机器人是一个复杂的动力学系统，机器人动力学研究包含两类 问题：一类是已知机器人各关节的作用力矩（或力）时，求解机器 人的运动轨迹，即正动力学分析问题；另一类是已知机器人运动轨 迹，求解所需要的关节驱动力矩（或力），即逆动力学分析问题。 本 节 导 入 求解比较困难 较长时间的运算 正动力学问题 我们只对 进行详细分析 逆动力学 了解机器人动力学，也就是了解决定机器人动态特性的运动方程式， 即机器人的动力学方程。它表示机器人各关节的关节变量对时间的一阶 导数、二阶导数、各执行器驱动力或力矩之间的关系，是机器人机械系 统的运动方程，其实际动力学模型可以根据已知的物理定律求得。 逆动力学问题 即机器人在关节变量空间的轨迹已确 定，或末端执行器在笛卡尔空间的轨 迹已确定 ( 轨迹已被规划 ) ，求解机 器人各执行器的驱动力或力矩。 正动力学问题 即机器人各执行器的驱动力或力矩为 机器人运动方程的求解可分为两种不同性质的向题 人们研究动力学的重要目的之一是对机器人的运动进行有效控制， 以实现预期的运动轨迹。常用的方法有牛顿 - 欧拉法、拉格朗日法、凯 恩动力学法等，在本节中只介绍拉格朗日法。 凯恩动力学法 运算量最小、效率最高， 在处理闭链机构的机器人动力学方面有一定的优势 拉格朗日法 是引入拉格朗日方程直接获得机器人动力学方程的解析公式， 并可得到其递推计算方法 一般来说，拉格朗日法运算量最大，

与机器人技术融合后，从分子模拟到材料基因组学的全链条效率将被重新定义， 既能降低传统材料成本，又能缩短新材料研发周期。面对化工新材料研发的“多尺度复杂性” 与“实验验证滞后”痛点，AI 通过跨尺度建模、分子动力学加速等方案实现突破。在生产流 程中，AI 结合高通量机器人实验优化生产，降低损耗与故障率。但 AI 也在瓦解传统技术壁 垒，“白痴指数”高的材料受冲击大。化工企业需加强 AI 研发、引进人才、推动数字化转型， 工具可以在粗糙尺度、中间尺度以及全原子尺度建模，在耗时和精准 性上相较于传统方法显示出显著优势。 2.分子动力学加速：分子动力学需要模拟分子在不同条件下的行为，比如温度、压力下的动 态变化，AI 可以通过不仅限于机器学习力场（MLFFs）、增强采样方法、粗粒化模型等手段大 幅加速分子动力学的研究。例如 AI 2BMD 系统在精度相同的情况下，实现了超过 100 万倍的 模拟加速，并将误差减少了 的破局方案：数据+算法的双重赋能 ............... 5 1.1 跨尺度建模误差控制 .......................................... 6 1.2 分子动力学加速 ............................................. 10 1.3 小样本强化学习 ................................

⚫ ⚫ ⚫ ⚫ 量子力学体系的建立： 随着物质波假说、泡 利不相容理论、矩阵 力学、波动力学、狄 拉克方程、不确定性 原理、互补性原理等 一系列理论的提出， 量子力学的理论体系 构建完成，从根本上 改变人类对物质结构 及其相互作用的理解。 量子力学诞生： 马克斯·普朗克 首次提出“量 子”的概念， 这被普遍认为 是量子力学的 开端。 量子版图灵机 概念提出：保 罗·贝尼奥夫首 次提出了量子

其中极具代表性的应用场景之一就是计算机通信和互联网，其使得人 与人之间的交流变得非常方便。近几十年来，以操控量子态为基础的 第二次量子革命又带来了新的量子信息技术，比如量子通信、量子计 算和量子精密测量。这类新技术都是以量子力学原理来进一步突破原 有的技术路线。其中量子通信是利用量子不可克隆原理从物理上实现 绝对安全通信；量子计算是利用量子态叠加原理实现并行运算，极大 提高计算速度；而量子精密测量则是突破标准量子极限进一步提升测 一、量子信息技术概述 1.1 量子信息基本概念 1.1.1 从经典力学到量子力学 图 1. 从宏观尺度的篮球到微观尺度的原子。相应的物理理论从经典 力学过渡到量子力学。 在日常生活中，我们肉眼所能见到的物体的运动行为都属于经典 物理所研究的范畴。比如一块被水平扔出去的石头做抛物线运行，踩 油门让车加速等。这些运动规律都可以被牛顿力学所描述。通过给定 物体的质量和受力情况就可以通过 F  ma 速度，再结合运动学公式和初始状态计算该物体往后任意时刻的运动 状态。然而牛顿力学可以计算的运动规律是有范围的，即低速宏观弱 引力场情况。如图 1 所示，当我们研究的物体尺寸从日常生活中见到 的宏观世界，如飞机、汽车和篮球，逐渐变小到了原子尺寸的微观世 界时，情况大不相同。而描述这个微观世界粒子运动规律的理论就是 量子力学。在量子力学中，微观粒子的运动状态由波函数  表达。 6 只要完全搞清楚物体的波函数

控技术，具有高灵敏度、高集成、高通量、高效率等多种优势，对合成生物学的研发和应用起到了巨大作用，加速合成生物学行业发展。 u AI 优化化工设计和建设 AI 使工业领域落地周期逐步缩短。管道设计软件及流体力学仿真软件是设计研究和生产部门强有力的辅助工具，有效提高设计生产效率；一体化工 程设计软件推动卓越运营和智能制造，助力化工企业实现数字化转型，数字化孪生工厂的产生为企业后续运营储备了丰富的数据资产。众多的工程 常检测 二级范式 基于模型的理论 科学 三级范式 计算科学 （模拟） 密度泛函理论， 分子动力学 图表：新材料研发过程的主要环节 一级范式 经验科学 四级范式 数据驱动科学 性能 优化 验证 开发 投入 市场 制造 发现 系统设 计集成 热力学法则 实验 7 4 3 5 6 1 2 人工智能指导 材料研发过程 人工智能有助于开发高性能材料、 识别关键点并获得新的科学规律 ，还有利于科学合理地进行系统流程的计算 与分 析 ，可在一定程度上推动化工行业的发展进步。 分子模拟作为一个重要的理论研究手段 ，可以在微观分子世界与宏观可观测量之间搭建桥梁 ，从而为人们在分子水平上理解物质的结构和动 力学 性质提供工具 ，其在化学化工 、生物医药 、能源 、材料等多个领域都有广泛的应用 。近几十年来国际学术界和工业界已发展出很多具有 特色的分 子模拟软件 ，但国内一直没有成熟的自主知识产权软件 ，

(LBQ657), 而缬沙 坦 (Valsartan) 需缓释以维持长效作用，需解决两种成分释放动力学的兼容性。 o 制剂工艺：采用多层包衣、微丸压片或渗透泵技术 ( 如 OROSR) 实现差异化释放。 ● 临床阶段： o 临床前研究：已完成体外释放度、稳定性及动物药代动力学 (PK) 验证 (2021-2022 年 ) 。 o I 期临床试验： 72023 年启动，评估健康受试者中的生物等效性及缓释特性 nM) 2. 构 象 调 控 ：诱 导 TM6 向外位移 2 .7A, 破 坏 Gaq 蛋白偶联所需的构象变化，抑制下游 Rho/ROCK 通路激活 2 3. 动态稳定性： 分子动力学模拟显示结合自由能△ Gbind=-42.6 kcal/mol, 其中范德华力贡献 68%, 氢键贡献 22%1 cz2431N505 2170126-744 结构类型 洒性药他 9 来源 问题：根据 PDB 库和智慧芽数据库的信息，给出药物 BMS986278 和 靶蛋白的结合模式 查面 ia 构 结合模式分析 2. 优异药代动力学：在啮齿类和非人灵长类动物中显示高口服生物利用度 ( 大鼠 75%, 食蟹猴 93%), 血浆蛋白 结 合率仅 65-76%, 有利于组织渗透 1 。 3. 独特化学结构：采用双环喹啉骨架设计

拟及优化算法、材料多尺度特性精细调控、生物启发的多尺度结构设计、多层次材料 – 结构复合体系的研发、 先进制造（纳米级增材制造技术、真空辅助技术等）等关键技术。未来，该领域将向更加智能化、自适应、 环境友好及高效能的方向发展，包括力学超构材料设计，基于仿生学的自适应结构设计，智能响应材料的 应用，纳米增强、生物基等新型高性能复合材料的开发，以及先进制造技术等，实现能量吸收性能的最大化， 从而满足航空航天、交通运输、安全防护等领域对高性能能量吸收结构的迫切需求。 感知、海空无人协同控制等系列无人系统关键技术。未来，海空协同异构无人系统的一体化控制技术将进 一步聚焦于低时延跨域组网通信技术，以切实增强复杂跨域场景下的信息感知与融合能力；在多域耦合和 异构动力学约束下，更加注重弹性自主决策能力的发展，以应对多变环境强干扰挑战；融合临近空间无人 平台视野广阔、驻空持久、效费比高的优势，构建“陆海空天”一体化协同控制平台，实现跨域异构信息 的有效中继和实时 医疗、教育等行业带来创新机遇和全新挑战，有望引领下一代智能化革命。 （7）连续陶瓷纤维增强的金属基复合材料 连续陶瓷纤维增强的金属基复合材料是指将连续陶瓷纤维作为增强体嵌入金属基体中的一类复合材 料，可显著提升纯金属材料的力学性能、耐蚀性和耐磨性。这类材料起源于连续碳纤维增强铝基复合材料， 其纤维种类扩展到氧化铝纤维、碳化硅纤维等，金属基扩展到钛合金、镁合金等，新材料的引入对纤维 – 金属界面相容性与连续纤维预制体制

自己相关内容； 4) 可以定义考试题，存储在该平台中，实现定期或者不定期考试，以便实现对相应角色人 员的考核。 2.2 仿真  结构、疲劳仿真  静力学分析、运动分析（并联机构，验证油缸伸缩量与夹角关系)  隧道泥浆流体力学仿真  耦合场仿真研究：结构、流体、液压控制等多学科交叉及耦合仿真  系统级仿真：进行系统级建模和仿真，考虑各种运动约束和部件间相互作用力  五维仿真需求 发效率。 2 ANSYS Mechanical Enterprise 高级机械结 构、热、疲劳 仿真分析软件 盾构机结构的静态强度、刚度分析 盾构机结构的非线性强度分析 盾构机结构的动力学分析 机械疲劳及热应力分析 ___________________________________________________________________________________ 盾构机内部流体的流场分析 盾构机内部环流系统和冲刷系统的仿真 分析 4 nCode Designlift 专业疲劳强度 分析模块 计算盾构机结构疲劳 5 Rocky DEM 颗粒动力学分 析软件 泥浆输运能力分析 2.3 制造  建立以三维数据为基础的数字化工艺设计管理体系,实现设计工艺一体化,让三维数据无缝从 设计向工艺,生产制造指导流转使用;  建立三维数字化工艺环境

智能业务应用，助力新阶段水利高质量发展。 智慧水利建设背景 “2+N 业务”应用 数字孪生流域建设 数字孪生流域建设 数 据 底 板 模 型 平 台 水利专业模型 水文模型 水环境模型 水力学模型 水资源模型 水土保持 模型 泥沙动力学 模型 水利工程安全模型 智能模型 遥感识别 视频识别 语音识别 模型管理 仿真引擎 场景配置 仿真设计 可视化模型 自然背景 水利工程 水利机电设备 、溢洪道： LOD300 80 ㎡ 重要部位发生较大变化后及时更新 信息基础设施 数据底板 模型平台 知识平台 水利专业 模型 水文模型 降雨预报 洪水预报 冰凌预报 … 水力学模型 洪水演进 河口演变 工程联合调度 流域降水径流 泥沙动力模型 坡面产流产沙 沟坡区 重力侵蚀 沟道水沙演进 … 水资源模型 水资源量 分析评价 水资源 调配模拟 水资源 见 反 馈 举 报 投 诉 查询黄河概况 这是您要查询的信息 倾听中 ... 遥感识别模型 视频识别模型 语音识别模型 模型平台建设：智能模型 水利专业模型库完善并集成了水文模型、水力学模型、水资源模型、水利工程安全模型等，模型库中的模型可以独立使用，也可以利用水利模型库装配能 力，实现自主可控、灵活组装生成新模型，为模拟仿真提供”算法”支撑。 可视化模型 数字模拟 仿真引擎

广大规 模应用仍面临诸多挑战。量子信息网络是重要的远期发展目标之一， 近期在基础研究、关键设备组件和系统原型实验等方面取得一定进 展，距离实用化仍有较远差距。此外，量子密码作为一种基于量子 力学原理的加密技术，是理论上安全的密码技术，有望应用于诸多 行业领域。 量子精密测量对外界物理量变化导致的微观系统量子态变化进 行调控和观测，实现精密传感测量，精度、灵敏度和稳定性等核心 指标 索自然规律、实现高精度测量开辟了一条新的道路。 量子精密测量技术发展大力推动了基础科学研究，典型应用方 向包括探测宇宙中的基本常数变化、检验量子力学的基本原理等， 例如通过测量原子钟的频率变化，可探测到宇宙中的基本常数的细 微变化，从而检验物理学的基本理论。除此之外，量子精密测量还 有望用于开展量子力学与广义相对论的统一理论等方面的研究，进 而探索宇宙起源和演化等深层次问题，为粒子物理、天文和宇宙学 等领域探索提供助力。 代表性研究机构/企业 典型应用场景 基础科研 IBM、谷歌、ParityQC、中科大、清华大学、 中科院、马普所、哈佛大学、马里兰大学等 凝聚态物理 高能物理 核物理 量子力学 流体力学 化学工业 IBM、谷歌、微软、D-Wave、SEEQC、富士 通、NobleAI 等 量子化学 化工材料 生物制药 IBM、QC Ware、Novonesis、Kvantify、