近期,第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛广东省赛圆满落幕。深圳理工大学学子在这一高水平赛事中首次亮相,斩获省级一等奖和三等奖,实现了从0到1的突破。
“柔性多功能触觉感知电子皮肤”项目
申报人:张阳、陈钰太
荣获省级一等奖
“便携式膝关节积电阻抗层析成像系统”项目
申报人:胡彦博、林铱宸、郭羽龙、甘涵天、程振宇、陈桂兰、张家乐
荣获省级三等奖

精心筹备,实力铸就佳绩
本次比赛,深圳理工大学共征集并遴选出3个科技发明制作类项目,进入校赛评审。经专家的悉心指导与专业评审,“柔性多功能触觉感知电子皮肤”项目获校赛一等奖,“便携式膝关节积电阻抗层析成像系统”项目与“基于FPGA的智能监测自动浇水系统”项目获校赛二等奖。
其中,前两项优秀作品被推荐参加省赛。“柔性多功能触觉感知电子皮肤”项目更是脱颖而出,一路从网评晋级复赛,最终斩获省级一等奖!

项目背后:“柔性电子皮肤”是怎么炼成的?
南方科技大学-深圳理工大学联合培养研究生张阳、陈钰太在科研过程中发现,现有的压电薄膜(如电阻式或电容式薄膜传感器)存在局限,难以精确检测复杂的运动和滑移倾向,如抚触和捏合等动作交互。不仅无法实现实时的、大量的力感知和精确的运动交互识别,还缺乏对多种感知的高效解耦能力。
针对这些痛点,张阳和陈钰提出了一种基于视觉感知的柔性电子皮肤,结合深度学习算法,能够捕捉和分析外部刺激的实时变形信息,准确识别复杂的决策交互,提供三维力解耦能力,为机器人情感交互和人机交互领域带来创新方案。
研发初期,团队从生物感知机制中汲取灵感,将计算机视觉算法与新型触觉传感相结合,构建多模态感知模型。通过模拟人类感知时视觉与触觉协同运作的模式,赋予传感器对抚摸、捏合、滑动等复杂动作的精准识别能力,为情感交互与精细操作场景提供了更智能的解决方案。
为解决传统触觉传感系统响应速度与精度不足的问题,团队对传感器的结构设计进行了深度优化,采用视觉成像器件与新型触觉敏感材料,显著缩短信号处理时间。面对柔性电子皮肤灵活性与稳定性难以平衡的困境,他们在研发视触觉传感器时,创新设计柔性视觉-触觉一体化感知结构。通过讨论,团队从仿生学中汲取灵感,不断调整柔性触觉传感皮肤图层与表皮层的结合方式,并对材料配方和结构布局进行反复优化。经过大量的模拟测试与迭代改进,新型传感器在动态交互中既具备出色的柔韧性,又能凭借视觉信息增强系统对外部干扰的抵抗能力,确保稳定性,在复杂环境下也能稳定运行。

以赛促学,再创佳绩
此次深圳理工大学在“挑战杯”赛事中的首次亮相,不仅展现了我校学生卓越的科研创新能力、工程实践能力与发展潜力,更彰显了学校“产教融合、科教融汇”的办学特色。获奖项目紧扣前沿科技与实际应用场景,是学校致力于培养复合型拔尖创新人才、推动实验室成果向产业应用转化的生动体现。
未来,学校将持续加强创新创业实践平台建设,完善“以赛促教、以赛促学、以赛促创” 的赛事培育机制,全力支持更多有创新潜力的项目走出实验室,走向更广阔的舞台!
优异成绩的取得,离不开学校的高度重视与各部门的通力协作。衷心感谢学生事务处的精心组织与全程保障,感谢各学院的大力支持与资源投入,特别鸣谢林钻辉教授、王松教授、廖成竹副教授等指导老师的倾心付出与专业引领。他们的指导为参赛项目注入了强大的学术支撑和创新动能!