在于增強(qiáng)虛實(shí)場(chǎng)景下機(jī)器狗與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的交互能力，使其更快速地適應(yīng)復(fù)雜地形，并借助機(jī)器視覺(jué)豐富其應(yīng)用性。機(jī)器狗采用Jetson-Nano為主控板，其上運(yùn)行ROS系統(tǒng)，采用分布式運(yùn)行rosserial_arduino、rosbridge實(shí)現(xiàn)機(jī)器狗運(yùn)動(dòng)控制和虛擬場(chǎng)景通信的環(huán)節(jié)；利用SLAM技術(shù)精確構(gòu)建地形圖樣，模擬人的真實(shí)視覺(jué)功能并通過(guò)圖像攝取裝置賦予機(jī)器狗，使機(jī)器狗能夠?qū)D像信號(hào)進(jìn)行獲取和識(shí)別，并通過(guò)數(shù)字化處理以實(shí)現(xiàn)其在多目標(biāo)環(huán)境下的個(gè)體追蹤功能以及對(duì)人體的姿態(tài)識(shí)別功能。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種通過(guò)壓電元件對(duì)電機(jī)定子振動(dòng)進(jìn)行控制的定子結(jié)構(gòu)。包括壓電執(zhí)行器、振動(dòng)傳感器、振動(dòng)控制器和功率放大器，電機(jī)定子表面上固定鋪設(shè)有壓電執(zhí)行器及振動(dòng)傳感器，振動(dòng)傳感器檢測(cè)采集電機(jī)定子的振動(dòng)信號(hào)并發(fā)送給振動(dòng)控制器，振動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)鋪設(shè)在電機(jī)定子上的壓電執(zhí)行器進(jìn)行振動(dòng)來(lái)改變電機(jī)定子的動(dòng)力特性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)定子的機(jī)械及電磁振動(dòng)和噪聲進(jìn)行主動(dòng)控制。本實(shí)用新型能夠?qū)﹄姍C(jī)定子的機(jī)械及電磁振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)控制，使電機(jī)的振動(dòng)得到顯著地減小。

成果簡(jiǎn)介：本成果由全數(shù)字化雙軸伺服驅(qū)動(dòng)器和高性能永磁同步電機(jī)組成。 單軸額定功率為 750W，額定轉(zhuǎn)矩為 2.5NM，額定轉(zhuǎn)速 3600RPM，工作溫度為-40℃～60℃，滿(mǎn)足國(guó)軍標(biāo)相應(yīng)環(huán)境適應(yīng)性與電磁兼容性要求。 項(xiàng)目來(lái)源：自行開(kāi)發(fā) 技術(shù)領(lǐng)域：光機(jī)電一體化 應(yīng)用范圍：運(yùn)動(dòng)控制 現(xiàn)狀特點(diǎn)：伺服電機(jī)具有過(guò)載能力強(qiáng)、額定轉(zhuǎn)速范圍恒力矩輸出、體積小、運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)噪聲小等特點(diǎn)。 本系統(tǒng)具有良好控

本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集協(xié)同控制系統(tǒng)及其工作方法，屬于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域。其系統(tǒng)包括上位機(jī)、數(shù)字IO板和電源模塊。本發(fā)明通過(guò)在設(shè)計(jì)初期引入數(shù)學(xué)模型，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜控制算法的精確描述，從而顯著提升開(kāi)發(fā)效率和系統(tǒng)性能；可直接從模型生成硬件平臺(tái)可執(zhí)行代碼，避免了傳統(tǒng)手工編碼的繁瑣過(guò)程，使得開(kāi)發(fā)人員無(wú)需深入掌握硬件編程技術(shù)即可完成系統(tǒng)的建模、調(diào)試與優(yōu)化，大幅減少了開(kāi)發(fā)周期，提高了開(kāi)發(fā)效率，并簡(jiǎn)化了系統(tǒng)集成過(guò)程，提升了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)響應(yīng)能力；同時(shí)，系統(tǒng)能夠在動(dòng)態(tài)環(huán)境中實(shí)時(shí)感知、快速響應(yīng)并進(jìn)行高效決策，為復(fù)雜控制任務(wù)提供了可靠保障。

本發(fā)明公開(kāi)一種多電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)新型離散滑模跟蹤控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)。屬于多電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明依據(jù)特征建模理論，建立針對(duì)位置跟蹤控制的多電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特征模型，該模型比常規(guī)動(dòng)力學(xué)模型階次更低且參數(shù)更少；采用帶遺忘因子的遞推最小二乘法對(duì)特征模型參數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)，并投影到參數(shù)范圍集合；設(shè)計(jì)一種多冪次二階滑模面，以加快跟蹤誤差在不同誤差帶內(nèi)的收斂速度；設(shè)計(jì)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)新型離散滑模跟蹤控制方法，實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤控制，同時(shí)減小滑模抖振。

我國(guó)擁有幅員遼闊的內(nèi)陸水域，如何安全、高效的完成特定水域的巡邏和水文信息監(jiān)測(cè)工作一直是我國(guó)水文水利建設(shè)的重要組成部分。水面無(wú)人船是一種無(wú)人操作的水面艦船平臺(tái)，配備先進(jìn)的控制系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和武器系統(tǒng)，可以最大程度上填補(bǔ)水域測(cè)量領(lǐng)域載人船無(wú)法到達(dá)或不易到達(dá)的危險(xiǎn)、淺灘、近岸等空白區(qū)域，真正做到高精度、自動(dòng)化、高效益，可廣泛應(yīng)用于常規(guī)測(cè)繪、水利水文、航道、環(huán)保和災(zāi)害應(yīng)急等行業(yè)及其他相關(guān)部門(mén)。 本項(xiàng)目的產(chǎn)品，是在“制造強(qiáng)國(guó)”國(guó)家戰(zhàn)略指導(dǎo)下，符合國(guó)家和地方政府政策重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的高技術(shù)、智能裝備、高附加值項(xiàng)目，符合國(guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的相關(guān)政策和導(dǎo)向。本研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海交通大學(xué)和上海市船舶自動(dòng)化工程研究中心，共發(fā)表 SCI 論文 200 篇以上，擁有授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利 40 項(xiàng)。 

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能滿(mǎn)足高等院校“電力電子技術(shù)”、“半導(dǎo)體變流技術(shù)”、“電機(jī)控制（直流電機(jī)調(diào)速、交流電機(jī)調(diào)速及變頻調(diào)速）”等課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 系統(tǒng)特點(diǎn)： 更精細(xì)的模塊化單元封裝 采用更為美觀、集成度高的封裝形式； 模塊化更合理，數(shù)字化更突出。 更完善的安全保護(hù)機(jī)制 具備硬件保護(hù)和軟件保護(hù)雙重保護(hù)，可靠性高，軟件保護(hù)可大大減少器件的損壞，可避免出現(xiàn)經(jīng)常換器件的麻煩。 更細(xì)致的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教程 創(chuàng)新的交互式實(shí)驗(yàn)課程軟件，提供進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需的各種支持。它不僅提供實(shí)驗(yàn)過(guò)程指導(dǎo)，還提供相關(guān)理論知識(shí)講解介紹，記錄測(cè)量結(jié)果，并可導(dǎo)出各類(lèi)數(shù)據(jù)； 理論仿真驗(yàn)證與實(shí)際元件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合； 在Matlab中設(shè)計(jì)的控制算法自動(dòng)生成代碼，自動(dòng)加載到實(shí)時(shí)目標(biāo)機(jī)中運(yùn)行，避免了繁瑣的編程和Debug工作； 使用門(mén)檻低，會(huì)Matlab仿真即可完成實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作，所有測(cè)試工作只需一人即可完成。 更靈活，更開(kāi)放 硬件模塊化設(shè)計(jì)，多種實(shí)驗(yàn)拓?fù)淠K可選，同時(shí)，可根據(jù)需求定制各種不同的功率硬件，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功率級(jí)別、傳感器的數(shù)量位置等均可以變化； 軟件模塊化設(shè)計(jì)，編程和監(jiān)控全部采用基于模型的可視化設(shè)計(jì)方法，提供各類(lèi)驗(yàn)證過(guò)的算法模型，可直接組合調(diào)用，大大縮短上手時(shí)間。 更可信，更可靠 采用高可靠性的功率模塊和經(jīng)過(guò)完善測(cè)試的接口模塊，故障率低； 具備數(shù)字仿真和物理電路雙重驗(yàn)證，設(shè)計(jì)更靈活，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更具說(shuō)服力。

成果介紹在當(dāng)前疫情防控和部分企業(yè)復(fù)工在即的形勢(shì)下，對(duì)停留時(shí)間長(zhǎng)、室內(nèi)人員密度大、感染風(fēng)險(xiǎn)高的住宅、辦公樓和醫(yī)院三類(lèi)建筑使用中的疫情防控尤為重要。該成果基于三種建筑類(lèi)型的使用特點(diǎn)、室內(nèi)人員活動(dòng)特征、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備運(yùn)行的管理優(yōu)化措施等角度，對(duì)新型冠狀病毒傳播的預(yù)防與控制進(jìn)行了研究分析并提出建議措施，助力疫情防控，并以期能夠?qū)罄m(xù)同類(lèi)型建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供參考，分別從三種建筑提出相應(yīng)設(shè)計(jì)建議。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)1、住宅建筑廚房排煙道應(yīng)嚴(yán)格排查連接處的密封性，在樓宇中存在隔離肺炎患者時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離天臺(tái)；空調(diào)系統(tǒng)分體式可正常使用，有隔離肺炎患者要防止冷凝水滴入他戶(hù)；電梯高危，減少碰觸，無(wú)人時(shí)確保開(kāi)門(mén)通風(fēng)；樓梯間不觸摸扶手，每層開(kāi)窗通風(fēng)換氣。2、辦公建筑辦公建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的合理使用；全空氣空調(diào)系統(tǒng)及其使用策略；風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)及其使用策略；多聯(lián)機(jī)及分體式空調(diào)與其使用策略；辦公建筑的應(yīng)急管理措施建議；辦公人員的自我防護(hù)建議。3、醫(yī)院建筑醫(yī)院手術(shù)室；傳染病專(zhuān)用門(mén)診科室；專(zhuān)用隔離區(qū)域；普通科室及其他區(qū)域等基于新型肺炎疫情對(duì)醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理方面的建議。新建醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議，既有醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)在疫情期間運(yùn)行建議。此次新型冠狀病毒的大面積傳播擴(kuò)散，面對(duì)疫情防控的種種挑戰(zhàn)，容納著各類(lèi)人員的建筑無(wú)疑是這場(chǎng)防疫戰(zhàn)役中的重要一環(huán)。建筑作為人類(lèi)活動(dòng)的主要場(chǎng)所，應(yīng)當(dāng)具有在緊急情況下對(duì)集體安全、生存能力與健康提供支持的能力。未來(lái)的建筑設(shè)計(jì)將在建筑換氣、排氣、防臭、防霉、熱舒適、潔污分離、干濕分離、抗菌滅菌等問(wèn)題作出細(xì)微設(shè)計(jì)和健康性?xún)?yōu)化，未來(lái)建筑必將以人類(lèi)健康為核心走向健康建筑。

本項(xiàng)目是一種首創(chuàng)的基于固體電化學(xué)原理的氧泵。該氧泵具有兩大功能：一、測(cè)定金屬氧化動(dòng)力學(xué)；二、可以在1～10-25 atm范圍獲得任意的氧分壓。測(cè)定金屬氧化動(dòng)力學(xué)時(shí)，氧泵通過(guò)將金屬氧化過(guò)程消耗的氧量經(jīng)過(guò)電化學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)化為電荷量來(lái)獲取氧化動(dòng)力學(xué)曲線。由ZrO2固體電解質(zhì)管、隔斷閥和石英管構(gòu)成一個(gè)封閉體系，在ZrO2固體電解質(zhì)管內(nèi)外壁上沉積或涂覆鉑電極構(gòu)成電化學(xué)氧泵，將氧化樣品與固體電解質(zhì)電化學(xué)氧泵分別處于不同的溫度，實(shí)現(xiàn)氧化溫度和氧壓可調(diào)，將氧泵電流積分與氧化時(shí)間做圖可獲得氧化動(dòng)力學(xué)曲線，可用于金屬及合金氧化動(dòng)力學(xué)測(cè)定，包括產(chǎn)生揮發(fā)性氧化物的體系的動(dòng)力學(xué)測(cè)定，以及其它吸收氧過(guò)程的動(dòng)力學(xué)測(cè)定。本發(fā)明方法的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，測(cè)試數(shù)據(jù)精度高，運(yùn)行費(fèi)用低，控制和數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)化。本儀器可以替代電子熱天平，為高新科技產(chǎn)品。 氧泵還可以在不同的溫度，在1～10-25 atm范圍獲得任意的氧分壓，可廣泛用于科研和生產(chǎn)。 國(guó)際首創(chuàng)，成果列入1998年4月美國(guó)出版的“High-temperature Research in Progress：1997”，采用本技術(shù)的研究結(jié)果多次在 Oxidation of Metals 上發(fā)表。獲得發(fā)明專(zhuān)利，發(fā)明專(zhuān)利號(hào)：98101027.X 氧泵還可以在不同的溫度，在1～10-25 atm范圍獲得任意的氧分壓。 本發(fā)明的氧泵操作簡(jiǎn)便，控制和測(cè)試數(shù)據(jù)精度高，運(yùn)行費(fèi)用低，控制和數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)化，為高新科技產(chǎn)品?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要提供特定的技術(shù)與產(chǎn)品。

鉆取采樣作為一種獲取深層月壤的有效方式被應(yīng)用于地外天體采樣任務(wù).不同于地面鉆探,無(wú)人月面鉆取采樣面臨諸多技術(shù)難點(diǎn),例如遙操作信號(hào)延遲,探測(cè)器傳感資源有限,缺乏采樣點(diǎn)地質(zhì)信息以及月壤力學(xué)特性復(fù)雜等.為保證采樣任務(wù)高效可靠地執(zhí)行,采樣裝置需充分利用有限的探測(cè)器硬件資源,依據(jù)鉆進(jìn)工況實(shí)時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)工藝參數(shù),對(duì)未知的鉆進(jìn)環(huán)境具有適應(yīng)能力.提出一種基于可鉆性在線辨識(shí)的月面鉆進(jìn)控制方法.利用可鉆性指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)當(dāng)前對(duì)象的鉆進(jìn)難易程度,采用模式識(shí)別方法辨識(shí)鉆進(jìn)對(duì)象的可鉆性等級(jí)并實(shí)時(shí)匹配最優(yōu)的鉆進(jìn)工藝參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)過(guò)程的智能控制.為驗(yàn)證所提出控制方法的有效性,開(kāi)展了模擬月壤月巖交替布置的鉆進(jìn)試驗(yàn)研究.試驗(yàn)結(jié)果表明:該方法能夠有效控制鉆進(jìn)負(fù)載.