机电学院2022年大学生创新创业训练计划项目评审结果公示

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机电学院2022年大学生创新创业训练计划项目评审结果公示

日期：2022-01-07

机电学院2022年度大学生创新创业训练计划项目申报评审结果公示

请见附表，公示期为2022.1.7-2022.1.9，如有异议，请联系教办，联系电话0993-2058080

2022年大学生创新创业训练计划选题汇总表
序号	学院	项目名称	项目类型	指导教师	项目简介
1	机电学院	凸轮辅助双凹面式夹持精量穴播器排种机理研究	国创	胡斌	棉花是新疆的主要经济作物，在新疆经济建设中具有重要的战略地位。播种是棉花种植过程中最关键的环节。目前新疆棉花种植主要采用膜上点播技术，配套精量铺膜播种机。新疆棉花精量播种采用单粒精量穴播器，其结构特点是将精量排种器和鸭嘴式成穴器有机合为一体，要求在高速作业（4-7km/h）情况下能够完成精量取种、清种，精准投种、点种，其主要排种性能指标是单粒率和空穴率。机械式精量排种器主要依据种子重力、离心力、摩擦力等来定量取种，具有结构简单，配套性好，能耗低、使用维护方便等优点，但其排种精度差，针对不同形状、尺寸的种子通用性低的问题，一定程度上制约了其更广泛的应用与推广。因此，本项目重点探索凸轮辅助双凹面式夹持精量穴播器排种机理和方法，通过试验设计和三维模型的制作与仿真，研发一种能够精量取种、高速投种，适配不同形状、尺寸种子的精量穴播器。
2	机电学院	水平摘锭式采棉机摘锭钩齿结构优化研究	国创	王磊	通过对摘锭摩擦磨损情况分析，探寻摘锭钩齿磨损的变化规律；通过对摘锭钩齿的结构分析和摘锭运动轨迹仿真分析，实现以轨迹为基础的创新设计，对摘锭钩齿角度和钩齿形状等结构参数进行优化。
3	机电学院	防风固沙芦苇草方格铺设机器人	国创	葛云	一种行走灵活的中小型手推式草方格铺设机械，物料采用60-100cm芦苇帘，可以实现一次种植两排草方格
4	机电学院	气力组合式落地红枣捡拾装置的设计	国创	陈江春、丁龙朋	新疆是我国红枣主产区。收获作业作为红枣生产过程中的重要环节，具有季节性强和劳动密集的特点。目前红枣收获传统的采摘方式是靠人工地面捡拾，工作强度大、效率低、周期长，难以满足红枣产业发展需求。现有的研究分为气吹式和气吸式，气吹式避免了伤枣的问题，但接收装置贴近地表引导输送红枣，含杂率高；气吸式利用气流良好的适应性解决仿形问题，但气流消耗大，捡拾效率低。本项目集成气吹式和气吸式的优点，设计一种气力组合式落地红枣捡拾装置，绘制二维图、三维图各1套，以期提升红枣机械化收获技术水平。
5	机电学院	基于激光烧蚀的植物顶芽失活方法可行性调研及预实验	国创	夏博	棉麻、玉米、高粱、甘蔗等顶端优势非常明显，打顶是一项提高产量的重要措施。棉花打顶为例，在减少化学药物的大背景下，机械式打顶是自动化打顶的研究方向。当然，切割式机械打顶也容易出现损伤过大问题。随着精准农业的推进，基于顶尖识别后精准打顶是未来发展的必然趋势。传统机械打顶刀具存在很大的惯性限制响应速度的提高。同时，在顶芽识别后，机械装置悬臂结构在密集的植株环境运动时，也容易造成植株顶芽坐标的错失。针对以上问题，激光烧蚀存在光路方向变换调节速度快，且光路传播过程中无接触作用，因此基于激光烧蚀的植物顶芽失活方法具有一定的创新性和技术优势，但不同植株失活机制、激光作用方式、烧蚀参数、工作环境和成本等实施可行性需要进一步调研和预实验。项目主要完成（1）植物顶芽失活机理与实现方法现状调研分析；（2）基于激光烧蚀的顶芽失活装置方案设计；（3）基于激光烧蚀的植物顶芽失活预实验；（4）装置研发可行性分析及成本调研。预期形成可行性调研和预实验分析报告1份、申请实用新型专利1项。
6	机电学院	软籽石榴越冬防寒覆土装置的设计	国创	李景彬、何苗	软籽石榴籽粒柔软、食之无渣、市场前景广阔，兵团第三师正在引种栽培。软籽石榴抗寒性弱，能否安全越冬是软籽石榴引栽培成功。冬季防寒的主要措施有根部培土防寒、土埋防寒等。目前覆土作业主要依靠人工作业、劳动强度大、生产效率低。针对新疆软籽石榴露地栽培对防寒装备的迫切需求，设计一种软籽石榴越冬防寒覆土装置，绘制二维图纸、三维图纸各1套，申请国家实用新型专利1项，推动软籽石榴规模化种植，助力乡村振兴。
7	机电学院	基于电容式传感器的气吸式穴播器排种实时监测系统	国创	李俊伟	本课题针对传统排种器性能检测系统检测精确度不高、性能不稳定且不适用于气吸式穴播器的排种检测的问题，为实现对气吸式穴播器取种盘取种状态的实时监测，提出一种基于电容式传感器的气吸式穴播器排种实时监测系统。
8	机电学院	智能棉花打顶机试验平台搭建与试验研究	SRP	冯静安	针对现有棉花打顶机存在的顶尖定位精度低，打顶效果差的问题，以及现有化学打顶存在的环境、健康及污染问题，结合国家“十四五”规划需求，研究基于视觉识别定位的智能棉花打顶机，解决制约棉花生产全程机械化的棉花打顶这一关键环节。首先，搭建试验平台（主要内容：以现有的棉花采摘性能动态测试平台为基础，实现棉花的装夹及运动控制；设计顶尖切除装置；对并联机器人、双面视觉相机进行选型）；进而，对棉花顶尖空间定位技术进行研究（主要内容：建立棉花顶尖、相机、机器人坐标系统；开发棉花顶尖图像识别、特征识别算法；结合开源系统机器人，开发机器人视觉识别运动控制算法）；最后，进行试验研究，对算法进行改进，并通过试验设计与回归分析，建立棉花打顶机打顶速度与效果的回归方程。
9	机电学院	犊牛断奶分栏控制系统	SRP	李亚萍、彭慧杰	犊牛的培育一直是奶牛业可持续发展的关键，而早期断奶技术对高效培育奶牛具有作用重大。犊牛早期断奶技术可以促进犊牛瘤胃的发育、减少消化系统疾病的发病率、节约大量牛奶，降低饲喂成本、从而提高经济效益和社会效益。此外现代奶牛业的工厂化和集约化发展要求犊牛早期断奶并快速生长，因此犊牛断奶分栏系统的研究与应用有着重要的意义。
10	机电学院	机采籽棉压缩试验台输送装置设计	SRP	王蒙	基于籽棉压缩特性原理，对籽棉在压缩过程中的传送和预压工作机理进行建模仿真，研究喂入量、传送速度、压辊皮带间隙对压缩特性的影响，确定试验台工作参数。
11	机电学院	基于物联网的水肥一体智能滴灌装备	SRP	于浩	针对滴灌装备的缺点通过物联网等一系列技术对其进行改良。完善了滴灌技术，并提升用户交互体检。
12	机电学院	油莎豆挖掘除沙装置的设计	SRP	戚江涛	结合新疆现有油莎豆种植模式、土壤条件等，项目组拟设计一种集旋耕挖掘装置、输送装置、振动除沙装置、机架等于一体的油莎豆挖掘除沙装置，在油莎豆脱粒作业环节之前，依次完成油莎豆的挖掘作业和除沙作业，并同时保证油莎豆、根、草的连续输送。从而实现减少油莎豆收获整机功耗，降低劳动强度，增加农民收入等目的。
13	机电学院	基于光伏的无线智能施肥阀的研究	SRP	田敏	利用光伏发电为智能阀提供能源，远程控制智能阀进行液态肥精准滴灌。
14	机电学院	基于深层神经网络的苹果片干燥含水率预测研究	SRP	张茜	本选题针对于目前对于神经网络在干燥领域的应用的建立多因素红外联合热风干燥苹果片的干燥动力学曲线，研究不同温度、风速、红外辐射距离的条件下对苹果片的干燥特性的影响，得到红外联合热风苹果干燥的最优工艺。结合实验数据，使用深层神经网络构建适用于不同干燥条件下苹果片含水率预测模型，并使用SSE（误差平方和）、R2（拟合优度）等方法验证所建模型的可靠性，最终实现对苹果干燥过程中含水率的预测。
15	机电学院	基于新疆第八师的光伏+生物质能源循环综合利用系统	SRP	张宁	新疆第八师某农场的光伏+生物质能源循环综合利用系统构建，利用了能源化学、太阳能、生物质能、机电、MATLAB仿真、控制系统等多领域知识，完成优化系统的设计
16	机电学院	仿生双足平衡行走机器人研究	SRP	聂晶	目前研究者开发的机器人大多是轮式机器人或4足及以上的机器人。中小型轮式机器人由于底盘普遍较低，在起伏的地形上容易被地形突起处卡住底盘，对使用地形有较高要求，难以在复杂地形下作业；而多足机器人普遍体积较大，使用的电机数量多，结构复杂，往往成本较高。由于鸵鸟双腿行走的方式可以在各种地形下发挥，而且能在越野时依然能保持高速奔跑。因此，本项目受此启发，研究、设计一种仿生双足平衡机器人，能在大多数条件下，尽可能的保持机体不翻倒，同时还能以较快的速度行动。
17	机电学院	果园厩肥转运车的设计	SRP	蒙贺伟、戚江涛	设计一种集折叠式升运装置、刮板式输送装置、液压传动装置、肥箱、机架于一体的果园厩肥转运车，解决果园开沟施肥机施肥时的相关问题。当施肥机肥料不足时，转运车随车进行肥料补充，待施肥机肥箱加满后转运车返回补充肥料，重复上述作业过程至完成整个施肥作业。实现了果园施肥机不停车作业，最终达到提高果园施肥机作业效率，增加农民收入的目的。在项目实施期间，确定厩肥转运车的总体方案，包括折叠式升运装置、刮板式输送装置等重要零部件的选型分析、工作原理等，完成绘制三维图纸1套、撰写技术文件1套、申请专利1项。
18	机电学院	一种自适应羊体固定及翻转装置设计	SRP	朱荣光	近年来，随着经济的发展，我国羊只养殖业逐渐向规模化、集约化方向发展，但我国目前羊只辅助固定及翻转装置结构简单，不能适应羊体差异，发展严重落后国外，因此急需一款适合国内羊体固定及翻转装置。本课题拟用系统分析、功能设计和组合创新方法设计一种可以有效夹持羊体，灵活翻转羊体，减少羊体受约束后产生应激反应的自适应羊体固定及翻转装置，促进我国羊只养殖业的机械化、自动化、智能化发展。
19	机电学院	肉苁蓉收获机的设计	SRP	彭慧杰	以新疆名贵药材肉苁蓉的机械化收获为研究对象，在研究肉苁蓉采收农艺要求的基础上，结合收获技术要求，重点开展低耗挖掘、低损采收等关键技术的研究，分析确立寄生类植物低损采收方法，突破肉苁蓉机械化收获技术瓶颈，设计一台肉苁蓉收获机械。为进一步试制样机，进行田间实验，确定收获技术装备最佳工作参数与结构参数，完成肉苁蓉机械化采收技术装备的研制提供参考，以此促进新疆特色产业的发展，增加农民收入。
20	机电学院	一种用于新疆牧民的太阳能移动洗浴车	SRP	张宏、王洪坤	随着天气转暖，新疆牧民开始了新一年的春季转场。在新疆，牧民一般每年要在三个牧场之间依次转场，即春牧场、夏牧场、冬牧场。三个牧场之间来回轮转，年复一年，任凭斗转星移，沧海桑田，亘古不变。牧民们用平淡的生活积淀一轮又一轮游牧文化。为了提高新疆牧民转场期间的生活质量，设计出了一种应用于新疆牧民的太阳能移动洗浴间，可以在多种环境条件下满足新疆牧民朋友在转场期间的洗浴便捷。本装置采用太阳能集热器提供热能，同时利用太阳能光伏板发电，为装置供给电能，多余的电能储存在锂电池内，可满足光照不好或者夜晚的用电需求。为了提高装置对热能的转换效率，设计加装了洗浴间废水余热回收利用系统，充分利用装置所产生的热能及电能。通过对清洁能源的合理利用，不仅减少了一次能源的消耗，还降低了二氧化碳排放，减少了对环境的污染。应用于新疆牧民的太阳能移动洗浴间体现出了其灵活的机动性、清洁能源的利用性以及节能减排的实践性。
21	机电学院	基于金属屏蔽条件下滚筒式高压静电播种机的设计研究	SRP	罗昕	育苗移栽是加工番茄等蔬菜作物高效栽培的主要模式，与田间直播模式相比较，其具有节约用种成本、增产增收等优点。育苗播种机是育苗移栽的关键设备，目前国内外应用最广泛的是气吸式穴盘育苗播种机，但现有气吸式播种机为了提高取种精度，普遍采用小孔径、长导程吸孔，在面对含杂较多且不规则的蔬菜种子时，其一直存在吸孔堵塞而导致排种精度下降的技术难题，无法可靠满足精量播种的技术要求。本项目鉴于高压静电极化作用对种子活力的影响研究以及现有气吸式穴盘育苗播种机的技术瓶颈，将促进种子生长的处理技术与精量排种技术有机结合，提出了利用异性电荷相吸、同性电荷相斥原理进行取、投种的新方法，创新设计了金属屏蔽条件下高压静电定量吸附取种和同性电荷相斥投种的技术方案，能够有效避免现有气吸式播种机因吸孔堵塞而导致排种精度下降的技术难题，实现精量播种的技术要求。为不规则小颗粒蔬菜种子的精量播种方法、理论与装备研发提供参考。
22	机电学院	“小”馕饼带动“大”产业：新疆“电烤馕”推广与运营	SRP	李阳	馕是我国新疆各族人民所喜爱的主食之一，而作为传统烤馕装置的馕坑也已有悠久的历史，然而，传统的馕坑结构与材料仍存在诸多问题。传统的馕坑材料类型大致有三类。黏土馕坑虽然成本低廉，而且制作起来也简单，但是其所需求的强度不足，不便于长期地反复使用；陶瓷馕坑，热效应很好，强度较之黏土也不错，但是经过反复使用之后，依然会出现裂痕，寿命不长；而钢板馕坑，则延长了馕坑使用寿命，弥补了前两者的缺陷。但是，此三类馕坑，所存在的共同问题在于，首先，它们皆需要持续地、频繁地向高温馕坑之中添加木柴、煤炭等等的能源材料，效率太低，生火时间也较长，其所产生的污染，不仅会对工作人员的健康造成不良影响，更有悖于而今的“煤改电”倡议与“双碳”目标的实现；其次，烤馕需要在馕坑的内壁进行贴、取馕，很容易因工作失误而烫伤工作人员，具有一定的安全隐患。因而，项目组利用现有的电热膜材料，将其利用与烤馕时馕坑的材料与结构设计上，完善优化馕坑装置，以此技术为依托，进行新疆“电烤馕”推广与运营，促进新疆“囊产业”的绿色、高科技发展。
23	机电学院	基于机器视觉的苹果果心识别定位系统	SRP	邓红涛	本课题研究一种基于机器视觉的测量果心和果实半径的方法，计算苹果横切面果心和果肉面积占比。该方法提升了的苹果评价标准的检测精准度。课题还设计一套精准定位果心区域硬件系统，为苹果深加工过程中，精准去果核提高苹果可利用率提供数据依据。
24	机电学院	对辊式膜杂混合物差速撕切破结装置的设计	SRP	郭孟宇	项目以膜杂混合物为研究对象，针对残膜与杂质的“结状”特征，依据“柔性”农田残膜、“脆性”木质秸秆与“粘性”土块机械特性的差异，根据农田残膜相对杂质更易缠绕的特性，研究设计一种对辊式膜杂混合物差速撕切破结装置。
25	机电学院	“防疫能手”-健康信息的全过程统筹查验	SRP	鲁敏	本课题根据当今的疫情形势，拟建立一个高校学生健康信息数据汇总平台，将大学生的行程码、健康码、核酸检测报告以及疫苗等信息与个人学号绑定，实现个人健康信息的全过程统筹查验，极大的减轻了学校的假期离留校的工作量。
26	机电学院	一种组合变构型空中机器人设计	SRP	雷金，秦新燕	根据来自不同任务、运动状态与作业环境等外部信息，适时改变本体外形布局等，以实现多种任务的多种模式运动需求
27	机电学院	基于光感定角装置的平板式智能集热追光控制系统设计	SRP	晁雪薇	结合国家“双碳”目标的推进及新疆光热资源丰富的特征，本课题将结合传感器技术和控制理论等，设计一种基于光感定角装置的平板式智能集热追光系统，对现有集热设备从感光-分析-控制等多维度进行优化改良，从而提高太阳能集热板的集热效率；本课题的研究不仅对创建能源节约型，环境友好型社会有着较大的意义，且可以推进新能源产品应用替代，具有较大的应用推广价值，市场前景广阔，
28	机电学院	电气实验室线路网络控制系统	SRP	蔡新红	手机APP或者利用网络所上传的示意图可以直接找到问题所在，并且及时的处理掉。我们还希望它可以拥有一定程度上的智能，可以自动提醒或者自动关闭我们所需要手动关闭的一些开关。
29	机电学院	光伏电池垃圾智能分类机器人	SRP	王洪坤、郑霞	本项目的目标是设计一个光伏电池垃圾智能分类机器人，主要根据各种垃圾本身不同的性质实现对工厂工业垃圾、日常生活垃圾的规范化和科学化的智能分类。采用模块化和程序化设计思想，便于对各个模块的维护与修理。本项目基于单片机对电子电路项目的控制展开，能实现识别、分类、消毒、滤干、排味等功能。利用光电开关检测垃圾的有无，并应用电感式接近开关和电容式接近开关检测金属、塑料、纸张等垃圾，以实现自动识别和分类的功能。各模块之间通过程序控制，可以将新功能以模块的或构件的形式替换或添加，极大的方便了设备的演化和升级。除此之外，为了减少垃圾对周围环境的污染，项目增加了紫外线灯管的应用，可对分类垃圾进行消毒杀菌。本项目针对工厂和人们日常生活环境的需要设计了光伏电池垃圾智能分类机器人，解决了垃圾分类低效化，成本高，回收利用率较低的问题，为替代人工环保工作，同时提高资源可回收率提供了一种新的解决路径。
30	机电学院	太阳能LED路灯充放电智能控制装置设计	SRP	赵咪	太阳能LED路灯是一种基于“光伏+储能”模式的独立太阳能发电系统，其中充放电控制器是协调和控制整个系统工作的核心，目前已有的控制器仍然存在一些亟需解决的关键问题，例如：光电转换效率低、节能控制与保护策略单一、智能化程度不足等问题。因此，本项目拟结合单片机控制、超级电容储能和MPPT技术设计一套充放电智能控制装置，实现太阳能路灯的充放电优化控制、过充过放保护、亮度自动调节及状态监测功能，促进太阳能照明系统向低碳环保方向进一步迈进。
31	机电学院	基于自动导航技术的校园快递小车	SRP	李栓明	近几年来，电子商务的迅猛发展，让网络购物逐渐成为了广大群众喜闻乐见的购物方式。这种购物方式的飞速发展也让快递这一行业在我们的日常生活中扮演了越来越重要的角色。其中，高校学生成为了我国网购市场的的主导力量。随着快递量的增大，高校学生对校园快递的收取的需求有了明显的变化。尤其是，在一些特殊情况下，比如疫情防控的前提下，校园快递的收取成了一个比较大的问题。而且许多学生希望快递可以直接送到自己的宿舍楼下，做到足不出户便可收取快递。至此，为了解决校园快递的收取问题，满足特定环境的要求，解决大学生快递收取“最后100米”的末端配送问题，我们决定研究一个基于自动导航技术的送快递小车，满足高校学生的快递收取问题。本快递小车主要由四部分组成，分为导航定位模块、驱动模块、避障模块、识别模块。其中，导航定位模块采用北斗技术，可以使小车在偏离路迹自己调整路线；驱动模块用电机控制小车行进；避障模块采用超声波模块或者红外模块进行自动避障；识别模块采用高精度摄像头利用图像识别技术识别收货二维码。
32	机电学院	基于太阳能光伏的空气源薄膜电加热烘房设计研究	SRP	杨旭海	随着“煤改气”、“煤改电”的不断推进，如何将南疆废弃闲置的2万余间烘房重新利用，如何打造节能环保的农产品烘房，如何将太阳能资源、空气能资源和机械制干有机结合是本项目课题研究重点，采用太阳能光伏板代替传统屋顶，不仅减少屋顶维护成本，还能增加发电效率，光伏板产生的电量供给空气源热风机，通过风机压缩空气，将产生的热气排放至烘房内，冷空气输入烘房底部的贮藏室内，保证冷热空气的充分利用。在空气源热风机排风口与烘房相连接通道中加置恒温电加热薄膜，通过薄膜将热空气加热至指定温度，同时在烘房两侧和屋顶放置恒温电加热薄膜，保证烘房内温度恒定。依托前期研究基础及第十届母亲河奖绿色项目奖获奖作品《一种红外薄膜联合空气源加热的太阳能光伏零碳烘房项目》在南疆第三师四十九团十七连开展烘房改造及干燥研究。

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