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凈化地鐵空氣的磁性過(guò)濾器
改造寒旱區(qū)戶廁條件
能進(jìn)行鼠標(biāo)操作的軟體假肢手
多功能智能指環(huán)……
4月27日、28日
清華大學(xué)第42屆“挑戰(zhàn)杯”
學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品展舉行
領(lǐng)異標(biāo)新 不斷進(jìn)取
近300件學(xué)生創(chuàng)新作品
80余件實(shí)物作品、3項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)賽事
引得眾多師生校友駐足參觀
清華大學(xué)第42屆“挑戰(zhàn)杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品展
“挑戰(zhàn)，是一種信仰！”一簇簇科創(chuàng)星火在水木清華匯聚。在這里，“挑戰(zhàn)杯”既是一場(chǎng)科技盛會(huì)，也是一片連接創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的廣闊舞臺(tái)。
本屆“挑戰(zhàn)杯”主賽道共評(píng)出109項(xiàng)獲獎(jiǎng)作品，其中特等獎(jiǎng)6項(xiàng)、一等獎(jiǎng)10項(xiàng)、二等獎(jiǎng)30項(xiàng)、三等獎(jiǎng)63項(xiàng)。民生賽道專項(xiàng)賽共評(píng)出7項(xiàng)獲獎(jiǎng)作品，其中一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng)。未央書院憑借出色表現(xiàn)摘得“挑戰(zhàn)杯”桂冠。
2024年是新中國(guó)成立75周年，同時(shí)也是落實(shí)教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略部署、全力推進(jìn)學(xué)校高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵之年。圍繞《清華大學(xué)2030創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，學(xué)校推進(jìn)實(shí)施大學(xué)生“追光計(jì)劃”，在宇宙科學(xué)、高性能計(jì)算、生命健康等重點(diǎn)領(lǐng)域培育支持“天格計(jì)劃”“超算”“細(xì)胞機(jī)器人”等高水平學(xué)生科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)。
過(guò)去一年，學(xué)校在“大學(xué)生學(xué)術(shù)研究推進(jìn)計(jì)劃”和SRT等基礎(chǔ)上，依托國(guó)家自然科學(xué)基金青年學(xué)生基礎(chǔ)研究項(xiàng)目和北京市自然科學(xué)基金本科生“啟研”計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主科研的累進(jìn)支持。
此外，清華大學(xué)也一直鼓勵(lì)學(xué)生積極關(guān)注民生福祉問(wèn)題，努力以科技創(chuàng)新賦能社會(huì)發(fā)展。在本屆“挑戰(zhàn)杯”科創(chuàng)競(jìng)賽中，第一次設(shè)置了民生賽道專項(xiàng)賽，為解決社會(huì)民生問(wèn)題貢獻(xiàn)更多清華力量。
亮點(diǎn)方案速覽01
“地鐵中空氣成分復(fù)雜，存在吸入危害健康的含鐵顆粒物的風(fēng)險(xiǎn)，如何應(yīng)對(duì)？”由建筑學(xué)院申報(bào)的項(xiàng)目致力于設(shè)計(jì)一種新型的磁性過(guò)濾器，填補(bǔ)該領(lǐng)域的技術(shù)空缺。
“重金屬顆粒物被吹到站臺(tái)上，吸入乘客的肺中，在無(wú)形中可能會(huì)危害乘客的健康，而我們希望對(duì)此有所改善”，采用理論推導(dǎo)、CFD模擬與制作樣機(jī)實(shí)測(cè)相結(jié)合，整合技術(shù)創(chuàng)新、反復(fù)迭代模型，并對(duì)具體參數(shù)進(jìn)行精細(xì)優(yōu)化，項(xiàng)目組的成員們?cè)O(shè)計(jì)出低阻高效、能自動(dòng)清潔的磁性過(guò)濾器。最終成果顯示，旋風(fēng)式磁性過(guò)濾器對(duì)于含鐵顆粒物的吸附效率很高，從已有文獻(xiàn)磁性過(guò)濾器大約10%-50%的效率，提升到了95%，并且能耗較低，滿足節(jié)能需求。
項(xiàng)目展示
亮點(diǎn)方案速覽02
寒旱區(qū)戶廁用水不便、冬季上凍、使用清掏成本高？隨著我國(guó)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)村居民生活水平日益提升，廁所這件事關(guān)民生福祉的“小事”日益受到關(guān)注重視，同時(shí)“廁所革命”也是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、改善農(nóng)村人居環(huán)境的重要工作之一。
針對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)村旱廁存在糞便暴露、清潔不便、夏季蚊蠅多、冬季使用體驗(yàn)差、處理不達(dá)標(biāo)、地下水污染風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，民生賽道代表項(xiàng)目通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能等被動(dòng)式技術(shù)，在保證如廁體驗(yàn)的前提下，實(shí)現(xiàn)低成本改善農(nóng)村戶廁冬季上凍問(wèn)題，同時(shí)提高了糞尿減量化處理效率、達(dá)到無(wú)害化要求、減少了清掏頻率，進(jìn)一步降低使用維護(hù)成本，此外通過(guò)對(duì)排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)冬季廁間補(bǔ)溫、夏季高效通風(fēng)的效果。方案遵循人本設(shè)計(jì)、生態(tài)優(yōu)先的原則，該系統(tǒng)可極大改善農(nóng)村家庭如廁體驗(yàn)，可廣泛應(yīng)用于干旱、寒冷、下水管網(wǎng)施工難度高等用水不便農(nóng)村地區(qū)。
項(xiàng)目展示
亮點(diǎn)方案速覽03
“通過(guò)我們的設(shè)計(jì)，假肢手也有望能操作鼠標(biāo)了！”
融合機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)等學(xué)科，針對(duì)上肢截肢者無(wú)法操作計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的問(wèn)題，“面向鼠標(biāo)操作的軟體假肢手”團(tuán)隊(duì)研制出一款基于表面肌肉電信號(hào)傳感器的軟體假肢手?；诶K驅(qū)手指和同步帶實(shí)現(xiàn)掌內(nèi)操作，通過(guò)軟體夾爪設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定抓握；利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器將肌肉電信號(hào)映射為操作意圖；采用后處理算法簡(jiǎn)化操作流程，提高操作效率和自然性與現(xiàn)有技術(shù)相比，該假肢手充分利用截肢者殘肢末端的運(yùn)動(dòng)能力，在模擬人手操作鼠標(biāo)動(dòng)作的自然性、控制的準(zhǔn)確性以及用戶操作的便捷性方面均有顯著進(jìn)步，提高了截肢者的計(jì)算機(jī)操作能力，具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。
項(xiàng)目展示
亮點(diǎn)方案速覽04
“嘗試揮揮手，就能完成文本輸入！”
“基于慣性傳感的多功能手勢(shì)交互智能指環(huán)設(shè)備”項(xiàng)目，整合了指環(huán)節(jié)能、高精度、成本效益和便攜性等關(guān)鍵特性，實(shí)現(xiàn)了命令輸入、目標(biāo)選擇、文本輸入的三項(xiàng)人機(jī)交互基本功能。通過(guò)識(shí)別揮手、握拳等 17 個(gè)常用手勢(shì)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了低算力、低功耗條件下的手勢(shì)識(shí)別，令準(zhǔn)確率大大提升。
項(xiàng)目展示
賽事中，青年學(xué)子緊跟時(shí)代技術(shù)需求將自身所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)鍛煉了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出思路、攻克難關(guān)的研究能力。他們自主探索前沿科學(xué)問(wèn)題，主動(dòng)“向科學(xué)要答案、要方法”。賽課結(jié)合的推進(jìn)，也更加深入地挖掘了地方應(yīng)用場(chǎng)景、企業(yè)技術(shù)平臺(tái)，引導(dǎo)著學(xué)生“真刀真槍”做科創(chuàng)。
從1983年至今
“挑戰(zhàn)杯”已然成為
清華校園活動(dòng)中不可或缺的一部分
四十余載
清華大學(xué)逐步探索建立了
以“挑戰(zhàn)杯”為龍頭的
學(xué)科賽事體系和科創(chuàng)育人平臺(tái)
形成了“全過(guò)程累進(jìn)支持、全方位資源匹配”的
創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系
創(chuàng)新不息 追夢(mèng)不止
“挑戰(zhàn)杯”激勵(lì)了一代代清華學(xué)子
點(diǎn)燃學(xué)術(shù)理想 錨定科創(chuàng)高峰
而在第42屆的賽事中
園子里的挑戰(zhàn)者們
也再次刻下一筆筆青春的印記
文 | 江盛盈
攝影 | 楊艷賓
素材來(lái)源 | 校團(tuán)委
排版 & 編輯 | 江盛盈
責(zé)編 | 苑潔
審核 | 許亮
本文鏈接：http://www.3ypm.com.cn/news-8-3762-0.html清華挑戰(zhàn)杯今年亮點(diǎn)！戳這里看↘↘↘
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