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本發(fā)明提供了一種多用途仿生螃蟹機(jī)器人，包括頂部模塊、底板模塊、腿部模塊、右側(cè)鉗模塊、左側(cè)鉗模塊、雙目視覺模塊，通過上述模塊的組合設(shè)計(jì)，組成一套仿生螃蟹式的具有多用途的機(jī)器人，特點(diǎn)在于頂部模塊能完成頂部重物的適應(yīng)性角度頂起，且能進(jìn)行圓周方向的鋸切；腿部模塊能適應(yīng)較多的地形，實(shí)現(xiàn)全方位行走；右側(cè)鉗與左側(cè)鉗的單獨(dú)或配合，能完成多種任務(wù)，滿足一些特殊需要的場合的要求；雙目視覺模塊能夠單獨(dú)或協(xié)作的完成對周圍全方位的觀察，指導(dǎo)機(jī)器人的使用作業(yè)情況；采用液壓作為動力，動力強(qiáng)勁，簡單可靠。

研究團(tuán)隊(duì)基于cGAMP設(shè)計(jì)制備了一種肺部仿生納米顆粒（PS-GAMP）來模擬流感病毒肺部感染，發(fā)現(xiàn)其能夠在不破壞肺部表面活性劑（PS）和肺泡上皮屏障（AEC）的情況下，激活A(yù)Ms和AECs，促進(jìn)疫苗產(chǎn)生高效的體液和CD8+ T細(xì)胞保護(hù)性免疫反應(yīng)，以抵抗多種異型流感病毒的攻擊。研究結(jié)果提示AECs在產(chǎn)生廣泛的交叉保護(hù)以抵御各種流感病毒方面具有十分重要的作用，表明PS-GAMP可能是一種“通用”流感疫苗的潛在粘膜佐劑。

一種含通道的仿生結(jié)構(gòu)及其電磁力訓(xùn)練裝置和方法，屬于生物組織工程機(jī)生物醫(yī)療器械領(lǐng)域。本發(fā)明使用電磁場力訓(xùn)練裝置在體外訓(xùn)練含通道的、多功能和多系統(tǒng)的三維仿生結(jié)構(gòu)。該通道在結(jié)構(gòu)主體上呈兩端通孔、兩端盲孔或一端盲孔一端通孔狀態(tài)，通道之間相交、平行、共線或異面。本發(fā)明將仿生結(jié)構(gòu)在電場、磁場或復(fù)合電磁場中訓(xùn)練或脈動培養(yǎng)，使細(xì)胞在微流體通道中逐層定向排布。該結(jié)構(gòu)至少含一種細(xì)胞；通道外壁、內(nèi)壁或通道孔內(nèi)至少分布有一種細(xì)胞。所述仿生結(jié)構(gòu)主體為細(xì)胞和天然高分子水凝膠的混合物。所述多通可具備循環(huán)、神經(jīng)和免疫功能。

一種欠驅(qū)動的仿生四足機(jī)器人，屬于仿生機(jī)器人領(lǐng)域，解決現(xiàn) 有仿生四足機(jī)器人腿部的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量過大的問題，同時減小與地 面碰撞產(chǎn)生的能量損失，增加腿的柔順性。本發(fā)明由機(jī)身以及前左腿、 前右腿、后左腿、后右腿組件構(gòu)成，前左腿、前右腿、后左腿和后右 腿組件的結(jié)構(gòu)相同，前左腿、前右腿組件左右對稱、分別連接于機(jī)身 前部的左右兩側(cè)，后左腿、后右腿組件左右對稱、分別連接于機(jī)身后 部的左右兩側(cè)。本發(fā)明驅(qū)動電機(jī)都布置在機(jī)身上，減小了腿部的質(zhì)量 和轉(zhuǎn)動慣量，提高機(jī)器人運(yùn)動速度；通過拉線方式實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān) 節(jié)聯(lián)動，減小了主動電機(jī)的數(shù)量；腿部拉簧順應(yīng)機(jī)構(gòu)和踝關(guān)節(jié)處扭簧， 可以降低與地面碰撞帶來的能量損失，提高能量的利用效率。 

目前現(xiàn)有方法通過對常規(guī)模型算法的修改，或引入諸多約束條件, 或?qū)ο闰?yàn)?zāi)Ｐ偷暮唵胃呕⒒蛲ㄟ^學(xué)習(xí)（非生物）的方法獲取先驗(yàn)知 識參與重建等，以解決時空超分辨率圖像重建的求解病態(tài)或不適定問 題，仍不同程度地存在著一定的局限性。本項(xiàng)研究受蠅類視覺系統(tǒng)的 啟發(fā)，與以往研究策略和角度不同，首先，有別于目前面向圖像或視 頻全域的時空超分辨率信息處理模式，基于生物視覺對感興趣區(qū)域或 目標(biāo)物體的注意機(jī)制，構(gòu)建多序列圖像的時空超分辨率仿蠅重建信息 處理系統(tǒng)模式。其次，通過超視銳度機(jī)理、大小場景系統(tǒng)、以及“共 

仿生飛烏賊軟體跨海空航行器首次提出軟體跨海空航行理念 仿生樣機(jī)自由在水下和空中穿梭航行，與麻省理工大學(xué)Media lab合作研究成果軟體跨海空航行器發(fā)表在機(jī)器人領(lǐng)域的頂級會議 International Conference on Robotics and Automation（ICRA 2019 第一作者）。鐵路隧道排水系統(tǒng)巡檢機(jī)器人根據(jù)鐵路隧道排水系統(tǒng)的實(shí)際環(huán)境，設(shè)計(jì)一款巡檢機(jī)器人，能夠在水下、水面、淤泥等復(fù)雜情況下行 走。巡檢機(jī)器人攜帶一個高清攝像頭，通過與機(jī)械臂的緊密配合，能夠?qū)﹁F路隧道排水系統(tǒng)的側(cè)溝、中 心溝，以及側(cè)旁的盲管入口進(jìn)行有效的觀測。通過多傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)， 并且實(shí)時傳輸攝像頭、傳感器等反饋的數(shù)據(jù)，為使用者提供隧道內(nèi)部環(huán)境的檢測信息

一種欠驅(qū)動的仿生四足機(jī)器人，屬于仿生機(jī)器人領(lǐng)域，解決現(xiàn)有仿生四足機(jī)器人腿部的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量過大的問題，同時減小與地面碰撞產(chǎn)生的能量損失，增加腿的柔順性。本發(fā)明由機(jī)身以及前左腿、前右腿、后左腿、后右腿組件構(gòu)成，前左腿、前右腿、后左腿和后右腿組件的結(jié)構(gòu)相同，前左腿、前右腿組件左右對稱、分別連接于機(jī)身前部的左右兩側(cè)，后左腿、后右腿組件左右對稱、分別連接于機(jī)身后部的左右兩側(cè)。本發(fā)明驅(qū)動電機(jī)都布置在機(jī)身上，減小了腿部的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量，提高機(jī)器人運(yùn)動速度；通過拉線方式實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)聯(lián)動，減小了主動電機(jī)的數(shù)量

多孔骨支架材料是修復(fù)骨缺損最有前景骨替代材料，但制約其臨床應(yīng)用的瓶頸是支架深部骨再生能力，本研究在復(fù)習(xí)文獻(xiàn)，總結(jié)現(xiàn)有骨支架材料的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出仿生多孔復(fù)合骨支架材料的設(shè)想。自骨單位——哈弗斯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)得到啟發(fā)，從結(jié)構(gòu)與成分仿生出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有的生物合金、水凝膠及陶瓷支架的優(yōu)勢特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新型鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復(fù)合骨支架。支架內(nèi)部由力學(xué)強(qiáng)度較高的多孔鎂合金支架構(gòu)成核心，支撐支架形態(tài)，可體內(nèi)降解，且降解產(chǎn)物有助于成骨；支架其余部分由仿生多孔水凝膠/陶瓷復(fù)合骨支架填充，具有中央大孔和周圍放射層板狀孔隙結(jié)構(gòu)（圖1）。該孔隙結(jié)構(gòu)開放度高，骨傳導(dǎo)性強(qiáng)（圖2）；水凝膠/陶瓷支架可在體內(nèi)降解，并模擬骨組織細(xì)胞外基質(zhì)特點(diǎn)，為成骨細(xì)胞提供適宜的微環(huán)境（圖3）。新型仿生多孔鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復(fù)合支架具有力學(xué)強(qiáng)度適宜，可體內(nèi)降解，生物活性優(yōu)良等特點(diǎn)，有望逐步取代現(xiàn)有的陶瓷或金屬骨支。

基于事件驅(qū)動方式的仿生視覺圖像傳感器，用于高速場景的拍攝 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破、顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合虛擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（MR）技術(shù)、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)以及機(jī)器視覺等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對圖像傳感器的采集速度提出了更高的要求。傳統(tǒng)基于“幀”掃描形式的CMOS 或 CCD 圖像傳感器較難滿足高速運(yùn)動物體的拍攝需求，若提高相機(jī)的圖像采集幀率，則需要采用高性能且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，大量的圖像會帶來較大的數(shù)據(jù)冗余，此外，也會面臨功耗高的問題。 相比于傳統(tǒng)的光電和圖像傳感器，生物視網(wǎng)膜具有許多不可比擬的優(yōu)勢。視網(wǎng)膜中的光感受器可根據(jù)外界光強(qiáng)的變化自適應(yīng)調(diào)節(jié)增益，能夠感知超過 180dB 的光強(qiáng)范圍。另外，視網(wǎng)膜基于事件驅(qū)動式的采集方式，僅輸出場景中光強(qiáng)發(fā)生變化的信息，因而，能夠?yàn)V除低頻信息帶來的冗余。在信號處理和傳輸上，采用異步通信的方式，通過神經(jīng)節(jié)細(xì)胞將光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換為時空脈沖信號，實(shí)現(xiàn)低功耗。 受到生物視網(wǎng)膜的啟發(fā)，研究人員提出了基于事件驅(qū)動方式的仿生視覺圖像傳感器，用于高速場景的拍攝。該類傳感器多采用對數(shù)像素電路作為光強(qiáng)探測單元，因其動態(tài)響應(yīng)范圍寬，可隨機(jī)讀取。然而，對數(shù)電路在弱光環(huán)境下靈敏度低，幾乎沒有光響應(yīng)，即仍然無法模仿視網(wǎng)膜弱光下的高靈敏度，除此之外，其輸出受到 (Fixed Pattern Noise，F(xiàn)PN)的影響，降低了圖像質(zhì)量。 我們提出了一種兼容 CMOS 工藝的光敏二極管體偏置場效應(yīng)晶體管器件(PD- body biased MOSFET，簡稱 PD-MOS)，其結(jié)構(gòu)圖和等效電路如圖 1所示。 利用 PD 的感光特性以及 MOSFET 的正向襯底偏置效應(yīng)實(shí)現(xiàn)集成光強(qiáng)探測及信號放大于一體的光電器件。該器件可解決對數(shù)電路在弱光下靈敏度低的問題，并且提出了一種明暗傳感器的方案以降低噪聲。設(shè)計(jì)成像測試方案并搭建靜態(tài)圖像采集測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示，通過 MTALAB 進(jìn)行圖像恢復(fù)從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)圖像顯示功能。   圖 1 (a) PD-MOS 器件結(jié)構(gòu)及其 (b) 等效電路圖 經(jīng)過商用 180nm CMOS 工藝流程制備后的器件概貌如圖 2 所示，圖 (a) 為三種不同像素設(shè)計(jì)的芯片實(shí)物圖，從上至下分別為環(huán)形結(jié)構(gòu)、條形結(jié)構(gòu)及對數(shù)像素電路，將其中的環(huán)形結(jié)構(gòu)在顯微鏡下放大觀察可看到圖 (b) 所示的形貌，圖 (c) 為4個像素的顯微圖。   圖 2 (a) PD-MOS 成像陣列芯片的實(shí)物圖，(b) 環(huán)形結(jié)構(gòu)芯片在顯微鏡下的放大圖以及 (c) 環(huán)形結(jié)構(gòu)像素放大圖 上位機(jī)實(shí)時顯示效果如圖3所示，可以明顯看出兩根頭發(fā)相交。子圖 (a) 為暗態(tài)時的 100 幀平均灰度圖，子圖 (b) 為暗態(tài)時的曲面圖，子圖 (c) (e) (g) (i) 為光態(tài)下的圖，子圖 (d) (f) (h) (j) 為光態(tài)下的圖像數(shù)據(jù)減去暗態(tài)下圖像數(shù)據(jù)的降噪圖，可以發(fā)現(xiàn)在30nw/cm2 輻照度下已經(jīng)出現(xiàn)頭發(fā)的輪廓，當(dāng)輻照度繼續(xù)增加，頭發(fā)的輪廓越來越清晰，當(dāng)輻照度達(dá)到 3mw/cm2，仍然可以看到頭發(fā)的輪廓。   圖 3 陣列芯片采集的圖像 不同于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的圖像采集方式，生物視覺系統(tǒng)的成像由視野場景中發(fā)生的事件觸發(fā)，且生物視網(wǎng)膜具有寬動態(tài)響應(yīng)范圍、超低功耗以及異步傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，這為仿生視覺系統(tǒng)的研究提供了全新的思路。隨著物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛以及安防等領(lǐng)域的快速發(fā)展，它們對高速動態(tài)圖像傳感器的需求也日益提升。近些年，針對這些需求，研究人員提出了一種用于采集高速動態(tài)信息的類視網(wǎng)膜相機(jī)，成為了一大熱點(diǎn)研究方向。類視網(wǎng)膜相機(jī)的工作原理模擬了生物視網(wǎng)膜事件驅(qū)動型的采集方式及異步型的傳輸模式，為動態(tài)視覺成像提供了硬件基礎(chǔ)。綜上，該類傳感器的研究具有十分重要的科研意義和深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。