本站訊（通訊員 王磊）2022年6月15日，以“交叉融合，智創(chuàng)未來”為主題的第二屆“新工科”本科生畢業(yè)設(shè)計大賽決賽在天津大學(xué)以線上會議的形式順利召開。

天津大學(xué)副校長鞏金龍、天津大學(xué)教務(wù)處副處長夏淑倩、王建榮、天津大學(xué)機械工程學(xué)院黨委書記孫月海、天津大學(xué)機械工程學(xué)院副院長孫濤、柯燎亮、天津大學(xué)機械工程學(xué)院黨委副書記劉岳，機械學(xué)院各學(xué)科負責(zé)人和責(zé)任教授，廣州數(shù)控設(shè)備有限公司技術(shù)中心主任江文明，東軟集團公司高級副總裁王立民，來自西安交通大學(xué)、西南交通大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)等高校以及廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、東軟集團、天津市松正電動汽車技術(shù)股份有限公司、天津天發(fā)水電總廠有限公司等13個單位共15名評審專家，以及進入決賽的百余名參賽畢業(yè)生共同參與了大賽開幕式。

圖1 大賽會場

天津大學(xué)機械工程學(xué)院副院長孫濤主持會議，首先介紹了大賽的組織工作。本次大賽到6月2日報名截止時間，共收到來自北京、遼寧、江蘇、河北、山東、廣東等全國18個省市，包括北京航空航天大學(xué)、東南大學(xué)、東北大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等28所高校，共計201項228名參賽選手報名參加。通過專家函評，最終有38項個人項目，17項團隊項目進入決賽。

天津大學(xué)副校長鞏金龍在致辭中首先對參與本次大賽的所有畢業(yè)生、指導(dǎo)教師和專家評委表示感謝，對大賽的組織工作給了高度的肯定。在天津大學(xué)新工科2.0方案建設(shè)的大背景下，第二屆“新工科”本科生畢業(yè)設(shè)計大賽，體現(xiàn)了“融合、共享、創(chuàng)新” 的新工科改革理念，預(yù)祝大賽圓滿成功，希望同學(xué)們充分發(fā)揮各自特長，展現(xiàn)出當(dāng)代本科畢業(yè)生的風(fēng)采。

天津大學(xué)機械工程學(xué)院黨委書記孫月海在致辭中回顧了本項賽事，“本科生畢業(yè)設(shè)計大賽”是天津大學(xué)機械工程學(xué)院發(fā)起、組織并承辦的一項重要賽事。2021年，伴隨新工科建設(shè)“天大2.0”方案的頒布，“本科生畢業(yè)生設(shè)計大賽”繼續(xù)在全國范圍內(nèi)擴大影響力并更名為“新工科本科生畢業(yè)設(shè)計大賽”。本屆大賽為第二屆，以“交叉融合，智創(chuàng)未來”為主題，旨在促進跨學(xué)校、跨學(xué)院、跨學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹?shù)墓こ虘B(tài)度，分析和決策能力，設(shè)計和建造能力，初步形成面向未來的工程創(chuàng)造和創(chuàng)新能力。通過團隊項目培養(yǎng)學(xué)生分工合作、項目管理、領(lǐng)導(dǎo)與執(zhí)行能力。

天津大學(xué)機械工程學(xué)院副院長柯燎亮任評審專家組組長。大賽決賽分為3各組，其中2個單人項目組，1個團隊項目組展開。參賽者精心準(zhǔn)備的答辯材料，精準(zhǔn)陳述，答辯過程中與專家評委深入探討，闡述各自項目創(chuàng)新點以及通過畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)的工程應(yīng)用效果。

圖2 答辯過程

經(jīng)過一天答辯和評審，評審組最終在入圍決賽作品中評選出：

個人項目一等獎2項，二等獎4項，3等獎8項。

團隊項目一等獎1項，二等獎1項，3等獎4項。

在獲獎作品中，個人一等獎項目《基于云邊協(xié)同與大數(shù)據(jù)預(yù)測的易爆品倉庫巡檢機器人》由來自西南交通大學(xué)的汪世杰在郭鵬老師的指導(dǎo)下完成。該項目針對軍工、能源、化工、食品等存在燃爆風(fēng)險的倉庫，通過對“巡檢機器人搭建”、“基于云邊協(xié)同的運動決策和異物檢測”、“基于大數(shù)據(jù)的倉庫預(yù)警”等任務(wù)的研究，實現(xiàn)了遠程主機和現(xiàn)場機器人的協(xié)同狀態(tài)檢測和預(yù)警，并通過協(xié)同優(yōu)化的方法，將復(fù)雜任務(wù)部署上云，邊端僅負責(zé)少量簡單任務(wù)，因此邊端可以使用低成本的簡單機器人，從而解決了高成本機器人集群帶來的資源浪費、功能冗余、調(diào)試?yán)щy等問題。

圖3 個人一等獎《基于云邊協(xié)同與大數(shù)據(jù)預(yù)測的易爆品倉庫巡檢機器人》

個人一等獎項目《基于慣性傳感器的步態(tài)識別和外骨骼助力控制策略研究》由來自天津大學(xué)的張越在劉建斌老師的指導(dǎo)下完成，該項目針對下肢外骨骼的設(shè)計和控制方面進行研究，通過對“下肢外骨骼硬件系統(tǒng)搭建”、“下肢外骨骼控制系統(tǒng)設(shè)計”、“基于機器學(xué)習(xí)方法的步態(tài)預(yù)測方法”等任務(wù)的研究，設(shè)計出一種基于慣性測量單元（imu），能夠?qū)崿F(xiàn)軌跡控制、主被動跟隨控制和預(yù)測控制的下肢外骨骼機器人系統(tǒng)，通過機械設(shè)計、自動化控制與人工智能相結(jié)合，實現(xiàn)了下肢外骨骼機器人對穿戴者的助力，有效降低了穿戴者的負重感，可以被應(yīng)用于助老助殘、醫(yī)療康復(fù)、民生、軍事等領(lǐng)域。

圖4 個人一等獎《基于慣性傳感器的步態(tài)識別和外骨骼助力控制策略研究》

團隊一等獎項目《柔性翼水下滑翔機——蝠鲼》由來自天津大學(xué)的魏子都、杜龍飛、覃曉斌、賈愛虎、孫銳和傅云龍團隊完成。該項目依托2021-2022年度中加（天津大學(xué)-卡爾加里大學(xué)）合作畢業(yè)設(shè)計（論文）項目，通過與加拿大卡爾加里大學(xué)相關(guān)團隊的合作，設(shè)計研制了兩款基于tensegrity柔性翼的仿蝠鲼機器人，并完成了兩臺樣機的生產(chǎn)制造（1臺已提供給卡爾加里大學(xué)the schulich manta-ray robot team）。天津大學(xué)團隊通過“共振下柔性翼推進性能研究”、“基于運動學(xué)分析的柔性翼驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化”、“基于動力學(xué)分析的柔性翼設(shè)計優(yōu)化研究”、“仿蝠鲼機體水動力特性研究”、“仿蝠鲼航行器控制系統(tǒng)設(shè)計”和“仿蝠鲼機器人姿態(tài)運動控制研究”等任務(wù)的研究，通過反饋信息優(yōu)化設(shè)計，對第一款樣機進行了詳細設(shè)計的優(yōu)化，以及全流程裝配測試，最終完成了水池試驗，實現(xiàn)了仿蝠鲼機器人每撲翼1次前進至少1個身長的運動，同時還實現(xiàn)了樣機的滾轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)和俯仰運動。

圖5 團隊一等獎《柔性翼水下滑翔機--蝠鲼》

“交叉融合，智創(chuàng)未來”，期待著和大家在明年的下一屆新工科本科生畢業(yè)設(shè)計大賽的賽場上相遇！

（編輯 劉延俊 徐源雪）