特立书院2020级各班级：

　　为切实贯彻学校拔尖创新人才培养改革部署，推进大学生创新创业工作，营造科技创新的良好气氛，引导新葡的京集团35222vip/特立书院新生动手实践，激发同学们对科创的兴趣和热情，同时也为以后进一步的大创活动和科研工作打下良好的基础。新葡的京集团35222vip/特立书院现决定组织全体新生开展第五届科技创新月活动。科技创新月系列活动包括科创项目实践、科创类协会讲解和科创学术讲座系列活动。现将具体事宜通知如下：

　　一、活动时间

　　2020年11月07日-2020年12月13日

　　二、指导思想

　　立德铸魂，博雅学术，名师精育，自我驱动

　　三、总体目标

　　推动新葡的京集团35222vip人才培养特区建设，结合新葡的京集团35222vip/特立书院科创攀登计划等科创项目，通过以赛代练，激发特立学子的科创报国。

　　四、活动对象

　　新葡的京集团35222vip/特立书院2020级全体新生

　　五、活动场地

　　新葡的京集团35222vip良乡校区东校区工训楼和南校区至善园一楼科创基地等

　　六、活动内容及要求

　　新葡的京集团35222vip新葡的京集团35222vip为主办单位，新葡的京集团35222vip机械与车辆学院地面机动装备国家级实验教学示范中心为协办单位，承办单位是新葡的京集团35222vip学生科技创新协会。

　　本次科技创新月提供8个项目，分别是汽车“智”造梦工场、智能车勇闯迷宫、机器人花样夺宝、我爱北理校园行、四旋翼组装与实飞、玩转Tello无人机、四旋翼建模与仿真和四旋翼图像识别。全院大一新生可自由组队，按照各项目的要求，每个项目组别数将会在下面详细提到。小组将在一个月的时间内完成项目规定的所有任务，学有余力的同学还可以继续探索，发现新的世界。

　　每个项目都有学生科协成员等作为项目负责人，分组后小组选出组长，明确分工，遇到问题可联系学生科协相应负责人咨询。每周负责人会对各组的项目进度进行询问，最后在科技创新月闭幕式上，相关评审老师会对小组项目完成情况进行评分，并挑选得分较高的小组进行项目展示。

　　七、项目简介

　　1.汽车智造梦工场

　　汽车智造梦工场综合创新实践平台引入汽车“智”造新理念，将人工智能及物联网控制等技术应用于综合创新实践教学，对标“特斯拉”等现代化汽车生产与装配，将相对较单一内容或主题的实践训练升级为系统的团队协作综合创新实践，从系统层级对汽车制造和测试流程进行原理展示与模拟，集构思创意、规划设计、动手实现于一体，通过全历程深度参与和实践，增强学生对工程实际的认知体验，强化专业认同感，明晰专业定位及学习方向，启发主动学习能力，深入接触学科基础课程和专业课程的综合应用，同时通过基础环节和自主设计环节实践训练，进一步加强学生动手实践能力和团队协作能力。

　　汽车智造梦工场综合创新实践平台共包括工统规划、车身整体吊装、车辆自动洗刷、行人智能识别、多变路况寻迹等12个子项目，涵盖了结构设计、单片机控制、传感器等多个领域知识。同时，学生可根据实际需求，对机械结构和控制模块进行自主设计。

　　汽车智造梦工场综合创新实践项目共设置13组，每组12人。

　　

　　2.智能车勇闯迷宫

　　无人驾驶技术作为人工智能领域的“前沿”阵地，涉及智能控制、信息通讯、传感技术信息技术、电子工程、控制理论、传感技术等多领域技术融合，对“跨学院、跨专业、跨学科”新时代下的新型复合人才培养提出了更好的要求。在此背景下，开发智能车勇闯迷宫项目，其中所选用智能车采用ROS机器人操作系统，通过地图构建、路径规划、自主导航等环节设计，实现无人车在规定迷宫内的闯关任务，此项目旨在更好地培养学生掌握机械电子、运动控制、传感器应用、机器学习、图像识别、SLAM地图构建、自主导航等人工智能领域先进技术，增进学生对无人驾驶领域的了解， 提高学生对移动机器人的设计、控制及应用能力。

　　“智能车勇闯迷宫”项目共设置30组，每组4人。

　　

　　3.机器人花样夺宝

　　机器人作为典型的机电一体化系统，综合了制造、机械设计、电子电路、传感器、自动控制、计算机软件等学科，可综合培养学生的工程素质、团队精神和创新思想。机器人花样夺宝项目选用适合高等工程创新实践教育的高级模块化机器人套件，学生通过简单的花键连接可以快读搭建出坚固且灵活多变的机器人结构，采用数字舵机给机器人提供动力，通过C语言编程设计，实现机器人闭环控制。

　　“机器人花样夺宝”项目共设置25组，每组4人。

　　

　　4.我爱北理校园行

　　3D打印技术是以数字化模型、人工智能及新型材料应用为特征的生产制造方式，作为第三次工业革命的标志技术，其应用领域十分广泛，在产品设计、科学研究、建筑、医疗、制造业、航天、珠宝首饰、个性化饰品等方面都将发挥越来越大的作用。此次“我爱北理校园行” 3D打印项目，以新葡的京集团35222vip建校80周年校庆为依托，以“校园风景线”、“重走延安路”、“我是军工人”、“科技强国梦”等创作主题为引领，充分发挥学生的想象力和创造力，并运用三维建模手段实现与表达创意，增强学生对校园文化及专业的认同感和对校史校训的了解，“你的创意，我们来帮你实现”。

　　“我爱北理校园行”3D打印项目共设置12组，每组4人。

　　

　　5.四旋翼组装与实飞

　　对四旋翼结构、系统组成、必须元器件形成全面认识。从零开始制作属于自己、独一无二的无人机，并亲自操控其完成各类挑战！

　　第一阶段：共分为4组，每组3人，共计12人。

　　各组根据培训内容，结合自行查找的资料，完成零部件选购方案报告的撰写，有余力者可以   自行设计零部件，并通过3D打印或碳纤维板切割的方式生产出来，要求尽可能选用成熟套件；团队采购相关零部件，并完成四旋翼的组装工作，根据一定载重的悬停条件下的飞行情况、以及飞行时间长短评分。

　　第二阶段：以小组为单位，组织进行最终外场试飞，选手需自行选择无人机机上负载，并手动操纵无人机完成载重条件下的规定动作的飞行，并于事先一指定区域进行负载的定点投放；有余力者可以变手动为自动，自主设计程序完成上述规定动作。最终根据总体得分择优评出前三名。参加的队伍需有一名成员作为飞手，并进行一定的培训。

　　

　　6.玩转无人机

　　使用市面上成熟Robomaster-tt无人机作为平台，极易上手，激发大家对于无人机的兴趣！

　　第一阶段（建立基础知识概念）：

　　共分为4组，每组3人，共计12人；

　　学习产品说明；

　　学生熟悉遥控操纵Robomaster-tt无人机；

　　检验阶段学习效果：要求掌握精准降落、循迹飞行、避障飞行和目标跟踪。（考核）

　　目的：

　　1.规范学生操作，保证飞行安全；

　　2.锻炼学生快速学习能力；

　　3.培养学生对多旋翼无人机的兴趣。

　　第二阶段（配套平台熟悉编程能力）：

　　通过计算机操控无人机识别飞行路线中的图标。（考核）

　　编程实现无人机穿越路线当中的圆环。（考核）

　　目的：

　　1.提高学生软件学习能力；

　　2.使学生接触编程，培养编程逻辑；

　　第三阶段（能力提高）：

　　利用open-cv实现目标圆环的识别。

　　在识别圆环的基础上，设计程序指令操纵无人机穿越圆环。（加分项）

　　能力要求：

　　1.二次开发能力；

　　2.自学编程语言的能力。

　　评分标准：

　　第一阶段无人机任务完成情况。

　　第二阶段无人机穿过圆环的数量。

　　能力提高阶段完成程度。

　　

　　7.四旋翼建模与自主飞行

　　简单了解四旋翼控制的基本原理并完成自主飞行。亲自操控无人机完成你设想的任意动作！无人机自主控制, MATLAB软件运用, 应用软件：MATLAB/Simulink/QGC。

　　共分为4组，每组3人，共计12人。初赛分为两个阶段。由比赛方统一给各小组分派指定四旋翼无人机，小组成员进行分工合作。

　　第一阶段：了解PIXHAWK飞控板、数传、地面站等功能模块的基本知识以及简单应用，学习PID控制的基本原理，利用QGC地面站实现自主飞行。

　　第二阶段：实现简单系统PID参数的调节，小组成员一起协作，完成四旋翼六自由度刚体模型的建立和控制器的设计。附加任务：小组将设计的控制器利用PSP工具箱烧录入飞控板中进行实机验证。

　　评分标准：

　　PID调节后系统控制效果。

　　四旋翼模型建模准确性。

　　整个项目的完成水平。

　　完成附加任务可以获得额外的分数奖励

　　

　　8.四旋翼图像识别

　　针对目标（指定的二维码或其他图像）进行跟踪，结合图像处理与云台控制算法，使得学生能够对机器视觉相关知识、软件、设备建立初步了解。活动共分为4组，每组3人，共计12人。

　　目标检测: 比赛过程中无人机的工作环境在白天且光源充足，目标位置固定，首先无人机进行目标检测并确定目标位置，如二维码等简单图案；

　　目标识别: 无人机云台根据目标位置进行识别；

　　跟踪目标: 控制无人机，使运动目标始终位于视野中心。

　　第一阶段：组员自行编程，实现识别二维码、圆形和叉形三个简单图形，识别后用绿色方框框住目标图形；在检测过程中，二维码始终正对摄像头，但会位于三个不同位置（图像位于摄像头左右和远近不同），识别成功一次得7分，两次14分，三次20分。

　　在检测圆形与叉形图案时，规则同上，但目标图像会有两次与摄像头呈一定角度。

　　若成功识别三种图形，则得到60分。

　　第二阶段：每个小组需要编写程序，完成对移动中的目标进行跟踪，即需要实现用矩形框框选出目标，并保证目标实时在框内。

　　项目共持续20秒，所得分数等于有效跟踪时间t乘以2，满分40分。若中途跟丢目标，则计时停止。

　　第三阶段：对于移动的目标，无人机的机载摄像头能识别目标并实时跟踪，并且需要控制无人机的姿态使目标始终保持在视野中央。

　　项目持续10秒，满分50分，分数等于有效跟踪时间t乘以5，若中途跟丢目标，则计时停止。

　　

　　八、奖励办法

　　1、志愿时长录入比例 1:1.5（新葡的京集团35222vip学生科学协会成员不计入）

　　2、荣誉币规则：

　　荣誉币奖励由参与程度决定。分为以下级别（不累加）：

　　第一级别：切实参与到前期项目筹备之中，但没有完成，奖励荣誉币2个；

　　第二级别：成功完成项目，奖励荣誉币6个；

　　第三级别：成功完成项目，并荣获三等奖，奖励荣誉币8个；

　　第四级别：成功完成项目，并荣获二等奖，奖励荣誉币10个；

　　第五级别：成功完成项目，并荣获一等奖，奖励荣誉币12个。

　　具体细节参考新葡的京集团35222vip/特立书院网站荣誉币等相关规定。

　　3、评奖奖励：

　　完成比赛，纪念奖：特立书院定制明信片（徽章）；

　　进入决赛，完成奖：特立院服毛绒熊；

　　决赛获奖，获胜奖：特立定制充电宝。

　　具体评奖细节，根据后续科技创新月进程等因素，由相关项目指导老师确定具体细节。

序号	实践科创项目	分组组数	评奖数量	相关奖励	指导老师	备注
1	汽车智造梦工场	13组，每组12人	根据最终报名数量，确定一、二、三等奖的数量	见评奖奖励	李忠新
2	智能车勇闯迷宫	30组，每组4人	根据最终报名数量，确定一、二、三等奖的数量	见评奖奖励	李忠新
3	机器人花样夺宝	25组，每组4人	根据最终报名数量，确定一、二、三等奖的数量	见评奖奖励	李忠新
4	我爱北理校园行	12组，每组4人	根据最终报名数量，确定一二三等奖的数量	见评奖奖励	李忠新
5	四旋翼组装与实飞	4组，每组3人	评出第1名，然后5,6,7,8 项评出前3名	见评奖奖励	宋韬
6	玩转Tello无人机	4组，每组3人	评出第1名，然后5,6,7,8 项评出前3名	见评奖奖励	宋韬
7	四旋翼建模与仿真	4组，每组3人	评出第1名，然后5,6,7,8 项评出前3名	见评奖奖励	宋韬
8	四旋翼图像识别	4组，每组3人	评出第1名，然后5,6,7,8 项评出前3名	见评奖奖励	宋韬

　　新葡的京集团35222vip新葡的京集团35222vip/特立书院 

　　2020年11月06日