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交叉创新!ZJUI2023届本科生毕业设计展举行
时间:07/06/2023 记者:俞梦悦、张旖 摄影:张旖

 

2023年6月3日,ZJUI2023届本科生毕业设计展在国际校区多功能厅举行,来自电子与计算机工程、电气工程、机械工程三个专业的2023届本科生参加设计展示。UIUC工学院院长Rashid Bashir,电气与计算机工程系系主任Bruce Hajek,土木与环境工程系纽马克讲座教授、中国工程院外籍院士Bill Spencer,土木与环境工程系国际项目主任Erol Tutumluer等代表团成员莅临参观,ZJUI院长李德纮、执行院长金建铭、副院长马皓等陪同参观。ZJUI师生代表、毕业生家长等参加活动。


 

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本次本科生毕业设计展是毕业设计课程(ECE445 / ME 470 Senior Design)优秀作品的集中展示,共7个小组参展。展示现场,同学们从选题、解决方案、技术路线、成功标准等方面进行讲解和演示。参加设计展的UIUC代表团教师就参展项目的选题导向、解决方案、技术细节、现实意义等多角度进行提问并提出了建议和更多思考方向。

 

毕业设计课程(ECE445 / ME 470 Senior Design)于2023年春夏学期开设,共150名学生修读该课程。ZJUI研究员、助理教授Mark Butala、Timothy Lee及UIUC教师Arne Fliflet、Rakesh Kumar、Chenhui Shao担任本次课程负责教师,相关专业教授担任各项目的指导教师。课程注重跨界交叉融合,要求电子与计算机工程、电气工程及其自动化、机械工程三个专业学生自由组队,并保证所有团队均为交叉团队,使同学们在拓宽知识面的同时,也培养了更广泛的工程视野,大大提升了跨界创新与整合能力。同学们通过毕业设计课程,进一步锻炼领导力和团队协作能力,熟悉真实工程问题的运作与解决方式。

 

 

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一个个创新灵动的设计产品,体现了不同专业交叉碰撞与合作产生的绚烂辉光;一组组流畅自如的汇报展示,也充分体现了ZJUI学子的综合素质和创新能力。

 

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UIUC代表团教师对同学们的创新成果和为此付出的努力给予了高度的肯定,也对未来ZJUI学生能不断迸发出更热烈的创意火花寄予希冀。

 

在2023届本科生的毕业设计项目中,“手语智能助手(An Intelligent Assistant Using Sign Language)”获最佳交互项目奖,“数控LED旋转显示器(Digital Controlled LED Rotating Display System)”获最具商业可行性项目奖,“集成于Arduino的AI驱动的天气预报系统(ML-based Weather Forecast on Raspberry Pi)”获最跨学科项目奖,“全自动T恤发射器(MARK II)(Robotic T-Shirt Launcher Mark II)”获最佳机械设计奖,西部对决机器人“(High Noon Sheriff Robot)”获导师青睐奖。

 

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一起围观获奖项目吧

 

Best Interdisciplinary

集成于Arduino的AI驱动的天气预报系统

(ML-based Weather Forecast on Raspberry Pi)

傅哲宇、漆振霆、陈炫宇、袁陈智

 

天气预报在我们的日常生活中至关重要,它使我们能够制定适当的计划,并提前为极端天气做好准备。然而,天气预报的准确性尚难以满足准确预报的需求,为了克服传统天气预报的局限性,机器学习模型在天气预报中变得越来越重要。构建一个能用于天气预测的机器学习系统能让我们分析大量的地区数据,并在周围地区实时生成更准确的天气预报。

 

对此,傅哲宇团队的解决方案主要由两部分组成。对于天气测量和数据收集,团队使用了温度、湿度和气压传感器作为主要组件;对于数据分析和天气预测,团队则应用了基于机器学习的算法。这种天气预报系统能够准确地收集温度、湿度和大气压等气候数据,并能通过运用机器学习算法来实时预测天气条件。

 

 

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Best Integrated

手语智能助手

(An Intelligent Assistant Using Sign Language)

刘瀚文、周以轲、楼海纳、陈钱中

 

智能家居配件如今在人们的家中越来越普遍,这通常需要一个带有语音用户界面的扬声器来控制私人智能家居配件。然而,对于难以说话或有听力障碍的人来说,交互式扬声器可能不是最理想的。因此,刘瀚文团队的目标是开发一种使用手语的智能助手,它可以理解手语,与人互动,并充当真正的助手。

 

 

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仿生手可以按照设计自由流畅地移动,手指单个关节的运动不会中断或被其他运动中断,实现了仿生手的耐久性和可靠性。同时,刘瀚文团队选择的边缘计算平台在运行动态手势识别模型时具有高性能,他们的机器可以立即识别不同的手语,并在没有明显延迟的情况下做出相应的手势。

 

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Best Mechanically Designed

全自动T恤发射器(MARK II)

(Robotic T-Shirt Launcher Mark II)

肖子昱、郭漠杨、丁浩、郭易详

 

该团队的项目改良自去年课程中完成的发射器项目。为了解决前期发射器设计中单发发射器需要手动装填并且只能自动调整角度和方向的问题,肖子昱的团队提出了一种改进设计。全自动T恤发射器(Mark II)能够自行发射多件T恤,而无需手动重新装载,它同时具备调整发射轨迹的能力。此外,他们还把它打造成了一种可以肩上携带的可穿戴设备。

 

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该发射器能够以可控的角度和速度准确、一致地发射T恤,整个发射过程和角度控制只需一个按钮启动和控制。不仅如此,它还建立了完善的安全机制,以防止事故或伤害。

 

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Instructor's Choice

西部对决机器人

(High Noon Sheriff Robot)

张有成、徐远、邵淑婷、潘毅略

 

如今,随着全球公共安全问题面临严峻挑战,公共场所的安保升级亟待提升。张有成团队从美国西部电影获得灵感,从而开发出一种能够应对潜在危险的机器人,它可以检测潜在的威胁,并首先拔出武器,以警告罪犯放弃犯罪;若对方继续拔出武器,机器人则会使用非致命武器将其打倒。

 

男人们站在一起

中度可信度描述已自动生成

 

为了以合法的方式实现有效的保护,他们提出了安全机器人的想法,机器人可以快速发现危险人物,并发射非致命弹药来阻止危险事件。这种机器人能够快速移动,在人类生命健康受到威胁时,第一时间打开武器,并进行准确的射击。如果对手投降,机器人则会把枪放回原位。

 

 

Most Commercializable

数控LED旋转显示器

(Digital Controlled LED Rotating Display System)

傅关抒杰、沈珂伊、金轶驰、袁晨泰

 

傅关抒杰团队的目标是开发一种数字控制的LED旋转显示系统,通过控制伺服电机来驱动带有一排LED的斗杆进行圆周旋转。通过视觉暂留现象,旋转的LED阵列可以显示任何图像和字符串。然而,这其中也有一些常见的问题需要解决。首先,要显示的图像或字符串是预定义的,不能实时更改。其次,某些组件之间的有线连接可能会限制旋转行为,并损害显示质量。

 

 

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该团队通过LED、控制电路、电机和其他部件之间简单但足够牢固的连接,来保证良好的显示和高速旋转。此外,还有另一个部分来处理用户的输入,并通过蓝牙与显示部分通信,以实时和无线的方式更新图像。在这个显示系统中,电机可以驱动LED阵列和任何必要的部件稳定、安全地旋转,保证了LED阵列处于实时控制之下并能做出迅速响应。

 

 

毕业设计(ECE445 / ME 470 Senior Design)是一门全方位、全过程地考察学生的写作能力、团队协作能力、表达能力以及最重要的综合运用所学理论、知识和技能解决实际问题的能力的课程。在课程中,同学们实现了深度跨专业组队交叉合作。这是ZJUI在引领新工科理念,培养综合化、复合型的国际化工程精英,实现多学科跨界交叉融合的创新工程教育的重要探索与实践。

 

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