“晶体奖”科技创新奖学金是我校为激励学生努力创新、积极进取特别设立。授予在科学发现、技术发明、促进科学技术进步和科学技术普及等方面做出创造性突出贡献的优秀学生。

2021年是学校第二次评选“晶体奖”科技创新奖学金，接下来让团团带大家看看是怎样的作品突破重围获得“晶体奖”的吧。

 

面向泛在场景下的随身物品管理系统

 

 

 

学院：大数据与互联网学院

团队成员：林昕泽、徐深浩、冯楚乔、杨淋晖、余圳曦 

项目简介：

       随着现代生活节奏加快，人们花在物品管理上的精力逐渐减少，容易丢三落四，工作文件交接过程漫长而繁琐。为此，团队构建了一整套场景化的物联网云管端系统，融合超高频RFID无源标签，对物品进行管理。

物品表面贴上成本极低、薄如纸张的无源标签，设备终端对标签进行读取，上传数据至云服务器，用户通过APP与系统进行交互。

       系统提供自定义的物品搭配方案与监控服务，用户通过绑定随身物品，将监控方案录入系统，启动系统后能实时监控所携带物品是否掉落，反馈到用户终端，极大方便了用户监控随身携带的物品。

 

 

 

       项目是端到端的物联网项目，涉及软件和硬件的架构设计和数据处理流程，在一般设计时，前后端通信使用http协议，服务器不能主动推送硬件的数据流，从硬件上传的数据难以直接到达客户端。团队经过协商之后找到解决方法，最终实现了服务器能够主动的推送协议等功能。

 

一种融合云端的产品检测与自动化分拣设备

 

 

 

学院：中德智能制造学院

项目成员：李思迪、曾钰洋、吴崇林、谢泽楷

项目简介：

       在智能制造趋势的推动下，人工作业已经逐步被自动化作业所替代。在迭代的过程中，产品质量检测环节首当其冲。

      人工检测相比于机器视觉检测存在检测标准无法统一、误差大、精度低、效率低、成本高、无法长时间连续检测等痛点。结合实际生产需要，项目团队对水晶U盘、LED芯片、FPC线路板、PCB电路板等产品进行了缺陷检测研究，并结合机械设计、电气设计、自动化控制、机器视觉检测、软件开发、数字孪生、云平台前后端开发等主要技术，自行研发出了一种融合云端的产品检测与自动化分拣设备及相应配套软件。

 

 

项目设备

 

       项目针对高端制造业常见的“不停机生产需耗费人力24小时不间断监控设备运行情况”这一痛点，创新性地在云端融合了数字孪生技术，使得设备运行动作能以数字孪生的方式投放至云平台，设备的相关运行数据也会上传至云平台进行大数据分析，实现云端的可视化监管与控制，助推智能化无人工厂的建设。

 

 

软件检测效果

 

       在研发一台非标自动化检测与分拣设备过程中，涉及的知识体系庞大，交叉的学科众多，研发对于工程技术经验的依赖度较高，研发周期较长。

       而得益于学校特色的培养方案，项目成员均在行业内各大知名企业的研发岗位任职期间积累了丰富的实战经验。在项目研发的关键时期，项目成员日均工作12个小时以上。遇到不懂的知识或领域，团队成员会去借阅书籍或求助老师。

 

 

设备调试

 

       当问及有没有什么建议可以给学弟学妹们时，团队负责人李思迪告诉我们：“其实没有什么诀窍，大家都是干实事的，只是在想做的事情上努力多花时间，仅此而已。”

 

适用于Baja赛车的全时四驱传动系统

 

 

 

学院：城市交通与物流学院

团队成员：王旭垚、林泱润、陈铭亨、罗新宇、陈泽君

项目简介：

     “中国汽车工程学会巴哈大赛（Baja SAE China）”是一项由全国多个院校汽车及相关专业在校生组队参加的越野汽车设计、制造、检测的比赛。

 

 

车队成员合照

 

       本项目针对Baja赛车设计了一套全时四驱传动系统，包括布置方案、结构组成、动力匹配方法，就核心参数传动比如何设计，团队给出了一套实验方案及计算方法，采用仿真分析解决了减速器的优化设计问题。

 

 

 

       中国汽车工程学会巴哈大赛动态赛事中的各项比赛均在非铺装路面进行，赛道条件十分残酷、恶劣，包括坑地、水潭、轮胎阵、乱石堆等路况，设置急上坡、急下坡等13种障碍，且赛时正值雨季，路面附着条件更加恶劣。即使10hp（lhp=745.7W）的发动机在这样的条件下也会出现动力过盛的现象。而采用四驱可显著改善这种动力过盛，大大增加赛车的脱困能力和通过能力。

 

 

 

       在2021赛季以前，BSC赛场上基本都是后驱赛车。在考虑四驱传动系统对于比赛路况高度的适应性、规则对四驱赛车的包容性后，团队决定在没有赛事技术积累的前提下大胆创新，研发四驱系统。

本项目采用CVT无级变速器，独立设计制造二级变速系统，将开放式锥齿轮差速器、行星轮系差速器应用至巴哈赛车上，设计出一套成熟可用的驱动方案，采用软件仿真校核各零部件的强度，制造一套相对于后驱系统更为复杂的四驱传动系统。

 

通过反铁磁绝缘体向磁性绝缘体传输磁子转矩的研究

 

 

 

学院：新材料与新能源学院

团队成员：陈泽瀚、刘琳、郑鸿男、樊梓淇、李铄奇

项目简介：

       项目拟采用磁控溅射的方法，制备Pt/NiO/Tm3Fe5O12异质结，通过Pt层的自旋极化电流引起反铁磁绝缘体层的磁子对震荡，从而产生连续的磁子流，并转移到铁磁绝缘体层中。以开发一种新的方法来有效控制铁磁绝缘体层的磁化翻转，并从根本上将器件中焦耳热能耗降到极限。

 

 

论文部分图片

 

       利用反铁磁NiO层产生磁子流，利用磁子转矩控制磁性绝缘体层磁化方向。磁振子转矩是一种新的控制铁磁层磁化翻转的手段，利用磁振子转矩控制铁磁绝缘体更是一项全新的研究。

       采用磁性绝缘体来替代铁磁金属能大幅降低焦耳热的耗散，利用磁振子流来控制磁性绝缘体更是进一步降低了器件的能耗。同时该研究能够填补领域内对磁振子流调控磁性绝缘体研究的空白，在科学上具有创新性。

 

 

磁控溅射镀膜机

 

       项目成员在项目进行过程中，不仅需要学习基础理论、大量阅读论文，构思项目的创新点，更要自主设计实验、完成实验，在实验中加深对知识的理解与掌握。在撰写、发表论文的过程中进一步培养科研思维，培养科研能力。

       在实验中，有许多令人难忘的时刻，在测试其自旋轨道转矩产生效率时，一直到晚上九点多才能测出令人满意的信号，团队成员熬了整个通宵测完系列数据，最后还在实验室的天台看到了日出。

 

轨道交通工务维保XR智慧教学系统

 

 

学院：城市交通与物流学院

团队成员：黄飞龙、张希、陈在宏、郭展帆、林棕华

 

 

团队荣誉墙

 

 

团队已授权专利

 

项目简介：

       目前轨道交通检修行业的流失率较高，新入职员工数量较大，然而在隧道维检中的各种不同场景项目的培训还需要谨遵“师傅带徒弟”、“一带一演示”低效率的传统培训方法，这一直是轨道交通运营公司的痛点。

       团队研发推出的轨道交通工务维保XR智慧教学系统分为三大模块，旨在为高校学生提供虚拟现实的轨道维保学习课程体验、为轨道交通行业提供一套完整的“VR教学+MR实训+MR辅助维保”培训方案。

 

 

VR教学系统

 

 

项目流程

 

       结合虚拟现实、混合现实和姿态识别的技术，使学员在模拟现场中进行沉浸式操作学习与训练。教学系统作为实训前的仿真模拟培训，减少了大型设备囤积成本和场地占用成本。

       学员佩戴MR眼镜之后可在1:1模拟隧道进行实训，同时搭配通过光学动捕识别技术完成系统动作考评的功能需求，提高了培训效率和安全性，并能够有效节省运营公司的模拟现场构建和培训成本。

 

 

MR实训系统

 

 

MR大型设备拆解教学系统

 

       项目将虚拟仿真技术运用到维保培训，将大型设备虚拟仿真化，改变传统的平面教学模式，不受场地限制，用户随时随地可对其进行拆解学习。而MR亦可辅助轨道交通行业的员工进行维保，Kinect相机动捕姿态识别技术智能打分模块，则是更加提高了精确度和效率

       项目中的建模数据采集来自深圳地铁，真实可靠。虽然行业内各项技术已经非常成熟，但由于行业壁垒，市场上没有做虚拟现实的公司能够进入地铁，进行数据采集与建模，因此目前该项目暂无竞争对手。

 

 

1:1模拟隧道

 

       在项目开发过程中也有遇到很多问题，开发所使用的软件是课程内无法学习到的，项目成员通过制定学习计划，进行自主学习，制作较为精细的开发思维框架，明确未来的开发目标。同时，由于轨道设备模型和动画的数据采集受限，需要前往地铁隧道现场进行采集，路程较远，耗时也长。因此团队与校外轨道行业公司合作，在校内实验室搭建了一条1:1还原的模拟隧道，使得项目开发效率大大提高，也为项目产品测试提供了场所。

匠心筑梦

唯实求精

SZTUers运用所学知识与智慧

奋发图强 勇立潮头

SZTU将继续落实立德树人根本任务

推动科技创新活动蓬勃发展

 

 

编辑：校团委