脑洞大开！西浦学子斩获两项赛事一等奖

最近，西浦建筑与设计系学子频传捷报，斩获两项赛事的一等奖。近年来，西浦师生在创新方面取得了许多成果，“创新”也是西浦学生身上最鲜明的特色之一。

蛋糕加工线中应用智能协作机器人、帮助脑性瘫痪儿童复健的积木玩具……这两项“脑洞大开”的创意分别获得教育部2019年第十三届“西门子杯”中国智能制造挑战赛决赛协作机器人赛项全国一等奖和第四届海峡两岸青少年创客大赛成年组一等奖。

今天，我们一起解密两个“脑洞大开”的创意大奖背后的故事吧

1

从万名大学生中脱颖而出

西浦学子获中国智能制造挑战赛一等奖

近日，西交利物浦大学建筑与设计系工业设计专业学生宋晨雨和张晶晶从600多所大学万名大学生参赛者中脱颖而出，一路过关斩将获得教育部2019年第十三届“西门子杯”中国智能制造挑战赛决赛协作机器人赛项全国一等奖。

“西门子杯”中国智能制造挑战赛为中国高等教育学会全国普通高校学科竞赛排行榜竞赛项目、中德高级别人文交流对话机制成果、一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛核心赛事。从2006年发展至今，大赛已成为中国智能制造领域规模最大、规格最高的国家A类竞赛。

本次挑战赛分为初赛和决赛两个环节，凭借着在初赛中获取的全国特等奖，宋晨雨（上图右二）和张晶晶（上图左二）顺利入围全国决赛。他们本次比赛的指导老师是建筑与设计系的黄梦婕博士（上图右一）和计算机科学与软件工程系的杨瑞博士（上图左一）。

在正式比赛前，所有的参赛队仅有两天的时间去熟悉和实际操作比赛中具体运用的协作机器人。对于宋晨雨和张晶晶而言，决赛中最大的挑战在于如何理解和认识协作机器人基于图像识别的物体辨识和控制系统的逻辑设计，进而操作协作机器人识别方块并放置于指定位置，而评委会将图像识别和自动控制的速度和精确度作为评分标准。

“一开始的困难是如何理解协作机器人整套系统的操作逻辑，然后进行实际操作。我们俩都是工业设计系的学生，之前对人工智能和协作机器人方面知识的了解不是很多。”谈到比赛的困难，宋晨雨说道。

在操作过程中，她们还需要考虑房间的环境因素，其中最需要注意的就是光线了。

“如果反光或者光线太暗了，小方块上的图案就无法被识别，那我们就没有办法准确地抓取他们。”张晶晶解释道。

“此外，团队协作也很重要。什么时候谁要去关注机械手臂的动作，之后谁去进行参数的更改和调整，这都是不断变化的。虽然事前也有分工，但具体操作的过程还是很考验我们两个人如何配合的。”张晶晶进一步补充道。

“在本次挑战赛中，无论是初赛还是决赛，他们表现出的能力都超出了我们的预期。参赛的学生们专业大多是机器人、计算机和人工智能方向的，纯设计专业的几乎没有。能在这些相对更专业的学生之中脱颖而出，也表现了我们学生跨专业的综合能力还是很强的，有着巨大的潜力。”黄梦婕博士和杨瑞博士评价道。

在初赛中，宋晨雨和张晶晶针对前期与其他同学调研发现的蛋糕加工流程问题，提出在蛋糕加工线中应用智能协作机器人，以优秀的人性化、智能化来灵活的辅助人愉快工作，实现生产过程中协作工作流程及体验的优化，提升生产效率，降低人工成本。

该方案从前期的准备到最后的完成，历时近三个月，其中不仅具有详细的基于协作机器人的人机协作加工方案的设计，还包括具体的在功能性、安全性、扩展性等多方面的测试，关于方案可靠性和可行性的说明，并进行人机协作应用后生产效率提升预测的数据分析。

在“西门子杯”中国智能制造挑战赛的初赛环节，除宋晨雨和张晶晶外，工业设计系的方聪禹、古印之、雷楚翘团队也获得了初赛特等奖，陈雨滋、韩东辰、李怡琦团队获得初赛三等奖。

获得大赛一等奖的宋晨雨还和其他同学一起参加过第十一届“创想西浦·赢在西浦”大学生创新创业大赛，获得了巾帼创意奖和三等奖。作为奖励，他们在西浦下沉式广场有了一个叫“Mingo文创”的小店，主要做西浦的文创产品，展现西浦文化、西浦故事。

（图片说明：宋晨雨和伙伴设计的卡套和扑克牌）

张晶晶也曾在“大运河文化带文化遗产创新创意设计大赛”苏州设计工作坊中获得前三甲，还参与设计了入选国际文化遗产博览会、在法国巴黎卢浮宫进行展出的苏扇。

（图片说明：张晶晶设计作品——茶具）

2

西浦学生团队获青少年创客大赛一等奖

设计产品改善脑性瘫痪儿童生活质量

“我不希望我的设计最终只是成为人们生活中使用的一个普通的工具，我想要设计出能够给人带来幸福感的产品。”

西交利物浦大学建筑与设计系毕业生边一萱是这样描述她的设计哲学。

她和工业设计专业学生韩东辰、汪小雨、冯婉婧、助教杨睿一起，以乐高玩具为基础，设计制作了一款可以帮助患有脑性瘫痪的儿童进行康复训练的积木玩具。

凭借这一设计，边一萱和她的团队从第四届海峡两岸青少年创客大赛成年组的45支队伍中脱颖而出，获得一等奖。

团队指导老师、建筑与设计系孙捷博士介绍说，“先天性脑瘫的发病率在千分之二点八左右，如果加上能导致脑瘫的意外和其他因素，脑瘫在一般人群中的发病率约为千分之五。因此，通过更好的康复活动来提高他们的生活质量是一项重要的任务，并能给患者带来积极的影响。”

边一萱团队设计的产品名为“Joy Ball Adventure”——一款为患有脑性瘫痪儿童设计的交互式积木玩具，它可以用于提高患儿的身体协调能力和认知能力。

据边一萱介绍，这个产品最初的设计理念来源于她的毕业论文。她最初的设想是为老年人设计一款产品，但在去医院进行调查的过程中，她获得了新的启发，并最终决定走向一个不同的方向。

“我注意到医院里患有脑性瘫痪的儿童，他们不仅缺乏社交能力，而且有认知障碍。他们几乎都缺乏平衡感和对肌肉的控制。”

边一萱还发现，医院里并没有一套专门为这些儿童设计的康复活动。现有的训练难度大、内容单调而重复，无法吸引孩子主动参与，导致康复训练效果不佳。

“我想要创造出能够鼓励患儿去参与的东西，提高康复效果，改善他们的生活质量。”她说。

边一萱的设计专注于同时提高孩子的上肢精细运动能力、认知能力、手眼协调能力和社交能力。

设计最初以市面上现有的一款模型玩具为基础。在产品测试过程中，她发现孩子们很喜欢玩具的视觉反馈，但在组装上遇到了很大的困难。于是，她将玩具改为乐高玩具，以降低使用难度，并添加了灯光和声音反馈。她还加入了卡通动物积木，增强玩具的互动性。玩具所有的部件都可以拆卸，以适应不同水平的患儿。

“孩子们可以组装出无限种可能，创造属于自己的小世界。”边一萱说。

她的产品最终给目标使用者——患有脑性瘫痪的儿童带来了积极的影响。“在医院里，一个小女孩给我留下了深刻的印象。因为我的玩具，她从一个安静的旁观者变成了积极的参与者。我感觉我的目标正在渐渐实现，我把幸福带给了产品使用者。”

比赛规定，每个参赛队伍需要在48小时内完成他们的设计。面对大量的设计和制作任务，边一萱和韩东辰、汪小雨、冯婉婧、助教杨睿组建了团队，前往同济大学设计创意学院参加比赛。

指导老师孙捷博士见证了团队里每个学生的成长，对于他们在比赛中取得的优异成绩，她感到十分骄傲，“随着科技的迅速发展，设计师们既要能熟练运用工程知识，也要能进行设计创新。我很高兴可以看到我们的学生将这一过程付诸实践，他们是下一代的国际化设计师，这也是对我们工业设计专业的肯定。”

建筑与设计系主任Gisela Loehlein教授也对学生们的成就表示祝贺。

“这个团队里有大二、大三和大四的学生，这真实地反映了工业设计专业本科生的实力。”她说。“我们有高素质的员工和富有创造力、创新精神的学生，这次的成功将是更多成功的开始。”

回顾整个项目历程，边一萱认为她最大的感触之一就是认识到提供便利并不是设计的主要目的，更重要的是要给使用者带来幸福感。

“我希望我的设计不仅能影响人们的实际生活，还能给他们的内在世界带来积极的改变。”

记者：陈炳宇、杨苑鑫

翻译：杨思敏

编辑：寇博

图片提供：宋晨雨、张晶晶、西浦建筑与设计系

新媒体：袁小婉

监制：王婧、寇博

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