51
山川过雨晓光浮，初看江南第一州。2018 年 8 月 19 日，“兆易创新杯”第十三届中国研究生电子设计大赛（以下简称“研电赛”）决赛在南京工业大学进行。本次决赛共有 329 个参赛队伍，分为信息系统感知与应用类、机电控制与智能制造类、电路与嵌入式系统类、技术探索与交叉学科类，另外本届也特别加入了大家更关注的人工智能类的热点技术赛题。同时，在现场我们看到很多以机器人为主角的参赛作品，与刚刚结束的世界机器人大会相比，本届研电赛的年轻选手们也同样为我们呈现了精彩的机器人应用展示。
结合目前 90 后吸猫流行风，广东技术师范学员的同学们设计了一款智能宠物门禁，开拓了智能宠物门禁市场，为广大宠物主人智能管理宠物提供了贴心的解决方案。
此设计项目采用物联网与云平台的先进技术，设计高精准，高速，高稳定性的宠物分类识别算法，采用脸部、RFID、传感器分级识别控制，做到了低成本、高实用、易推广。
基于视觉 SLAM 导航的泊车机器人模型
对于女司机来讲，在狭窄空间泊车是一个老大难的问题，中国矿业大学的“好学力行”团队，抓住这个痛点开发了此套泊车机器人模型。此泊车机器人在停车场指定路径往返运行，运送车辆，在停车平台上抬起车辆，运行到指定车位后放下车辆，返回停车平台，模型模拟了机器人在停车场往返运行的情形。
机器人行驶时，机器人当前位置由视觉 SLAM 估算得到。同时得到目标路径点和泊车机器人当前位置的偏差。之后应用视觉伺服和 PID 等控制策略，控制直流电机及全向轮，使机器人在指定路径上往返。
多功能机械臂控制系统设计
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，机械手是近代自动控制领域出现的新技术，本此大赛上，多个技术团队带来不同的机械手展示。南京理工大学的机械臂作品基于 ROS 平台开发了一套集软硬件无线通信、环境感知和三维场景实时显示、碰撞检测、自主运动规划以及具备力反馈的遥操作控制功能于一体的机械臂控制系统。针对复杂多变的作业环境和作业任务，通过融合多个传感器信息，实现了机械臂遥操作模式和自主模式结合的作业方式。
基于视觉与 IMU 的自然人机交换系统
浙江工业大学的这套机械臂系统笔者也进行了尝试，在人的左右两臂及腰部捆绑住 IMU 模块，使得人体姿态数据被快速捕捉，同时操作人员可以通过手部动作来引导机械臂进行工作，以完成示教的目的。另外操作人员也可以通过手指指点的方式使机器人进行工作，机器人会根据记忆来自动判断需要执行的任务。
最具创意的项目：文物变戏精
在众多电路嵌入式设计、机电控制及智能制造的参赛项目中，“高能上大队”展出的这款《文物变戏精》从创意角度讲，就显得脱颖而出了。通过科技渲染文化，增强了国人的文化传承意识。在带队队长的演示下，我们可以通过手机扫描，使报纸上的图片复活，也可以对残次文物进行电脑端的修复，在未来可以通过与博物馆的合作，将纸面的内容用 3D 方式呈现到参馆人员眼前。
本次大赛紧抓时代热点，从商业赛到技术赛逐级突破，同学们做到了技术的积累迭代，与队友们科学分工，使项目不断调试，不断优化，在完整的设计基础上，相信在这 300 多支优质的晋级团队中，定会孵化出成功的创业项目。
背景介绍
中国研究生电子设计竞赛是由教育部学位与研究生教育发展中心、全国工程专业学位研究生教育指导委员会、中国电子学会联合主办的研究生学科竞赛，是学位中心主办的“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一。
竞赛每两年举办一次，自 2014 年第九届竞赛开始，改为一年举办一次。自 1996 年首届竞赛由清华大学发起并举办以来，始终坚持“激励创新、鼓励创业、提高素质、强化实践”的宗旨，经过二十年的发展，竞赛覆盖了全国大部分电子信息类研究生培养高校及科研院所，并吸引了港澳台地区和亚太地区的代表队参赛，在促进青年创新人才成长、遴选优秀人才等方面发挥了积极作用，在广大高校乃至社会上产生了广泛而良好的影响。
下载ECAD模型
