本帖最后由 STM新闻官 于 2024-9-25 14:27 编辑
6、镜像视觉与力反馈康复机械手系统参赛方向：智能可穿戴设备 团队名称：十拿九稳一只手
本作品是一款以STM32U575为主控的可穿戴康复机械手系统，可解决脑卒中患者的肢体协调性问题，加快患者的康复进程。本系统创新性地集成了先进的控制策略和用户交互设计，有助于将现有康复机器人的被动训练模式优化为患者的主动参与的个性化康复模式。
其中可穿戴康复机械手由 5 个带编码器的直流推杆电机驱动，实现了指掌关节、中指关节、远指关节的三关节联动运动。单片机实现驱动、采集、控制模块一体化，实时采集患者手部运动过程中各个手指的肌力数据，患健侧的肌力数据被用作 PID 算法的输入输出值，以闭环控制电机转速。上位机界面显示患健侧的实时肌力值柱状图，以提供镜像视觉反馈给患者，帮助患者实现双侧协调训练。该系统连接 MySQL 数据库，实现了患者康复数据记录功能，可追踪患者的康复进程，为医疗团队提供重要的分析数据。
主要创新点- 长续航与高性能的完美结合：采用 STM32U575VGT6 作为主控单元，实现低功耗下的高性能处理，满足可穿戴设备对续航和效率的双重高标准；
- 集成度高：产品将电机驱动、闭环控制和压力采集功能一体化集成，优化了系统架构，减少了外部接线，降低了故障率，同时缩减了体积和成本，增强了整体的可靠性与稳定性；
- 户定制化界面：提供左右手平均肌力和十指肌力对比的 UI 界面，根据用户需求和喜好定制化设计，显著提升了用户体验；
- 节能环保：选用可充电环保锂电池作为电源，实现低能耗下的长时间续航，一次充电支持 5 小时以上使用，既环保又实用；
- 历史数据检索：利用 MySQL 数据库进行数据持久化和管理，便于用户实时监控和分析历史肌力数据趋势。
▲ 作品展示
7、基于AR技术的空地协同消防头盔
参赛方向：智能可穿戴设备 团队名称：灰太狼队
本作品是一款基于增强现实（“AR”）技术的智能消防头盔，以 STM32H750 单片机为主控芯片，通过AR技术将火场信息和救援指引信息叠加显示在头盔前的半透视镜片上，从而解放消防员的双手，提高救援效率和安全性；同时，头盔可通过协同红外热成像功能的四轴飞行器实现远距离火场侦查，进行空地协同处理火场信息；此外，智能头盔还配备了安全手环，集成了多种位置和体感传感器，确保消防员在复杂多变的环境中保持最佳的救援状态，并保证自身安全。
主要创新点应用场景：设计光学 AR 技术并将 AR 技术应用于消防领域，通过智能头盔提供实时、直观的火场信息和救援指引，提升消防员的救援效率和安全性； FreeRTOS 系统：作品采用了 FreeRTOS 实时操作系统，提供了高效的任务管理和调度能力,保证了系统的稳定性和实时性； 轻量化 LVGL 图形库：作品使用了 LVGL（Light and Versatile Graphics Library）图形库，占用内存小、运行效率高，能够最大程度地优化资源利用，确保在有限的硬件条件下实现出色的图形显示； - 地图检索与引导：采用瓦片地图格式的离线地图，即使在没有网络的森林灭火场景中，消防员也能准确了解自己的位置，并得到清晰的行动指引。
▲ 作品展示
8、基于图像识别和智能控制的战地小车
参赛方向：智能可穿戴设备 团队名称：下一组
本作品是基于 STM32H7 系列微控制器的履带式机械臂，可实现精准的运动控制和复杂的任务执行，广泛应用于工业自动化、物流仓储、医疗手术机器人等领域。
控制端：利用 MPU6050 进行姿态解算，通过获取手套的 3 轴加速度和陀螺仪的角速度，实时解算手套的俯仰角、横滚角和航向角，从而实现对机器人的控制；视觉识别系统：采用 K210 视觉模块进行复杂神经网络的运算，实现高性能的目标检测和识别，并通过串口传输给 OpenMV模块，供显示屏显示；人机交互：通过 VR 眼镜和手套的实现。
主要创新点精准姿态控制与手势识别：利用 MPU6050 进行姿态解算，实现了对手套姿态的实时监测和解析。这一技术不仅支持机器人运动的精准控制，还扩展到了手势控制领域，使操作者可以通过手套进行复杂的手势控制，如机械臂动作和履带车运动方向的调整； 高效的数据传输与通信系统：采用射频模块和模拟图传系统，实现了控制端与机器人端之间的高效数据传输和通信。射频模块负责控制指令和机器人数据的传输，而模拟图传系统则通过传输实时视频和环境信息，确保信息的及时性和准确性，为决策者提供了全面的战场感知能力； - 增强的人机交互体验：结合了 VR 眼镜和手套控制技术，实现了更直观、更自然的人机交互方式。VR 眼镜通过发射器和接收器实现对周围环境的实时监测，而手套则允许操作者通过手势控制机械臂和履带车的动作，两者协同工作提升了操作的便捷性和效率。
▲ 作品展示
9、体感智鼠
参赛方向：智能可穿戴设备 团队名称：起点
本作品是一款以STM32F401RCT6微控制器为主控芯片，结合NRF24L01 无线收发器、MPU6050 六轴运动传感器以及 HID（Human Interface Device）技术的体感鼠标， 可通过感知人体的空间运动轨迹，实现空中操作鼠标的创新体验。
本设计以 STM32F401RCT6 微控制器为核心，负责整体系统的数据处理与协调。MPU6050 传感器作为关键部件，能够实时捕捉用户手部在三维空间中的角速度和加速度变化，这些数据通过 I2C 接口快速传输给 STM32。随后，STM32 运用先进的算法对这些原始数据进行处理，解析出手部的运动轨迹，并将其转化为鼠标指针的移动指令。
主要创新点空中操作：摆脱传统鼠标对桌面的依赖，用户可以在空中自由移动鼠标，通过手势控制实现精准操作，极大地拓展了操作空间； 六轴运动感知：采用高精度六轴运动传感器（如 MPU6050），能够实时捕捉并解析用户手部的三维空间运动轨迹，提高操作的精确性和稳定性； 智能识别与手势控制：内置算法与机器学习技术，能够识别并响应多种手势操作，如点击、滑动、滚动等，简化操作流程，提升用户体验； - 高效无线传输：采用低功耗、高传输速率的无线收发器芯片（如 NRF24L01），确保数据传输的快速、稳定与低功耗、提升无线操作的便捷性。
▲ 实物照片
*免责声明：本文所有视频及作品简介均来自2024第七届全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛应用赛道学生提交的参赛作品展示，由学生自行制作。意法半导体展示获奖作品内容仅为展示参赛者作品，为开发者带来更多创意启发，并已征得主办方同意。意法半导体不承担作品展示内容或视频字体的相关法律责任。如有异议，请联系STM32客服沟通（微信号：STM32_01）。
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