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快来PICK你心目中的最佳“挑战杯”作品!(​科技发明制作类)

Writer: admin Time:2022-10-10 Browse:151

  根据校团委、科技处、教务处、创新创业学院联合印发的《关于举办第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛校内选拔赛的通知》(理工团字〔2022〕22号),经院赛选拔推荐,共收到各学院(学部)推荐作品88件。经“挑战杯”校赛评审工作组初步筛查、专家网络评审两个环节,最终评选出36项作品(其中,自然科学学术论文类6项、哲学社会科学类调研报告和学术论文10项)入围校赛终审答辩环节。

  为了在校内营造浓厚创新创业氛围,本次比赛根据作品分类设置“最佳人气奖”网络投票环节,本次网络投票仅为宣传展示我校“挑战杯”优秀作品,结果不计入终审答辩成绩。根据投票结果,票数最高的科技发明制作类作品、学术论文和调研报告类作品(含自然科学学术论文、哲学社会科学类调研报告和学术论文)将荣膺“最佳人气奖”,并分别奖励金额800元。

  本作品复合组装纳米TiO2、纳米二氧化硅和润湿流平剂SF-645得到一种全新的高稳定性、自清洁的“二氧化钛/二氧化硅/润湿流平剂”(TSR)中性复合防护功能涂层材料。润湿流平剂可使有机建材表面从疏水性变为超亲水性,从而自清洁性能得到提高;二氧化钛为光催化活性物质并且能够吸收紫外线,催化分解污染物,减少有机建材受到紫外线的辐射;中性的复合防护涂层可以大大减少对有机基底的腐蚀,延长材料的使用寿命。

  高尔夫运动因材料制造成本高,球杆和球头结构设计不灵活等原因导致球具成本高、运动成本较高,难以进一步向大众推广。针对当前高尔夫运动成本高的问题,团队设计了一种开合式高尔夫球头及球杆。从材料设计上通过添加高含量的铝元素与痕量的稀土元素,结合稀土加碳共渗表面处理技术,使得钢质球头具备低密度(≤6.69 g/cm3)、高表面硬度(大于50HRC)、高耐蚀和耐冲击的特点。在结构上,采用球杆、配重块、打击面板、承重块四部分开合式设计,按需求进行组合可以满足不同使用人群的不同使用场景需求。

  结合材料与结构设计,可大幅降低目前高尔夫球运动的入门成本,让运动更普及。

  本作品设计了基于碳纳米管及其宏观薄膜的柔性电池与柔性热电相结合的柔美热电体系。碳纳米柔性可折叠电池具有超轻、超柔、可穿戴、能量密度高和无污染等特点;碳纳米管优化的柔性热电器件具有柔性可穿戴、“零碳排放”及将人体部分流失的热量转化成电能等优点;将热电器件的“温差发电”和“电制冷”效应与柔性电池的储能相结合,实现了自供能;辅之以电子皮肤、体感监测和智能控制等模块,打造出全新的绿色智能健康一体化穿戴理念。

  近年来,随着无人机技术的提高,无人机产业快速发展,随之而来的是无人机“黑飞”、“滥飞”事件连年高发,对国家公共安全和社会秩序稳定带来极大威胁。因此,无人机反制技术具有重要的战略意义。

  本项目研究设计了一种针对入侵无人机声学追踪与反制拦截系统,采用近端、远端和移动端相结合的多维控制方式,对目标空域内的入侵无人机进行识别、检测、预警、声学定位、云台跟踪,随后,舵机平台对入侵无人机进行实时瞄准,采取反制与拦截。同时,通过WIFI组网,实现多终端数据实时云共享。

  本系统设备成本低、精度高、控制灵活、使用方便、便携,适用于多种复杂场景,拦截效率高,并能实现全天候运行,具有良好的市场应用前景。

  随着防控疫情的常态化,人工消毒具有消毒人员所处的工作环境恶劣、存在一定病毒感染的风险,工作效率低下等弊端已经在很大程度上不能满足当下防疫。纵观国内外,防疫消毒车是继人力消毒外的又一高效,便捷的消毒方式。我们团队所研制的防疫消毒车集消毒,口罩识别,行人距离检测等功能于一体且价格低于同类市场上的防疫消毒车。防疫消毒车基于ROS操作系统,具有 MTCNN框架检测人脸,自主设计轻量级口罩识别模型GCNET,通过YOLOV5和深度相机,将极坐标转换为世界坐标,实现精准的社交安全距离测量。因此,我们的防疫消毒车是集多功能于一体的,具有轻量化、价格低等特点。

  团队成员:、吴子钰、曾倩、朱迪、余洋洋、赵佳祥、陈奀兵、常家宁、辛旺、刘一鸣

  基于传统耳机存在的易遗失、不便携、充电繁琐等痛点,本团队以一体化、便携化、轻量化为核心设计理念,设计了一款与手机一体化的蓝牙耳机。

  采用自研的OTG转接头将手机与耳机联系在一起,直接删减了耳机舱,实现耳机的收纳与充电都和手机相结合,真正解放双手,高效便捷。本团队还构建了完整的创意闭环,提出的蓝牙耳机与手机壳及其衍生产品的便携式整体解决方案,促进蓝牙耳机便捷一体化转变,从而满足不同消费者的个性化需求,实现手机数码产品的差异化竞争。

  新能源汽车是碳达峰、碳中和战略的重要支撑,其核心技术之一是汽车悬架系统的轻量化、智能化。连续可调阻尼减震元件是新能源汽车智能底盘核心部件,其设计与匹配对交通电动化、轻量化及落实双碳政策具有重要意义。本团队打破了国外的技术垄断,研发设计出了具有自主知识产权的智能磁流变式空气复合减震器,产品融合了空气弹簧与磁流变液的双重优点,实现了智能磁流变减震器毫秒级快速响应,阻尼无级可调且可调阻尼范围高达十倍以上,推动智能磁流变减震器国产化,为解决我国新一代减震器“卡脖子”技术提供技术支撑和创新驱动力。

  本团队针对乌贼的部分结构以及运动特点进行模仿设计,设计出了这款仿生乌贼的水环境监测无人机,它具备有灵活稳定、轻型低耗的游动特点,能够进行灵活的前进、转弯,同时也可自由的上浮下潜并轻松控制下潜深度。而且该无人机还配备有多组传感器、信号传输器和摄像头,能够将水体的深度、酸碱度、影像等数据实时传输,具有水质监测、水域勘探等功能。

  现有救援机器人由于废墟内部环境复杂未知,无法直接抵达被困人员身边,为他们提供帮助。团队针对这一问题,利用软连续体机器人的柔顺特性结合纤维干扰变刚度技术的刚柔转换,提出了一种能够进入复杂未知的废墟内部向内部被困人员输送补给,从而延长救援时间、提高救援成功率的救援软体机械手。

  仿生蝎子机器人是基于蝎子仿生原理而衍生出的六足机器人,该产品具有运动灵活、稳定性好、环境适应能力强等特点,巧妙地采用基于ROS的slam的激光雷达技术生成地图,勘探矿洞内地形环境;建立矿石样本数据库与创新设计机械爪,实现自主采样;内部装载危险气体浓度传感器,监测矿洞中危险气体浓度。该产品将地质勘探、语音交互、采样、气体监测多功能进行创新融合,在矿山爆破后能够代替勘探人员进入复杂的环境,完成危险的勘探工作、检测矿洞中的气体并采集矿石样本,保障矿山工作人员的安全。

  为实现医疗检测设备家庭化、移动化、小型化、智能化,并有效监控用户的健康情况,从而降低我国心血管病的发病率和死亡率。本团队设计并实现了一款基于深度学习和嵌入式平台的便携式自诊断智能心电仪,可实现心电数据采集并进行诊断的功能。

  本作品具有三大创新点:1.可实现多种疾病的智能自诊断。2.应用强大的高性价比国产硬件运算平台——全志H6。3.可实现离线或在线的自诊断功能。

  目前市场上的加湿器饮水机空气净化器单品缺势明显,基于市场需求结合团队创新,本团队自主研发了集加湿器和饮水机于一体的二合一产品,该产品小巧便捷、融合超静音技术和新创纳米膜技术,可瞬间将水加热至100摄氏度,同时采用独特的温控模块,可根据用户需求将水加热至任意温度,特别适合广大青年群体,应用场景有:宿舍、办公室、酒店、公寓等。本团队根据市场调研并结合市场需求,在二合一产品的基础上进行产品迭代,技术创新研发出了集加湿器、空气净化器、饮水机于一体的三合一产品,更采用先进的模块化设计,既能一机多用,又能单品单用。该产品操作简单,且省电省水,具有智能控湿控温、物联网智能控制等功能,适用于客厅、学生寝室宿舍、办公室、酒店、空调房、健身房及商场等。本项目的开展基于提升国民健康生活水平以及生活品质的关键点,适用范围广,目标客户广泛,本团队将深扎智能家居行业,引领智能家居变革新时代。

  项目是针对目前常用的随身携带的小微物品进行消毒。机器进行强化学习,通过摄像头对消毒的物品进行智能识别和分析,自动选择适合的、不损伤物品的消毒方式进行消杀。机器整体智能化程度高、能耗低,安全可靠,消杀彻底。可适应家庭、企业、学校等各类场所。

  支撑竹阵列运动养生睡眠床以绿色及健康养生为理念,结合中医穴位的专业知识,依据中医理论,疏通脉络,刺激穴位达到“通则不痛”的目的。通过中医穴位按摩系统,唤醒人体机能,提高身体免疫力,达到预防及缓解疾病的效果,同时以舒适的定点按摩方式放松全身,从而提高睡眠质量,解决了大部分人群的失眠问题。团队基于人体脉络,布局竹钉,通过设置竹钉升降机制,模拟五大系统常见病症点按疗法,刺激保健大穴,最终达成保健与按摩效果。

  随着社会消费的转型升级,带动了快递包装行业规模的指数级增长,但快递的过度包装及回收率低等原因也造成了垃圾成灾等问题。根据数据显示,我国快递业每年产生超过900万吨纸质废弃物和180万吨塑料废弃物。同时,用户信息泄露问题使得骚扰电话不断,这也对人民群众造成了严重困扰。

  鉴于此,本团队经过总结,开创出一款可回收且保密性好的PLA快递包装盒,可循环、可降解。同时,为了减少信息泄露问题,我们在盒身印刻二维码,用户信息加密存储,通过这种方式,在大数据时代,有效地保障了用户私人信息的安全。

  宿舍床铺质良莠不齐,存在着学生坠床、床铺起火、寝室私密性差的问题。团队设计出以安全智能私密床铺装置为核心的创新型智能化寝室床铺,采用优质、环保、安全、健康、防火的材料用于制作符合学生群体特性的实用配件,结合物联网控制、APP管理、智能面板交互技术,打造舒适方便的操作管理系统。

  本项目是采用物联网技术将硬件车位锁与软件APP结合于一体的智能服务系统。具有很广阔的应用前景。车位锁利用内置红外传感模块对车位的状态信息进行监测,并将该状态信息发送至服务器端进行处理,采用Servlet方式与软件端进行交互,springMVC框架和EDP透传协议与硬件进行交互,实现停车位上车位锁的升降和停车位的管理。其可用于降低社会车位管理的人力资源,提高管理的效率,同时大量私有车位空闲时间段信息在APP上的共享,可以极大地弥补社会停车位的不足,提高车位分时共享率,对新时代构建和谐社会具有极大的现实意义。

  团队成员:方鑫、张朔、徐晓丽、李嘉康、夏华婷、余超、陈晓锋、曾冲、陈郅隆、段安安

  矿产资源是人类社会赖以生存的重要物质基础,是国家安全和经济发展的重要保证。而磨矿是矿产资源开发过程中重中之重的作业! 矿山企业都知道磨矿细度的重要性,但重视程度远远不够。国内95%以上的矿山企业入选细度都存在问题,主要是因为磨矿作业管理不系统、不精细导致磨矿效果不理想,从而造成有用矿物过磨或欠磨、磨矿效率低、能耗增大及磨矿成本增加,致使大量有价矿物不能有效地回收,出现选矿回收率低下、产品质量不佳、综合收益低等问题。全国矿山企业因为磨矿作业不合理每年造成的资源损失多达上千亿元。为了改善钢球磨矿的痛点,本团队另辟蹊径,从磨矿介质入手,着手解决钢球磨矿带来的电耗高、材耗高、过磨严重的三高难题,首创陶瓷球磨矿新技术,将引领磨矿技术革命。

  针对现有离子型稀土矿山氨氮废水处理技术存在脱氮效率低和处理成本高的问题,我们研发出了一种新型节能高效脱氮系统(P-Anammox)和首创高效脱氮菌富集技术。P-Anammox系统突破了低氨氮浓度下稳定实现亚硝酸盐高效积累及自养脱氮,减少电量和药剂消耗,废水处理综合成本降低55%;并且首创高效脱氮菌富集技术,克服了高效菌在低氨氮废水中难以自然富集的难题,三种高效功能菌协作,实现氨氮和总氮去除率分别提升16%和45%,出水达Ⅲ类水质标准。

  团队成员:余晨颖、徐俊哲、敖怡婷、武俊杰、张世哲、胡文锋、宋哲宇、董志眺

  本项目涉及一种离子型稀土矿山生态护坡结构,我们对植物根系对原地浸矿后离子型稀土矿边坡的固坡效果及加筋效应研究,揭示了各因素对植物固土护坡的影响规律,在此基础上,用竹子做成生态护坡格构框架。通过植物根系的力学效应和植物茎叶的水文效相结合,实现了边坡生态防护的固土护坡功能。它可以消除离子型稀土矿山边坡整体及局部失稳的安全隐患,提高边坡土体力学性能,在防治滑坡的同时兼有生态功能,具有护坡结构简单、易于制作、施工方便、绿色环保、生态环境效应好、工程造价低的特点。

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