各位同学：
为做好2020年大学生创新训练计划工作，151amjs澳金沙门面向全院系所征集题目，共征集到题目72项。现将题目予以公布，请感兴趣的同学扫描二维码加群，在群里与老师取得联系，完成立项工作。
下表展示了全部72项题目的选题进展，选题进度一栏标注为“已完成”的，表明该项目已经完成选题、不再接受新队员；标注为“进行中”的，表示该项目已经有学生选，但仍可继续招募队员。
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各系所、题目具体信息如下，包括导师介绍、题目拟完成的目标、主要研究内容、对学生的要求、项目可参加的国内外赛事等，同时，点击老师的姓名，可以查看导师个人主页。
1.无人飞航工程系（共11题）
1-1 董永香 教授（1题）
题目：基于增材制造的轻型高强复合结构抗冲击技术（机械类）
主要研究内容：本项目拟基于金属增材制造及载荷与材料结构匹配性设计方法，对轻型复合结构的抗冲击性能进行设计与优化提升，通过理论分析和数值仿真，研究不同冲击加载条件对不同材料结构复合模式的动力响应，分析复合结构抗侵彻防护特性；研究复合单元的材料匹配性、几何特征、层间界面和边界约束、以及载荷关联性等不同因素对复合结构抗冲击性能的影响规律，获得抗冲击主控因素，并在上述研究基础上，重点围绕载荷分布特征、层间结构与材料界面对冲击波传播衰减特性等对复合单元进行优化；借助金属增材制造技术整体性好、性能优异、结构灵活的优点对所设计的复合结构设计加工，研制材料结构关联载荷一体化的新型轻质抗冲击复合结构。本项目所开展的基于增材制造与材料结构匹配的轻型高强复合抗冲击防护方法与技术，可为后续军民轻型抗冲击结构设计与分析提供重要理论依据和工程参考价值。
科技创新等相关成果：曾获国家技术发明二等奖一项，获十余项授权发明专利，发表学术论文十余篇。
题目：无线传感器异构组网技术（信息类）
目标：开展异构无线网络的组网技术研究，实现异构无线网的组网，可应用于无线传感器网络及战场多类设备的组网与通讯。
主要研究内容：基于单片机和无线通讯模块，进行异构网络的组网技术研究。
（1）进行无线异构网络组网方案设计，提出一种异构组网方案及组网流程；
（2）进行无线异构组网平台方案设计，确定异构组网的软硬件开发平台；
（3）进行无线异构组网协议设计，设计组网方案、流程，并编写相应代码；
（4）进行无线异构组网试验与调试。
参与人数：2-4人
对学生的要求：对嵌入式系统（单片机）有一定了解，对无线传感器网络感兴趣，有一定的C语言基础。
计划参加的赛事：全国大学生电子设计大赛
1-3 刘瀚 实验师（2题）
题目1：基于物联网技术的爆炸多物理场瞬态载荷效应多欧拉点解耦综合测试技术研究（理化类）
主要研究内容：本项目针对爆炸多物理场复杂耦合载荷特征参数，主要基于多点测试单元的小型化、模块化、互联化、大时长和多物理场载荷物联测试理念，实现在野外极端复杂恶劣环境下，对含能材料化学爆炸产生冲击波超压、破片、温度场、地震波和爆震强噪声等多物理场瞬态载荷特征参数进行多点精准解耦测量，客服野外露天大当量爆炸实验中的高安全性、高等待时长、多点互联和可视化精确测量难题，填充多欧拉点多载荷同步互联实时测试方法空白，可应用于高能含能材料能量释放规律评价、爆炸危险品多危害效应评估、新型武器装备多效应毁伤评估和反恐防爆装备性能检测方面。
题目2：小口径弹丸外弹道及终点效应的脉冲X光射线数字化测试技术研究（理化类）
主要研究内容：本项目针对小口径弹药外弹道测试难题，基于高穿透性的脉冲X光射线数字化成像测试技术，实现对小口径弹药枪/炮口、中间弹道和终点弹道过程中的的弹丸飞行特征参数及终点毁伤效应进行测试，克服枪/炮口火药燃烧产生炽光火焰干扰、弹靶作用过程中的低密度靶材内部终点弹道翻滚姿态等测试瓶颈，可应用于新材料含能破片、新原理弹丸结构、新概念毁伤元的外弹道及终点毁伤效应评价等方面。
1-5 毛亮 讲师（1题）
题目：反渗透水下鱼形仿生弹药（机械类）
科技创新等相关成果：研制出一种仿鱼形的弹药，它仿照鱼类的外形，能够像鱼类一样在水中自由航行。它可携带战斗部或侦查设备，实现对水下目标的打击及监视，完成党规弹药无法完成的作战任务。
目标：鱼形仿生弹药原型样机
主要研究内容：针对敌方特种作战兵力从水下渗透对我方停泊舰船、水下设施、海上经济设施以及港口、基地等沿海陆上要害目标实施侦察和破袭的隐蔽作战问题，开展反渗透水下鱼形仿生弹药研究，主要包括：
（1）鱼形仿生弹药系统总体技术；
（2）鱼形仿生弹药机械与动力技术；
（3）鱼形仿生弹药控制与通信技术；
（4）鱼形仿生弹药高效毁伤战斗部技术。
反渗透水下鱼形仿生弹药可以实现常态化水下巡逻，快速发现敌方水下渗透目标，并进行精确打击与高效毁伤；适用于水下特种作战和海域巡逻防卫，可以大幅提高我军水下反渗透能力，保障我国海洋安全。
参与人数：4人
对学生的要求（具备以下之一即可）：
（1）熟练使用二维、三维绘图软件；
（2）熟练掌握单片机编程；
（3）熟悉弹药/战斗部设计。
计划参加的赛事：（1）挑战杯（2）全国武器创新设计大赛
1-6 王树有、门建兵 副教授（1题）
题目：药型罩增材制备与性能表征（机械类）
主要研究内容：金属药型罩是破甲战斗部能量输出的重要载体。传统机加工艺的材料利用率较低，且加工效率较低，难以实现复杂结构药型罩的制备。本项目基于3D增材制造技术，以铜基合金为原料，进行3D制造，研究增材制造药型罩的材料宏微观性能，进行增材制造药型罩形成射流的成形与侵彻试验，探究增材制造工艺对于聚能射流性能的影响规律。
1-7 王涛 助理教授（1题）
题目：“蚁群”微小型编队搜排爆机器人（机械类）
主要研究内容：本项目针对城市公共场所可能出现的多点同时爆炸恐怖袭击问题，拟研制一套多个微型机器人编队的"蚁群"机器人系统，通过自主编队，协同配合，多点快速同时寻找和定位疑似爆炸物，高效搜爆任务。特别是针对复杂环境，如室内、狭小空间、地铁、火车站、机场等，多个“蚁群”机器人协同快速搜群疑似爆炸物，可极大地提高效率。在定位多个疑似爆炸物后，通过蚁群机器人自带的爆炸物检测装置，初步判断爆炸物当量、类型，协同决策疑似爆炸物处置策略，多点协同排除疑似爆炸物。
1-8 郑元枫 副研究员（1题）
题目：自清洁射孔弹用高强度反应罩制备与表征（机械类）
主要研究内容：石油在国民经济发展中占有十分重要的地位，是现代工业和经济发展中无法忽视的重要能源和重要工业原料之一。作为当今石油开采中的重要技术手段之一，石油射孔弹一直是国内外研究热点之一。石油射孔弹利用聚能射流来打开油气井和产油层岩土介质之间的通道，实现石油开采。然而，传统石油射孔弹采用惰性金属药型罩，容易在侵孔底部形成堵塞，不利于出油操作。基于此，本项目重点针对自清洁射孔弹用高强度反应药型罩开展研究，为新型高出油率射孔弹设计提供技术支撑。主要研究内容为：1.高强度反应罩配方设计；2.高强度反应罩制备工艺设计；3.高强度反应罩聚能装药侵爆行为等。通过该项目研究，培养学生实际科研能力，预期发表文章一篇、申请专利一项。
1-9 周彤 讲师（1题）
题目：基于物联网技术的协同排爆机器人（机械类）
主要研究内容：本项目针对公共场所疑似爆炸物的快速灵活应急处置与防护，拟研制一型协同排爆机器人，搭载北理艾尔研制的柔性防爆罐和四轴机械臂，与公共场所危险品识别无人机以及“蚁群”微小型编队搜排爆机器人协同工作，在获得疑似爆炸物的定位之后，可利用多自由度机械爪对爆炸物进行夹持转移和初步防护工作，然后借助机械臂将爆炸物放入车中的柔性防爆罐，实现爆炸物的无人化应急处理。基于物联网技术，可在PC端实时监控无人机/探测机器人/排爆机器人的位置、运动状态和剩余电量等信息，建立系统化、智能化、无人化的爆炸应急处理检测系统。主要研究内容包括两个方向：
（1）智能排爆机器人的结构设计（涉及机械设计相关知识）；
（2）物联网技术与平台建设（涉及单片机通讯和软件设计相关知识）。
题目：基于物联网技术的分布式协同排爆机器人集群（机械类）
目标：完成原理样机的研制
主要研究内容：本项目针对公共场所疑似爆炸物的快速灵活应急处置与防护，拟搭建协同排爆机器人集群平台，搭载北理艾尔研制的柔性防爆罐和四轴机械臂，与公共场所危险品识别无人机以及“蚁群”微小型编队搜排爆机器人协同工作。通过无人机和“蚁群”多点快速同时寻找和定位疑似爆炸物，自带爆炸物检测装置，初步判断爆炸物当量、类型，协同决策疑似爆炸物处置策略，然后利用主排爆机器人的多自由度机械爪对爆炸物进行夹持转移和初步防护工作，借助机械臂将爆炸物放入车中的柔性防爆罐，实现爆炸物的无人化应急处理。基于物联网技术，可在PC端实时监控无人机/“蚁群”/主排爆机器人的位置、运动状态和剩余电量等信息，建立系统化、智能化、无人化的爆炸应急处理检测系统。主要研究内容包括三个方向：
（1）主排爆机器人的结构设计（涉及机械设计相关知识）；
（2）无人机协同探测技术；（涉及飞行器相关知识）
（3）物联网技术与智能决策（涉及单片机通讯和软件设计相关知识）。
参与人数：不限
对学生的要求：熟悉以下三个方向中的任意一个：机械设计/飞行器原理/C语言
计划参加的赛事：挑战杯
2.机电系统工程系（共15题）
2-1 冯跃 副教授（2题）
科技创新等相关成果：在静电场/磁场效应及其传感、电介质充放电、MEMS系统技术领域发表学术编著三本，学术论文30余篇，其中SCI检索论文12篇；授权国家发明专利12项；主持国家自然科学基金青年与面上项目、多项国防基金项目。竞赛方面指导学生参加国家级大赛，多次获奖，包括：第14届“兆易创新杯”研究生电子设计竞赛华北赛区一等奖/全国三等奖；第6届“杰瑞杯”中国研究生能源装备创新设计大赛三等奖；首届全国大学生智能机电系统创新设计大赛三等奖；首届2020“明石杯”微纳传感技术与智能应用大赛优秀奖。
题目1：基于人体压电脉冲的非接触式低压除尘系统（机械类）
目标：本项目的研究目标是开展基于人体压电脉冲的低电压电帘除尘技术研究，并将其用于制作具有高静电安全且低能耗的自除尘地板
主要研究内容：学习研究电帘的多相交变电场的时空分布和变化特征，并据此建立电场分布模型；分析研究微尘在交变电场作用下的力学模型，认识电场对微尘电动效应的主导力，掌握电场对微尘运动的引导机制；学习研究压电材料特性，选择合适的压电材料，设计以人体压电电压为激励的脉冲波形发生电路，分析脉冲波形对微尘运动的影响机制，确定最优的设计参数；制备以PCB板为基础的和压电材料相结合的自除尘地板样机，并试验、测试相关的功能以及对除尘率和功耗等特性进行研究。
对学生的要求：有较强的电动力学物理知识、动力学知识、模拟电路知识，掌握基础测试技术
题目2：自供电-用于空中侦察的智能风筝（机械类）
目标：本项目的研究目标是开展基于基于静电原理的气流旋转式俘能技术研究，完成电能存储管理电路与摄像通讯模块，搭建并上机测试无人自供电侦察系统。
主要研究内容：采用基于静电原理的驻极体旋转式俘能器以及基于风致振动机理的压电式风能收集器作为空气中气流能至电能的转化装置，分别研究静电式和压电式风力发电的基本原理，进行理论研究和仿真计算，对比分析，验证理论的准确性，设计静电式发电和压电式发电的结构模型，并进行实验设计。采用wifi及4G模块，搭建视频实时回传以及风筝飞行控制系统，设计风筝的基本结构，确立风筝的尺寸并进行摄像头的拍摄测试以及wifi图传模块的编程、测试。将各模块进行集成及实际飞行测试，最后进行系统结构优化。
对学生的要求：有较强的静电学物理知识、模拟电路知识和通讯知识，掌握基础测试技术
计划参加的赛事：“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生智能机电系统创新设计大赛
2-3 宫久路 讲师（1题）
科技创新等相关成果：2015年国家级大学生创新训练计划立项项目：201510007026 便携式快递扫描分拣系统
题目：基于视觉信息的海上预警系统开发（信息类）
目标：（1）完成系统开发和验证；
（2）发表成果论文；
（3）参加国家级大学生创新及其他挑战赛
主要研究内容：
（1）调研和总结海上目标（舰船、飞机等）入侵检测的研究现状和发展趋势；
（2）针对海上目标成像特点，开展图像采集系统开发和测试；
（3）针对海上目标成像特点，开展图像增强算法开发及验证；
（4）基于深度学习方法，完成海面小目标检测与识别算法开发和测试；
（5）基于智能芯片完成海面小目标检测系统的开发和验证。
参与人数：3人以内
对学生的要求：对国防应用、计算机视觉、嵌入式系统开发感兴趣；踏实、勤奋、善于思考
计划参加的赛事：火箭军智箭火眼挑战赛
2-4 李变红 博士后（1题）
题目：基于视觉的无人机组网编队技术（机械类）
主要研究内容：对四旋翼无人机编队控制系统进行整体方案的软硬件设计，并选取合适的相机、板载计算机、无人机动力系统组件、无人机机架等对方案平台进行搭建。对四旋翼无人机的运动学模型进行分析，并设计四旋翼无人机飞行控制系统软件对四旋翼无人机进行姿态和位置控制。使四旋翼无人机能够完成平台控制需求。
设计多四旋翼无人机定位系统，通过对 SVO 视觉里程计进行改进，使每个无人机可通过向下的摄像头来获取自身位置，并通过地面标签对编队中无人机进行全局位置坐标系统一，使所有无人机位置信息均在同一个坐标系下。采用视觉传感器来获取无人机位姿信息，可以使编队控制系统能够在室内外均可完成编队控制任务。对编队控制律进行设计，编队控制律采用一致性控制算法来对无人机队形形成、队形变换以及队形跟随进行控制，在编队过程中通过设计人工斥力场来保证每个无人机之间的距离安全，不会在编队过程中发生内部碰撞。采用分布式编队控制体系结构，有效提高编队系统的鲁棒性，使编队系统完成任务的可靠性提高。
对所设计的编队控制系统进行MATLAB 仿真、GAZEBO 仿真、单个无人机飞行实验以及多无人机编队飞行实验，通过实验验证编队控制系统可以完成队形形成、队形变换以及队形跟随等任务。
2-5 娄文忠 教授（3题）
科技创新等相关成果：历年指导学生参与"大学生创新训练计划"、"世纪杯“、"ICAN全国大学生创新创业大赛”、“物联网+大赛”、“全国大学生智能机电系统设计大赛”等赛事，多次指导学生获得国家级竞赛奖项，指导学生申请并授权多项国家发明专利，开设大学生创新创业实践课程，具有丰富的科技创新教学经验和实践指导经验。
题目1：面向GPS拒止的地下停车场寻车导航定位系统（信息类）
目标：研究一款拒止面向无GPS环境的地下停车场寻车导航定位系统
主要研究内容：针对地下停车场面积大、环境复杂、停车数量多且难以辨认的情况下寻车困难的问题，开展寻车导航定位系统研究。在考虑到地下室中GPS无法使用的情况下，首先突破停车位置高精度定位的核心问题，进一步研究复杂地下室寻车路径规划方法，搭建系统核心组件、开发停车点定位的核心算法和人机交互软件，在停车场存在多个入口、停车场面积不小于100*100米、停车位置未知的情况下，通过人机交互实现自动寻车导航。进一步，考虑存在多层停车场等环境更加复杂的情况下的自动寻车问题，对系统进行优化设计。
参与人数：6人
对学生的要求：具备良好的科研热情和创新热情
计划参加的赛事：ICAN国际大学生物联网创新创业大赛、全国大学生智能机电系统创新设计大赛、世纪杯、挑战杯等
题目2：基于视觉的高大乔木攀爬及果实采摘机器人（机械类）
目标：基于视觉和机械结合的方法，研究一款用于高大乔木果实采摘的机器人。主要研究内容：针对高大乔木顶端果实难以采摘，人员攀爬危险且效率极低的问题，开展攀爬及果实采摘及机器人设计研究。主要研究问题分为机械结构设计和软件算法设计两个方面，机械设计问题主要包括针对粗细、形态等异构的乔木主干、支干设计机器人附着和移动机构，完成机器人从地面攀爬至果实所在位置的，设计果实抓取和采摘机构，完成尺度各异的果实采摘机构，实现果实的自动采摘能力；软件设计研究主要包括乔木攀爬机器人的路径规划、运动控制软件研究、果实的自动识别问题研究等。形成系统性的设计方法，完成原理样机设计。
参与人数：6人
对学生的要求：具备良好的科研热情和创新热情
计划参加的赛事：ICAN国际大学生物联网创新创业大赛、全国大学生智能机电系统创新设计大赛、世纪杯、挑战杯等
题目3：基于低温等离子体大创面快速止血消杀微系统（机械类）
目标：基于低温等离子体技术，研究一款应急医疗条件下可快速止血消杀的微系统
主要研究内容：针对应急医疗条件下伤患者大创面短时失血过多及易感染等问题，本项目创新性的提出基于低温等离子体大创面快速止血消杀技术，实现应急医疗下大创面的快速（微秒级）、精准（十微米级）、无附带损伤的止血消杀；项目开展低温等离子体止血消杀机理研究、多介质环境创面止血消杀效应研究、新型半导体桥脉冲放电技术研究及止血消杀半导体桥工艺制备技术研究，在设计理论和方法上，解决传统激光、超声波及微波等器械需携带大驱动电源及控制设备，成本高，附带损伤大等问题，探明低温等离子体止血凝血、杀菌消毒的机理，建立低温等离子体在微观尺度对复杂创面活体效应的实验模型，分析其活性成分含量对止血凝血、杀菌灭活的影响；设计出米粒大小、可线控或遥控的基于低温等离子体的止血消杀微系统，不仅可实现大创面快速止血消杀，还具有生物兼容性好、快速精准、附带损伤小、高安全可靠特点。
参与人数：6人
对学生的要求：具备良好的科研热情和创新热情
计划参加的赛事：ICAN国际大学生物联网创新创业大赛、全国大学生智能机电系统创新设计大赛、世纪杯、挑战杯等
2-8 毛瑞芝 高级实验师（1题）
科技创新等相关成果：指导了20余项目国家级、北京市级，校级大学生创新创业项目，在“世纪杯”创新大赛、ICAN国际创新创业大赛等大赛中获奖多项。
题目：室内无人车编队自主导航和任务分配（机械类）
目标：以室内无人车为平台，引导学生探索基于多传感器的无人车自动驾驶技术，和基于通信技术的多无人车任务分配技术。最终实现在室内一般复杂环境下，能够自主智能的进行避障和路径规划。
主要研究内容：本项目旨在激发学生对人工智能，无人驾驶，集群任务规划等技术的兴趣。借助室内无人车平台，培养学生对相关领域的知识储备和专业技能积累。主要研究内容如下：
（1）合作完成室内无人车的结构设计和系统组成论证，设想项目最终的实现场景和技术指标，并考虑如何给出项目整体的技术研发方案和研究规划；
（2）学习人工智能的相关知识，了解无人驾驶视觉相关的知识，比如基于深度学习的目标识别算法、基于视觉的室内SLAM算法，并思考其未来的发展前景和值得改进的地方；
（3）了解并学习基于多传感器融合的避障算法，能够实现将其部署到车载的嵌入式计算机平台中去；
（4）了解集群搜索以及集群作战的相关概念，熟悉多个体部署的主流方法，比如ROS，学习任务规划的相关知识，并能够实现在基于通讯条件下的简单的自主任务分配。
参与人数：3-5人
对学生的要求：（1）对相关领域比较感兴趣，或者具有一定的专业基础知识，建议学生提前商量好各自的负责方向；（2）有较强的团队合作意识；（3）乐观积极有责任心。
计划参加的赛事：全国多智能体对抗博弈挑战赛，全国大学生智能汽车大赛等
2-9 申强 副教授（1题）
题目：高旋载体旋转隔离部件消旋锁相跟踪控制技术（信息类）
主要研究内容：
（1）建立动力学模型，进行控制系统建模和分析；
（2）优化控制参数，用嵌入式处理器实现；
（3）构建实验验证系统
对学生的要求：（1）数学基础好，对信号处理、自动控制方面知识有浓厚兴趣；（2）学习能力强，有强烈的好奇心；（3）团队意识强，有奉献精神。
2-10 王建中 教授（1题）
题目：基于深度学习的复杂环境下的唇语识别（信息类）
主要研究内容：随着算法理论的更新迭代，深度学习近年来重新被广泛提及。并伴随着计算机硬件水平的提升，限制其的算力瓶颈已不复存在。目前，深度学习已经在图像视频处理、语音识别和自然语言处理等多个领域取得了重大的突破，并且开始出现了跨模态和多技术的融合研究，例如自动驾驶、语言翻译等方向，而这也是未来发展的必然趋势。考虑到在很多实际环境中，如车辆驾驶、施工场地等，由于外部存在不可控且不可预测的巨大噪音，这对于语音识别会带来很大的干扰，导致其预测出现重大的偏差。但是考虑到由于唇部、面部等提供的视觉信息在同等条件下很难被纳入噪音，所以在这些环境下根据目标者的唇部嘴型的变化特征进行唇语识别相比于传统语音识别会带来更精准的预测结果。而唇语识别的应用除了在嘈杂的环境中，还可以用于听障人士的辅助沟通，来实现相关的交流。并且也可以在安防领域，用以辅助人脸识别、虹膜识别等提高安全性能。
2-11 王雨晴 特别副研究员（1题）
题目：基于燃料电池的无人机/单兵外骨骼动力电源系统设计（机械类）
主要研究内容：基于燃料电池的动力电源系统具有续航时间长、能量密度大的特点，在单兵外骨骼、无人机动力等移动便携电源领域极具应用前景。传统燃料电池动力系统采用氢气为燃料，相比于氢气，丙烷具有能量密度高、便于储存运输的优势，且丙烷经由部分氧化重整后转化为氢气与一氧化碳，可被高温固体氧化物燃料电池直接利用。本项目拟开发以丙烷为燃料的基于固体氧化物燃料电池的便携式电源，研究适用于便携式电源的催化部分氧化重整技术，根据单兵/无人机系统用电需求设计燃料电池便携电源结构，掌握操作条件与设计参数对燃料电池电化学性能、电源系统能量密度的影响规律，指导基于燃料电池的便携电源系统产品化设计。
2-12 吴炎烜 讲师（1题）
科技创新等相关成果：指导过多届科创活动
题目：仿蜻蜓多模转换微小型无人机（机械类）
目标：三维建模，功能演示，3D打印模型
主要研究内容：针对特战人员远距离监听/监视平台工作环境的需求，参考蜻蜓的飞行机理，设计一种能够高效垂直起降、定点悬停、快速前飞，具有声音视觉隐蔽性的微小型仿生平台，开展结构总体与气动外形优化、多刚体动力学建模、垂直转平飞控制技术等技术研究，满足特战人员远距离监听/监视的工作需求。
参与人数：3-5人
对学生的要求：善于自学，会使用画图软件，动手能力强。
计划参加的赛事：挑战杯等
2-13 杨成伟 副研究员（2题）
科技创新等相关成果：中国指挥与控制学会集群智能与协同控制委员会委员，目前主持中央军委科技委基础加强计划重点项目子课题1项，军口预研项目3项，军委科技委国防科技基金项目1项，陆军某型号任务主任设计师。曾获国家博士奖学金，中国博士后科学基金特别资助，中国科学技术协会精品科技期刊工程奖。主要研究方向为无人系统复杂信息集成控制，已发表学术论文三十余篇，其中SCI/EI收录22篇，获得专利2项，出版学术专著1部。曾指导学生参加校“世纪杯”科技作品竞赛获一等奖。
题目1：复杂环境下无人机蜂群自主飞行控制技术研究（信息类）
目标：实现复杂环境下的无人机蜂群飞行试验
主要研究内容：（1）无人机视觉避障技术；（2）无人机视觉SLAM技术；（3）无人机集群飞行控制技术；（4）无人机集群飞行规划技术
题目2：旋翼式集群弹药协同目标搜索与打击技术研究
目标：完成目标搜索、指示与协同打击演示
主要研究内容：1.目标打击机构设计技术；2.智能目标识别技术；3.协同规划与搜索技术；4.集群飞行控制技术
对学生的要求：对无人机蜂群感兴趣，能够投入足够时间，能够持之以恒
计划参加的赛事：空军“无人争锋“无人机集群比赛
3.力学工程系（共12题）
3-1 范吉堂 副教授（1题）
题目：空间组合防护结构设计与应用研究（力学类）
主要研究内容：空间组合防护结构单元尺寸、单元强度、单元质量、界面强度、单元分布、拓扑优化及均匀化和防护理论分析，实现空间组合防护结构设计与技术应用。首先根据防护工程需求，设计空间组合防护结构单元的尺寸，并通过几何分析，获得单一结构单元的受力分布。其次，根据单一结构单元的受力分布及其尺寸，设计结构单元的几何构型，计算结构单元的应力，开展结构单元强度匹配设计。然后，根据单一结构单元的受力分布，设计结构单元的质量和体积，并与防护功能进行匹配设计。结合防护需求，设计相邻结构单元的界面强度。开展结构单元空间组合设计、堆垛方式及拓扑优化分析。对设计的空间组合防护结构进行均匀化分析，建立结构单元及其空间组合方式与冲击吸能能力的关联，形成较为完整的空间组合防护结构设计理论体系，为防护工程应用提供技术支撑。
参与人数：不超过3人
3-2 高鑫 预聘助理教授（1题）
科技创新等相关成果：多年从事利用脉冲放电法、爆轰法制备石墨烯等碳纳米材料，以第一作者身份发表相关SCI论文8篇
题目：极端条件下碳纳米材料的制备和表征 （理化类）
目标：利用脉冲放电等方法制备碳纳米管、碳洋葱、石墨烯等碳纳米材料；培养学生材料制备、材料分析表征等方面的知识和能力。
主要研究内容：碳纳米材料种类繁多，因其不同的杂化形式、微观结构，如石墨烯、碳纳米管、C60、碳洋葱等。不同的微观结构往往表现出不同的理化特性，在声、光、电、力等方面有独特性质，具有不同的应用前景。利用脉冲放电等高功率密度的加载方式处理碳基材料，引发材料在微秒量级的时间内迅速发生相变或化学反应，最终形成碳纳米材料。通过调节不同的实验条件、选取不同的前提材料，研究其对碳纳米材料制备的影响。对回收样品进行微观结构分析表征，通过XRD、Raman等测试分析其物相和晶体结构，通过SEM、TEM等测试分析其微观形貌、尺寸等。通过分析表征，分析其理化性能以及潜在的应用领域。
对学生的要求：对工程力学、材料科学有兴趣，学习认真研究，能合理安排工作时间。
科技创新等相关成果：指导大创项目获得校级“世纪杯”三等奖
题目：柔性医疗机器人形状传感技术研究（机械类）
主要研究内容：本课题主要任务是对用于医疗的柔性长杆状机器人的位移传感技术开展研究。这类手术机器人具有柔性的手术执行器，如穿刺针、小型机械臂、导管等，在使用过程中将产生显著的形变。将3根（或4根、多根）FBG光纤光栅沿轴向均布在柔性臂中心圆孔的圆周上，每条光纤上刻有多个（如10个）光栅，因此在多个截面圆周上， 每个圆周都有可以测量得到3个均布的应变值。基于这3个应变值，可以构造该截面的在三维空间的应变、曲率。再通过一系列插值与补偿计算即可获得柔性手术臂的弯曲形状。从而可以感知柔性臂自由端部的空间位置，为手术操作提供导航。此外通过3根检测光纤末端光栅节点检测到弹性受力体的应变，可构造机器人结构所受三维力。
参与人数：不超过3人
对学生的要求：有力学、机械或者机器人方面的基础，有科创方面的兴趣爱好，掌握一门（如MATLAB）编程语言。在保证学业的前提下参与大创项目。
3-4 刘海鹏 副教授（1题）
科技创新等相关成果：主要围绕“环境能量转换“主题，指导两届大学生创新计划
题目：振动赋能式复合充电背包（机械类）
目标：以团队方式集思广益，利用所学知识设计制作振动赋能式复合充电背包
主要研究内容：本课题主要采用光-振一体化能量转换方式，将人体行走的振动和自然环境中的太阳能复合起来转变为电能，贮存在内置的蓄电池内，根据不同的接口，给各种不同的手机或电子产品进行充电或供电，适合野外或便携式电子产品的应急充电。长期无阳光时，也可以利用人体振动获得能量。
对学生的要求：动手能力强，具有一定的力学和电路、机械基础知识。
3-5 刘睿 助理教授（1题）
科技创新等相关成果：（1）发展了基于视觉系统的目标物复杂运动信息的测量方法，在极端的动态测量环境下，例如，较高的振动、目标物运动过程中存在变形、变化的光照条件、较小的视场与较大的目标物的运动，实现了目标物运动的实时测量；（2）针对炸药安全性问题，构建了非均匀性初始裂纹扩展模型，分析了裂纹扩展对材料粘弹性行为的影响以及热点的形成过程的摩擦生热和炸药自身化学反应释能，通过材料温度的演化过程，能够获得PBX炸药低速撞击点火行为。
题目：多相金属粉末可控爆炸加工技术（理化类）
目标：（1）实现多相金属粉末可控爆炸加工技术；（2）培养学生的实验和计算能力
主要研究内容：爆炸加工技术主要是利用工业炸药爆炸产生冲击波，冲击波作用于材料，在材料内部产生瞬时高压、大变形及高温，不同元素之间形成具有一定强度、满足特定功能的复合材料，克服传统加工技术对性能差距较大的金属种类复合难的技术瓶颈。但是，由于爆炸载荷具有高幅值、短脉冲的特性，材料在该载荷作用下往往表现出塑性流动特征，导致爆炸加载结束后，材料内部存在大量的缺陷，例如，孔洞和裂纹。这降低了材料的功能属性，极大地限制了爆炸加工技术的应用。本项目以Ni和Al为研究对象，通过实验测量和数值模拟相结合的方式，对爆炸加工的参数进行设计和优化，获得没有内部缺陷的Ni/Al功能材料，为爆炸加工类似材料或者其他难复合的材料提供重要的理论和实验技术支撑。
对学生的要求：对工程力学、材料科学有兴趣，学习认真研究，能合理安排工作时间。
3-6 刘燕华 博士后（1题）
题目：绿色源动力——粮食安全的守护者（理化类）
主要研究内容：本项目基于秸秆等天然农作物中含有大量的纤维素研发了秸秆基保水增肥系列产品，有效地改善我国土壤面临的水土流失等严峻问题以及解决秸秆废弃物处理不当的问题。产品以不同秸秆为原料，就地取材，通过高效的预处理、醚化、熟化等工艺，实现了秸秆的回收和再利用，赋予秸秆保水、增肥、增加土壤紧实度、促进作物生长等功效，且与土壤具有良好的相容性，可降解，随水流失少，应用具有普适性。产品可根据于粮食作物、经济作物、果树等绿色植物的需求而进行复配应用，目前已在陕西延安、宁夏盐池、山西运城展开应用推广，取得了显著的增产增收效果，同时改善了西部土壤质量问题，有利于提高绿色植物覆盖率。为拓展产品的应用范围，将在山东、贵州等地进行应用推广。
计划参加的赛事：互联网+全国大学生创业大赛
3-7 吕中杰 副研究员（2题）
题目1：水下快速行进冲击波超压测试技术（机械类）
主要研究内容：海上军事力量的发展是提升我国国防整体实力不可获取的一部分。针对水下爆炸方面的课题，我国有不少的研究机构和研究人员做出了巨大努力，但是水下爆炸测试方面的研究主要针对于静爆，且传感器的具有固定的位置，这样的测试方法应用于水中兵器对移动舰船毁伤测量难免具有一定的局限性。因此，针对水中兵器攻击移动靶船的情况，研究了一种水下快速行进冲击波超压测试技术。
水下快速行进冲击波超压测试技术主要涉及的方面有：
（1）传感器选择；海水和空气介质密度不同，冲击波压力峰值和衰减规律也会不同，选择合适的传感器是该项测试技术可行的第一步；
（2）海面浮动平台设计；浮动平台需要承载数据采集装置，需要根据压力测量点位置进行形状设计，并满足一定的结构强度要求；
（3）水下快速行进结构设计；伸入水下的传感器需要连接浮在海面上的数据采集装置，该连接部分亦处于运动状态，因此水下行进的连接部分需要进行设计，满足一定的结构强度；
（4）数据采集存储功能实现；水下爆炸完毕，传感器响应结束之后，需要对采集到的数据进行收集和读取；
（5）行进过程水流压力处理方法；整体测试装置处于运动状态，水流本身的运动的自身的速度会产生一定的压力，为了减少误差，需要对该项的压力进行处理。
题目2：基于4G无线传输的平地终端天线测试技术（机械类）
主要研究内容：
背景介绍：随着我国军事力量和国防建设的发展，武器弹药的高效毁伤评估对冲击波测试技术提出了高效、准确、安全的更高要求。爆炸冲击波测试普遍采用引线电测法和存储测试法，引线电测法可对测试设备实时监控但线缆布设复杂同时信号传输易受环境影响；存储测试法无法实时监控测试设备且测试数据回收困难。随着无线通信技术的发展，出现了基于ZigBee和WiFi等技术的无线存储测试系统，但存在传输速率低下、天线生存困难、数据安全隐患等问题，信号覆盖范围也难以满足大范围的冲击波超压场测试。基于4G无线传输的平地终端天线测试技术可以很好地解决上述问题。
技术特点：爆炸冲击波超压测试中平地终端天线与地面齐平，显著影响信号传输。收发端天线通常置于地面以上一定高度，有关地面对天线辐射特性影响的研究考虑的主要是几兆赫到几十兆赫兹的通信频率，而特高频(UHF)300~3000兆赫兹中的军用频段鲜有涉及。基于4G无线传输的平地终端天线测试技术在606-678MHz的军用频段内，成功解决了爆炸超压测试环境中设备状态监控和数据获取困难等问题。
设计情况：运用4G无线通信和存储测试技术研制出一套无线超压测试系统，主要包括采集存储、4G传输、控制终端3个模块。针对测试过程中的天线布设情况，使用Ansoft HFSS电磁学软件进行仿真，设计出S型和L型两种不同尺寸的平地终端天线，传输性能稳定可靠。
3-9 牛少华 讲师（1题）
题目：智能轮式随动拍摄机器人（机械类）
主要研究内容：随着自媒体直播行业的快速发展，行业参与者越来越多，对优秀摄像师的需求也越来越大，但培养、使用摄像师的高成本严重制约其满足直播需求的能力，因此一款接近或超越专业摄像师的智能拍摄机器人能够在一定程度上满足需求。目前较为成熟的是轨道式和手控摄像机器人，不具备智能拍摄能力，需要提前设定轨迹或摄像师直接操控。对场地要求十分严格，不能满足各种拍摄场地的复杂性和随机性。综合遥控、云台防抖、万向轮、无线和AI视觉跟踪技术，填补移动拍摄领域空白。作为移动拍摄平台，极大减轻拍摄负重，拍摄体验更好。可实时遥控，配以红外探测，精准躲避障碍，提高安全性和操控性。光学和声学共同追踪被拍摄者，保证被拍摄者的中心位置，初期可以根据被拍摄者的一些简单指令拍摄指定目标，保障拍摄效果和人机互动。后期可以实现智能跟随、智能拍摄为主，人工控制为辅的双线运行。
3-10 皮爱国 副教授（1题）
题目：一种自适应的智能定向杀爆战斗部技术（机械类）
主要研究内容：机械化与信息化、及智能化的结合是未来战场的重要发展趋势，新型武器装备呈现出越来越鲜明的时代特性和进化特性，以自适应、威力可控、效应可调为特征的智能化武器成为该领域的重要发展方向。本课题针对未来智能化武器的发展需求，主要利用数值仿真和模拟试验相结合的手段，开展一种自适应的智能定向杀爆战斗部技术研究。首先在杀爆战斗部破片飞散规律的理论研究基础上，建立一种基本的定向杀爆战斗部方案，利用数值模拟工具软件对基型方案进行偏心起爆、二次起爆增速、毁伤元非均匀分布等优化设计研究，获得定向增益等量化规律和新型毁伤元结构设计方案；其次建立起具备高效率定向增益的起爆控制方案，为智能定向起爆引信设计提供输入。最后形成一种具备高效自适应性能的智能定向杀爆战斗部技术设计方案。
对学生的要求：本项目需要使用LSDYNA等非线性动力学数值模拟软件开展研究，导师及辅导员可以带领入门，需要参赛者有一定时间参与。
计划参加的赛事：参与装备预研项目
3-11 张宏 预聘副教授（1题）
题目：公共场所危险品识别无人机（机械类）
主要研究内容：本科创项目计划研制一种适用于公共场所，智能识别危险品的迷你无人机。该迷你无人机将基于小型轻量化无人机，搭载爆炸检测试纸、微量元素快速分析系统及GPS定位仪，在公共场所地毯式搜检危险品，并在发现疑似爆炸物时对操作台发出警告，从而为快速应急处置做出指引。项目创新点：1.提出了危险品识别无人机这一理念，避免人员直接接触，提高了安全性的同时，扩大了搜检危险品的范围，提升了搜检效率。2.采集、识别、预警多功能于一体的危险品识别技术为后续的地面排爆工作提供支持，提升了爆炸应急处置效率。应用前景：本项目产品主要用于机场、火车站或其他公共场所的危险品检测。针对公共场合藏匿炸弹等恐怖事件，本项目可由迷你无人机在不扰乱公共秩序地情况下大范围探测，确定爆炸物的具体位置，避免人员直接接触，为后续的排爆工作提供支持，最大限度降低群众和排爆人员的伤亡。
3-12 谢晶 助理教授（1题）
题目：冷喷涂制备羟基磷灰石涂层
主要研究内容：羟基磷灰石是一种具有良好生物活性和生物相容性的陶瓷材料，能够与骨结合和诱导骨组织生长，医学上广泛用于骨组织修复。但是块体羟基磷灰石力学性能比较差，抗弯强度和断裂韧性低，极易断裂破坏，大大限制了其在人体承载部位的应用。具有低密
度、高强度、高韧性和优异的生物相容性的钛及钛合金，在生物医用材料领域得到广泛的应用。但是随着植入时间的增长，钛及钛合金极易游离出金属离子从而损坏人体组织，最终影响植入质量。羟基磷灰石涂覆到钛及钛合金表面制成的羟基磷灰石生物涂层材料，结合了羟基磷灰石的生物活性和金属基体良好的力学性能，同时可以有效阻止金属离子的释放，得到了越来越多的关注。本项目拟以冷喷涂技术开展医用钛合金羰基磷灰石涂层的制备工作，并表征涂层的力学性能和生物相容性。预期研究成果有望为新型医疗器械的开发提供理论基础，具有重大的社会意义和经济价值。
4.能源与动力工程系（共7题）
4-1 甘强 讲师（2题）
题目1：基于学术影响力评价方法的学术评论句挖掘大数据技术（信息类）
目标：（1）提出在线期刊文章学术评论句提取方法；
（2）申请软件著作权或专利一项；
（3）发表研究成果论文一篇
主要研究内容：破除“SCI至上”、改革学术评价体系是当前国家和全社会关注的重要科学问题。北京理工大学冯长根教授2014年提出基于“学术链”和“学术传承效应”的学术影响力评价新方法，得到科技部、自然基金委等项目支持和学术界广泛关注。学术影响力评价方法的一个重要研究内容，是建立一套面向学术大数据的、文献实时采集和深度分析的知识自动化技术体系，实现对学术评论句的自动挖掘积累，为学术论文的学术传承关系深入研究奠定基础。
本项目拟基于python、HTML等计算机编程语言，以学术评论句评价指标为标准，以典型开源期刊数据库为对象，实现对在线期刊文章的数据匹配、文章中学术评论句识别和判定、学术评论句提取等功能，并在此基础上建立学术评论句在线挖掘的大数据评价方法，助力学术影响力评价方法发展和应用。
参与人数：3-5人
对学生的要求：（1）熟悉python、HTML等某一计算机语言，或对相关领域研究比较有兴趣；（2）积极乐观、有责任心、有团队协作意识
计划参加的赛事：“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
题目2：基于分子动力学方法的含能材料初始化学反应分析技术（理化类）
目标：（1）提出基于分子动力学方法的含能材料初始化学反应分析技术；
（2）申请软件著作权或专利一项；
（3）发表研究成果论文一篇
主要研究内容：在冲击、热分解及高压等极端条件下诱发的含能材料初始化学反应，是含能材料理化性质研究的关键。分子动力学方法是研究含能材料微观变化的重要方法，但对于含能材料的初始化学反应，分子动力学方法只以键级强度为依据，判定各原子间键接状态，以得出特定产物种类及数目，而含能材料初始化学反应频次、反应路径、产物结构式等关键指标则无法直接得出，深入分析处理难度较大。
本项目拟采用C++等编程语言，基于LAMMPS开源分子模拟软件计算结果，分析含能材料初始化学反应中特定分子和各原子间键接状态，对比相邻时间内原子所属分子的从属关系变化，统计特定时间内初始化学反应路径，并基于Ovito开源可视化软件分析产物结构式，在此基础上开发出基于分子动力学方法的含能材料初始化学反应分析技术。
参与人数：3-5人
对学生的要求：（1）有一定有机化学基础，或熟悉python、C++等某一计算机语言；（2）对相关领域比较有兴趣；（3）积极乐观、有责任心、有团队协作意识
计划参加的赛事：“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
4-3 梅仕林 副教授（1题）
题目：用于高效太阳能转换系统的复合型光热转换纳米材料（理化类）
主要研究内容：作为绿色能源，太阳能取之不尽用之不竭。充分利用太阳能是实现可持续发展的有效方式之一，因此研发高效的具有光谱光热转换性质的功能材料至关重要。该项目主要研究具有光谱吸光性质和高效光热转换性质的有机/无机复合型纳米材料。通过复合有机无机材料来实现吸收光谱的拓宽，通过设计精细纳米结构来实现光热转换效率的提高。制备的功能材料将用于太阳能蒸汽发生系统，研究其发生效率。
4-4 任慧 教授（2题）
科技创新等相关成果：开展微通道液滴剪断过程模拟仿真与胶囊制备实验，完成发明专利申报和论文撰写
题目1：微胶囊制备与过程仿真（理化类）
目标：获得一到两种新功能的微胶囊，并完成结构表征和仿真分析
主要研究内容：（1）基于FLUENT软件仿真微通道液滴剪断过程，并分析影响液滴的因素；（2）完成核壳结构包覆实验；（3）对包覆产物进行表征
对学生的要求：喜欢动手实践，热爱化学实验，对于分析化学和纳米材料感兴趣
题目2：微纳米铝热剂增材制造（理化类）
目标：调研国内外特种材料增材制造技术与方法，微纳米铝热剂3D打印
主要研究内容：（1）完成国内外铝热剂打印的调研，并写出文献综述报告；（2）打印铝热剂样品并测试分析
对学生的要求：动手实验能力强，喜欢阅读中英文文献，对增材制造感兴趣
4-6 姚长江 教授（1题）
题目：高比容量有机锂电材料（理化类）
主要研究内容：与传统商业化无机锂电池正极材料相比，有机电极材料因其低密度、高活性而成为大幅提高锂电池能量密度的最有效方案之一。本项目拟通过分子设计来优化电极材料的分子结构，通过调控分子共轭结构及活性官能团位置、数量，实现具有高导电性、高活性的有机锂电池材料的合成与应用。进而大幅度提升锂电池的能力密度和循环稳定性。
4-7 张韬 讲师（1题）
题目：固体发动机结构完整性检测辅助软件（机械类）
主要研究内容：目前发动机结构完整性检测一般采用工业CT或超声探伤等方式，仪器笨重且效率较低。数字图像相关法（DIC）是近年出现的一种非接触式全场位移和应变测量方法，该方法对实验环境要求极为宽松，并且具有全场测量、抗干扰能力强、测量精度高等优点。但是目前DIC对于固体发动机的测量还鲜有应用。本项目拟开发一套软件，利用DIC方法得到的试件几何坐标、试件位移和应变场，结合无网格数值方法计算含裂纹推进剂的应力应变和裂纹J积分，从而获得发动机的裂纹强度因子和结构完整性。研发固体火箭发动机结构完整性检测辅助软件，计算推进剂的应力和强度因子。通过DIC得到的推进剂几何模型坐标、试件位移和应变场，采用无网格方法计算推进剂结构的应力应变和裂纹J积分，从而方便快捷的得到推进剂结构完整性的结果，并编程实现软件化。
对学生的要求：对计算机、数学、建模感兴趣的优先。
5.探测与控制工程系（共7题）
5-1 陈慧敏 副教授（1题）
题目：气溶胶干扰环境下线阵扫描激光雷达三维点云成像算法研究（信息类）
主要研究内容：激光具有方向性好、抗电磁干扰能力强等优势，但易受气溶胶（云雾、雨、雪、扬尘等）环境的干扰，影响目标的探测和识别。本项目利用线阵扫描激光雷达获取气溶胶干扰环境下的点云数据，通过相应的算法重构目标图像，实现精细化探测和识别。
5-2 代俊 副教授（2题）
科技创新等相关成果：主持了国家自然科学基金面上项目和青年基金项目、军委科技委“基础加强计划”领域基金项目、装备发展部“十三五”预研和领域基金等课题十余项，在机电系统技术领域的研究成果得到了国际国内同行的广泛认可，获得日本JASSO Follow-up Research Fellowship资助，担任东京大学客座研究员。应邀担任IEEE NEMS2016国际学会技术委员会委员和分会主席，申请国家发明专利6项（获授权3项），指导研究生获得学会优秀论文奖2项，指导本科生参加大学生创新创业大赛并获奖3项（其中国家级二等奖1项，省部级二等奖1项）
题目1：短中期磁悬浮心室辅助泵（信息类）
目标：本项目欲研发离心式心室辅助泵，在第二代心室辅助泵的基础上，使用磁悬浮技术，以期设计制造出磁悬浮离心式心室辅助泵。
主要研究内容：
（1）设计合理的鲁棒反馈控制系统，提高磁悬浮心室辅助泵运行稳定性；
（2）设计合理的传感器分布方式，使辅助泵体积小型化；
（3）设计泵壳体时，引入抗电磁干扰性能，提高系统可靠性。
参与人数：3人（含）以内
对学生的要求：机械类与信息类均可
计划参与的赛事：挑战杯、机械设计创新大赛、iCAN国际大学生创新创业大赛
题目2：磁流变级联式发电机的电-液-机械驱动与控制研究（机械类）
目标：本项目欲探索磁流变执行器的优化设计与控制方法，揭示出旋转式磁流变执行器换能机制，在此基础上研制出一种磁流变级联式发电机。
主要研究内容：（1）建立磁流变材料存放空间结构特征对磁流变执行器受控状态影响的理论模型，阐明微小型旋转式磁流变执行器的非线性动力学效应；（2）建立磁性颗粒链化状态与旋转轴复合运动的相互作用模型，揭示微小型旋转式磁流变执行器的电-磁-机械能量转换机理；（3）基于磁流变执行器的驱动与控制原理，研制出磁流变级联式发电机。
参与人数：3人（含）以内
对学生的要求：机械类与信息类均可
计划参与的赛事：挑战杯、机械设计创新大赛、iCAN国际大学生创新创业大赛
5-4 李鹏斐 副教授（1题）
科技创新等相关成果：长期从事静电探测理论、人体静电特性及其应用等相关研究，近年来专注于基于静电感应的人机交互理论及步态特性研究，作为项目负责人承担国家自然科学基金青年项目、面上项目、国防预研、重点基金等项目的研究。发表学术论文30余篇，获授权国家发明专利16项，合著《静电探测原理及其应用》。
题目：E-motion基于人体电场的智能医疗训练系统（机械类）
目标：设计实现一款基于人体电场的智能医疗训练系统，与相关企业合作，完成产品设计开发
主要研究内容：目前，跑步机等健身设备无法做到针对使用者的步态自适应调节配速，容易发生安全问题；而研究发现人的步态能够反映健康状况健康，因此监测人的步态能够为患者康复提供一种有效的诊疗手段。本研究拟设计一款通过探测人体电场获取步态进而形成反馈控制的智能医疗训练，使其可以根据步态完成自适应的配速调节并可对异常步态检测实现远程诊疗康复等功能。
参与人数：由于本项目主要面向国内大型科创赛事，参与人数暂不设上限，8-12人最佳。
对学生的要求：参与学生主要包括以下方面：电子信息类、机械类、商业管理类等。其中，电子信息类学生主要参与产品的软件设计、电路设计、人机交互与视觉实现等方面；机械类人员参与研究产品的总体设计、结构设计、仿真实装等工作；商业管理类学生负责设计研究与企业对接联系、商业策划、运营管理等。
计划参加的赛事：中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
5-5 罗庆生 教授（1题）
科技创新等相关成果：
“一种变形轮装置、轮履腿行走装置及轮履腿机器人”. 发明专利（202010237918.3）
“一种侦查机器人及地空一体联合侦查系统”. 实用新型专利（202020432459.X）
“一种机器人侦查系统的控制装置”. 实用新型专利（202020433673.7）
“一种变形轮装置、轮履腿行走装置及轮履腿机器人”. 实用新型专利 (202020432461.7)
“轮履腿机器人”外观专利（202030116050.2）
2019年全国大学生智能机电系统创新设计大赛全国二等奖
2020年第二届中国研究生机器人创新设计大赛全国二等奖
2020年第十七届北京理工大学“世纪杯”课外学术科技类作品竞赛二等奖
2020年第十七届北京理工大学“世纪杯”军工专场作品竞赛一等奖
2020年第十二届“挑战杯”中国大学生创业竞赛校内赛银奖"
题目：基于轮履腿结构的可重构式陆地航母（机械类）
目标：实现四个一目标：一辆可全地形通过的陆地航母、一群智能协同微型无人机群、一个地空联合侦察系统和一个追求卓越的创新团队
主要研究内容：世界恐怖事件及各国家、地区自然灾难频发，而在执行反恐、搜救任务过程中，了解现场环境情况是很关键的一环。但普通的侦察救援机器人在此类事件面前暴露出观察环境角度单一、环境了解速度缓慢的通病。本项目从解决此类事件的迫切需求出发，研制出一款可重构式陆地航母，基于变形轮结构，实现轮式、履式、腿部三种运动形式的顺畅切变与稳定保持。该作品还应集成了多种外设，如摄像头、加速度传感器、红外传感器和激光扫描雷达等，且通过多种传感器的信息融合，可实时获得周边环境的多种信息并回传上位机，实现对陌生环境的全方位探知和三维建模，为遂行多种特殊作业提供了信息支持与数据保障，是反恐防爆、抗震救灾的必备利器。
参与人数：10人以内
对学生的要求：至少满足其中一点要求：
1、熟练使用SolidWorks、CAD等三维建模软件，且有过机械结构设计经验。
2、熟练使用AD或其他一款电路设计软件，有一定的电路设计经验和知识储备。
3、有一定的PC端软件或者手机软件的开发实战经验。
4、对小型无人机，尤其是视觉降落部分有过一定的研究，最好有一定的实战经验。
计划参加的赛事：第十四届全国大学生创新创业年会前三名，2021年挑战杯北京市一等奖以上
5-6 宋承天 副教授（1题）
题目：基于多传感融合的独居老人异常行为检测技术（信息类）
主要研究内容：随着家庭结构的改变以及人口结构老龄化程度的加深,作为弱势群体中的独居老人的养老问题,使中国未来的发展面临着严峻的挑战，如何提高独居老人在室内的日常行为活动的安全监护，构建安全、智能的居家养老服务环境,具有重要的社会意义。
本项目首先对现有独居老人监护系统的研究现状归纳总结，针对独居老人室内空间位置的获取，分析对比了不同室内定位技术方法，设计基于多传感器融合的室内活动采集实时定位方法；其次针对室内空间环境中独居老人运动状态的未知性和不确定性，对独居老人日常行为活动中的多种运动状态，研究滤波跟踪算法进行多种运动状态的移动跟踪；最后通过对独居老人不同空间位置的数据融合分析，提出异常行为判断准则完成异常状态检测。
5-7 俞玉树 副教授（1题）
题目：基于学习的无人机自主飞行避障系统（信息类）
目标：实现无人机室内外自主避障飞行，航迹规划。
主要研究内容：
基本思路：基于激光雷达与深度摄像头的室内建模，并使用SLAM完成地图构建与定位。
利用摄像头的背景识别，识别出墙体、电线杆、树木等城市中较为常见的障碍物，达到对障碍物的及时判断与标记的功能，并将数据传输到飞控模块，使无人机可以在避开障碍物的前提条件下进行基于强化学习的智能体与环境交互达到自主航迹规划等智能体自主进化行为。通过飞控板，惯性测量单元（imu）（陀螺仪，加速度计和磁力计），气压计，空速管，GPS定位模块获取无人机本身设备信息，从而实现飞行姿势控制与自主降落的功能。在自主降落过程中，考虑本身无人机载荷任务与电量等设备信息综合考虑，在需要降落时寻找附近设定自主降落点，在必要时进行紧急降落。
6.安全工程系（共7题）
6-1 丛晓民 讲师（1题）
题目：高空焰火文字书写技术（理化类）
主要研究内容：面向国家大型庆典活动焰火燃放创意需求，其是高空特效焰火技术在世界各大庆典活动中大量使用。本项目开展高空焰火文字书写技术研发工作，主要内容无烟/微烟无公害环保焰火、高精度无焰暗燃延期药技术、高色纯度焰色剂技术、精确控制膛压发射技术等，实现在数百米高空展现绚丽多彩的焰火文字及图形，完成简单数字、字母、汉字的按笔顺书写技术，该技术可广泛应用大型活动焰火燃放。
6-2 孟会行 副研究员（2题）
科技创新等相关成果：曾指导学生获得国家级大创项目
题目1：锂离子电池智能维护技术研究（机械类）
目标：投稿一篇中文核心期刊论文、或者申请一项国家发明专利、或者获得一项国家或省级科技比赛奖
主要研究内容：锂离子电池广泛应用于电子产品、汽车及新能源领域。为有效防控锂离子电池失效带来的严重事故风险，有必要开展锂离子电池故障智能预测，并预先制定维保策略。课题拟基于机器学习方法开展锂离子电池故障预测与健康管理技术研究，旨在有效预测锂离子电池剩余可用寿命，制定锂离子电池运行维护方案，以提升锂离子电池可靠运行及安全水平。
对学生的要求：大二或者大三，熟悉matlab或python，英语过六级，建议有一名安全工程专业同学加入，保证每周投入时间20小时以上。信守承诺，善始善终。
计划参加的赛事：安全科学与工程全国大学生科技竞赛等
题目2：智能化风险分析方法与应急技术研究（机械类）
目标：投稿一篇中文核心期刊论文、或者申请一项国家发明专利、或者获得一项国家或省级科技比赛奖
主要研究内容：当前人工智能方法与各学科领域的交叉融合方兴未艾，其中就包括安全科学与工程学科的风险分析与应急技术领域。以石油石化这个主流能源系统为研究对象，着重开展智能化风险分析方法与应急技术研究。面向动态风险环境，开展人工智能驱动的风险分析方法研究。在重大安全生产事故实例及其应急知识有限的情况下，开展基于深度学习的应急方案构建方法研究。
对学生的要求：大二或者大三，熟悉matlab或python，英语过六级，建议有一名安全工程专业同学加入，保证每周投入时间20小时以上。信守承诺，善始善终。
计划参加的赛事：安全科学与工程全国大学生科技竞赛等
6-4 袁梦琦 副教授（1题）
科技创新等相关成果：带领学生完成第一届“创新杯”国防科技创新大赛（已进入决赛）、2020年全国特种装备创新设计大赛
题目：基于3D扭转手性结构的“抗冲砖”设计与实现 （机械类）
目标：形成新型结构的设计方案，探索新型结构抗爆机理，完成基于3D打印的结构设计与力学实验
主要研究内容：面向战场工程赛事的重大防护需求，结合扭转手性结构的设计理念，形成多类、多态、多扭转形式的抗冲砖基本设计原型；结合金属3D打印技术，完成原型的基本制造；采用静态力学实验、霍普金森杆实验等动态实验方法，探究抗冲砖的抗爆性能，揭示其泄能原理。
参与人数：2人
对学生的要求：不挂科，力学成绩较为优异
6-5 赵林双 高级实验师（3题）
科技创新等相关成果：面向国家大型庆典活动焰火燃放创意、安全、环保等需求，北京理工大学焰火技术团队开展了新型焰火技术的研发工作，尤其是高空特效焰火技术在世界各大庆典活动中大量使用。该项目以在无烟/微烟无公害环保焰火、无焰暗燃延期药技术、高色纯度焰色剂技术、防潮防水焰火、精确控制膛压控制发射技术等技术为基础，实现在数百米高空展现绚丽多彩的焰火文字及图形，并被广泛应用于2008年北京奥运会、2009年60周年国庆、2010年上海世博会、2010年广州亚运会、2014年北京APEC会议、2019年70周年国庆、2019年北京世界园艺博览会等国家大型活动焰火燃放，为以上活动的成功举办做出重大贡献。
题目1：大型焰火晚会高空特效焰火技术（理化类）
主要研究内容：该项目以在无烟/微烟无公害环保焰火、无焰暗燃延期药技术、高色纯度焰色剂技术、防潮防水焰火、精确控制膛压控制发射技术等技术为基础，实现在数百米高空展现绚丽多彩的焰火文字及图形。
题目2：焰火燃放节目编排系统（人文类）
主要研究内容：面向国家大型庆典活动焰火燃放创意、安全、环保等需求，急需开展焰火燃放节目编排系统研发工作，研究内容包括建立主要焰火品种（如礼花弹、组合焰火、高空特效焰火、网幕焰火等）燃放效果动画数据库、研发焰火燃放节目编排系统软件，实现方便快捷的将燃放创意形成动画演示，为焰火燃放创意的完善的修改提供直观的视觉效果，可广泛应用大型活动焰火燃放节目编排预演。
题目3：动力锂电池火灾预警技术（信息类）
主要研究内容：随着国家新能源战略的进一步实施，动力锂电池应用场所越来越多，如电动汽车、风能蓄电等。近年锂离子电池的火灾事故发生较频繁。电池在高温、过充、针刺等不同的诱发条件下都可能发生燃爆事故，且火灾扑救难度较大，极易发生复燃。因此需要一套快速准确的锂电池火灾预警技术，提前发现火灾隐患，防灾于未然。项目研究内容包括，微量可燃气体探测技术、电池模组压力变化监测技术等。
7.智能机器人研究所（共10题）
7-1 陈学超 副教授（1题）
科技创新等相关成果：主要从事仿人机器人设计、运动控制等相关研究工作，主持国家自然科学金、重点研发计划国际合作项目、北京市自然科学基金等项目，发表高水平学术论文30余篇，获授权国家发明专利20余项，获国家技术发明二等奖1项、教育部技术发明一等奖1项。
题目：复杂环境自适应的双足仿生移动平台（机械类）
目标：研制一款仿人双腿结构多自由度的灵活移动平台，该平台可在平地、草地以及崎岖狭窄复杂环境中实现稳定的自适应双足运动。
主要研究内容：研制仿人双腿结构多自由度的灵活移动平台，该平台可在平地、草地以及崎岖狭窄复杂环境中实现稳定的自适应双足运动，搭载视觉相机、灵巧机械臂等外部机构，拥有自主导航、自主调节等智能决策能力，实现模块化复杂作业的能力。该项目涉及多自由度腿足结构设计与优化、电气设计与驱动选型、力矩控制下的稳定平衡、视觉伺服中的灵巧操作和计算机视觉识别与地图导航等多领域，最终将研制出复杂环境自适应的双足仿生移动平台，能够应用于抢险救灾中的搜寻、快递运输中的分拣配送、复杂工况中的检修和餐饮服务中的导航送餐等生产生活领域中的工作，具有极大的商业价值和社会效益。同时训练大学生掌握机器人学理论与实践知识，锻炼团队合作精神的同时发挥每个人自身所长，对接科技前沿研究领域从而开阔国际视野。
参与人数：3-5人
对学生的要求：要求参加项目的学生对仿生机器人研究感兴趣，具有钻研精神，乐于学习新知识、新方法，有较强的团队协作能力。
计划参加的赛事：全国大学生智能机电系统创新设计大赛
7-2 高峻峣 研究员（1题）
科技创新等相关成果：从事机器人技术研究多年，主持过多项国家级科研项目。研制多种地面特种救援救灾机器人。
题目：蝎子式地震侦察机器人（机械类）
主要研究内容：地震后的建筑废墟，由于有各种废砖乱瓦，是一种难以越过的障碍地形，但地震后确定被围困者的情况，是救援的前提条件。地震救援中，急需一种能够在建筑废墟上运动、可以钻进窄缝进行侦察的机器人。蝎子式机器人，可以利用其多种翻滚方式越过较大障碍，实现在建筑废墟里的侦察搜救功能。
可以钻进地震后的建筑废墟，进行侦察活动，需要具有运动、通讯、观察、控制能力，2. 功能要求：1、 可以越过废砖乱瓦的障碍物。2. 具有运动、观察、通讯、控制能力，实现遥控侦察功能。3. 3公斤以内。4. 工作2小时。5. 遥控距离200米。
参与人数：3人
对学生的要求：对机电与机器人感兴趣的学生
7-3 黄岩 副教授（2题）
科技创新等相关成果：主要从事仿人机器人拟人化运动、人体运动建模与分析等研究，主持基础加强计划、国防科技创新计划、国家自然科学基金等项目与课题，发表论文30余篇，指导过多名本科生参与科研项目，获得中国机器人大赛RoboCup公开赛冠军等多项奖励。
题目1：仿灵长类机器人设计及运动规划（机械类）
目标：设计一款小型仿生足式机器人，能够模拟灵长类运动在复杂环境中的运动能力。
主要研究内容：本项目的目标是设计一款小型仿生足式机器人，能够模拟灵长类运动在复杂环境中的运动能力，如攀爬、越障等运动。主要研究内容包括：对机器人本体机构的设计；驱动器的测试评估；机器人控制电路设计；机器人装配与系统调试；机器人运动规划算法的设计；机器人运动控制方法的设计；机器人运动场景设计与运动实验调试。本项目将在负责老师和相关专业研究生的指导下共同完成。在研究过程中，参与项目的学生可以学习到机械设计、电路控制、系统集成、机器人运动规划与控制算法等方面的基础知识，并培养团队协作能力。
参与人数：3-5人
对学生的要求：要求参加项目的学生对仿生机器人研究感兴趣，具有钻研精神，乐于学习新知识、新方法，有较强的团队协作能力。
计划参加的赛事：全国大学生智能机电系统创新设计大赛
题目2：高动态仿生跳跃机器人设计与研制（机械类）
目标：设计一款小型仿生跳跃机器人，可以实现高动态跳跃等运动。
主要研究内容：本项目的目标是设计一款小型仿生跳跃机器人，机器人腿部具有柔性单元，可以在运动过程中实现能量的储存与释放，机器人可以实现高动态跳跃等运动。主要研究内容包括：弹性腿机构设计；机器人控制电路设计；机器人系统集成与装配；跳跃机器人运动生成方法；跳跃机器人运动控制设计；跳跃机器人运动场景设计与运动实验调试。本项目在负责老师和相关专业研究生的指导下共同完成。在研究过程中，参与项目的学生可以学习到机械设计、电路控制、机器人运动规划等方面的基础知识，并培养团队协作能力。
参与人数：3-5人
对学生的要求：要求参加项目的学生对仿生机器人研究感兴趣，具有钻研精神，乐于学习新知识、新方法，有较强的团队协作能力。
计划参加的赛事：全国大学生智能机电系统创新设计大赛
7-5 李长胜、段星光 预聘副教授、教授（2题）
科技创新等相关成果：
李长胜，研究方向为医疗机器人技术，近年来共申请/授权发明专利29项（4项PCT国际专利，1项新加坡专利）；获第8届国际发明展览会金奖；国际赛事Engineering Medical Innovation Global Competition (EMedic Global)金奖；第十届中国深圳创新创业大赛罗湖区赛暨第二届罗湖区大梧桐创新创业大赛优秀项目
题目1：复杂非结构环境下可快速拆装的模块化自适应灵巧手（机械类）
目标：每个项目研制机器人样机1套，具备基本演示功能；申请发明专利1-2项主要研究内容：为实现复杂非结构化环境下抓取多种目标物体，提出一种新型灵巧手。该灵巧手由多个手指组成，每个手指由一个伺服电机驱动。通过手指的模块化构型设计，可以改变灵巧手的长度，提高抓取不同尺寸目标物体的能力。理论上，灵巧手的长度可以根据需要任意设计；相邻手指模块间采用推杆驱动。这种驱动方式可以实现手动方式下模块的快速在线拆卸，解决传统绳驱动灵巧手中的驱动绳对模块带来的干扰；手指关节间的运动存在着一定的耦合关系，能够使灵巧手与具有复杂形状的目标物体之间充分接触，提高抓取能力；灵巧手的机构可以通过3D打印快速成型，具有结构巧妙，易于实现，应用领域广泛的优点；灵巧手的运动可由Myo等设备通过人体肌电信号控制；根据文献调研结果，现有灵巧手多采用不可拆装结构，目前尚未发现相同的构型。
参与人数：3-5人
对学生的要求：对机器人感兴趣，动手能力强，熟悉机器人机构设计或机器人控制相关知识，擅长Solidworks、Matlab等软件，表现优异的同学可提前进入实验室参与其他科研项目研究
计划参加的赛事：国内：挑战杯、互联网+；国际：Engineering Medical Innovation Global Competition (EMedic Global)
题目2：可固定于人体的绳驱动并联手术导航机器人（机械类）
目标：每个项目研制机器人样机1套，具备基本演示功能；申请发明专利1-2项主要研究内容：手术导航是机器人辅助手术的重要研究内容，传统的手术导航机器人多采用床旁式机构，占用较大手术空间，不易实现术中实时操作。本项目拟提出可固定于人体的手术导航机器人，该机器人采用固定杆和柔性绳索构成不少于4自由度的并联机构，机构末端为用于取样或治疗的手术工具，绳索的运动通过导管由力矩电机控制，由力传感器检测绳索的张力。其中，固定杆可根据工作空间需要，任意固定于人体或床旁。固定杆的初始位姿和坐标系可通过视觉识别并计算得到，由此建立机器人的运动学关系。机器人末端的手术工具通过绳索的力位混合控制实现。本项目的创新之处在于将绳驱动的并联机构用于手术机器人中，减小了机器人的体积，拓展了医生的操作空间，并可实现核磁环境下的实时手术操作。
参与人数：3-5人
对学生的要求：对机器人感兴趣，动手能力强，熟悉机器人机构设计或机器人控制相关知识，擅长Solidworks、Matlab等软件，表现优异的同学可提前进入实验室参与其他科研项目研究
计划参加的赛事：国内：挑战杯、互联网+；国际：Engineering Medical Innovation Global Competition (EMedic Global)
7-7 石青 副教授（2题）
题目1：智能微纳操作机械臂的设计与制作（机械类）
主要研究内容：基于NanoScribe双光子3D打印在微纳米尺度的快速成型制造能力，设计并制造用于微纳米尺度物体自动抓取、转移以及释放等操作的闭环控制微夹钳。通过合理选择微致动器形式，实现微纳米尺度物体夹持与释放过程的有效控制，利用光学显微镜成像与视觉图像处理方法实现微夹钳夹持范围与夹持力的精确校准，借助视觉伺服技术实现微夹钳抓取位移与夹持力的闭环控制。最终借助光学显微镜下的微纳米操作平台实现微、纳米尺度小球以及纳米线等物体的智能无损搬运和自动化组装操作，验证微夹钳结构设计的可行性与合理性。
对学生的要求：本研究需要具备的基础知识：1. 能够利用三维建模软件实现微夹钳的模型构建。2. 熟悉OpenCV在图像处理过程中的基本流程。3. 具有一定的控制理论基础。4.具有一定的动手操作能力。
题目2：高越障性微小型仿生机器人设计（机械类）
主要研究内容：目前轮式和履带机器人在技术上已经非常成熟并得到广泛应用，但它们只能在相对平坦的地面环境移动，在表面崎岖不平的山地、丛林和冰雪地面的应用十分受限。虽然已出现种类繁多的四足仿生机器人，但目前只能实现行走和攀爬小角度坡面，且它们的关节结构活动范围较小，无法攀爬大角度坡面和跨越高度较高的障碍。本项目主要研究内容为针对大角度坡面环境下的高越障机器人机构开展仿生设计研究，通过研究动物或昆虫的越障行为，分析其运动机理，并进行运动学和动力学的建模和仿真，基于机器视觉、机器学习等智能技术进一步提高越障能力与精度。本项目需要具备的基础知识：1.能够利用Solidworks三维建模软件实现越障机器人的模型构建。2.熟悉OpenCV在图像处理过程中的基本流程。3.具有一定机器人学理论与实践知识。4.具有钻研精神，有较强的团队协作能力。
对学生的要求：本研究需要具备的基础知识：1. 能够利用三维建模软件实现微夹钳的模型构建。2. 熟悉OpenCV在图像处理过程中的基本流程。3. 具有一定的控制理论基础。4.具有一定的动手操作能力。
7-8 王化平 副教授（1题）
科技创新等相关成果：1. 指导本科生获北京理工大学第17届“世纪杯”学生课外学术科技作品竞赛特等奖；2. 指导研究生获中国机器人创新设计大赛一等奖。
题目：面向生物医学操作的可视化磁场驱动微纳机器人系统（机械类）
目标：面向机器人生物医学应用，培养学生机器人系统设计与控制算法开发能力，带队参加挑战杯、互联网+等学生科技创新竞赛，指导学生撰写课题相关专利、SCI/EI论文。
主要研究内容：磁控微纳机器人在无创手术、靶向治疗等生物医学应用中具有巨大的潜力。本项目研究一种基于多级线圈外磁场驱动的微纳机器人系统及其可视化生物操控方法。基于多极线圈的磁场发生和控制原理，产生强度可调，方向可控的空间磁场和梯度，借助磁场的可视化实时反馈，完成微纳机器人的运动和操作任务。通过基于模糊神经网络的PID 控制方法，使机器人系统保持高频信号下的稳定运动。为未来新一代医疗机器人的开发及与微纳技术的融合提供全新的范式。
参加人数：2人
对学生的要求：热爱科技创新，具备独立思考及创新思维能力，具备机器人领域一定的实践能力，如：C语言编程、嵌入式系统设计、机械设计与仿真分析等方面的能力。
计划参加的赛事：挑战杯、互联网+、全国大学生智能机电系统创新设计大赛
7-9 余张国 教授（1题）
科技创新等相关成果：长期从事双足、四足仿生机器人设计、控制及其应用研究，参与研制了多代“汇童”仿人机器人，入选国家重大科技成就展、国家“砥砺奋进的五年”大型成就展（2017年）。其中“汇童”4代实现了拟人喜、怒、哀、乐等表情动作，“汇童”5代实现了自主乒乓球竞技，“汇童”6代实现面向复杂环境适应的“走爬滚摔”多模态运动。以第二完成人获国家技术发明二等奖（2018年）、教育部技术发明奖一等奖（2015年），获国际学术论文奖6次。
题目：双轮与腿的复合式机器人（机械类）
目标：做出有展示力的机器人平台，写出高水平的研究报告，尽可能获奖
主要研究内容：双轮平衡机器人在平地运动速度较快，市面上有不少此类机器人，被用来作为代步工具。但单纯的轮式机器人难以适应不平整度较大的地面。动物，例如人，用双腿行走，能适应极其复杂的地面，但运动速度较慢。该项目拟将轮式运动的快速性和腿式运动的复杂环境适应性相结合，创新出新的双轮-腿复合机器人（例如美国Boston Dynamic公司的HANDLE机器人）。
双轮平衡机器人利用机器人内部的陀螺仪和加速度计等惯性传感器检测机器人姿态的变化，运动某种算法驱动电机进行相应的调整，以保持机器人的平衡。腿式机器人通过伸缩腿的长度（例如利用电动推杆），以使两轮可分别在不同高度的地面运动。
参与人数：不超过5人
对学生的要求：学有余力，能坚持不懈。具备基本机构设计和软件设计能力。团队成员能紧密协作，取长补短。
计划参加的赛事：多种创新创业大赛，如挑战杯、多种机器人比赛
8.水下无人系统研究所（共3题）
8-1 马峰/朱炜 副研究员/讲师（2题）
科技创新等相关成果：（1）目前相关研究已获得海军创新项目、军委科技委战略高技术创新计划、国防技术基础若干项目的支持，团队已经在开展相关研究工作，部分理论、方法的得到验证；（2）目前在国家重点实验室的资助下已完成一台初样机硬件。
题目1：基于图神经网络的管流场分析软件（信息类）
目标：利用人工智能技术的最新成果，解决传统流体力学仿真分析运算速度慢、精细化建模复杂的情况，利用fluet软件前期计算获取大量样本，基于图神经网络架构对管流场进行分析计算，实现复杂流动特征的智能化精细化预测。
主要研究内容：人工智能技术是当前学术界研究的热点，人工智能的基础理论已日趋成熟，目前各个领域都在努力寻求与人工智能技术的深度融合，在工程力学计算领域人工智能技术的导入有利于突破本领域发展的技术天花板。
（1）Fluent管流场建模、分析、运算，利用成熟的工程力学商业软件，大量分析计算，为图神经网络的预训练提供样本支持；
（2）搭建基于流体微团的图神经网络架构、建立节点属性、边关系以及节点间的消息传递机制；
（3）利用计算好的数据对网络进行预训练，研究损失函数、收敛关系，通过网络微调与参数优化实现管流场的智能化预测；
（4）研究流体微团的网格优化模型，建立一种智能、自适应的网格优化方法；
（5）人机交互、软件优化、可视化等。
参与人数：3-5人
对学生的要求：具有基本的软件编程功底或良好的力学功底，会熟练使用python语言优先，欢迎对人工智能感兴趣的同学参加
题目2：基于结构光的靶板宏/细观毁伤效应三维测量仪（信息类）
目标：靶板宏/细观毁伤效应三维测量仪，可应用于公共平台可以进行试验过程和试验后端靶板的拍摄与数据留存。可对爆炸与冲击作用后的目标靶的复杂三维变形响应特征进行详细记录，实现靶板毁伤响应宏/细观参数体系的高精度测试。
主要研究内容：（1）设计一套采用多频相位结构光测量原理的3D传感器；
（2）实现3D传感器的高精度标定与解算软件的设计；
（3）实现3D点云数据的滤波、去噪、重建算法；
（4）设计人机交互、可视化、软件优化等。
参与人数：3-5人
对学生的要求：具有基本的软件编程功底，熟练使用python、matlab或opencv的优先，欢迎对机器视觉感兴趣的同学参加
8-3 魏继锋 副教授（1题）
科技创新等相关成果：主持国家科技重点研发、国防重大专项等科研课题，获得省部级发明奖二等奖1项，科技进步奖1项，获得授权专利十余项，发表学术论文五十余篇
题目：一种水中高机动武装UUV（机械类）
主要研究内容：
（1）UUV形体设计
（2）UUV动力系统设计
（3）UUV机动操控
（4）战斗载荷设计
参与人数：3人或以上
对学生的要求：对机械、材料、控制有较好基础者均可
计划参加的赛事：兵器创新大赛