秒杀国内大赛,真正的创新,2019年Cornell Cup大赛获奖冠军作品 TOP3
发布时间:2019-09-03
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秒杀国内大赛,真正的创新,2019年Cornell Cup大赛获奖冠军作品 TOP3
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对于大学年龄的工程师和设计师来说,找到他们早期真正热衷的问题可以很好地确定整个职业生涯的轨迹。这正是Cornell Cup大赛的目标,这项竞赛要求申请人以独特而有趣的方式解决现实问题。从我们看到的这个肯定是有效的,因为参赛团队出现了基于ornithopter机翼的无人机,机器人汽艇,森林火灾探测器和可以实现高跳跃的无人探测器。

采用这种开放式竞赛方法,一个好处是个别参赛作品的变化趋势非常明显,从自动驾驶车辆到辅助技术都有,而且每个团队都做得很好。

鉴于这些崇高的目标,Hackaday很自豪地赞助了2019年的Cornell Cup。现在我们来仔细看看这些最终参赛的项目。

第一名:SS MAPR

SS MAPR由宾夕法尼亚大学的团队开发,在多个方面令人印象深刻。它是进入总决赛的唯一自动驾驶交通工具,也是唯一的船只。在一个主要由桌面示范主导的房间里,它长达8英尺的长度也能令人印象深刻。鉴于它的大小,遗憾的是,自主船没有办法在室内展示它的移动,但是现场正给裁判看的是船只在前一次远征宾夕法尼亚州斯库尔基尔河的过程中记录的视频。

该团队与SS MAPR的目标是使执行水质样本的速度更快,成本更低,而不是派人去做,这反过来又有助于当局识别和应对饮用水源的生态威胁。操作员提供他们想要采样的位置和深度,并且该工艺使用潜水泵将样品带到船上。在一个新颖的旋转机构中装载着250 mL样品容器装,并且在样品收集之前可以清洗泵和导管,以避免与之前的样品发生交叉污染。

最初,该团队计划制造自己的船体,但最终发现使用商用充气船作为项目初始更有意义。对于推进,他们使用Blue Robotics T200推进器,每个推进器能够提供5.1千克的推力; 足以让轻型充气艇飞到它需要的地方。该船的相当大的能量需求确实是一个挑战,并且在发现纯电池电量无法提供必要的耐久性之后,该团队最终确定了一台700瓦的车载发电机。

第二名:TERRANOVA

并非Cornell Cup期间解决的所有问题都用于解决地球上的问题。从理论上讲,月球上的洞穴将成为未来人类前哨的理想起点,但到目前为止,它们还完全没有被探索过。代替相对确定的人类探险者,需要一个特别灵活的漫游者下降超过几英尺进入这些洞穴。

输入TerraNova。这种漫游车设计不仅能够处理粗糙和不平坦的地形,而且还有一个秘密武器:弹簧式垂直跳跃功能,旨在让它摆脱困境。在月球上,该团队估计他们的系统应该能够在不消耗任何燃料的情况下将TerraNova推进空中一米。随着气体推进器的增加,这种能力可能会扩展到执行无人认领的Google Lunar X Prize所要求的那种长距离水平“跳跃”。

与流浪者一样令人印象深刻的是,TerraNova团队对于他们的机器真正进入月球并不抱幻想。希望在他们的跨越式探测车的开发过程中进行的研究和工程可能对NASA或其他执行未来月球任务的机器有用。

第三名:FWMAV

第三名是来自加州大学欧文分校的Flapping-Wing微型飞行器(FWMAV)。从本质上讲,该团队采用了我们都熟悉的传统四轴飞行器设计,并用四组ornithopter机翼取代了旋转螺旋桨。这两种截然不同的飞行方式的融合导致飞行器具有四轴飞行器的机动性,但没有噪音和危险叶片,因此迄今为止被认为是一种非常有意思的小型无人机。

了解它如何飞行的物理学是一回事,但在空中看到它是另一回事。FWMAV不只是飞行。鸟类飞行器机翼的副作用是飞行器能够非常接近水平飞行,但具有直升机的悬停能力和精确着陆精度。我们被告知,该团队接受了美国宇航局的特别安排,在会议中心周围飞行FWMAV,这绝对是令人羡慕的事。

没有旋转叶片,FWMAV比传统的无人机设计更安全。你可以将手放在拍打翅膀上,不会对自己或飞机造成伤害。虽然它还是会有噪音,但机翼的运动使得这些噪音远远超出你的想象。看到它在房间里嗡嗡作响,它看起来更像是一种巨型昆虫,而不是机械装置。

令人难以置信的是,FWMAV中使用的每一件硬件都是现成的组件。从飞行控制器到鸟类机构,它们都是你现在可以购买的所有零件。诀窍是以一种新颖的方式组合它们。据该团队称,最难的部分是修改飞行控制器的开源固件以处理新的推进系统。

众人之选:VULCAN物联网

虽然没有被评委选中,但Vulcan IoT给Cornell Cup的参赛者留下了足够的印象,以至于它在总决赛结束时获得了“众人之选奖”。该项目使用低成本传感器网络,通过分析气温和土壤湿度等变量,试图预测野火何时发生。将来自传感器网络的实时数据与数十年的历史记录进行比较,该团队认为他们的系统可以预先警告当局即将发生的火灾威胁。

该系统的成功主要取决于拥有一个庞大的报告节点网络,因此展望未来,该团队希望尽可能降低传感器成本。在这个早期阶段,他们仍在使用CNC切割PCB和3D打印外壳,但随着传感器网络的扩展,这些将会让位于专业制造的PCB板和注塑成型的外壳。

目前,原型正在使用Particle Electron 的微控制器,他们认为这对于最终硬件而言过于苛刻。随着设计朝着更高的生产率发展,他们将着眼于寻找一种能够根据其特定需求进行更严格可靠的MCU。在未来,该团队表示,开放API甚至可以允许其他制造商(甚至是个人)构建的传感器将数据推送到他们的系统中,最终为Vulcan IoT提供火灾检测铺平道路。

这不仅仅是一场比赛

我们想要专门展示今年Cornell Cup上的参赛作品,但这项活动实际上不仅仅是一些获奖项目。我们谈过的每个人都说康奈尔杯的真正价值不在于奖金,而在于与其他团队建立联系并了解各种问题是如何得到解决的机会。由于每个项目都在解决不同的问题,因此团队认为自己不像竞争对手,更像是同事; 如果所有团队都朝着相同的最终目标努力,那么允许更自由地交换信息。

 

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