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01. 成果簡介 世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動，使其發(fā)出語音信號。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓練周期長，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團隊研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動作監(jiān)測系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實現(xiàn)了石墨烯的器件級應用至系統(tǒng)級應用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實時觀測喉部運動情況。接著，通過與單片機的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動作“翻譯”成不同的聲音，實現(xiàn)了動作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進行體積更小及功能更多的集成，有望實現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。圖1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統(tǒng)02. 應用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收聲和發(fā)聲于一體，可直接貼附于失語者喉部，并將喉部的不同動作轉(zhuǎn)化為對應聲音，有望幫助失語者正常與他人“交談”。在未來，該器件將與聲紋識別、機器學習等技術結(jié)合，在語音識別、家庭醫(yī)療等領域具有廣闊前景。03. 知識產(chǎn)權 已獲得國家發(fā)明專利授權2項。04. 團隊介紹 本成果項目團隊負責人為任天令教授，清華大學信息科學技術學院副院長，教育部長江學者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，清華大學環(huán)境與健康傳感技術研究中心副主任。擔任IEEE電子器件學會副主席（中國大陸首次）、國際微電子領域頂級學術會議IEDM執(zhí)委（中國大陸首次）、IEEE電子器件學會教育委員會主席（中國大陸首次）、中國微米納米技術學會理事等。近年來，承擔國家自然科學重點基金、國家重大科技專項、國家公益性行業(yè)科研專項、國家重大儀器專項、國家863計劃、國家973計劃等多項國家重要科技項目，做出一系列具有重要國際影響的創(chuàng)新學術成果。主要研究方向為智能微納電子器件、芯片與系統(tǒng)，包括：智能傳感器與智能集成系統(tǒng)，二維納電子器件與芯片，柔性、可穿戴器件與系統(tǒng)，智能信息器件與系統(tǒng)技術等。在國內(nèi)外重要學術期刊和會議發(fā)表重要SCI期刊論文400余篇，國際微電子領域頂級學術會議IEDM論文11篇；獲國內(nèi)外發(fā)明專利70余項，入選2018年愛思唯爾（Elsevier）“中國高被引學者”（微電子領域唯一入選者）。獲2018年電子學會自然科學一等獎，“石墨烯智能人工喉”榮獲科技導報評選的2017“中國十大重大技術進展”，“人工智能微納電子器件”榮獲2017“清華大學十大重大學術成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全國科技活動周被評為“最受公眾喜愛項目”，還入選2018年中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會十大“黑科技”創(chuàng)新產(chǎn)品（從1082項創(chuàng)新產(chǎn)品中脫穎而出）。團隊成員有副教授、助理教授、助理研究員等7人。05. 合作方式 技術許可。06. 聯(lián)系方式 郵箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

本實用新型公開了一種簡易控制排水渠徑流排放的智能開關，可用于控制農(nóng)田，菜地排水渠的徑流排放，能夠維持初期雨水徑流中的營養(yǎng)鹽，排放出后期雨水以防過澇。該裝置主要由：雨水感應器、直流電機、降雨缸、電路控制單元、外接線路及受控排水渠閥門組成。本實用新型旨在：雨量較少時，露地蔬菜地徑流可以收集回用，防止N、P排放污染河流湖泊；雨量等級大到暴雨級別時，前期雨水及沖刷下來的營養(yǎng)鹽已截留，后期雨水營養(yǎng)鹽較少，此時徑流排水渠應以泄洪為主要目的。本實用新型可以實現(xiàn)，雨量等級為小雨、中雨時，閥門緊閉，雨量等級為大雨、暴雨時，閥門打開，由雨量等級來控制閥門的智能開關。

零距離智能高清投影電視，是全球首款120寸智能投影電視，置于普通電視柜上即可欣賞120寸震撼畫面。本投影電視具有全高清1080P分辨率，可打造極致品質(zhì)生活；采用Android 4.2.2操作系統(tǒng)，應用自由下載(目前手機遙控僅支持安卓4.0以上版本)，內(nèi)置16G超大存儲空間，1G DDR3內(nèi)存，還可擴展SD和USB存儲設備。具有Wifi無線/有線，上網(wǎng)功能。內(nèi)嵌4.0版本藍牙硬件，極致省電，3毫秒超低延遲，傳送距離高達100m。可方便手機，相機，pad等移動設備數(shù)據(jù)傳送。采用美國德州儀器最新4421處理器，全面支持藍光3D，上下格式，左右格式，場序列，幀序列，DLP3D等所有3D格式。內(nèi)置高清硬件解碼器，U盤/移動硬盤/SD直插直播功能，智能環(huán)境光感技術，根據(jù)環(huán)自動調(diào)節(jié)畫面亮度，內(nèi)嵌2組8W立體揚聲器，無需外接音箱。并且具有豐富的I/O接口設計，支持鼠標操作。如圖所示的是零距離智能高清投影電視效果圖。

項目簡介 面向水環(huán)境保護領域，產(chǎn)品主要用于湖泊、水庫、城市景觀水面富營養(yǎng)化治理。利 用水體動力學原理，給與水體微弱擾動，可打破氣膜和液膜間的阻隔，將溶氧輸送到水 體深處，促進微生物對水體中氮磷等富營養(yǎng)物質(zhì)和有機物質(zhì)的消耗，實現(xiàn)微生物、浮游 生物、魚蝦等動物的自然平衡，達到水質(zhì)穩(wěn)定或改善的目的。本項目產(chǎn)品的最大特點是124 能耗低，約為 3w/畝，可以使用太陽能、風能等新型能源，很方便的安裝到電力無法供 應的水面中。通過基于 FCS 的嵌入式控制系統(tǒng)技術，對包括水體溶氧、pH、溫度、氣壓

本公司設計制造的與凝膠泡沫相匹配的智能滅火機器人，秉承模塊化的研發(fā)理念，通過火氣感知模塊、聯(lián)動監(jiān)測控制系統(tǒng)、套筒發(fā)泡傳輸模塊、自動捕捉滅火裝置四大模塊，實現(xiàn)了火災監(jiān)測、智能捕捉火源、凝膠泡沫混合、自動化滅火功能，輔助、替代消防員滅火工作，減少人員傷亡。 一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 安徽擎邁消防工程有限公司 企業(yè)法人 陳尹明 注冊時間 2022.4.26 注冊所在省市 安徽淮南 組織機構(gòu)代碼 MA8NYU106 經(jīng)營范圍 一般項目：消防技術服務；工程和技術研究和試驗發(fā)展；技術服務、技術開發(fā)、技術咨詢、技術交流、技術轉(zhuǎn)讓、技術推廣；安防設備制造；專用設備制造（不含許可類專業(yè)設備制造）；防火封堵材料生產(chǎn)；防火封堵材料銷售；合成材料銷售；機械設備銷售；電氣設備銷售；專用設備修理；特種設備銷售；環(huán)境保護專用設備銷售；機械設備研發(fā)；新材料技術研發(fā)；軟件開發(fā)；人工智能基礎軟件開發(fā)；人工智能應用軟件開發(fā)；人工智能理論與算法軟件開發(fā)；電子、機械設備維護（不含特種設備）（除許可業(yè)務外，可自主依法經(jīng)營法律法規(guī)非禁止或限制的項目） 企業(yè)地址 安徽省淮南市山南新區(qū)泰豐大街168號厚德館眾創(chuàng)空間 獲投資情況 暫無 三、負責人及成員 姓名 學院/所學專業(yè) 入學/畢業(yè)時間 陳尹明 安全科學與工程學院 消防工程 2019.09/2023.06 楊晉豐 安全科學與工程學院 消防工程 2019.09/2023.06 高翌喬 安全科學與工程學院 消防工程 2020.09/2024.06 楊潤宇 安全科學與工程學院 安全工程 2019.09/2023.06 四、指導教師 姓名 學院/所學專業(yè) 職務/職稱 研究方向 聶士斌 安全科學與工程學院 安全工程 教授 安全科學與工程 五、項目簡介 安徽擎邁消防工程有限公司是一家從事研發(fā)、生產(chǎn)、銷售滅火材料、智能滅火機器人及相關產(chǎn)品的公司。公司針對當前火災中水滅火效率低且四處流淌水漬嚴重、傳統(tǒng)滅火泡沫易破碎、穩(wěn)定性差，消防裝備智能化程度低、消防員人身安全難以保障的痛點，自主研發(fā)高效環(huán)保凝膠泡沫并設計了與之相匹配的智能滅火機器人。公司核心產(chǎn)品已申請5項發(fā)明專利，3項實用新型專利，1項軟件著作權，且在安徽金湯消防工程有限公司中成功試用，與光冉高分子材料科技有限公司等簽訂合作協(xié)議。 核心產(chǎn)品： 高效環(huán)保凝膠泡沫滅火材料：采用生物質(zhì)環(huán)保材料海藻酸鈉和殼聚糖為基體，通過結(jié)構(gòu)設計將膠體和泡沫有機結(jié)合，自主研發(fā)高效環(huán)保凝膠泡沫，克服泡沫易破碎、水滅火效率低的缺點，具有優(yōu)異的擴散性、防復燃性，適合大面積火災撲救。 智能滅火機器人：本公司設計制造的與凝膠泡沫相匹配的智能滅火機器人，秉承模塊化的研發(fā)理念，通過火氣感知模塊、聯(lián)動監(jiān)測控制系統(tǒng)、套筒發(fā)泡傳輸模塊、自動捕捉滅火裝置四大模塊，實現(xiàn)了火災監(jiān)測、智能捕捉火源、凝膠泡沫混合、自動化滅火功能，輔助、替代消防員滅火工作，減少人員傷亡。核心技術經(jīng)安徽科學技術情報研究所查新未見相關報道，為自主創(chuàng)新項目。

1. 痛點問題 本項成果涉及新型疫苗的設計與應用，具體涉及生物大分子藥物及疫苗的研發(fā)過程中的抗原精準設計。 2. 解決方案 基于AI的大分子藥物及疫苗抗原設計。

西安漫威智能科技有限公司進校開展項目實戰(zhàn)評審

本申請實施例提供一種用于空心板梁內(nèi)腔作業(yè)的智能維修裝置，涉及橋梁維修技術領域。啟動支撐腿控制器，通過可折疊支撐腿將履帶式輪組頂緊于空心板梁內(nèi)腔底板之中，通過輪組控制系統(tǒng)驅(qū)動主動輪，主動輪帶動從動輪轉(zhuǎn)動，通過主動輪和從動輪帶動履帶運動，履帶的運動可以使得本維修裝置在空心板梁的內(nèi)腔運動，便于對空心板梁內(nèi)腔進行高效且便捷的打磨處理操作；通過可伸縮連接件調(diào)整打磨組件刷頭連接桿以適應內(nèi)腔空間尺寸；啟動打磨組件圓盤，打磨組件圓盤上分布八個可伸縮的打磨刷子，通過打磨組件圓盤的轉(zhuǎn)動可以實現(xiàn)對空心板梁的內(nèi)腔進行全面細致的打磨操作，打磨產(chǎn)生的粉末等建筑垃圾通過打磨刷子中間的管道經(jīng)由打磨組件圓盤內(nèi)部進入廢料收集箱；檢測評估圓盤圓周方向布設系列高清攝像頭，通過采集內(nèi)腔打磨后的效果圖片，輸入到評估系統(tǒng)進行自動評估打磨后的粗糙度，以滿足腔內(nèi)注漿維修要求。該裝置可以極大提高打磨作業(yè)的質(zhì)量和效率，從而保證空心板梁內(nèi)腔與注漿維修材料具有可靠的粘結(jié)性，提高空心板梁的抗剪承載力。

上海理工大學莊松林院士和顧敏院士領導下的未來光學國際實驗室宣布，首次利用機器學習反求設計（machine-learninginversedesign）實現(xiàn)了三維矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。 據(jù)介紹，這項發(fā)明是光學全息技術領域的一次重大突破，其提供的基于機器學習的反求設計可精準且迅速地產(chǎn)生一個或多個任意三維矢量光場，有望應用在超寬帶全息顯示、超安全信息加密以及超容量光存儲、超精確粒子操控等各個領域。 相關研究成果于4月18日凌晨發(fā)表在國際頂級學術刊物《科學進展》上。該雜志為《科學》（Science）刊物旗下子刊，是一個涵蓋所有學術領域的開放性、綜合性科學刊物。 光是一種電磁波，其在介質(zhì)中傳播的同時伴隨著電磁和磁場的振蕩，被稱為光的矢量特性。基于光波的橫波特性，光的振蕩通常被限制在與其傳播方向垂直的二維平面上。近些年，研究發(fā)現(xiàn)光的振蕩可打破傳統(tǒng)二維平面的束縛，通過干涉產(chǎn)生縱向光振蕩，即形成第三維光矢量。 在物理學上，通過求解三維麥克斯韋方程可以正向得到一個三維矢量光場分布，但其不可控。一直以來，精確產(chǎn)生任意三維矢量光場是一個世界性難題，因其需要十分復雜的反求設計，超出了人類知識和經(jīng)驗的邊界。 顧敏院士指導的科研人員利用機器學習反求設計率先實現(xiàn)了三維矢量全息，可精確地控制三維全息圖像中每個像素點的任意三維矢量狀態(tài)。 “通過機器學習的人工智能新科技，我們首次實現(xiàn)了三維矢量光的操控，并將機器學習的算法延伸到光學全息中去，”顧敏院士說，“這樣的操控是全方位的，包括對每個三維矢量光攜帶的信息進行編碼、傳輸和解碼，因而消除了傳統(tǒng)二維偏振光的束縛。” 文章第一作者任浩然博士（目前在德國慕尼黑大學從事洪堡博士后研究）說：“機器學習在光學設計中扮演著越來越重要的作用。我們研究證明訓練后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡可有效地、快速地產(chǎn)生任意三維矢量光場，達到接近百分之百的準確性，極大地提高了光場調(diào)控的效率。” 這項發(fā)明還為光學全息開辟了一條新道路，首次在全息中證明光的三維矢量狀態(tài)可以作為獨立的信息載體，實現(xiàn)信息的編碼和復用。顧敏院士說：“這項發(fā)明作為光學全息技術領域的一項重大突破，不僅為下一代超寬帶、超大容量、超快速并行處理的光學全息系統(tǒng)奠定了基礎，同時也為加深理解光與物質(zhì)的相互作用（例如粒子操控）提供了一個嶄新的平臺。” 該項工作得到了墨爾本皇家理工大學（RMIT）人工智能納米光子學實驗室以及計算機科學系的大力支持。

項目是國家科技攻關計劃“先進控制與優(yōu)化軟件及綜合自動化軟件平臺產(chǎn)業(yè)化關鍵技術”子課題，項目在PCS層（過程控制層）與實時信息集成系統(tǒng)的基礎上，實時智能監(jiān)測與故障診斷專家系統(tǒng)充分利用網(wǎng)絡技術、計算機技術、控制技術、通訊技術以及人工智能技術將分散的PCS層信息進行集成，實現(xiàn)信息管理的智能化。系統(tǒng)實現(xiàn)從已有的PCS層通訊網(wǎng)絡獲得數(shù)據(jù)，進行高一層次的綜合和處理，進行安全監(jiān)督、故障診斷和預報，而不改變使用人員已經(jīng)熟悉的操作程序和規(guī)則，因而可達到更好的安全監(jiān)控與管理的效果。