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山东大学生科技节脑洞大开
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山东大学生科技节脑洞大开

2019-11-17 16:02 主页 来源:未知
山东大学生科技节脑洞大开

5G时代来临,却仍会有一些地方信号无法抵达,这种情况下如何解决上网问题?

为了检修管道,城市道路常常被“开膛破肚”,有没有一种设备,可以精准定位?

喜欢爬虾的肉质鲜美,却害怕它的坚硬外壳,因为一不小心就可能被扎到手,这个问题有没有办法解决……

11月16日,山东省第十一届大学生科技节-首届科技馆展品创意与制作设计大赛在山东建筑大学举行,来自全省18所高校的168件作品参加决赛。

这些作品里,不仅有自动去爬虾壳的创意作品,还有“LED灯光上网”、“管道检测机器人”等,甚至有“无人驾驶汽车”。学生们的脑洞大开,让记者大饱眼福。

爬虾好吃不好剥,他们设计出“虾蛄自动取肉装置”

“虾蛄又叫爬虾、‘皮皮虾’,名字非常可爱,吃起来肉质鲜美,但这种虾的虾壳坚硬、有刺,剥起来特别费劲,一不小心就会扎到手……”

魏文胜,山东建筑大学机械电子工程学院研二学生,这次带来的作品“虾蛄自动取肉装置”是他和李鑫、于永鹏在陈继文、牛山老师的指导下设计出来的。

“李鑫来自青岛,喜欢吃海鲜,尤其是爬虾。”魏文胜说,尽管网传各种爬虾剥壳技巧,但大家操作起来有时还是难免被扎伤,“对这种虾还是又爱又恨。”到目前为止,市面上还没有一种自动化去皮皮虾虾壳的工具,“魏文胜”们决定试一试。

“我们一开始想先去头、不去腿,但在实验中发现,如果不去腿、直接去头,会影响后面的取肉质量。”经过不断优化,魏文胜和团队成员最后形成了先去腿,再去头、再去壳的方案。最终参赛的作品“虾蛄自动取肉装置”,是由去腿组件、去头组件、去皮组件、防护罩和收纳组件组成。虾蛄通过去腿组件切除其腹部的腿,而后去头组件切除其头部,在由去皮组件切割虾蛄外壳的两侧,将顶部与底部的外壳分离,最后由取肉部件取出虾蛄肉。

说起来容易,做起来难。单说“虾蛄去腿”吧,去腿组件就包括传动带、传送电机、滚刀电机、滚刀、带轮、去腿底座、传感器。“将虾蛄尾部向前放入去腿组件入口后,传送电机启动,传送带夹着虾蛄运动到滚刀口;去腿底座上开有三个槽,与三个滚刀位置对应,滚刀上均匀分布的多个刀刃,刀刃朝向与虾蛄传送方向相反,滚刀电机启动后带动滚刀运动切除虾蛄腿;去腿步骤完成,而后传送到去头装置。”经过去腿、去头、去皮,第四步才是取肉。四个步骤环环相扣。最后通过夹刀等组成的取肉组件的工作下,虾蛄肉由于惯性脱离虾蛄外壳,再通过几个环节,将虾蛄放入收纳盒。整个设计十分巧妙。目前该装置已经获得国家实用新型专利。

魏文胜说,他们设计的“虾蛄自动取肉装置”,可以实现自动化去皮取肉,能够解决人工去皮取肉效率低、容易受伤的难题,而且结构巧妙,取肉速度快、效果好,能够最大限度减少对虾蛄肉质的损伤和浪费,提高加工效率。如果有企业感兴趣,可以联系他们,完成后续转化。

除了魏文胜们的“虾蛄自动取肉装置”之外,山东建筑大学的林朵朵也带来一款接地气创意作品——板栗去皮机。

“我们平常都喜欢吃栗子,但不管是生栗子还是熟栗子,都不太好剥。所以就想着能不能设计一种工具专门剥栗子皮,包括外面的壳和里面的那层皮。”林朵朵介绍说,她们设计的“栗子去皮机”主要是通过两个步骤实现去皮的,“首先通过铣刀搅动和挤压,先去掉板栗外表皮,然后通过砂纸磨擦,去掉内皮。”不过,与魏文胜的“虾蛄自动取肉装置”相比,栗子去皮机目前还处在创意阶段,尚未进入实践环节。尽管如此,这种用来解决实际生活问题的小创意,也体现了大学生的勇于探索。

山东建筑大学张敬凯带来的 “吊轨式自动送餐设备”,任孟斌带来的“仿生型自动取放书机器人”等,都是实用型创意作品,让人不禁感叹青年大学生的思维活跃、“脑洞大开”。

无需WiFi信号,LED灯光也能上网

无需4G或5G,也不需要WiFi信号,只要有LED灯光,就能够随时随地实现上网。这是中国石油大学(华东)李迎春带来的作品“灯光上网”为我们描绘的美好画面。

李迎春告诉齐鲁晚报·齐鲁壹点记者,她们的作品“灯光上网”是基于可见光通信技术,设计并制作的一种演示利用照明LED灯实现上网的装置,可以实现音视频信号的实时传输和手机端的实时接收播放,完成多移动终端的可见光互联,视频传输率可到200KB/s以上。

“无论是3G、4G还是5G,甚至是wifi,无线信号的传输都有局限性,也就是电磁盲禁区,比如在大型地下车库、飞机上、矿井等地方,就会遇到无线信号传输障碍。”李迎春说,这种情况下,就可以通过光束来传输信息,传输速度还是很快的,“比如5G每秒可以传1G,相当于下载一集电视剧,LED可见光每秒可传10G,相当于下载一小部电视剧。”

由山东建筑大学王春雨带来的参赛作品“智能化周界安防系统(DVS)”,则有点儿像人的“感知神经系统”,可用于油气管线等地下管道的入侵监测,“如果有人意图对管道进行破坏,管道长度在40公里左右的话,我们能够将入侵位置定位到两米范围内。”当然,管道长度如果小于40公里,定位会更准确。

王春雨告诉齐鲁晚报·齐鲁壹点记者,智能化周界安防系统(DVS)是基于分布式光纤振动监测技术,通过布设于设防区域的光纤(缆)中的光对触及或通过承载物(如墙壁、覆土、围栏等)的环境应力感应、分析,经信号提取、波形分析及智能化的行为判别,实现入侵监测,并可以联动视频、声光等设备,真正实现全方位、全时段的入侵监控。“电子信号到不了得地方,光纤可以做到。”

无人驾驶“智能汽车”安装了12只“眼睛”

整场比赛最令人瞩目的作品非山东建筑大学崔长青带来的《斯柯达无人驾驶》莫属。这辆摆在赛场外的智能驾驶汽车一亮相就引起了大家的关注。

崔长青告诉记者,斯柯达无人驾驶系统是基于斯柯达某款汽车基础系统,通过感知模块、分析模块、控制模块等部分分工协作,获取和处理道路环境信息,得到本车和周围物障的位置信息。及时更新车辆和障碍物的距离速度等信息,进而提供车辆控制决策相关数据,从而达到无人驾驶的效果。

崔长青说,无人驾驶其实就是对驾驶员的操控任务进行分解,分解成五官、四肢、大脑等,通过感知模块、分析模块、控制模块等部分分工协作。“像外部信息的采集,主要靠的是摄像头、激光雷达、超声波、雷达、GPS等实现的。”崔长青透露,为了保证智能车辆的安全运行,这辆智能汽车上一共安装了12个摄像头,“用来判断本车和周围物障的位置信息等”。

据介绍,目前的“智能驾驶”还只能是“驾驶助手”,可以与人工切换,在驾驶员累了的时候可以交给智能驾驶,但遇到紧急情况,智能驾驶还是没有大脑那么理性,“需要人工接管”。崔长青说,毕竟从“新司机”到“老司机”,也是需要不断学习的。

除“智能驾驶汽车”外,赛场上还涌现出“城市游骑兵”无人皮卡车、“智能快递收捡系统”、“智能物流搬运车”、“智能卷帘大棚系统”、“针对独居老人安全问题的智能家居系统”等一系列智能化作品,创意之精彩,令人赞叹。

168件作品参赛,44项获一等奖

据介绍,此次大赛是由山东省科协、山东省教育厅、团省委、省发改委、省工信厅和省人社厅联合主办,山东省科技场馆协会、山东建筑大学承办,山东建筑大学理学院协办的,是山东省大学生科技节的比赛项目之一,旨在引导大学生积极参与科学普及、提高全民科学素质,激发大学生创新精神和创业热情,构建大学生科技创新第二课堂,展现学生的时代风采。

来自全省18所高校的168件作品参加决赛。大赛设创意类和设计制作类两类作品分别评奖。评审组由来自省科技馆、省教育学会、省工程师协会以及全省高校的21位专家组成。创意类作品通过PPT文件、动漫动画、纸质制图,达到了图文并茂的效果;设计制作类作品通过手工、机械等方式方法制作实物或实物模型,两类作品涵盖了各种高科技领域。

大赛分成7个分赛场,制订了科学客观的决赛评比规则,保证了大赛的公平公正评审,经过紧张激烈的比赛,共评选出十个优秀组织单位、一等奖44项、二等奖60项、三等奖64项。其中包括:斯柯达无人驾驶系统、智能化周界安防系统(DVS)、移山造海等优秀作品。