总结新闻 | 2024年天津市大学生知识产权创新创业发明与设计大赛圆满结束

项目通过 SLAM 技术构建地图并更新自身位置，根据视觉传感拍摄画面判定是否是否取样、取样强度、钻进功率，解决了污染场地智能采样技术领域不能完全自主到达采样地，无法对样品进行负压收集的技术难题。不仅能实现污染场地的准确识别、定位，还能规划最优路径并有效避障，真正实现自动采样。在实际用于污染场地时，可实现多台机器人自动协同采样，再将数据通过无线网络或有线接口传输到专业的数据处理系统，便于场地数据重构。

项目核心技术适用于各类物资、装备的空中运输，能够提升运输效率和灵活性，特别是在难以到达或危险的区域。减少了对传统运输方式的依赖，加快了物资的响应时间，降低了人员的风险，并且能够在紧急情况下提供快速部署的解决方案。这种系统在物流配送、应急救援、军事运输等方面具有显著优势。在实验室样机上的大量测试结果表明，核心专利相比于现有吊运系统的控制算法，显著地提升了负载的摆动抑制能力。特别地，在抑摆算法作用下，负载能够精准地释放至移动平台上。此外，多无人机运输系统能够有效实现系统载荷的重分配，高效完成负载的协同运输。

从老年人出行腿部助力的需求入手，分为人机动力学模型与构型设计、基于IMU的人体运动意图识别、基于人机交互系统的人机协调控制、柔性外骨骼机器人控制参数自适应优化4项内容。各相对独立的研究内容在实现途径上按任务需求、理论方法、技术方法、仿真实验的次序展开研究。各部分内容关系明确，并行展开、独立调试并最终完成总体集成。基于深度强化学习的外骨骼助力参数优化方法，解决了传统外骨骼助力不均匀的难题。较刚性结构来说大大增加了穿戴者的舒适度和灵活性。

项目技术通过多源数据融合（视觉与非视觉信号），显著提升了行人位置估计的精度，特别是在复杂场景中的表现优异。相比传统依赖摄像头的系统，采用非视觉信号（如脚步声、地面振动）进行识别和跟随，有效解决了隐私保护问题，适用于隐私需求高的场所。同时，自动数据标注技术大幅减少了人工干预，提升了数据集构建效率和模型训练精度。项目采用的声源分离技术在多声源环境中表现出色，降低了硬件成本和对光照条件的依赖，适应性强，广泛应用于智能监控、机器人跟随等领域，具有较高的市场前景和经济效益。

在后疫情时代，疾病预防以及健康监测尤为重要，可穿戴健康监测设备正发挥着越来越关键的作用。项目研发的可穿戴电子手环主要应用于医疗健康领域，具有极强的抗干扰能力，可以实现运动状态下血压，体温、心率以及心血管疾病参数的准确测量。使用冯氏超弹性模型构建脉搏波速与血压关系，通过智能脉搏信号识别程序和机器学习数据模型优化测试结果。每次数据可累积至智能终端数据库，由内置机器学习模型辅助血压模型优化。产品能够在运动过程中实时追踪心率、血压、体温等生理参数，并从脉搏峰中分析得到UT、PWV、SI、RWTT和LVET等评估动脉健康和心脏功能的重要参数，够在一定程度上监控患者的康复进程，提供远程医疗支持。

尿失禁患者普遍，随着年龄的增长，发病率呈现升高的趋势。针对尿失禁患者的治疗过程的漫长性，人体尿量自动检测装置的需求更加迫切。病情监测尤为重要，现有的超声波检测装置中发射电路或者激励电路的硬件结构复杂存在体积过大、测量不准确等，项目采用低频触发信号，占用资源低，且能迅速准确驱动超声波换能器发射出具有足够能量的超声波，可以将原超声波回波信号变换成便于被超声波采集装置识别捕捉的方脉冲信号，大大提高超声波收发系统的灵敏度。新型人体尿量自动检测装置不但能满足人们治疗需求逐渐增多的治疗需求、而且随时都可进行检测使用，更可以减轻患者公开就医的尴尬，提高生活质量。

项目拟用磁流变液技术模拟再现手术导管/导丝在人体管脉系统中的受力情况，以传统手术导管/导丝作为主端操作媒介指引从端手术机器人完成导管/导丝递送，实现符合人体工学且可充分利用传统手术操作技巧的遥操作血管介入手术机器人系统。通过分析主从系统递送导管/导丝速度、位移的跟随性和力/触觉反馈控制机理，结合触觉共享控制理论，以提高医师的手术临场感和手术安全性为目标，深入研究血管介入手术机器人系统主从控制的稳定性和透明性。通过导管/导丝递送阻力的大小来设定不同程度的触觉反馈，为操作者提供力反馈的同时加入导管/导丝递送的安全指引与预警，解决主从系统稳定性和透明性的实际问题，提高遥操作血管介入手术的安全性。

项目基于无创耳迷走神经刺激的脑积水新型治疗系统具备显著的新颖性和创造性，克服了传统刺激频率固定比值的局限，允许自由调节疏波和密波的大小，实现多样化的治疗模式。系统搭配液晶显示屏并支持个性化定制，医疗专业人员可以根据患者的具体情况设置历史参数，减少手动输入的错误，提升了临床应用的效率。taVNS 已在多种疾病的临床实践中显示出良好的效果，副作用低，患者几乎无不良反应。从功能和设计理念上看，该设备可实现刺激频率、电流等参数的灵活调节，能够满足不同患者的个性化治疗需求。

项目提供了一种基于增强表达PRDM1的NK细胞的肿瘤免疫治疗方式，选取了多种手段评估该治疗的有效性。显著提升了当今NK细胞治疗恶性肿瘤，尤其是实体瘤的疗效，通过提高穿孔素和颗粒酶表达提高NK细胞对靶细胞的杀伤效果，具有更高的敏感性和持续性，能为肿瘤患者的治疗提供有效的帮助。基于慢病毒表达载体增强表达 PRDM1 ，为 NK 细胞赋能以期改善其在肿瘤，尤其是以微环境中免疫细胞耗竭为特征的实体瘤，靶向免疫治疗中的敏感性和持续性。

随着科技的不断进步，相关的心理状态监测技术不断发展和成熟，数据处理和分析技术的持续进步，使得对大量心理数据的收集与分析变得更加高效和精准。通过收集和分析听障人士的生理数据，系统能够为每位患者提供定制化的心理辅导方案，帮助他们更好地应对压力和情绪问题。系统基于EEG技术，能够准确、实时地监测听障人士的心理状态，为他们提供精确的反馈和辅导。系统结合EEG技术和数据分析算法，通过实时监测和评估听障人士的脑电波形，为他们提供准确的压力水平反馈和个性化的压力管理建议。通过提升听障人士的心理状态和应对压力的能力，该系统有望改善他们的整体表现，从而增加在各类活动中的成功机会。

项目将雷达点云信息与视觉信息进行融合，实现快速精确的事故勘察。通过点云数据，可以精确确定事故车辆的空间位置、角度和姿态，精确捕捉刹车痕迹，碰撞痕迹等信息，能够完整还原事故现场。为交通事故的勘察过程节省了时间，避免二次事故的发生，并且精确还原事故现场，为后续保险理赔提供事实依据。

以非织造聚丙烯膜、纤维球、毡、网等为富集材料，通过大分子接枝、表面功能化修饰，可实现水体中重金属离子的快速吸附，同时保留非织造聚丙烯膜流体阻力小、接触面积大的优点。项目的实施将实现非织造高性能富集膜等产品的国产化，在纤维表面改性技术、生产工艺技术方面突破瓶颈，建立国内完整的高性能非织造富集膜及织物材料的产业化规模生产，发展基于非织造膜及织物等材料的先进分离设备。

项目将新型微生物材料——三赞胶，生物可降解的高分子材料作为乳液的乳化剂，通过在冰浴条件下油相与水相混合乳化，用葡萄糖酸内酯等溶液作为固定剂，制备Pickering乳液，与表面活性剂等其他稳定的乳液相比，具有更高的抗奥氏熟化和抗聚结能力，乳液稳定性更强，能够有效提高脂溶性水溶性营养素和药物的生物利用度。乳液凝胶微胶囊递送体系包封率高，稳定性强。通过调节微胶囊组成成分，可以达到营养及药物的精准释放。利用三赞胶的精准递送技术，能够实现营养素和药物的靶向递送，提高营养补充的效率和疾病治疗的安全性，减少不必要的副作用。基于三赞胶的Pickering乳液微胶囊递送系统，对目标递送物质保护作用更强，在胃模拟液中包封物质的释放更少，可以更高效地将营养和药物递送到肠道中，从而提高其生物利用率。

“治霾智策”作为一个城市交通污染防治决策系统，旨在为城市交通污染防治提供智能、数字化的决策产品。基于微服务架构的城市交通绿色低碳协同发展综合管理系统，包括平台门户单元、模型计算单元、参数维护单元、数据统计单元和地图展示单元。深入开发可以对不同需求的用户进行“私人定制”，开发出适合多行业对绿色低碳协同发展的综合管理系统。在横向上支持采集端和应用端上下游产业链产品的扩展增添以满足个性化的服务需求，在纵向上基于“数据驱动，双智融合（人工智能、专家智库）”模式对展示端和决策端平台不断迭代更新确保行业领先，一横一纵构造了良好的产品生态系统，为我国机动车污染防治工作提供了专业性强、响应性快、可靠性高的产品解决方案，对减轻政府环保决策压力、提升管理决策效率、保障决策措施实施的效果均具有重要意义。

项目利用生物技术解决环境问题，通过厌氧热解对咖啡渣原材料进行一次改性，再对一次改性后的磁性生物炭进行氧化镁纳米颗粒的负载处理，即二次改性，制作一种纳米氧化镁/磁性生物炭复合材料去除重金属铅离子，提高植物对重金属离子的吸附性；利用碳纳米管促进植物组织培养再生，利用纳米氧化锌提高植物的耐盐胁迫能力，一方面可以促进植物生长，缩短育种周期，更好的实现植物的经济价值。以纳米材料（包括改良纳米材料）为支撑点，适用于促进植物组织培养、增强植物抗胁迫能力以及去除环境污染金属离子问题，以达到用生物技术解决环境问题的目的。