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南航金城学院第六届创意活动作品“连连看”（二）

时间： 2022-05-02 来源：南京航空航天大学金城学院作者：

茶小鸭的幸福一家

团队名称：黄龙岘宣传小分队

负责人：刘小雨

团队成员：张艺铃、奚雨佳、郭静、褚小丽（教师）

作品简介：

“杨子江心水，黄龙岘上茶”。坐落于南京市江宁街道中南部的黄龙岘，享有“金陵茶文化休闲旅游第一村”的美誉。在这样一个有着深厚茶文化底蕴的乡村里，生活着一群安静生活辛勤劳作的居民。为乡村振兴做贡献，本组通过考察、调研当地风土人情和乡村文化，推出乡村IP形象设计——《茶小鸭的幸福一家》。金陵行胜，鸭子飘香，南京的鸭子久负盛名。因此，本作品的乡村代言采用小鸭子的形象。一家三口（鸭爹、鸭妈和鸭宝）分别代表着黄龙岘的农民、村妇、孩童三类居民。在造型上，鸭爹头着斗笠，身穿“老汉衫”，体现的是质朴憨厚的农民形象。鸭妈是一位勤劳温柔的农妇，因此，在造型上，将头巾与围裙相结合，加之背着的箩筐则更展现了中国传统的勤劳村妇形象。在鸭宝的形象设计上，为尽力彰显孩子的天真、活泼本性，则以背带裤、棒球帽的穿着打扮来体现。另外，为宣传乡村茶文化，在人物形象注入“茶叶”特色。我们以春、夏、秋、冬为出发点，采用扁平的创作手法呈现四个季节的代表性生活场景：春日采茶、夏日垂钓、秋日野餐、冬日贺岁。本次作品中还推出一系列周边创作，希望能通过此次IP形象设计，让这个美丽的村庄为更多人所看见，从而实现更好的发展！

人物形象设计：

鸭爹：憨厚幽默爱好：钓鱼喝茶

鸭妈：温柔贤惠爱好：烹饪煎茶

鸭宝（茶小鸭）：调皮活泼爱好：游泳唱歌

周边创作：

一剪云艺

团队名称：云艺

负责人：冯雪晴

团队成员：聊娜、肖阳阳、贾舒帆、曹佳欣

作品简介：

针对徐州市合沟村剪纸文化的办公展示空间设计。新沂市合沟村被文旅部命名为2021-2023年度“中国民间文化艺术之乡”。王桂英，新沂市合沟村人，第二批国家级非物质文化遗产项目剪纸（徐州剪纸）代表性传承人，被联合国教科文组织授予“中国民间工艺美术家”称号，多次被中华人民共和国文旅部、省文旅厅等上级部门表彰，她的作品热情奔放，质朴、淳厚，富有浓郁的乡十气息，一直深受海内外人士所喜爱。由她成立的王桂英剪纸协会，以家为培训基地，无偿指导各村剪纸作坊，发展了以楹联、福字、年合沟村以民间文化艺术保护传承为支点，推动文旅融合发展，助力乡村振兴。

本作品根据该村剪纸文化特色，对其党群工作中心进行剪纸展厅和办公空间进行设计，运用剪纸，年画，福字楹联等元素进行设计，剪纸作品记录村民生活，更丰富了人民生活。展厅内部设有剪纸体验区，让来访者体验剪纸文化乐趣，产生对外文化交流，促进传承民间文化发展。其一系列剪纸作品打开了乡村知名度，吸引外乡游客，促进乡村经济发展，极具特色，为乡村振兴做出积极贡献。

功能分区图：

展厅效果图：

展厅细节图：

办公空间效果图：

物联网水下机器人——仿生海龟

团队名称：王者龟来

负责人：周桢恒

团队成员：陶雨婷、徐宇轩、庞宏杰、金冉(指导老师)

作品简介：

在广大的农村地区水产养殖种类繁多，而在养殖的过程中，需要密切注意水温、水质、溶解氧、PH等这些要素的变化，特别是对一些价格较高、对于生存条件要求也较高的产品来说，更是需要密切注意各种要素，稍有不慎就可以能造成不可挽回的损失。

本仿生海龟基于对自然界海龟进行外形和运动规律研究的基础上研制，兼具形态仿生和功能仿生的特点，使其具有更好生物欺骗性，不会对水产造成惊吓，可实现近距离观察；仿生海龟安装有摄像头和水质传感器，可实时观察水下环境并反馈水质数据，如水温、水质、溶解氧、PH等；海龟外形为流线型，采用水翼法推进，可在水下灵活地完成各类动作。除用于水产养殖，仿生海龟还可根据需求嵌入相关传感器用于河道巡检、地形探测、水质检测等。具体的研究内容包括：机械结构设计、控制系统设计和实物制作。

（1）机械结构设计

根据海洋馆测量的海龟标本的外形参数建立仿生海龟的三维外壳模型如图1所示。前肢采用水翼法推进，后肢采用划桨式推进。

图1 仿生海龟外壳三维模型

①前肢结构设计

前肢提供海龟运动的主动力，其机械结构如图2所示。该机构拥有拍旋和位旋两个自由度，拍旋机构通过一组锥齿轮副实现前肢的上下挥拍；位旋机构与拍旋机构之间通过一组直齿组连接，实现整个拍旋系统的转动。拍旋和位旋由相互独立的电动机分别控制，可实现翼尖的“8”字形运动轨迹以及不同速度的前行、转艏等运动。

图2 前肢机械结构

②后肢结构设计

后肢用于调节运动姿态，其机械结构如图3所示。后肢通过固定板下方的铰链连杆机构带动导向杆在主轴连杆上往复实现划桨运动。固定板上两侧巧妙的设计了凹陷槽，用于实现后肢在运动端极限位置时的翻转。主轴连杆上的弹簧起到缓冲限位的作用，避免导向杆直接撞击主轴。

图3 后肢机械结构

③沉浮结构设计

沉浮升降结构借鉴潜水艇升降的方式，如图4所示。通过丝杠推杆结构带动丝杠上的平台往复运动，从而间接带动平台上的针筒推杆往复，实现向龟内外的吸水排水，当吸水时仿生龟的自重增大从而下沉，排水时自重减小从而上浮。

图4 沉浮结构

（2）控制系统设计

控制系统分为输入部分、输出部分和主控制器。

输入部分主要为APP和各类传感器，包括湿敏传感器、避障传感器、深度传感器、高清摄像头、嵌套水质传感器等。APP用于下达指令操控海龟的各类动作；湿敏传感器用于报警仿生海龟内部是否有渗漏点；避障传感器可检测前进路上有无障碍物，从而实现报警和自主避障；深度传感器可检测仿生海龟所处的深度位置从而调节深度；摄像头可用于拍摄水下景象，实时传输水下环境；嵌套水质传感器可用于检测水质，测量PH值、含氧量等。

输出部分为各类舵机，根据主控制器的信号通过正反转控制水翼蹼翼运动的角度和丝杠推杆的反复。

主控制器为STM32系列单片机，其主要功用为读取传感器所采集到的信息以及APP的信息，综合判断后将命令输入给电机使其实现相应动作并反馈给电脑。

（3）实物制作

本仿生海龟采用3D打印技术成型外壳，减轻整体重量，降低材料成本。前后肢零部件中的电机、齿轮传动装置等可购买成品，后肢中较复杂的零件通过3D打印成型。

图5 仿生海龟3d模拟图

蔬菜识别系统

负责人：孙文博

作品简介：

随着人们经济水平的不断提高，以及农业行业的发展，越来越多的农民开始在种植蔬菜时趋向现代化发展，但是种植蔬菜的收成问题也是农民最关心的问题，此设想在于帮助农民将每种蔬菜的收成最大化，提供最好的种植方式与种植环境。本作品可以进行蔬菜搜索、蔬菜识别等功能；对每一种蔬菜信息进行整理，方便用户了解蔬菜并且学会种蔬菜。创新点在于实现对蔬菜的模型训练，识别精度高，信息整理，将蔬菜信息和相关种植方法进行整理汇合。提供给用户一个舒适的交互页面，可以帮助用户了解蔬菜的所需营养成分、种植条件、以及收成最大化时间。

主页面

识别页面

查询页面

基于YOLO目标识别技术和嵌入式32控制器——无人机疫情防控检测

团队名称：104航模队

负责人：张陆晨

团队成员：陈仁杰、桂敬亮、唐佳辉、杨尚鑫

作品简介：

在新型冠状病毒疫情背景下，基于YOLO深度学习神经网络算法的基层疫情防控系统，可快速、精确地识别出疫情期间在社区特定区域内是否有超额的人数、人员口罩佩戴情况。工作原理为通过无人机技术，避免人为亲自检测，减少不必要的风险，科学防控疫情。通过嵌入式32处理器，来发出警报，并人工合成语音来提醒人群正确配合疫情管控。

针对疫情防控下人员聚集情况结合人工智能进行智慧监测，通过YOLO目标识别技术快速精准地识别人员佩戴口罩的佩戴情况，可使物联网可视化，可控化，让YOLO深度学习神经网络算法，无人机技术，嵌入式32控制器得到应用和推广。

特点：

1. 系统通过现有的摄像头（图1）、局域网及计算机设备可直接导入系统，开发成本低。

2. 通过无人机技术实现空中检测，避免疫情期间人为接触。

3. 32位微控制器主屏72Mhz（图2）有丰富的外设，可以配合YOLO算法快速的响应做出对应的判断，并且也可以外接存储设备必要的时候可以把他存储起来以便于后面的追踪分析。

4. 计算机视觉通过反复训练数据库，一步步加强监测数据精度。