速来看展，遇见优秀 | 桂电2021届校级优秀毕业设计/论文展（部分）

桂林电子科技大学2021届优秀毕业设计（论文）展圆满结束，让我们一同欣赏学长学姐们的精彩创作吧！

作品一

手指外骨骼康复机构设计

一等奖

学生：黄运铪导师：廖斌

机电工程学院 机械电子工程专业

演示视频

实物尺寸参照图

三维模型图

由于疾病（中风）、工伤、交通事故、过度剧烈运动，很容易导致人体神经系统受损，产生大脑难以控制人体肢体的运动的现象。在治疗疾病或者修养期间，许多患者因为长时间保持同一种姿势，身体得不到适当的活动，很容易产生肌肉萎缩的现象，对康复结果带来十分大的影响。因此康复医师这一职业的存在是十分重要的，但是此种职业无论在发达国家还是我国，数量是十分稀少的，短时间内很难培养大量的此类人才。而且患者需要经常往返于家中和康复场所，耗费大量的时间。因而设计具有相关功能的机器人去协助康复医师去给患者完成日常的康复训练是一个快速有效的方法。

本课题设计了一个面向手指康复的外骨骼机器人，用于帮助一些由于工伤事故或运动事故等导致的手指受伤的患者。该外骨骼需要帮助手指失去知觉或功能退化的患者进行康复训练。当患者正确佩戴外骨骼后，通过电机驱动外骨骼，进而带动相关手指进行日常所需的简单弯曲运动，使得手指的肌肉得到锻炼，给未来尽可能完全地恢复手指功能提供保障。该外骨骼还可以根据不同患者的手指指节规格进行调节，可重复多人使用，绿色环保。在此次课题的设计过程中，首先需要了解国内外有关于手指外骨骼的研究现状，通过学术网站和数据库、论坛等获取相关的资料；并利用本科阶段所学的有关机械设计、电子电路原理、控制方案等知识，根据手指弯曲的规律特点，确定外骨骼的机械结构和运动方式，最终确定出手指外骨骼的总体方案。根据设计方案将手指外骨骼制作出样机，进行实验，验证所设计的手指外骨骼是否能达到帮助患者进行康复训练的功能，并完成毕业设计说明书（论文）的撰写。

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作品二

遇水则安——

桂林市蒋家渡滨水景观规划设计

一等奖

学生：马威导师：褚海峰

艺术与设计学院 环境设计专业

项目背景

设计策略

场地分析

设计成果

湿地是作为“地球之肾”是自然生态系统的重要组成部分，其富有丰富的自然资源。人类社会的发展需要大量的自然资源，社会的发展如何从自然环境中合理的获取资源，如何在获取资源之后如何去恢复场地原貌，如何在自然生存与人类社会发展之间寻求平衡，这是些问题都是我们需要去解决。本文以桂林市雁山区漓江中下游河段蒋家渡村为例，通过对现有场地问题的归纳与总结，并利用ArcGIS进行生态敏感性分析，以及对城市湿地景观知识的学习等方法，进行方案的总结与设计概念与策略的提出，最终形成完整设计方案。

本方案从生态修复的角度出发，解决城市中存的因资源开发或城市建设等原因遗留下来的环境问题。本方案希望破损的场地能在人工干预的情况下，以营造湿地景观策略①开辟景副河道，②连接独立坑地，③生态湿地重建。进行林地、湿地保育和开辟景观河道的方法来解决遗留坑地与洪涝灾害等问题。以满足不同人群需求与生物多样性为目的，进行场地功能区分去创造一个综合性公园。以策略与目的进行结合，从而希望滨水公园能够形成一个自我循环，自我维持的多功能景观湿地系统。

滨水公园位于洪涝灾害的多发地，因此在此处河流丰水期时需要加强公园的安全防洪管理，与同时也需要对湿地公园进行长期的维护与管理，并加强市民对于湿地保护与湿地相关知识的宣传，使人们了解湿地的重要性，从根源上保护自然环境。

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作品三

桂电花江校区逸夫科技楼

空调工程设计

二等奖

学生：蔡青导师：戴命和

建筑与交通工程学院

建筑环境与能源应用工程专业

建筑剖立面图

五楼风管布置举例

科技楼实景图

本课题为桂电花江校区逸夫科技楼空调工程设计，总建筑面积为21024m2，其中半地下架空层4221m2，地上五层16803m2，总建筑高度为23.95m。建筑空调面积为12082.6m2。

本次设计中，完成的工作量有查询《实用空调供热设计手册》、《民用建筑供暖通风与空气调节规范》了解桂林地区夏季室外空调设计参数，并利用冷负荷系数法进行冷负荷计算得建筑总冷负荷1080.84kw/m2，冷指标为81kw/m2，接着进行气流组织计算，确定送回风口形式为方形散流器；根据建筑特点在一般的办公室、实验室、休息室、梯形教室中均选择风机盘管加新风系统；新风机放置在每层楼的专属空调机房，从室外接入新风后，在新风机进行处理达到送风要求后，通过走廊的新风主干管连接各房间的新风支管输送到房间内；报告厅选用一次回风形式的全空气系统，吊顶部分放置空气处理机组，外墙部分开口引入新风；并对吊顶机组进行隔音措施，保证室内音响的正常使用。查找相关室内外设计参数的焓值计算室内送风量，进行风机盘管和新风机的选型及校核，其次在天正暖通软件上布置风管、水管并生成系统图。根据系统图采用假定流速法计算管道阻力，确定水管的最不利环路，同时得到水管总流量，进而确定冷冻水泵型号（两用一备）。根据冷负荷计算结果，结合工程经济分析情况选择水冷螺杆机组提供冷量并确定其所需的冷却水量，选择合适的冷却水泵（两用一备），进而选择冷却塔型号，分集水器选型等，最后进行机房布置设计。

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作品四

基于WIFI的数字万用表设计

二等奖

学生：杨洪导师：黎莲花

电子工程与自动化学院

测控技术与仪器专业

演示视频

实物展示图

场景调试图

上位机下位机联调图

数字万用表在当前的物理、电子、电气等研究领域被广泛地运用，数字万用表在测量精度、人机交互等许多方面都优于传统模拟式万用表。随着电子技术的发展，数字万用表的市场需求不断增加，一款高精度低成本的数字万用表有着很好的市场前景。

本次毕业设计在上述背景下，设计了一款低成本、高精度、可自动切换量程、可通过WIFI 上传测量数据的数字万用表，其中包括基于STM32f103c8t6单片机的下位机测量系统设计以及基于LabVIEW的上位机系统设计。下位机测量系统的硬件电路包括STM32f103c8t6单片机主控电路、参数测量电路、电源电路、LCD显示电路，系统可测参数包括：直流/交流电压、电流、电容、电阻；测量的原理是通过转换电路将被测参数转化为电压或频率传送至单片机主控电路处理；电源电路由变压器、整流器、线性稳压器组成，将±220V市电转换为±15V、5V为系统供电；测量数据在下位机中使用LCD彩屏显示。上位机在LabVIEW下使用G语言完成了WIFI 通信，数据的接收、显示与保存，以及对下位机远程操控等功能。

本文所设计的基于WIFI 的数字万用表较好的实现了设计初期构思的功能，通过现场试验与数据分析得到本次毕业设计的测量精度为：直流电压的测量范围为：0-40v，相对误差<0.08%；交流电压（峰峰值）范围为：0-100v，真值测量相对误差<1%；电阻测量范围为：0-2.6MΩ，相对误差<1%，电流测量范围为：0.1-2A,相对误差<0.29%，电容测量范围为1nf-200uf，相对误差<5%，满足了课题要求。上位机完成了对测量数据的接收、显示、保存功能的设计与对下位机的远程操控功能的设计。

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作品五

可移动的智能音箱设计

三等奖

学生：夏添导师：覃远年

信息与通信学院 通信工程专业

实物展示图

语音距离测试

避障测试

运行实况

本设计在现有音箱的基础上实现了可移动的智能音箱的设计。用户可通过语音指令控制智能音箱的移动及其他动作，且能通过视觉识别达到实时跟随的功能。并在移动过程中加入自动避障功能，避免了一些破坏性的碰撞。本设计由STM32F103RCT6单片机做为设计的主控芯片，S3规格的航模锂电池为系统供电。采用TB6612FNG低功耗电机驱动芯片驱动1：30、12V的减速电机，电机和舵机满足移动的需求。HC-SR04超声波测距模块和红外模块结合作为避障系统，满足在模型移动时前方遭遇障碍物后，判断障碍物的大小后自行做出绕行或停止动作。OpenMv视觉模块搭配AprilTag标签检测方案实现视觉跟随，OpenMv摄像头拍摄照片后，根据图片获取AprilTag距离摄像头的水平方向上的偏差和直线距离，将数据信息按特定的格式通过串口传入主控芯片，主控芯片根据传输过来的数据来使模型和AprilTag标签保持设定的距离。树莓派搭载ReSpeaker四麦克风阵列模块录入语音，实现语音的接收，使用百度 DuerOs 作为语音引擎，通过API接口实现语音的识别。识别到预设的语音后完成发送特定关键词字符给主控芯片。主控芯片根据接收到的关键词字符和电子罗盘RM3100测得的地磁数据来判断需要执行的指令。并搭载现有的智能音箱设备。综上实现智能音箱的语音控制自行移动指定区域，并自动避障和视觉跟随的功能。

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作品六

基于计算机视觉的交通场景智能分析

三等奖

学生：李壬导师：雷晓春

计算机与信息安全学院

计算机科学与技术专业

演示视频

无人机在十字路口拍摄交通成像

智能交通场景识别

数据可视化

城市化进程加快导致交通问题日益凸显，在智能化、数字化的时代背景下道路交通管理需要转型升级，发展智能交通是建设现代化城市的重要任务。智能交通对道路状况具有自动感知和分析能力，为交通运营管理提供极大便利。

本系统基于计算机视觉和深度学习技术，设计并实现一个智能交通场景识别系统。系统对交通监控摄像头拍摄的影像进行处理，主要实现两种复杂交通场景的智能识别分析，其一，对路口过往车辆的流量统计，其二，车辆的超速违章检测。主要功能模块包括：（1）车辆检测：使用YOLOv4目标检测算法检测车辆，准确率达到89.2%；（2）车辆追踪与计数：利用SORT算法对车辆实时追踪，结合基于向量积的虚拟线计数法完成车流量统计；（3）车牌识别：采用基于深度学习的HyperLPR中文车牌识别框架进行车牌识别，识别车牌种类广、精度高；（4）车速检测：设计一个基于计算机视觉的双线测速法，实现对车辆的超速违章检测；（5）信息可视化系统：采用可视化工具PyQt5设计场景识别端的交互界面，使用WEB技术开发实现区域车流量和违章车辆信息的图表化展示。

以上研究表明，应用计算机视觉和深度学习技术分析道路交通信息准确率高，方便直观，能有效辅助交通决策，对加强城市交通监管具有重大意义。

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来源 | 桂林电子科技大学教务处

编辑 | 玉学永（麟鸿工作室）

封面 | 俸燕珍

校对 | 邓齐勇 李 侨

审核 | 欧阳鑫 俸燕珍