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01. 成果簡介 為適應(yīng)未來水下航行器技術(shù)發(fā)展的要求，海工裝備界在開發(fā)具有廣域活動能力和高機動性的新型水下航行器的同時，也正在為傳統(tǒng)水下航行器尋找更優(yōu)良的推進和操縱系統(tǒng)。仿生技術(shù)則成為水下航行器的重要研究方向。 水生動物經(jīng)過上億年的演變和進化，早已在優(yōu)勝劣汰中將其在水中的運動能力發(fā)揮到了極至，其中魚類和鯨類等哺乳動物的游動方式具有高速、靈活、低噪等特點，其游動和控制姿態(tài)能力，是任何裝備傳統(tǒng)操縱與推進系統(tǒng)的人造水下航行器所無法比擬的。水下仿生技術(shù)，通過對魚類游動機理的研究，利用機械結(jié)構(gòu)、電子設(shè)備和功能材料來開發(fā)模仿魚類的操縱和推進模式，并將其應(yīng)用于水下航行器。 與傳統(tǒng)的螺旋槳推進器相比，將仿魚尾推進器應(yīng)用于水下航行器，成為新型的仿生水下航行器，具有如下特點：（1）高推進效率，節(jié)能；（2）高機動性，靈活；（3）推進系統(tǒng)與操縱系統(tǒng)合二為一，共型；（4）噪聲低、環(huán)保，隱身能力強。本項目旨在開發(fā)“仿藍鰭金槍魚潛航器”，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，依托清華大學(xué)電子工程系和天津高端裝備研究院，經(jīng)前期數(shù)年研發(fā)，已完成實驗室原理樣機和試驗樣機I型，并于2018年10月份在天津東麗湖進行了水試，驗證了核心技術(shù)。仿藍鰭金槍魚潛航器試驗樣機I型體長2.6米，設(shè)計潛深100米，最大航速1.7米/秒（3.5節(jié)），速度體長比0.65，功耗0.88kW，處于國際領(lǐng)先水平。經(jīng)進一步研發(fā)和改進，2019年9-10月將進一步試驗，預(yù)計航速達6~8節(jié)，遠高于螺旋槳推進平均2-3節(jié)的航速。圖1 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 總裝圖 圖2 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 下水吊裝圖 圖3 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 水試圖02. 應(yīng)用前景 本成果的新型仿生AUV，推進效率高、自體噪聲小、機動性好，速度接近4節(jié)，成熟度達到產(chǎn)品化標(biāo)準(zhǔn)，在智慧海洋、智慧海防迅猛發(fā)展的新時代，可廣泛用于現(xiàn)代漁業(yè)養(yǎng)殖、勘探開發(fā)、搶險救援、科考研究、水下檢修、觀光旅游等民用市場，為海洋經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新型支撐手段；同時，也可用于海防等軍用市場。03. 知識產(chǎn)權(quán) 已申請專利和軟件著作權(quán)近20項。04. 團隊介紹 本項目以電子工程系任勇教授團隊為核心，成立了海洋信息與智能裝備研究所，隸屬于清華大學(xué)天津高端裝備研究院。研究方向以自主式水下潛航器（Autonomous Underwater Vehicle，簡稱AUV）和多AUV水下蜂群為主，包括水下機器人的運動學(xué)機理研究、深海環(huán)境下的信息交換與處理、深海環(huán)境下定位與協(xié)同、深海AUV裝備的研發(fā)制造技術(shù)、機器學(xué)習(xí)理論及其應(yīng)用技術(shù)、復(fù)雜生產(chǎn)制造過程的建模與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)等。近五年來，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等專業(yè)頂級期刊發(fā)表國際權(quán)威期刊論文30余篇。05. 合作方式 投融資 / 商務(wù)合作。06. 聯(lián)系方式 郵箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn

本實用新型公開了一種自主汽化管理液氨微推進系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由貯罐、截止閥與汽化器依次連接構(gòu)成汽化裝置應(yīng)用于推進系統(tǒng)內(nèi)，對汽化器進行加熱使其中的液氨推進劑完全汽化，實現(xiàn)恒壓或增壓汽化，使推進劑最終完全以氣態(tài)的形式通過推力器以達到較高的比沖輸出；利用加熱調(diào)節(jié)推力前壓力，實現(xiàn)對輸出推力大小的控制。本實用新型的微推進系統(tǒng)可實現(xiàn)對推力的精確、穩(wěn)定控制，此外，還利用液體的比熱特性，復(fù)用貯罐加熱和采溫、采壓裝置，解決了液化氣推進系統(tǒng)推進劑余量難以精確測定的問題。本實用新型系統(tǒng)可以提高微納衛(wèi)星的在軌機動能力，對于拓展微納衛(wèi)星的空間應(yīng)用具有重要意義。

3D資源公共服務(wù)平臺解決方案，采用B/S架構(gòu)，“云+端”模式，搭配3D優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源庫，以校園網(wǎng)或教育網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立可共享的優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源環(huán)境，為區(qū)域內(nèi)所有多媒體教室提供教育資源信息服務(wù)，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源校校通、班班通、人人通。此方案配合3D智能教室解決方案、3D校園安全教育解決方案一并應(yīng)用，能實現(xiàn)統(tǒng)一管理、優(yōu)化配置、節(jié)省經(jīng)費的效果。 3D資源公共服務(wù)平臺符合“三通兩平臺”建設(shè)需求，不僅能滿足教育管理部門的管理需求，還能滿足學(xué)校管理者的管理和數(shù)據(jù)報告需求，也滿足學(xué)校老師的共享和交流需求，更能滿足學(xué)生的使用需求。 方案特點： n? 統(tǒng)一化管理，可控區(qū)域廣 n? 網(wǎng)絡(luò)壓力小，跨區(qū)域資源共享 n? 系統(tǒng)自動維護，平臺安全可靠 n? 資源靈活分配，分級權(quán)限管理 n? 兼容性強，易部署

3D專題教育圍繞安全教育和傳統(tǒng)文化教育兩大主題，將德育教育、社區(qū)公共安全教育、道德理念、傳統(tǒng)文化等等內(nèi)容通過3D的形式展現(xiàn)，場景真實，讓教育更生動有趣。 3D安全教育專題 3D專題教育以小螞蟻為主人公形象，使用3D技術(shù)模擬展現(xiàn)上下樓梯、乘坐電梯、教室用電等校園、家庭和生活里中小學(xué)生容易忽略的危險行為貼近中小學(xué)生校園生活場景，提供正確安全的中小學(xué)生行為規(guī)范指導(dǎo)。 ????? 貼近生活，場景高度仿真 ????? 創(chuàng)設(shè)3D安全教育場景 ????? 3D卡通形象，情節(jié)趣味十足 3D傳統(tǒng)文化教育專題 以3D形式再現(xiàn)傳統(tǒng)文化教育，有助于深化學(xué)生對于思想、政治、道德、法律和心理健康等教育的認識和理解，全面提升學(xué)生素質(zhì)。 ????? 3D高清還原現(xiàn)實場景 ????? 真實示范道德、禮儀規(guī)范 ????? 3D體驗教學(xué)促進良好品德養(yǎng)成?

　　3D校園安全教育解決方案應(yīng)用新型裸眼3D技術(shù)，以裸眼3D顯示一體機為平臺，搭配豐富的安全教育資源，為學(xué)生展示幾近真實的安全演練情景。可設(shè)置在校園入口、教學(xué)樓、宣傳欄、食堂、校內(nèi)通道等校內(nèi)公共場所，讓安全教育知識無處不在，學(xué)生在課堂之外也可以愉快的學(xué)習(xí)安全知識。適用于校園文化建設(shè)、校園更新改造、食堂改造、安全教育專用教室等。 方案特點： n? 設(shè)備易操作，易部署 n? 新型技術(shù)，提高關(guān)注度 n? 真實情景演示，3D效果出眾 n? 豐富校園文化，提升品牌形象 ３Ｄ校園安全教育

?　　3D裸眼黑板智能教室解決方案采用大尺寸裸眼大屏和環(huán)保型書寫板為展示系統(tǒng)，無需佩戴眼鏡就可以觀看到立體效果，既能滿足一體機教學(xué)需求，又能滿足現(xiàn)場書寫、多設(shè)備聯(lián)動的互動需求。 方案特點： 關(guān)屏表象為黑板，水筆/粉筆均可書寫 模塊化設(shè)計，簡潔易操作 高分辨率顯示屏，3D效果顯著 搭配3D優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源庫 ３Ｄ多媒體教室效果圖 ３Ｄ多功能教室效果圖

3D智能教室解決方案 定義： 3D智能教室解決方案， 以3D互動教學(xué)軟件為核心，輔以3D展示設(shè)備，提供3D視頻教學(xué)、答題互動、課后知識探索等功能，促進教學(xué)高效生動，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，帶來立體空間和啟發(fā)思維新體驗，大幅度提升知識點學(xué)習(xí)效果。 配備根據(jù)各省教育大綱知識點分布的3D視頻課件資源，覆蓋中小學(xué)階段，包含小學(xué)科學(xué)、中學(xué)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等學(xué)科。是學(xué)校特色教室建設(shè)、3D多媒體教室建設(shè)的首選方案。 分類： 根據(jù)學(xué)校的需求，3D智能教室解決方案分為3D投影機智能教室方案、3D一體機智能教室方案、3D大屏（LED）智能教室方案。 3D教學(xué)資源

各種病毒性疫病在世界各地 不斷爆發(fā)，造成了慘重的損失， 并對人類健康造成了嚴(yán)重威脅。 由于病毒的快速變異，一般的疫 苗會喪失保護作用。

根據(jù)強化手段的不同, 高強化銅合金可分為兩類: 沉淀強化銅合金和彌散強化銅合金。沉淀強化銅合金是利用過飽和固溶體的脫溶沉淀, 通過時效熱處理, 達到強化效果。但沉淀析出相在高溫下會聚集長大或重新固溶于基體中, 隨著強化相的消失, 沉淀強化作用也隨之消失, 從而限制了這類銅合金的使用溫度和應(yīng)用范圍。目前被大量使用的鉻鋯銅合金就屬于這一類, 其表現(xiàn)為導(dǎo)電、導(dǎo)熱性損失較大，軟化溫度低(僅為500℃) 等。因此,鉻鋯銅合金在做點焊電極材料使用時經(jīng)常出現(xiàn)變形、粘附、使用壽命不長及熔敷現(xiàn)象, 頻繁的整修和更換電極嚴(yán)重影響了工作效率的提高。彌散強化銅合金則是通過在金屬基體中引入高度分散的熱穩(wěn)定性強的第二相質(zhì)點，阻礙位錯運動，以達到提高強度的目的。而Al2O3粒子硬度高, 熱力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性高，熔點高，在接近銅基體熔點的溫度下也不會明顯粗化，可以有效提高合金的高溫強度和硬度。因此，Al2O3彌散強化銅合金可以用在電阻焊電極、集成電路引線框架、微波管結(jié)構(gòu)導(dǎo)電材料、高速列車架空導(dǎo)線、熱核實驗反應(yīng)堆、連鑄結(jié)晶器等方面。本研究開發(fā)的Al2O3彌散強化銅合金在保證傳統(tǒng)工藝內(nèi)氧化、還原徹底性和燒結(jié)致密性的前提下簡化了工藝過程降低了生產(chǎn)成本。 主要性能指標(biāo) 1.抗拉強度σb：420～560MPa； 2.延伸率：12～20%； 3.導(dǎo)電率：78～85%IACS； 4.軟化溫度：900℃； 5.導(dǎo)熱率：320～340W/ m·K； 6.電阻焊電極使用壽命為傳統(tǒng)Cr-Zr-Cu合金的3倍以上

根據(jù)強化手段的不同，高強化銅合金可分為兩類: 沉淀強化銅合金和彌散強化銅合金。沉淀強化銅合金是利用過飽和固溶體的脫溶沉淀，通過時效熱處理，達到強化效果。但沉淀析出相在高溫下會聚集長大或重新固溶于基體中，隨著強化相的消失，沉淀強化作用也隨之消失，從而限制了這類銅合金的使用溫度和應(yīng)用范圍。目前被大量使用的鉻鋯銅合金就屬于這一類，其表現(xiàn)為導(dǎo)電、導(dǎo)熱性損失較大，軟化溫度低(僅為500℃) 等。因此，鉻鋯銅合金在做點焊電極材料使用時經(jīng)常出現(xiàn)變形、粘附、使用壽命不長及熔敷現(xiàn)象，頻繁的整修和更換電極嚴(yán)重影響了工作效率的提高。彌散強化銅合金則是通過在金屬基體中引入高度分散的熱穩(wěn)定性強的第二相質(zhì)點，阻礙位錯運動，以達到提高強度的目的。而Al2O3粒子硬度高，熱力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性高，熔點高，在接近銅基體熔點的溫度下也不會明顯粗化，可以有效提高合金的高溫強度和硬度。因此，Al2O3彌散強化銅合金可以用在電阻焊電極、集成電路引線框架、微波管結(jié)構(gòu)導(dǎo)電材料、高速列車架空導(dǎo)線、熱核實驗反應(yīng)堆、連鑄結(jié)晶器等方面。本研究開發(fā)的Al2O3彌散強化銅合金在保證傳統(tǒng)工藝內(nèi)氧化、還原徹底性和燒結(jié)致密性的前提下簡化了工藝過程降低了生產(chǎn)成本。