
他们是西电的学子
他们普通又平凡
在西电一年一届的星火杯中
他们却用知识和汗水
创造出了不一样的作品
在上一次的星火杯专题推送中,我们看到了“Maker-craft四轴飞行器”、“人体动作跟踪效仿机器人 ”及“乐豆呀”周边互动专家几个特等奖作品。
今天就让我们一起跟随学生记者,膜拜今年星火杯校级特等奖9个项目中的其余5个——“基于Google眼镜的复杂手术医疗辅助平台”、“电视棒改造的全波段收音机”、“多功能侦查机器人 ”、“磁共振法人体循环系统癌症细胞检测”以及“快速成型3D打印机”。
作品展示
1.基于Google眼镜的复杂手术医疗辅助平台

项目简介:本项目在以多模态影像融合系统、决策及疗效评估系统的基础上,通过可穿戴设备——Google眼镜实现与医生在复杂临床手术中的即时通信功能,来构建一套复杂手术的计算机辅助系统。从而给手术中的医生提供多维的影像信息、详细的生理参数及量优化的决策方案。该应用将建立Google眼镜与计算机之间的即时通信,搭建多模态影像融合系统与Google眼镜的联系,解决术中解剖结构难以辨识的问题。
团队成员:聂骥康 汪帝 王芮东
团队核心成员所在学院:生命科学技术学院
该项目是一套可以进行多种复杂图像处理、以可穿戴设备为显示终端,以语音指令为操作方式,为复杂手术提供计算机支持的手术辅助系统。针对复杂手术过程中:解剖结构难辨识、欠缺术中即时决策支持两个关键问题,为主刀医生提供准确有效的影像信息、最优化的手术路径规划以及术后疗效的早期预估。它主要由两大部分组成,一部分是后端的多模态医学影像处理平台,另一部分是医生佩戴的可穿戴设备。
打比赛的过程,也是一个成长的过程,在那段时光中,团队收获的不仅仅是每天的充实感,还有专业知识领域的拓展,以及视野的进一步开阔。为了复杂医疗辅助平台的成功搭建,他们暑假待在实验室中,专心攻克技术难题。那一段痛并快乐的日子,他们团队的技术能力得到锻炼的同时,他们的心态也是更加阳光自信。
“参加星火杯给自己带来很大收获,首先可以跟学校很多优秀团队接触,可以向他们学到很多,其次便是老师的细致的指导,让我们可以在这样的平台展示自己,锻炼自己,这本身就自己而言就是一种成长吧。”队员王苪东这样谈道。
2.电视棒改造的全波段收音机

项目简介:本项目时电视棒改造的全波段收信机,使用了SDR技术,将空中信号全部收下来进行抽样、量化,转化成数字信号用软件处理,从而实现对多波段多制式的接收处理。同时数字滤波器可以精确调整,从而更好的滤过噪声,放大所需的信号。配合相应软件,可以实现相关功能。利用数字电路代替复杂的模拟电路,用软件定义无线电,制作了一个全波段、各制式的收音机。设备成本低廉,对不同信号的接受处理能力强,具有较好的市场前景。
团队核心成员所在院系:电子工程学院
收音机是一个我们非常熟悉的电子产品,西电学生基本都在电装实习的课程中亲自动手组装过一台收音机。这个在上个世纪初就被发明出来的产品,已经陪伴人们的生活百余年。随着微电子学和无线电技术的迅速发展以及自动化技术的趋渐成熟,收音机经历了多次更新换代。
传统收音机支持的波段、调制方法等及其有限,而专业收音机甚至是短波电台成本高昂且仅能覆盖相应波段,对于各种制式的数字信号也难以兼容,解码。

张珂认为,虽然现在使用无线电技术的人越来越少,但它仍具有其存在的意义,比如无线电技术是国际性的,范围极广,接收到跨国甚至是跨洲的陌生人的消息并与其交流,是非常令人激动的事。另外,从很多电影里我们也可以了解到无线电在应急救援方面能够发挥极大作用,在很多时候电台都是极其可靠的。
即便一个人的能力再强,独自完成作品的难度还是很大的,所以能够和志同道合的人一起组建一个团队也是他非常期待的事,当团队里的人都有着高昂的斗志和极大的兴趣时,便产生了最高的工作效率。而对于现在的自己,他认为还不够优秀,不能成为自己理想团队中的一员,只有学好基础课程,脚踏实地,扎稳根基,才能摆脱只发展一项技术的局限性,去涉及更多领域。
3.多功能侦查机器人

项目简介:该项目主要由履带车动力系统,机械臂执行系统,视频拍摄及无线传输监控系统,GPS定位系统,遥控系统,环境数据监测系统等组成。其无线视频功能可以实现将机器人拍摄的画面通过无线的方式传输到终端,可在液晶显示屏上实时观看,传输距离达到100米以上。通过遥控器远程控制机器人机械臂运动以及履带车运动,可以实现了超视距控制。该机器人还搭载了温湿度传感器,不仅可以进行侦查搜救,还可以进行科考任务。测量机器人所在环境的温湿度等数据,测量的数据叠加在视频画面上,用户可以直接在视频上观察。
团队成员:武佳明 苏成清 何华俊
项目核心成员所在院系:通信工程学院
当被问为什么想到做侦查机器人的时候,武佳明说:“每个男生都会拥有一个机器人的梦想,更何况是自己做呢?也是在《拆弹部队》这部电影的启发下,我们的团队确定了我们的具体方向。”他们设想的侦察机是不是可以达到超视距控制,并且传递音频,视频信息,是不是可以拥有带机械臂,执行一些更为复杂的工作。机器人是不是可以既具有侦查能力,更具有一定执行能力?
多功能履带机器人是武佳明和他的团队历时十二天就完成了,可以说所有参赛作品中历时最短,效率最高的。以最短的时间做出最多的成果,这或许是第二十七届星火杯的又一种鼓舞式的意义。

(团队合照)
“我们之所以可以这样快速地做出成果,是源于前期的积淀,正是前期竞赛的积累,可以让我们在本届星火杯中,厚积薄发。” 何华俊如是说。
当然,在短短十二天中,他们也会遇到各种各样的问题,但是从大一到现在参加各种各样的竞赛使他们打下了良好的基础。在这一系列的竞赛中,他们不仅有专业的技术功底,同样形成了团队默契。面对一项竞赛,对于技术的运用了然于胸,对于项目的分工更是合理有效,再加上通宵达旦,抓住了每一分钟,星火杯的成果自然不在话下。
一点一滴功能的融合,形成了最终的多功能机器人。这个机器人不仅有他们个人对硬件技术的酷爱。也有对星火杯感情上的回馈,更有一种西电人的精神在里面,厚德载物。
4.磁共振法人体循环系统癌症细胞检测
项目简介:本项目是基于微型磁共振的一款循环系统癌症细胞检测设备。由团队自主研发,该设备可以进行循环系统中的癌症细胞(CTCs)的处理与扫描,以实现早期CTCs检验。恶性上皮细胞癌症即癌症(cancer)是目前危害人类健康最严重的一类疾病。人类一直在寻求各类癌症细胞即癌症的治疗方法,其治疗的基础是能够有效的发现癌症细胞,因而癌症细胞的早期发现对其治疗有重大意义,利用本项目的设备有望提早发现癌症细胞,挽救生命。
团队成员:宋明 刘罗文 蒋剑
团队核心成员所在院系:生命科学技术学院
在谈到为什么做这个项目的时候,宋明说:“灵感的来源是学习中不断的观察和知识的累积。从本科课程开始就是一种累积,老师上课时不仅仅讲课本上的东西,还会讲这些内容是怎么来的。同时在国际上,跟人体相关的工程学是热门专业,上课时,老师自然而然地还会提起一些比较热门的问题,比如磁共振、光学探针等。”
国内治疗癌症的主流方法是探针通过特异性结合癌症细胞,利用光学检验荧光分子,根据荧光分子的分布来判断是否存在癌症细胞。但是一方面由于物体对光学信号阻挡作用比较大,因而光学检测不是很灵敏。如果癌症细胞比较少,检测到癌症细胞的可能性就会很小;另一方面,光学检验这种方法比较贵,不容易被人们接受。于是团队成员开始寻找能够在平时体检中运用并且能更早更灵敏地发现癌症细胞的方法。

(团队合照)
设备要使用的材料无法获得,三人决定亲自动手,项目成品上的每一个电阻都是他们自己亲手焊接的;每一部分做好后,组装起来能不能使用,又成为新的问题。逆水行舟不进则退,越到最后越关键也越困难,在所有部分拼起来之后发现整个系统不能用,他们只能耐心地拆开,一部分一部分进行检验测试,发现哪儿有问题就更换修理,每一部分至少检测了三遍。宋明回忆道:“星火杯决赛答辩前一天,调试滑动变阻器时烧了一个,没办法,我们只能继续通宵留在实验室思考如何解决,还好最后成功找到解决办法。”
项目进行的过程中,任何一部分都会导致失败,但是在团队成员的努力坚持下,他们成功了。宋明说:“如果你够努力,运气自然就来了。要相信坚持一定有结果,如果没有结果那一定是还没到最后。答辩之前很辛苦,我们一共写了50页正反两面的材料。从想法到原理再到实现,每一步都是我们的成长,我们的努力。还好,结果没有让我们失望。”
5.快速成型3D打印机

项目简介:快速成型3D打印机:运用挤出送料的方式以及层层堆叠的方法将耗材打印成预期形态。该作品精度较高,打印速度较快,能够使用各种材质的耗材打印。加入了控制面板,使得打印操作更加方便。整体体积小。易于携带和存放。
团队成员:章自强 李响 林先觉
团队核心成员所在院系:机电工程学院
3D打印技术进入人们的视线已多年,近年来更是大热,这一快速成型技术颠覆了传统的生产工艺,使任何复杂形状的设计均得以实现。但就是这样一项热门技术也难免有它的弊端,迫于3D打印机笨重的身形,人们拥有家庭版的可能性微乎其微。“大多数的打印机采用的结构都大同小异,所以样子也都差不多,非常的笨重”,项目负责人章自强说道。抱着改善这一缺憾的想法,章自强团队从可携带的角度出发,设计出了这一款结构简单的打印机,为3D打印走下“神坛”,走进人们的日常生活带来了希望。
“做一样东西首先要对这件事情感兴趣才能专注,才能把事情做好”。在采访中,章自强毫不掩饰对3D打印的喜爱。对这项技术感兴趣的他找到了同样对此技术颇为好奇的李响、林先觉,定下了做一台便携打印机的计划。平日里时间紧张,没有足够时间制作,所以在很多人休闲玩乐的暑假里,三个人花了一个多月的时间在学校工训中心完成了这件作品,而他们整个假期在家的时间只有一周。假期里工训中心没有师傅加工,他们自己完成了所有型材的锯焊,钻孔工作。体力脑力的双重艰巨考验最终都不能阻拦三人奋发向前的脚步,兴趣显然是不可或缺的因素。

尾声:
星火杯对于他们来说可谓是一笔重要的人生财富,星星之火,可以燎原,星火杯点燃了他们对科技的热情,也照亮了他们科创和职业道路。。
我们有理由相信,西电在以“星火杯”为代表的大学生课外学术科技作品竞赛活动中,必将助推更多学生走向更加广阔的明天。

此处应有掌声……
(素材来源:西电新闻网)
图文编辑:王子涵
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