项目名称:氢分子介入促进伤口愈合的新型治疗策略研究
项目简介:
氢气是一种早就为人们熟悉的气体,反应的产物只有水,对人没有任何毒性,氢气的疾病治疗作用意味着这种气体可能在医疗上的许多潜在应用前景,因此这一研究迅速受到国际生物医学领域的关注。创伤修复的临床治疗中,多采用生长因子、中药、水凝胶敷料、银离子敷料、高压氧气治疗等方式,不仅价格成本较高,而且在实际的伤口治疗中存在诸如生物毒性、治疗方式繁琐、效果不佳等缺点。本项目利用氢分子作为介入手段,已完成氢分子在创伤修复中的研究。动物实验显示,氢分子有助于促进伤口愈合,并能为愈合创造良好的微环境。进一步的工作中,已利用氢分子缓释材料制作成为医用辅料,并在动物学水平进行了验证,结果提示氢分子敷料可显著提高伤口愈合速率。初步的临床试验已经开展,目前外伤患者效果良好。因此,氢分子很有可能作为一种更低廉、更清洁、更有效的治疗策略,应用于各种外伤的治疗中,具有广阔的应用前景。
本项目研究成果在军民两个大方向中都有重大需求,军口:严重战创伤的治疗。在军事战争和训练中,外伤是最常见的创伤之一,便携式的氢气呼吸及辅料装备将大大提高部队人员的训练质量和治疗效果,能够为未来战争及训练提供有利的后勤保障。民口:手术后伤口恢复、美容手术后的恢复、糖尿病难愈合创伤修复等。外科手术中,诸如常规伤口缝合、皮肤机械损伤修复、医疗美容伤口等,每天产生数以百万计的患者,氢分子的应用很有可能作为一种新的治疗策略,带来外伤修复的一次革命。此外,糖尿病坏足等难愈创面也一直困扰着大量患者,氢分子的介入有可能为其带来希望。
目前,本项目处于技术研发阶段,在国家级重点科研项目资助下,已经形成一定成果。合作企业建议为氢医学产业中的先进企业,具备洁净车间、厂房、高温及低温灭菌条件,具备基本的排风排水系统、净水系统,能够完成敷料及便携式电解设备的加工及制造。企业团队应在氢医学领域有一定的了解,具备较好的洞察力和敏感度,能够完成科研和产品的良好对接。后期可以采用转让、作价入股和合作研发的方式开展。
伤口愈合图示例 伤口愈合曲线 敷料示例
项目名称:新型柔性接触机器人末端执行器
项目简介:
目前集成电路上下游产业中有很多多孔、易碎、柔软、细小目标物可靠搬运的需求,传统操作方式包括刚性抓取以及真空吸附等,易引起操作物损伤或存在真空泄露的不足。基于范德华力效应的仿壁虎干黏附操控技术为目标物的可靠搬运提供了可能。但目前的干粘附研究以非定向干粘附为主,其需要较大的法向预压力实现黏附,且不易脱附,因此不适用于柔性拾放、搬运等操作。近年来,课题组研制出阵列楔形刚毛束的粘附垫,该干黏附垫各向异性,具有高黏附、低预压、易脱附的优异特性:其高黏附性可保证物体拾取的可靠性与安全性,低预压解决了容易损伤操作物的不足,易脱附性满足吸附/脱附灵活转换,快速搬运的要求。课题组将微细机械加工与MEMS工艺相结合,突破了粘附脚掌批量制备难题,其具有成本低,效率高,可规模化生产等优势。同时,课题组研制了系列基于楔形刚毛束的机器人末端执行器可用于印刷电路板,柔性电路板的无损可靠搬运。
印制电路板产品目前已广泛应用于电子产业的各终端领域,如消费电子、汽车电子、通信终端、医疗器械、工控设备、航天航空、军工等领域。作为电子产品中不可或缺的元件,随着科技水平的不断提升,其需求稳定且将持续增长。印制电路板行业已成为全球性大行业,年产值超过 500 亿美元。柔性接触机器人末端执行器有望颠覆传统操作搬运模式,解决多孔、高密度、柔性印刷电路板自动化搬运难题,具有广泛的市场应用前景和巨大的商业价值。
目前,本项目处于中试阶段,在国家自然科学基金和北京市自然科学基金资助下,已经形成一定成果。未来计划建设现代化生产工厂,包括数控机床,恒温车间,立体仓库等设施和设备;并需要合作单位在行业内具有较高的影响力和推广能力。
后期可以采用转让、作价入股和合作研发的方式开展。
电磁驱动执行器 半剪式执行器 柔性拾取手 高黏附脚掌
项目名称:新型智能电动汽车关键技术研发
项目介绍:
(1)面向智能汽车的一体化线控制动系统及其产业化应用
作为智能汽车的核心安全部件,制动系统严重制约了智能汽车技术的发展。本项目以智能汽车的实际需求为导向,提出面向智能汽车的一体化制动系统及其产业化应用研究。目前已经形成两个产品,即电动助力制动系统(T-Booster)和电子稳定控制系统(ESC)。其中,ESC已经量产装车,T-Booster已完成样机测试验证工作。
(2)自动驾驶算法及零部件性能测试验证平台
为验证自动驾驶算法及底层总成(线控转向系统、线控制动系统等)的性能,研发了实时测试验证平台,包括硬件在环台架和实车两个平台。平台开放L2级ADAS及L3级自动驾驶功能算法,预期实现高速公路场景下的车道保持、自适应跟车、自动换道、自动紧急制动、驾驶员人工干预识别、车辆控制权移交等典型功能。1)自动驾驶硬件在环测试台架
平台集成了线控制动系统、线控转向系统、域控制器以及网络通讯系统,可提供完整的整车硬件在环仿真环境。该测试平台主要分为:上位机、域控制器、下位机、硬件平台。
2)自动驾驶实车平台
自动驾驶实车开发平台集成基于ESC+T-Booster的线控制动系统、基于双电机安全冗余架构的线控转向系统、低成本线控油门系统、Mobileye / ESR / RSDS / RTK-GPS / IMU等传感系统(可定制),支持dSPACE / NI-PXI / 工控机 / 域控制器等控制平台,可实现车辆横纵向高精度自动控制。
目前国产电子稳定性控制系统和电动助力制动系统产品虽然在功能和性能上与国外零部件巨头的产品相当,但工程应用中的可靠性及稳定性尚未达到国外产品水平、缺乏批量生产能力、尚未满足市场需求、产业链条还未形成等问题亟待解决。但国内产品具有价格优势,同时可以向整车厂提供更丰富的底层接口,而国内整车厂也正经历制造型向研究制造型转型,需要寻找更加开放深入的合作伙伴,携手提高国内整车及零部件行业的研究制造水平。因此,国内零部件供应商必须尽快抓住机遇,未来作为汽车核心零部件大力投入、重点发展,实现产品的自主产业化突破,满足市场需求,实现进口替代。
项目名称:新型桥梁快速建造及抗震关键技术研究
项目简介:
我国城市桥梁施工技术现状:(1)现浇为主,部分预制为辅;(2)搭设大量支架和模板、绑扎钢筋,现场劳动力数量多,安全风险大;(3)工业化水平偏低,行业整体能耗高;(4)工期紧,现场浇筑质量难以保证;(5)施工工期长,对城市周围正常交通和环境扰动大。
在国家层面,已经大力推动建筑产业工业化建造技术,从标准、设计、施工以及管养等多个阶段推动绿色建筑、工业化建筑、信息化建筑等。建筑产业工业化发展是大势所趋,也是国家发展战略和产业升级的内在需求。作为我国未来一段时间投资的重点,交通基础设施的工业化水平将是国家推动的重点内容之一,我国桥梁工程建设的上部结构已经实现部分预制装配化设计、施工等工业化进程,在本课题的支持下,集成预制装配桥梁下部结构的最新研发成果,最终形成预制装配桥梁快速建造成套技术,将极大推动我国桥梁工程工业化发展进程,为国家建筑产业工业化发展提供重要的技术支撑,为企业提供高效、节能、经济的工程建设经验和行业影响力。
本项目针对我国交通基础设施建设中的公路桥梁抗震减震关键技术难题,开展了系统的研究,形成具有自主知识产权的预制装配桥梁结构设计技术。该技术具备标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理的特点;同时具备优质、环保、快速和经济的优点,形成国际领先的技术体系。该技术目前已应用于多座大型桥梁的设计及抗震研究中。并根据北京地区处于高烈度抗震设防区域的特点,研发了消能减震产品,大大提高桥梁的防震减灾能力。
接头关键技术
项目名称:新型彩色热反射涂料及其颜填料制备
项目介绍:
太阳热反射涂料在建筑及工业领域有广泛应用。热反射涂料是指对太阳光辐射具有高的反射率,在不消耗外界能量的情况下降低建筑物表面温度的功能性涂层材料。它可让建筑物在强烈的太阳照射下仍保持相对低温,减少建筑制冷的空调能耗,达到建筑节能的目的。在夏天,涂装有热反射涂料的建筑物屋内平均降温7-12℃,石油储罐介质温度降低5-10℃,有良好节能效果。
热反射涂料大多为白色,对太阳辐射的反射率可达到80%以上。随着色彩加深及涂层明度的降低,吸收加强,反射率下降。彩色太阳热反射涂料相比同等色彩的普通涂料,具有较高的太阳光反射比,能够在满足人们对建筑涂层多彩性要求的同时达到建筑节能的目的。
北京工业大学在太阳热反射机理研究的基础上,开发了系列彩色太阳热反射涂料,拥有多种色彩的红外反射颜料制备专利,可用于配制系列彩色热反射涂料。涂料配方与彩色颜料制备技术可转化,也可根据企业需求进一步合作开发。
多种色彩太阳热反射涂料在建筑及工业领域具有较大的市场需求,可应用于房屋建筑外墙,临时建筑的彩钢板屋顶,石化、化工、钢铁等高能耗工业储罐领域,油库,粮仓等,也可应用于地面车辆,如卡车、集装箱、油罐车等外表面。目前国内太阳热反射涂料市场应用95%以上为单一白色,而我国90%的建筑外墙需要用调和色涂料来装饰。进口彩色太阳热反射涂料售价高,平均比普通涂料高出3-4倍,在国内建筑领域的占有率不到0.5%。拥有自主知识产权的彩色热反射涂料具有广阔的市场前景。
对于特定的市场与需求,可以与企业开展合作,联合研发拥有自主知识产权的系列个性化产品。后期可以采用转让、作价入股和合作研发的方式开展。
温度降低效果示意图 热反射隔热示意图
太阳能分布示意图
项目名称:教育-研究-展示一体化的新型城市智慧交通沙盘平台
项目介绍:
现阶段我国交通专业实践教学主要是通过实地认知、户外调查、模拟仿真等方式,其存在户外实践安全性差、难以调动学生积极性等弊端。城市智慧交通沙盘平台涉及交通领域的诸多功能,能够尽可能的将实际交通场景移植到实验室内。此平台可将实际应用场景展现于教学活动中,满足学生对现代交通的技术理论上的认知、掌握,技能实操上的培养、锻炼,优化算法上的仿真、验证等需求,得出一个最贴近真实场景的反馈,大大缩短实验验证的时间,降低实验设计的复杂性和不可控性,同时降低了户外出行的危险性。
该平台基于模块智能沙盘设计,方便安装、改装,以及后期的维修与升级拓展,整体还原性强,效果逼真(图1)。能够实现智能车动态自主决策,根据不同路况实现速度和舵机角度的动态调整以及车辆编队行驶(图2);能够实现智能控制功能,主要包括交通信号的智能控制,智能控速,停车场智能控制以及平台视频智能监控等(图3);能够体现车路协同功能,实现车与路之间的协同主要包括车与信号机,车与可变限速等路侧设施信息的实时交互(图4);服务器端软件可同时对多车进行实时管理调度,并显示各个车辆的实时状态,全部采集数据都统一存储到数据库,可用于教学试验、科研分析和展览演示。其中交通灯配时、车辆速度、预定义路径等相关功能皆可配置(图5)。其旨在安全、环保、可移植的前提下为智能交通相关专业的教学、科研以及相关技术展览演示等需求提供软硬件平台,为交通相关专业的科研提供数据实时采集与理论即时验证的实验平台。
图1 城市智慧交通沙盘平台实物图 图2 智能车辆编队行驶
图3 平台智能监控系统 图4 车辆与信号机和动态限速牌协同
图5 上位机智能车辆控制界面