厉害了我的ZZUer | 用发明赢得“国际之最”!

郑州大学新闻中心记者团2022-05-11 06:18:09




2017年11月24一26日

第十一届国际大学生iCAN创新创业大赛

国际创新论坛

在北京昌平区政府和高新区管委会大力支持下

在三一产业园隆重举行

有来自国外的18支创新团队

和近600支国内创新团队

参加展示交流、进行比赛


参赛项目内容涉及

智能生活、智能交通、健康监测等多个领域


喜  报


郑州大学代表队

共有 16 项作品入围总决赛并获奖


一等奖 :2 件作品

二等奖:Crazy Ball-基于球形轮的自主导航机器人平台等 9 件作品

三等奖: 3 件作品

优胜奖:智能菠萝采摘机器人 等 2 件作品



基于我校参加iCAN创新创业大赛十年来

为赛事所作推广工作和取得的优异成绩

张宏选老师被推选为iCAN-中国联盟副理事长(七人之一)

除此之外 我校张宏选和赵江铭两位老师被授予“教育之星”

我校毕业生刘玉杰(北京慧荣和科技有限公司总经理助理)

崔正哲(任杭州国迈晨联机器人科技有限公司常务副总经理、浙大在读博士)

徐科飞(科斗(苏州)脑机科技有限公司总经理)

被授予“创业之星”

我校在校三年级学生董斌鑫、逯诚雷获创新之星”

我校是参赛的五百多所高校中受表彰人数最多的学校



下面我们来看看ZZUer们的部分发明成果吧


一等奖
产品名称:
水下无桨推进器及其应用

设计者:
王凯甬 董斌鑫 应前进 赵诗倩 钟发海

该装置长约50厘米,宽30厘米,高15厘米,主体部分由两个垂直的类似圆柱体交叉而成,像是一个翻转过来的螺旋桨飞机,只不过在“机翼”两侧各装了一个类似于圆环的前后贯通的涵道,该涵道就是无桨推进器。两侧的无桨推进器通过使用涵道式的机械结构对侧方水体进行微压缩,迫使水从涵道内侧的较小出口处均匀激射,沿涵道内表面的流线型曲面排出,带动涵道中心的静态水流动,从而反作用于推进器,实现较大推力。此外,该无桨推进器在设计上采用流线型涵道,能高效地将电能转化推进的动能。

目前船舶运行的动力几乎都是依靠螺旋桨,而这个四人小队所研究的无桨推进技术则给船舶运行动力打开了一扇新的大门,使无桨运行成为可能。

(通讯员:黄秀平)



产品名称:
光立方量产化生产设备

设计者:
李志洋 张峰

很多人可能想问:光立方是什么?如果说LED显示屏是灯珠焊接的2D版,那光立方就是灯珠焊接的3D版。光立方可以实现炫酷的光学效果,是很多电子爱好者的心头好。

这台焊灯机是一个长50cm、宽50cm、高42cm的长方体。焊灯机中中负责量化生产的“主力军”有两部分,一个是垂直面的焊锡设备,一个是横截面由一排形似袜子的零件组成的可双向推进的管脚折弯设备。这两个设备由各自的芯片“大脑”控制,由电机统一驱动。设备一侧的控制板能给两个“大脑”发出指令,使“主力军们”相互配合,实现量化焊接,还填补了行业空白。

(通讯员:巫彤)



二等奖


产品名称:
Creator-bot三维一体机


设计者:
吴东 徐子非  何涛 郭子兴

Creator-bot三维一体机将3D打印和激光雕刻相结合,并针对科技发烧友、手工爱好者等开发出新功能。

该产品的核心部件为中部的一个转接头,可以在上面加装不同的工作头以实现不同的功能。目前一代产品已搭载三款成熟的功能——3D打印、激光雕刻、写字。预计第三代时,将增加无线通讯功能,并入物联网,能通过电脑或手机APP对其进行远程操控和数据实时监控。

(通讯员:许晴)

     

产品名称:
一种利用太阳能的自动识别水面垃圾清理装置


设计者:
李益涵 李瑞琪 肖春阳 郑亮 王馨梦

在装置的最前端的摄像头可检测到十米内的垃圾,一旦发现垃圾,便驱动尾桨向之行进。同时在距垃圾0.3-0.5米处时,自动启动前置引水收集桨,使垃圾向装置靠近,随水流流入收集桨下,最终进入储存装置中。当储存装置集满垃圾时,垃圾收集光电门便会感受到垃圾,从而发出传感信号,装置便会按GPS规划路径返回靠岸。

(通讯员:黄秀平 魏俊杰)

产品名称:
平民价的机电式假肢


设计者:
昝鹭鸶 张晗 汤佳 张飞航 高云洹

机电”式假肢为手臂假肢,通过机械和电气功能的配合进行创新,成功达到了9个自由度,假肢整体采用3D打印技术,自身质量只有763克,最大可举起0.95千克重物。同时保证了成本平民化”。

假肢采用特定人声语音模块进行语音控制,即患者说出指令产生手臂运动。系统语音识别包含256个指令,用户可根据习惯自行安排使用方式。系统设置有“开始”和“结束”指令。“开始”指令降低了语音误识别的可能,“结束”指令则可以节约电能、增加续航时间。

(通讯员:黄秀平 王艺科 王晶晶)


产品名称:
新型医用轮椅

设计者:
武晓雪 赵蓉蓉 武雪萌 李松达 杨帆

该新型医用轮椅两端,有四个不同功能的按键;在轮椅左后方装有可伸缩式输液架;在轮椅后面,有一个引流挂钩。新型轮椅靠电力驱动,与普通轮椅不同的是,该轮椅有5个轮子,多出来的一个万向轮能够帮助轮椅“变身”成为护理床模式。

患者可以通过按轮椅两端的按键实现背垫的高度转换,从而将轮椅变成一个可躺的“护理床”。除此之外,新型轮椅还可以变身为“康复器械”。通过按键,可以使下肢各个部位的板块进行持续自动转动,骨折、脊髓损伤患者可得到腿部或脚部的持续被动训练,从而加快康复进程。

该团队还研发了一款名为“新型医用轮椅”的APP,患者可在APP上自由选择设置相应的模式、选项,当轮椅底部的类似于“大脑”的单线板接收到APP传达的指令后,将信号传达给驱动芯片,从而使相应部件进行运动、角度变换。

(通讯员:刘伟亚 巫彤)

产品名称:
掌上农场

设计者:
张屏婉雪 王鑫 祝迪 杨卢阳 王海龙

该智能花盆整体采用3D打印技术,下半部分内置大量传感器,对环境的温湿度、光照、养分进行检测,从而通过算法进行空气质量的实时监测分析,对植物给出科学的养护建议。用户通过“掌上农场”APP,便可以了解到植物的生长状态及养护建议。

智能花盆内置蓝牙和WIFI模块,通过手机APP即可与花盆相连。拍下植物照片,手机APP就可以通过植物特征自动识别品种。用户还可以通过手机APP对植物进行远程控制,植物的数据信息会实时更新上传到手机,在手机上就可以给植物浇水。除此,智能花盆还设有自主寻光系统。

(通讯员:王晶晶 王艺科)

       

产品名称:
极端环境用聚合物先驱体陶瓷MEMS温度传感器

设计者:
高于珺 王路路 朱思雨 赵豪 刘文龙

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器,主要功能就是监测温度。温度测量仪表是工业生产中应用比较广泛的一种检测装置,而温度检测温度传感器是其核心部分,对装置的运行起着举足轻重的作用。而Alien团队创新研制的MEMS陶瓷高温传感器,则是一种基于新型陶瓷材料PSNB,并具有独特的Si、Al、B、C、N五元体系的超高温陶瓷微机电系统。

同时,微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能,可以完全贴合在涡轮发动机的扇片上实时测温。既节约了资源,也降低了成本,极大地促进了航空航天设备、高速飞行器、各种车辆、生物医学以及能源化工等行业的发展。

(通讯员:郑瑜佳 熊宝露 张逸楠)

产品名称:
手语交互公共服务机器人


 设计者:
蒋帅 谢亚军 赵金华 陶一文 吕建明


手语交互公共服务机器人不仅能够翻译手语动作,而且还能根据手语本身所包含的内容对有语言交流障碍的人士做出相应的反馈,更方便的是,只需要一个小小的手势,机器人就会自动地跟随使用者,可以随时随地与使用者进行交流。
该作品与以往的手语交互机器人相比,最大的不同就是使用者可以不用佩戴任何穿戴式传感器设备,只需对着机器人的摄像头做出手势动作,就可以直接实现与机器人的手语对话。
原来,他们开发了针对手掌和手臂结合的识别判定算法,该算法能够在捕捉到手势关节的相关信息后,根据指关节的运动轨迹和姿态的序列特征对手语手势动作进行判定,同时结合了能够快速地把人物和场景分离的跟踪算法,从而实现对手语的精准识别和对身体的稳定跟踪。

(通讯员:宋钇凡 折辰慧 罗碧)

产品名称:
一种可逐点逐帧控制的荷球灯柱

 设计者:

赵连洋 穆少阳 王丰 赵英杰 任亚豪


在我国目前的荷球赛场上,用于提醒运动员进攻时间的计时显示器仍主要采用老式的LED点阵显示屏。该显示屏只能放置在场外,因此,运动员进攻时会分散注意力,影响进攻节奏。本项目利用LED灯串设计了一种用于荷球灯柱的25秒显示进攻灯柱。此灯柱以STM32F103单片机作为主控制器,利用多个RGB-LED器件WS28122B组成显示模块来进行灯柱的计时开始遥控和计时完毕的反馈工作,使得裁判员及时准确的掌控计时时间的开始与结束。

(通讯员:刘贝贝)




三等奖


         

产品名称:
智能检测情绪手环


设计者:
赵帅 赵健壮 许子涵 叶自龙 周峻辉

这款手环由两个部分组成,主机是一块外观与手表无异的液晶显示器,可以检测到人的心率和运动情况。同时手环另有两个指套与主机相连,用于检测人体的皮肤电(人的皮肤自带微弱电流,并受情绪影响而发生变化),使用者可通过液晶显示屏对皮肤电进行即时监测。主机将心率、运动情况和皮肤电三种数据收集到一起,并将其发送到通过蓝牙连接的手机上。

手机上安装的配套APP将接收到的数据进行分析,最终显示的结果也是数字,这些数字能够直观反映出使用者当前的情绪。

配套的手机APP不但可以反映人的情绪变化,其内置的语音数据库还可以识别人的语音,帮助使用者纾解焦虑情绪。

(通讯员 :刘卓一)

产品名称:
一种智能检测除藻无人船系统

设计者:
苑思爽 张元铭 杨康 田瀚中 吴凯琳

“藻安”是集智能检测和紫外线除藻为一体的无人船系统,主要应用于藻类还未泛滥的水域。

无人船分为检测舱、除藻舱和集成控制舱三部分。检测舱位于船体的前部,是系统的“侦察兵”,主要利用分光光度计原理,将样品的吸光值转化成水中叶绿素的浓度,进而反映藻类的含量。同时可以绘制藻类浓度的水域分布图。而除藻舱位于检测舱的后方,是除藻的“主力军”,利用紫外线破坏藻类细胞的DNA来起到杀菌除藻的作用。

(通讯员:盛洁 杨晶茹)

产品名称:
全自动草莓摘取蜘蛛车
设计者:
裴雷 金栋 唐红松 冯齐全 戴文元

该产品采取蜘蛛仿生结构,整体造型像一只高度有半米的巨型蜘蛛。工作原理为利用机械视觉根据颜色和轮廓分辨出成熟的草莓然后通过Delta机械臂快速定位,机械臂采摘系统接收坐标执行程序两大步骤组成。工作时,抓手部分用橡皮筋先将爪子撑起,每个爪子连出一根线与舵机盘相连,舵机转动拉紧绳子,使三个爪子合拢抓紧草莓,舵机反转借用橡皮筋的动力爪子弹开松开草莓,完成整个摘取过程。摘取爪顶端的白色板子与黑色亚克力板由Delta机械臂相连。该作品打开开关全程自动工作。

(通讯员:王淑丹 邓新宇)


优胜奖


产品名称:
基于姿态结算的水杯闹钟


设计者:
邢苏阳 马亚飞 杨轩轩 逯成雷

这个闹钟是由普通的陶瓷水杯和圆柱形底座两部分组成,水杯的底部有两个金属探头,用以感知杯中湿度的变化。

底座的直径约为6cm,高度约为3cm,基座直径略大于杯底的直径,使得杯子能平稳地放置在底座上。圆环中复杂的电路板上嵌有单片机芯片、姿态结算模块、蓝牙模块。蓝牙模块主要是负责与app的连接。姿态结算模块通过感知水杯一段时间内倾角的变化和变化速度来判断使用者是否发出了喝水的动作。单片机芯片在接受到app的指令后作出处理。

该发明使用简单,使用者只需要下载一个clock and cup的手机app,将手机与智能水杯闹钟通过蓝牙绑定,并设置好闹钟时间,就可以使用了。

(通讯员:宋钇凡 何诗弦)


文字:郑州大学党委宣传部新闻中心记者团

编辑:刘卓一 师文颂

图片来源于受访者

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