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清华大学专铸科技斩获第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛金奖

1015日,第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛(简称“互联网+”大赛)全国总决赛在江西南昌大学落幕。清华大学学生创新创业团队“专铸科技”获得总决赛金奖。创新创业,我们在前行!

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1012日,第七届中国国际互联网+”大学生创新创业大赛总决赛在南昌大学开启。本届大赛报名参赛人数多达956万余人,参赛项目228万余个,覆盖国家和地区121个。经过多轮激烈角逐及国内外专业评委的点评,清华大学专铸科技——智能仿生义肢的软硬件创新项目在大赛中脱颖而出,斩获高教主赛道本科生创意组金奖!


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专铸科技项目概述

专铸科技成长于清华,在清创汇智平台支持培育下成长,团队本着“以智助残”的经营宗旨,在人工智能时代,利用好脑机接口关键技术,发挥低成本增材制造应用,同时顺应万物互联的交互网络时代发展。通过组建一支高素质、重创新、强思维的员工队伍,最终生产创造能够全面智能化的康复及残疾人群生活用品、专业康复器材、并搭建针对康复及残疾人群的教育、就业的闭环生态服务体系,从根本上解决康复及残疾人群就业和贫困问题。同时,专铸科技还将在此基础上将仿生义肢软硬件创新技术与业务横向发展,同步针对人体增强,数字化体感(针对VR/AR/元宇宙系统的机体连接),联通搭建工业生产渠道,以及未来朝着规划STEM教育等业务拓展的方向。

你的玩笑我一直记在心里的承诺

团队成员清华大学机械系/专铸科技CEO陈威廉曾经与著名残疾人演说家尼克胡哲先生共进晚餐交谈的时候,因为尼克先生的一句玩笑话:威廉,你想当发明家,那你让我的手长出来呗?不仅让威廉留下了深刻的印象,同时也激起了他对智能仿生和机器人浓厚的兴趣。

到了清华后,威廉未忘初心,怀着最初的设想和一群志同道合的小伙伴共同组建了专铸科技。目前团队是由清华机械的威廉、计算机的王冠、医学的龙芯、经管玉婷和哲学系的钲淘五名本科生组成,他们各自在自身领域都有着丰富的经验,并且大家的共同愿景都是希望能够以智助残。整个过程中经历了独立选题,自主研发,共同创新,在没有借助导师已有成果的帮助下,团队成果做到了智能仿生义肢硬件和软件上的创新,未来希望通过使用智能科技,还万千残疾人他们失去的自由度。关于承诺,不仅做到了,而且做到足够好,未来也会持续创新追求更好。

创新思想,回归自然视角致敬经典理论

现今市场上,大众知晓了解到的智能义肢普遍存在的问题有三:普遍市场定价高昂,国内外平均售价为10-50万不等;义肢基本性能较弱,机械制动反应慢且握力小,单电机驱动仅有1自由度;控制方式古板,使用操作协调性能落后造成抓取极其不便。同时市场上现存的产品普遍采用两种典型结构:

1. 一个是用拉线和弹簧,产生一个柔性连接。虽然运动速度快,且可以实现简单的欠驱,但握力极小且维护难,经常会坏。

2. 另一个典型便是通过蜗轮蜗杆和连杆操控手指,实现一个刚性连接,虽然握力大,且鲁棒性强,但是运动效率和速度极低,且笨重无比。使用这两种方案的产品,其实都只能实现一个自由度。

回归参考人手本身,在既有肌腱又有骨头的复合式刚柔并济结构下,可以实现多自由度的复杂运动。市场上目前的产品都无法达到类似人手一般刚柔并济的结构与功能,从这个角度思考出发,专铸科技基于拉格朗日乘子,引入外部参数的理念,在机械结构上使用了欠驱的设计,实现了一个电机,三个自由度的绝对创新。在此思路发展下,再自主设计了全球首款手部双线性驱动增力结构,并结合关节处的柔性和磁性的缓力机构,通过机械力反馈可在柔性和刚性间进行相应切换。这样的智能义肢既可实现单电机,多自由度,也可根据物体性状进行适应性抓取动作。在真正意义上实现了从回归人手的设计设想,到最终版设计进一步接近人手,重新思考出发是为了团队更好的发展触达。

未来可期,“还你失去的自由度”

目前我国康复需求人口达到3.45亿多,他们所缺的并不只是硬件产品本身,同时他们还面临着资源匮乏的专业康复护员,无论是集中教育的难启动、还是求职困境的冷遭遇、以及社会关怀的不到位都会影响这类人群的身心健康,从而导致恶性循环。因此,专铸科技联合多家企业和权威机构,构建属于我们真正全流程为民考虑的生态服务体系。

“作为工科生,我们在清华课堂上,听老师讲,作为工程师应具备人文精神和家国情怀。但是唯有真正去做,去走进残障人士的生活,我们才能体会到什么是真正的去同情人、关怀人、与服务人。”陈威廉如是说到。

关于互联网+

中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛于2015年由李克强总理亲自提议举办,如今第七届大赛累计603万个团队,2533万名大学生参赛,围绕更中国、更国际、更教育、更全面、更创新的办赛目标,做强底色、点亮红色、突出本色、再添成色,力争办一届更出彩、更惊艳的国际大赛。目前,大赛已经成为高等教育领域落实立德树人根本任务、提高人才培养质量的重要举措,成为推动高校创新创业教育改革的重要平台,成为展示新时代高等教育教学改革成果的重要窗口,成为世界大学生实现创新创业梦想的全球盛会。





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