郑大团队发明智能外卖头盔获 生态车库等 看看长啥样子

2018年10月11日10:00

来源:郑州大学

  “我能!”

  能做什么呢?

  能感应的“魔力花”

  能转角爬壁的机器人

  能调节偏心轮的智能轮椅

  这些不仅是脑洞大开的想法

  更是“物联”世界的真实作品

  而且都出自郑大学子之手

  iCAN国际创新创业大赛暨中国选拔赛,是由国际iCAN联盟、教育部创新方法教学指导分委员会和全球华人微纳米分子系统学会联合主办的面向大学生创新创业的年度竞赛,是教育部质量工程支持项目之一。

  郑州大学学子在历届比赛中斩获佳绩,多次荣获中国总决赛特等奖,还曾在2016年代表中国参加在法国巴黎举行的iCAN国际总决赛。

  近日,iCAN国际创新创业大赛河南赛区“科斗杯”选拔赛在郑州大学举行。省内10所高校的126支优秀团队参赛。最终,郑州大学吴东团队的“智能外卖头盔”等21项作品获得一等奖,郑州大学万超团队的“基于自适应模糊控制算法的独轮机器人”等31项作品获得二等奖。一等奖及二等奖前七名获奖作品将代表河南参加全国决赛。

  该团队作品“540°自动环物摄影及球形图像拼接系统”由拍摄平台和拼接软件两部分组成,可实现对物体的精准拍摄与540°半球化展示。同时,此系统可实现无需后期的球形高速拼接,以无损画质实时传输,支持网页查看,操作简单,有很强的交互性。

  该系统使用的球形图像拼接技术与市场上常见的三维建模所使用的点云技术相比,图像拼接精确度高,放大后不会模糊。

  一等奖作品

  昵称:540°“球眼”拼世界

  学名:自动环物摄影及球形图像拼接系统

  展望未来发展,团队打算深化拼接算法、拓展交互功能,实现从540°到720°的跨越,并向全网用户分享,拓展球形算法在3d扫描、3d打印方面的运用。

  (团队成员:王涛 郭子兴 应前进 周梦 周峻辉)

  昵称:“不放电”的插座

  学名:简洁至上家庭防触电插座

  目前插座市场一个不得不关注的现象:虽然插座市场上不乏防触电的产品,仅仅是通过外在形式把插头封住,采用机械的原理让插头不能轻松插进去,但实际效果并不理想。而且市面上的防触电插座还存在“外观固定”这个问题。

  因此,他们大胆运用光传感技术来控制继电器,从而实现电路的通断,使这一电源插座在没有插入三项电源插头的情况下,任何一个插孔里都没有高压电。也就是说,哪怕儿童好奇或者玩耍把金属或者导电物体插入电源插座,他们也不会触电,防止触电事故发生。

  (团队成员:刘耀孔 王聪 白珂 曹丹莹)

   昵称:“动物控制器”

  学名:动物意志行为的干预控制技术

  该团队设计的动物意志行为的干预控制技术,可通过控制动物,为各种领域中具有局限性的传统移动机器人系统提供替代解决方案。未来,他们希望将研究拓展到其他动物上,助力深海探索、地质探险与场景侦查领域。

  动物的穿戴设备是机器人设计的核心。该作品用光电技术刺激和物理原理,通过穿戴设备对陆行类动物的意志和行为进行人工干预。他们事先对要进行意志行为干预的动物即宿主动物进行物理刺激测试,利用其本能反应和条件反射,使宿主动物在控制作用器的刺激下做出符合操控者意愿的行为。

   (团队成员:裴雷、王凯甬、徐风云、赵诗倩、倪新程)

  昵称:外卖派送神器

  学名:智能外卖头盔

  该产品的核心技术为隐藏于泡沫层中的电子元件和团队配套开发的App之间的数据共享,APP内含三种高级算法用于规划最优路线,以实现高效送餐。外卖骑手开始派送时,系统会制定最佳路线,并通过蓝牙连接智能头盔,进行语音导航。

  在配送前,外卖骑手可根据实际情况在App上选择路径规划模式。“位置排序”:即保证送餐路线尽可能在一条直线上,减少折返情况;“时间排序”:即系统根据订餐者要求的送达时间进行路径规划。“智能排序”:即由软件混合两种算法方式推荐优先级,若某订单若不尽快配送可能会超时,则提高优先级并配送。

  当外卖骑手即将到达目的地时,可按下头盔右侧控制通讯功能的按键,头盔将自动向客户拨打电话并向客户语音播报,通知客户取餐。

  如遇特殊情况,外卖骑手也可利用智能头盔上的麦克风和听筒与客户进行沟通,方便高效。

  在安全系统中,GPS模块通过测试移动速度判断是否超速,如果超速,系统会对骑手发出“请减速慢行”的提示;加速传感器通过测试加速度判断是否撞击,若出行撞击现象,系统会自动报警。

  (团队成员:关昀乐、吴东、何涛、张家海、朱非凡)

  昵称:“双腿机器人”

  学名:可爬腿轮混合机器人

  目前,越障机器人的形式单一,控制复杂,并且能耗过大,带来了较高的成本。而该团队腿轮结合的独特设计,开启了越障“新姿势”,使两栖作业成为可能。具有高越障能力、操作简便的腿轮混合机器人可在远程监管、星球探索、排雷排爆等领域大显身手。

  该机器人长约30厘米,宽约20厘米,高约10厘米,主体由一个装着电机的方形机身和腿轮组成,创新性地采取扇形轮和普通轮相结合的运动方式。

  (团队成员:荆宏政、杨轩轩、邢苏阳、刘亚溪、王冰玉)

   昵称:迷你飞行器

  学名:无叶四翼飞行器

  该团队以安全、高效、节能为核心,设计出一款应用于娱乐和野外巡检的无叶四翼飞行器。该飞行器主体由圆柱基座与四翼组成,拥有3D打印的骨架,周身以轻便的EPP材质包裹。在安全方面,无桨和保护罩的设计,防止了意外情况下暴露的桨叶对人造成的伤害。

  在高效方面,隐藏在圆柱基座中的涡浆可产生最大22km/h的风速,产生的推力更大,且工作效率更高。它的高效还体现在冲击气流也可被气体流通的通道有效约束,气动效率高。而在节能方面,独创的四翼,其飞行时空气阻力也更小,产生的升力更大。

  (团队成员:游韩、金仁标、张梦颖、陈伟耀、孙诚昊)

  昵称:“水上漂”

  学名:仿水黾机器人

  该团队由水黾而感,制作了仿水黾机器人。采取独特的齿轮机构与四杆机构。齿轮机构可以实现机器人腿部的上下运动,而四杆机构可实现前后运动,从而进一步实现该机器人对水黾划水动作的模仿。除此之外,机器人支撑腿上所采用的EVA泡沫,吸水率极低,密度小,具有优良的漂浮性,为机器人提供稳定的浮力,以便于进行水上作业。产品市场前景广阔,可以作为一个水面的搭载平台,搭载多种小型设备,进行水面的检测侦查工作。

  (团队成员:吕佳文)

  昵称:“生命之源”

  学名:光电复合净水设备

  该团队在对我国制药污水现状与处理方法的总结调查后,设计了光电复合净水设备。该设备在外加电源和光照的联合作用下,通过二氧化钛提高污水降解效率。该产品有着较高的成本优势,使用寿命长并且机械强度高,跟同类的传统电极相比降解效率和电流利用效率更高。

  对于项目的发展规划,目前先定位在制药和印染有机污水的处理,对于5年内的发展,进行了比较详细的布局,远期的战略是由细到精再到泛。

  (团队成员:张珂皓、赵新阳、李智强、孙定安、吕浩斌、赵帅)

  二等奖

  昵称:汽车的绿色世界

  学名:Future-barn生态车库

  为实现生态化,于泳团队设计的这一车库主要是用单片机控制电动机,以带动剪叉式升降机,从而实现车库上升与下降的。当车库无人停车时,远远望去,这一车库就是一座生态花园;当有人想要停车时,只需用车钥匙或手机端APP协同控制电机,就可以实现花园到生态车库的转变。

  这一车库目前已有水量检测、火灾报警、烟雾报警和警局报案等多种功能,配备紧急供电设备和防漏水装置。此外,车库内设置了避免在车库升降时发生意外的语音提醒。同时,车库内部还设有红外检测,可以检测到车内的被困人员或动物,并及时发出警报。

  谈及未来发展,该车库未来必然是立体式、地下式相结合的多元化的停车方式,并且希望能够实践到社会中去。

  (团队成员:于泳、翟亚东 郭美媛 陈泓霖 朱荣燕)

  昵称:汽车的安全屏障

  学名:防落水与报警的汽车装置

  陆淼团队所研发的这一装置的外形和普通汽车是一样的,不同的是,他们结合车门中空的特点,运用浮力圈原理,把充气气囊放置在车门内部,同时在车门外部采取合页的形式。当汽车受到落水后,水位传感器控制电子锁开启,配合方向盘处常开的机械锁,启动整个装置,使合页被弹起,充气气囊被打开释放。

  总的来说,这一装置主要涉及充气气囊技术、通讯技术和传感器技术等三种技术,兼具浮力圈、警局报案、闪光灯和蜂鸣器等四种功能,拥有自动报警定位系统、气囊技术创新应用、高度集成化等三个创新点,使该装置达到降低事故死亡率和财产损失的这一个终极目的。

  (团队成员:陆淼 宗文萍 王政乔 段航琪 邓昱)

  昵称:玩具机器人

  学名:基于自适应模糊算法的独轮机器人

  自适应模糊算法其实就是通过机器人身上的角度传感器,将数据返送给主板,通过主板算法运算,传送命令给两个电机传送命令以控制平衡的一种操作。与传统的线性算法相比,这一算法的控制效果更好。

  创新:第一,它有且仅有一个轮子与地面接触,该轮子既为驱动轮又为承重轮,占地面积小,轻巧灵便。第二,它运用惯量轮进行侧向平衡,节能环保,能耗低。第三,它的电机控制采用自适应模糊控制算法,适应力强,健壮性强。

  除了创新,万超团队还特别注重用户体验。万超团队特意为机器人设计了包含近百个表情的表情库。万超团队还利用它的面部显示屏设计了一些一些小游戏。

  提及进一步的打算,将继续增强它的人机交互能力希望它进入市场后能得到儿童们的喜欢。

  (团队成员:万超 秦刘通 李志洋 叶自龙)

  创新驱动,智造未来

  期待郑大学子在

  全国科研竞赛中继续努力获得佳绩

  为你们加油

  撰稿:袁艺铭 徐杭艳 李林翰 许晴

  图片来自受访者

  部分内容来自郑州大学学生工作公众号


编辑:王佳