桂林電子科技大學(xué)2021屆優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）展圓滿結(jié)束，讓我們一同欣賞學(xué)長學(xué)姐們的精彩創(chuàng)作吧！

作品一

手指外骨骼康復(fù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

一等獎

學(xué)生：黃運(yùn)鉿導(dǎo)師：廖斌

機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械電子工程專業(yè)

演示視頻

實(shí)物尺寸參照圖

三維模型圖

由于疾病（中風(fēng)）、工傷、交通事故、過度劇烈運(yùn)動，很容易導(dǎo)致人體神經(jīng)系統(tǒng)受損，產(chǎn)生大腦難以控制人體肢體的運(yùn)動的現(xiàn)象。在治療疾病或者修養(yǎng)期間，許多患者因?yàn)殚L時間保持同一種姿勢，身體得不到適當(dāng)?shù)幕顒�，很容易產(chǎn)生肌肉萎縮的現(xiàn)象，對康復(fù)結(jié)果帶來十分大的影響。因此康復(fù)醫(yī)師這一職業(yè)的存在是十分重要的，但是此種職業(yè)無論在發(fā)達(dá)國家還是我國，數(shù)量是十分稀少的，短時間內(nèi)很難培養(yǎng)大量的此類人才。而且患者需要經(jīng)常往返于家中和康復(fù)場所，耗費(fèi)大量的時間。因而設(shè)計(jì)具有相關(guān)功能的機(jī)器人去協(xié)助康復(fù)醫(yī)師去給患者完成日常的康復(fù)訓(xùn)練是一個快速有效的方法。

本課題設(shè)計(jì)了一個面向手指康復(fù)的外骨骼機(jī)器人，用于幫助一些由于工傷事故或運(yùn)動事故等導(dǎo)致的手指受傷的患者。該外骨骼需要幫助手指失去知覺或功能退化的患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。當(dāng)患者正確佩戴外骨骼后，通過電機(jī)驅(qū)動外骨骼，進(jìn)而帶動相關(guān)手指進(jìn)行日常所需的簡單彎曲運(yùn)動，使得手指的肌肉得到鍛煉，給未來盡可能完全地恢復(fù)手指功能提供保障。該外骨骼還可以根據(jù)不同患者的手指指節(jié)規(guī)格進(jìn)行調(diào)節(jié)，可重復(fù)多人使用，綠色環(huán)保。在此次課題的設(shè)計(jì)過程中，首先需要了解國內(nèi)外有關(guān)于手指外骨骼的研究現(xiàn)狀，通過學(xué)術(shù)網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫、論壇等獲取相關(guān)的資料；并利用本科階段所學(xué)的有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)、電子電路原理、控制方案等知識，根據(jù)手指彎曲的規(guī)律特點(diǎn)，確定外骨骼的機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動方式，最終確定出手指外骨骼的總體方案。根據(jù)設(shè)計(jì)方案將手指外骨骼制作出樣機(jī)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的手指外骨骼是否能達(dá)到幫助患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的功能，并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）的撰寫。

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作品二

遇水則安——

桂林市蔣家渡濱水景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)

一等獎

學(xué)生：馬威導(dǎo)師：褚海峰

藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院 環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)

項(xiàng)目背景

設(shè)計(jì)策略

場地分析

設(shè)計(jì)成果

濕地是作為“地球之腎”是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其富有豐富的自然資源。人類社會的發(fā)展需要大量的自然資源，社會的發(fā)展如何從自然環(huán)境中合理的獲取資源，如何在獲取資源之后如何去恢復(fù)場地原貌，如何在自然生存與人類社會發(fā)展之間尋求平衡，這是些問題都是我們需要去解決。本文以桂林市雁山區(qū)漓江中下游河段蔣家渡村為例，通過對現(xiàn)有場地問題的歸納與總結(jié)，并利用ArcGIS進(jìn)行生態(tài)敏感性分析，以及對城市濕地景觀知識的學(xué)習(xí)等方法，進(jìn)行方案的總結(jié)與設(shè)計(jì)概念與策略的提出，最終形成完整設(shè)計(jì)方案。

本方案從生態(tài)修復(fù)的角度出發(fā)，解決城市中存的因資源開發(fā)或城市建設(shè)等原因遺留下來的環(huán)境問題。本方案希望破損的場地能在人工干預(yù)的情況下，以營造濕地景觀策略①開辟景副河道，②連接獨(dú)立坑地，③生態(tài)濕地重建。進(jìn)行林地、濕地保育和開辟景觀河道的方法來解決遺留坑地與洪澇災(zāi)害等問題。以滿足不同人群需求與生物多樣性為目的，進(jìn)行場地功能區(qū)分去創(chuàng)造一個綜合性公園。以策略與目的進(jìn)行結(jié)合，從而希望濱水公園能夠形成一個自我循環(huán)，自我維持的多功能景觀濕地系統(tǒng)。

濱水公園位于洪澇災(zāi)害的多發(fā)地，因此在此處河流豐水期時需要加強(qiáng)公園的安全防洪管理，與同時也需要對濕地公園進(jìn)行長期的維護(hù)與管理，并加強(qiáng)市民對于濕地保護(hù)與濕地相關(guān)知識的宣傳，使人們了解濕地的重要性，從根源上保護(hù)自然環(huán)境。

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作品三

桂電花江校區(qū)逸夫科技樓

空調(diào)工程設(shè)計(jì)

二等獎

學(xué)生：蔡青導(dǎo)師：戴命和

建筑與交通工程學(xué)院

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)

建筑剖立面圖

五樓風(fēng)管布置舉例

科技樓實(shí)景圖

本課題為桂電花江校區(qū)逸夫科技樓空調(diào)工程設(shè)計(jì)，總建筑面積為21024m2，其中半地下架空層4221m2，地上五層16803m2，總建筑高度為23.95m。建筑空調(diào)面積為12082.6m2。

本次設(shè)計(jì)中，完成的工作量有查詢《實(shí)用空調(diào)供熱設(shè)計(jì)手冊》、《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范》了解桂林地區(qū)夏季室外空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)，并利用冷負(fù)荷系數(shù)法進(jìn)行冷負(fù)荷計(jì)算得建筑總冷負(fù)荷1080.84kw/m2，冷指標(biāo)為81kw/m2，接著進(jìn)行氣流組織計(jì)算，確定送回風(fēng)口形式為方形散流器；根據(jù)建筑特點(diǎn)在一般的辦公室、實(shí)驗(yàn)室、休息室、梯形教室中均選擇風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)；新風(fēng)機(jī)放置在每層樓的專屬空調(diào)機(jī)房，從室外接入新風(fēng)后，在新風(fēng)機(jī)進(jìn)行處理達(dá)到送風(fēng)要求后，通過走廊的新風(fēng)主干管連接各房間的新風(fēng)支管輸送到房間內(nèi)；報(bào)告廳選用一次回風(fēng)形式的全空氣系統(tǒng)，吊頂部分放置空氣處理機(jī)組，外墻部分開口引入新風(fēng)；并對吊頂機(jī)組進(jìn)行隔音措施，保證室內(nèi)音響的正常使用。查找相關(guān)室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)的焓值計(jì)算室內(nèi)送風(fēng)量，進(jìn)行風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)機(jī)的選型及校核，其次在天正暖通軟件上布置風(fēng)管、水管并生成系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)圖采用假定流速法計(jì)算管道阻力，確定水管的最不利環(huán)路，同時得到水管總流量，進(jìn)而確定冷凍水泵型號（兩用一備）。根據(jù)冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，結(jié)合工程經(jīng)濟(jì)分析情況選擇水冷螺桿機(jī)組提供冷量并確定其所需的冷卻水量，選擇合適的冷卻水泵（兩用一備），進(jìn)而選擇冷卻塔型號，分集水器選型等，最后進(jìn)行機(jī)房布置設(shè)計(jì)。

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作品四

基于WIFI的數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)

二等獎

學(xué)生：楊洪導(dǎo)師：黎蓮花

電子工程與自動化學(xué)院

測控技術(shù)與儀器專業(yè)

演示視頻

實(shí)物展示圖

場景調(diào)試圖

上位機(jī)下位機(jī)聯(lián)調(diào)圖

數(shù)字萬用表在當(dāng)前的物理、電子、電氣等研究領(lǐng)域被廣泛地運(yùn)用，數(shù)字萬用表在測量精度、人機(jī)交互等許多方面都優(yōu)于傳統(tǒng)模擬式萬用表。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字萬用表的市場需求不斷增加，一款高精度低成本的數(shù)字萬用表有著很好的市場前景。

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在上述背景下，設(shè)計(jì)了一款低成本、高精度、可自動切換量程、可通過WIFI 上傳測量數(shù)據(jù)的數(shù)字萬用表，其中包括基于STM32f103c8t6單片機(jī)的下位機(jī)測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及基于LabVIEW的上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。下位機(jī)測量系統(tǒng)的硬件電路包括STM32f103c8t6單片機(jī)主控電路、參數(shù)測量電路、電源電路、LCD顯示電路，系統(tǒng)可測參數(shù)包括：直流/交流電壓、電流、電容、電阻；測量的原理是通過轉(zhuǎn)換電路將被測參數(shù)轉(zhuǎn)化為電壓或頻率傳送至單片機(jī)主控電路處理；電源電路由變壓器、整流器、線性穩(wěn)壓器組成，將±220V市電轉(zhuǎn)換為±15V、5V為系統(tǒng)供電；測量數(shù)據(jù)在下位機(jī)中使用LCD彩屏顯示。上位機(jī)在LabVIEW下使用G語言完成了WIFI 通信，數(shù)據(jù)的接收、顯示與保存，以及對下位機(jī)遠(yuǎn)程操控等功能。

本文所設(shè)計(jì)的基于WIFI 的數(shù)字萬用表較好的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)初期構(gòu)思的功能，通過現(xiàn)場試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析得到本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的測量精度為：直流電壓的測量范圍為：0-40v，相對誤差<0.08%；交流電壓（峰峰值）范圍為：0-100v，真值測量相對誤差<1%；電阻測量范圍為：0-2.6MΩ，相對誤差<1%，電流測量范圍為：0.1-2A,相對誤差<0.29%，電容測量范圍為1nf-200uf，相對誤差<5%，滿足了課題要求。上位機(jī)完成了對測量數(shù)據(jù)的接收、顯示、保存功能的設(shè)計(jì)與對下位機(jī)的遠(yuǎn)程操控功能的設(shè)計(jì)。

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作品五

可移動的智能音箱設(shè)計(jì)

三等獎

學(xué)生：夏添導(dǎo)師：覃遠(yuǎn)年

信息與通信學(xué)院 通信工程專業(yè)

實(shí)物展示圖

語音距離測試

避障測試

運(yùn)行實(shí)況

本設(shè)計(jì)在現(xiàn)有音箱的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了可移動的智能音箱的設(shè)計(jì)。用戶可通過語音指令控制智能音箱的移動及其他動作，且能通過視覺識別達(dá)到實(shí)時跟隨的功能。并在移動過程中加入自動避障功能，避免了一些破壞性的碰撞。本設(shè)計(jì)由STM32F103RCT6單片機(jī)做為設(shè)計(jì)的主控芯片，S3規(guī)格的航模鋰電池為系統(tǒng)供電。采用TB6612FNG低功耗電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動1：30、12V的減速電機(jī)，電機(jī)和舵機(jī)滿足移動的需求。HC-SR04超聲波測距模塊和紅外模塊結(jié)合作為避障系統(tǒng)，滿足在模型移動時前方遭遇障礙物后，判斷障礙物的大小后自行做出繞行或停止動作。OpenMv視覺模塊搭配AprilTag標(biāo)簽檢測方案實(shí)現(xiàn)視覺跟隨，OpenMv攝像頭拍攝照片后，根據(jù)圖片獲取AprilTag距離攝像頭的水平方向上的偏差和直線距離，將數(shù)據(jù)信息按特定的格式通過串口傳入主控芯片，主控芯片根據(jù)傳輸過來的數(shù)據(jù)來使模型和AprilTag標(biāo)簽保持設(shè)定的距離。樹莓派搭載ReSpeaker四麥克風(fēng)陣列模塊錄入語音，實(shí)現(xiàn)語音的接收，使用百度 DuerOs 作為語音引擎，通過API接口實(shí)現(xiàn)語音的識別。識別到預(yù)設(shè)的語音后完成發(fā)送特定關(guān)鍵詞字符給主控芯片。主控芯片根據(jù)接收到的關(guān)鍵詞字符和電子羅盤RM3100測得的地磁數(shù)據(jù)來判斷需要執(zhí)行的指令。并搭載現(xiàn)有的智能音箱設(shè)備。綜上實(shí)現(xiàn)智能音箱的語音控制自行移動指定區(qū)域，并自動避障和視覺跟隨的功能。

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作品六

基于計(jì)算機(jī)視覺的交通場景智能分析

三等獎

學(xué)生：李壬導(dǎo)師：雷曉春

計(jì)算機(jī)與信息安全學(xué)院

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)

演示視頻

無人機(jī)在十字路口拍攝交通成像

智能交通場景識別

數(shù)據(jù)可視化

城市化進(jìn)程加快導(dǎo)致交通問題日益凸顯，在智能化、數(shù)字化的時代背景下道路交通管理需要轉(zhuǎn)型升級，發(fā)展智能交通是建設(shè)現(xiàn)代化城市的重要任務(wù)。智能交通對道路狀況具有自動感知和分析能力，為交通運(yùn)營管理提供極大便利。

本系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個智能交通場景識別系統(tǒng)。系統(tǒng)對交通監(jiān)控?cái)z像頭拍攝的影像進(jìn)行處理，主要實(shí)現(xiàn)兩種復(fù)雜交通場景的智能識別分析，其一，對路口過往車輛的流量統(tǒng)計(jì)，其二，車輛的超速違章檢測。主要功能模塊包括：（1）車輛檢測：使用YOLOv4目標(biāo)檢測算法檢測車輛，準(zhǔn)確率達(dá)到89.2%；（2）車輛追蹤與計(jì)數(shù)：利用SORT算法對車輛實(shí)時追蹤，結(jié)合基于向量積的虛擬線計(jì)數(shù)法完成車流量統(tǒng)計(jì)；（3）車牌識別：采用基于深度學(xué)習(xí)的HyperLPR中文車牌識別框架進(jìn)行車牌識別，識別車牌種類廣、精度高；（4）車速檢測：設(shè)計(jì)一個基于計(jì)算機(jī)視覺的雙線測速法，實(shí)現(xiàn)對車輛的超速違章檢測；（5）信息可視化系統(tǒng)：采用可視化工具PyQt5設(shè)計(jì)場景識別端的交互界面，使用WEB技術(shù)開發(fā)實(shí)現(xiàn)區(qū)域車流量和違章車輛信息的圖表化展示。

以上研究表明，應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)技術(shù)分析道路交通信息準(zhǔn)確率高，方便直觀，能有效輔助交通決策，對加強(qiáng)城市交通監(jiān)管具有重大意義。

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來源 | 桂林電子科技大學(xué)教務(wù)處

編輯 | 玉學(xué)永（麟鴻工作室）

封面 | 俸燕珍

校對 | 鄧齊勇 李 僑

審核 | 歐陽鑫 俸燕珍