University of Michigan - Shanghai Jiao Tong University Joint Institute

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  1. 创新科技引领智惠生活——上海交通大学2019年夏季设计展隆重开幕

    八月 8, 2019 by 交大密西根学院对外交流与宣传办公室   分享:   人人网   打印

    不加冰也可以让饮料快速降温?高跟鞋竟然可以既时尚又舒适?传说中的会拍照的“男友”终于出现了?在8月7日举办的上海交通大学密西根学院2019年夏季设计展上,这些都将成为现实。来自学院学生的80余个创意项目让前来参观的企业、校内外学生、家长目不暇接。作为密西根学院备受瞩目的品牌活动,此次设计展展出的项目涵盖了《工程导论》、《设计与制造3》、《系统设计与实现》等夏季学期大一到大四的多项实验性课程项目,密院VEX机器人世锦赛冠军队伍也参与了此次活动,全方位展示密院学子的科创成果。

    大一新生趣味发明 解决生活小难题

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    DSC_2670工导小组做项目展示

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    碎瓶者——塑料瓶回收预处理机器

    近一个月来,“垃圾分类”旋风席卷上海,每一个“拎得清”的上海人都知道空塑料瓶是可回收垃圾,但是你知道当它扔进垃圾箱之后会经历些什么吗?其实别看一个小小塑料瓶,后续的回收利用过程可不简单,不同种类的塑料也有着不同的回收方式。塑料瓶的瓶身、瓶盖以及密封环这三个部分,正是由两种完全不同的塑料制造的。“塑料瓶回收预处理机器”小组为了实现塑料瓶高效且完全的拆解分离,减少人工操作,设计了一套基于铝制框架的拆解机器。该机器可以通过顶部的“针板”以及底部的夹子来固定瓶底以及瓶盖,之后通过旋转瓶底,将瓶盖与瓶身分离开来。此外,他们还利用了两种塑料熔点不同的特性,设计了可以切断密封环的电热切割丝结构,借此将密封环与瓶身分离。

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    消暑利器——自冷杯

    挥别最长最强梅雨季没多久,上海又直接开启了烧烤模式,面对如此“烤验”,能随时来上一杯清凉的冷水成了莫大的奢求。大部分市面上的制冷装置都需要耗电达到制冷效果,非常不“绿色”环保。此外,水烧开晾凉了才能喝,等待时间对口渴的孩子可是非常漫长的! “自冷杯”小组为此设计了一款利用热水自身热能自循环降温的智能水杯。其设计理念应用了热电转换,热传导,强制对流换热,高效风扇设计等机械专业知识,不需要外部能量供应就可以缩短30%的制冷时间,节能又环保。组员们正在改进2.0版本,此款来自密院的专利产品极有希望在不久的将来在市场投放。

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    装载者探索车

    随着火星上发现了存在液态水的证据,火星开发已经变成了一个热门话题,而前期的开发则是建立在机器人的基础上。“装载者探索车”小组致力于设计一款能够装载多辆附属探索车的火星探索车,整个探索车的主车体结构横平竖直,并带有两个“楼层”,每一层的空间可以装载两辆附属小车。每辆车都有自动和手动控制两种模式,除此之外,主车体配备了重心起伏功能,以克服火星上不平整的地形。整个设计主要通过Arduino板实现控制,通过多个舵机、马达来实现舱门的开合和车体的前进,通过红外传感器来实现循迹探索。

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    这些奇思妙想的科创作品,都来自于密西根学院的《工程导论》课。作为交大密西根学院的品牌课程,《工程导论》课在培养大一学生对于工程专业的兴趣外,也同样注重学生关注和解决实际问题的能力。据授课教师介绍,《工程导论》课更像是一门探索课程,在拓展学生视野的同时,注重培养同学们的“工程直觉“,引领大家在以科学的思路和专业的角度去发现问题、提出问题、解决问题。通过让学生参与有趣的工程项目,可以鼓励学生从日常生活中发现问题,并利用基本的工程学知识寻找解决问题的方法,从而激发他们的创新思维。该门课程还配有英文写作老师讲授科技交流与写作,教会学生成为工程师必备的写作技能。

    此外,随着大数据及人工智能在全球范围内的广泛应用,密西根学院在已有的电子与计算机工程专业基础上,还增设数据科学、计算机科学、人工智能等辅修专业,助力培养“新工科”专业人才。

     

    大四毕设项目企业赞助 推进产学研深度融合

    作为历届设计展上的重头戏,众多国内外企业赞助的毕业设计项目为本届设计展的成功举办添光加彩。本次参展的毕设项目中,26个项目均获得美的、滴滴出行、英特尔、松下电器、通用汽车、威睿、佳通轮胎、宏景智驾、华域视觉、富士康工业互联网、深磁科技、数见科技、微能创投加速器、上海卫生远程医学网络有限公司等多家业内知名企业的赞助,而这些与日常生活息息相关的课题都是来自企业的一线技术项目。

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    先进拍照服务型机器人开发

    你是否曾梦想过,有一个摄影师,可以24小时全天候为你待命,在你需要的时候,随时用镜头记录你和家人朋友的幸福时刻。由微能创投加速器赞助的“先进拍照服务型机器人开发”小组就将这一梦想变成现实,他们的项目旨在开发一款用于拍摄合照的智能摄影机器人。这款机器人的底盘控制使用了ROS(Robot Operating System)系统,高清摄像机与麦克风的连接也通过ROS进行集成。这个机器人拥有一个用户界面来展示它当前拍摄到的照片。机器人自身会先根据拍摄到的照片进行自动调整来确保所有人在照片中央。机器人同时配备了语音识别功能,方便客户直接通过声音来控制机器人的位置。当机器人进行移动时,防碰撞功能由一个激光雷达来实现。当客户对于图片的位置满意时,他可以发出指令来让机器人进行拍照并传输到自己的手机上。

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    母乳存放装置

    随着冰箱行业的逐步细分化,消费市场亦逐步走向专业化,其中育婴领域成为各方关注的焦点。新时代女性的工作压力导致大量新生儿家庭有母乳贮藏的需求。如果母乳袋在冻结之前发生倾倒,封口处将极易受细菌污染引发不良后果;如果母乳袋不能保持良好的时序管理,导致后存入的母乳先被使用,则会造成部分母乳的过期浪费。为了填补这一领域的产品空缺,由美的公司赞助的“母乳存放装置”小组提出一种“蜂巢”贮藏结构。该设计可将常见冰箱冷冻室抽屉划分为多个小区块,每个区块储存单个母乳袋,保证母乳袋直立且不受污染。同时,该系统利用电控“先进先出”机制以帮助用户管理母乳使用顺序。简单的控制面板将接收用户指令并直观地提示用户储存系统各项状态,用户只需利用操作面板输入需求(装载/取用)与数量,由系统指定的区块将升起。

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    非接触式旋转机械监测系统

    在工厂生产管理过程中,设备状态监测对于提高生产效率起到了重要作用。传统监测方法例如加速度传感器的应用由于需要贴合在监测对象表面无法应用到旋转器械中。为了解决旋转器械状态监测的问题,由富士康工业互联网赞助的“旋转器械非侵入式状态监测系统”小组设计了一套基于空气传感器的监测系统,通过对比设备当前发出的声信号与健康状态下发出的声信号计算设备的健康值。

    监测系统分为被动监测和主动监测两种监测方式。被动监测采用的是设备旋转时发出的声信号,通过傅里叶变换观测声信号波峰的分布,数量,高度相对于健康状态下信号的变化来计算健康值。主动监测采用两个超声喇叭在一侧对静止设备发出不同频率f1, f2的超声波,超声麦克风在设备另一侧收集声信号并转换成频域信号。接收到的信号中如出现f1+f2或|f1-f2|的频率成分则表明结构中出现损伤,通过这些频率处的振幅系统计算出设备的健康值。除此之外,他们还设计了一套用户交互界面用于实时显示设备健康值相关信息,传感器信号等,并能在健康值低于阈值时发出告警信息,提示及时检修或更换设备。该小组还与学院申岩峰教授的科研团队合作拓展系统的应用范围,例如对风力发电机叶片所用的复合材料进行监测等。未来随着制造业智能化程度的提升,基于空气传感器的非侵入式监测系统将会在工厂生产、结构监测中有广阔的应用前景。

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    一带一路的远程医疗系统

    远程医疗服务你了解过吗?近年来,随着医疗行业的发展以及与通信技术的结合,远程医疗成为一种互联网新思路。而在不少偏远落后地区,看病难依旧是首要问题,学院Pradeep Ray教授领导的(mHBR)移动健康项目将远程医疗服务扩展到一带一路的发展中国家,他们与上海卫生远程医学网络有限公司合作,通过与微信公众平台的服务相结合,提高对远程医疗比例的管理效率,并简化医生和医院管理人员的工作。由于医疗数据的敏感性,他们改变了传统的微信平台系统以避免将患者信息存储在医院数据库之外,从而确保了数据安全性符合相关法规。该产品使医院管理人员和医生能够通过手机微信界面对医疗病例进行质量控制和诊断。

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    537A0178毕设项目小组展示

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    作为上海交大毕业设计改革试点,密西根学院采用了与目前国内工科毕业设计完全不同的新模式,将机械工程专业与电子信息专业的毕业设计课程合并为统一必修课程共同授课。由企业设立与实际工程问题相关的毕设课题,由任课教师和企业工程师合作对学生进行指导,最终提交全英文的团队论文和个人论文,并且同样以团队形式进行全英文答辩。

     537A0594设计展金奖项目《高通量粉末分配混合系统》

    537A0601设计展金奖项目《边缘云游戏架构》

    从2010年开展院企合作毕设项目以来,越来越多的跨国企业公司提供并资助紧随企业产品市场发展方向的“定制”项目。近年来,密西根学院的校企合作毕设项目占总体项目比例逐年增加,受到企业的一致好评,企业资源和校内资源的协同实现了教学与企业研发的双赢。设计展通过课程导入、院企交流等多种有效手段,激发同学们的创新思维,为学院探索人才培养和企业合作提供了多元途径和综合展示的大平台。据设计展负责教师马澄斌介绍,这次毕设项目赞助公司类型多元,来源地广泛,涵盖了京沪深的众多跨国公司、大型国企与初创企业等,其中还有不少如数见科技这样的校友企业。合作领域也逐渐向信息技术拓展,人工智能和新兴互联网技术成为新的主导方向之一。