2023-11-13
为更好开展新工科毕设项目，提升项目质量和水平，“仿生机器鱼巡航探测平台”新工科毕业设计项目现面向全校毕业班学生进行招募。现将有关事项通知如下。
一、 项目背景
随着人工智能、无线通讯、智能系统的深入推进，迫切需求培养具有自主创新、多学科交叉的卓越工程人才。天津具有丰富的天然海洋、河流资源，非常适合发展仿生机器鱼实现水下巡航与目标探测，包括海洋管道检测、水下救援目标巡查、海底探查与勘测等。
本项目面向全校发布指南，旨在以仿生机器鱼的研制与开发为背景，吸纳不同学科指导老师和感兴趣的学生，组成虚拟教研室,构建跨学院、跨专业的多学科交叉团队，聘请智能机器高新技术的行业专家作为技术支持和产品顾问，协同完成具有明确产业目标的仿生机器鱼系列产品，真正实现科教与产业融合，人才培养与市场接轨的教学实践新模式。
本项目为校级教改项目，通过组建交叉学科项目团队，引入企业专家，构建教学与实践新形态，培养学生团队协作意识、多学科融通能力，实现产品设计研发与市场需求、毕业设计与产业需求接轨。
项目平台目前已经具备多条仿生机器鱼和相关软件，可供实验测量与研制开发。本项目自2021年以大学生创新训练计划项目，组建团队，来自机械、海洋、工程力学、工业设计等专业的本科生，围绕机器鱼外观设计、机械结构设计、图像识别与智能分析、力学性能与流动阻力测量等关键问题开展了探索性研究，利用自建水槽和高速图像采集系统进行了相关实验测试和问题分析，已有2022、2023届学生完成了新工科毕设。目前项目已具有一定硬件、软件平台和算法储备，组建跨学科团队，以实现系统产品功能与持续改进力。
二、 选题方向及任务
项目拟设3个研究方向，每个方向设2-3个研究任务共 8个研究任务。每个研究方向拟设1-3名指导教师岗位。每个研究任务拟安排1-2名学生。研究方向和任务设置如下：
方向1：活体鱼类外骨骼运动调控技术研究。目标是最终研发一套运动可控的活体鱼类外骨骼技术及装备。
任务1.1 鱼类运动模态与运动轨迹及效能关系。
目标： 针对活鱼或仿生机器鱼的运动模态与运动轨迹及效能的关系，获取鱼类运动特征与减阻增效的内在规律。
任务1.2 鱼类的感官与运动之间的关联分析
目标：针对鱼类游动的高效性，研究鱼类运动感受性与鱼游动作调控的关联关系，实现鱼游运动主动控制规律。
任务1.3 鱼类运动外部调控技术
目标：针对鱼类游动优异的适应能力，研制鱼类外骨骼调控装备，实现鱼游运动主动控制的技术装备原型。
方向2：仿生机器鱼巡航与探测。
任务2.1 巡航与探测机器鱼定位、传感及通讯系统分析与设计：
目标：传感系统研究，确定传感器的种类及定位信息处理。
任务2.2 巡航与探测机器鱼分析与设计：
目标：本体研究，完成机器鱼的结构设计与系统集成。
任务2.3 巡航与探测机器鱼避障方法研究：
目标：方法及算法研究，能够较好完成机器鱼的巡航与避障任务。
方向3：鱼巡游及避险过程中的力学原理及控制技术。
任务3.1鱼巡游的力学原理及控制技术
目标：基于流体力学原理，分析鱼巡游及避险过程中的加减速、浮沉及转向过程中的动力学机理，研制相关算法，并对关键过程进行仿真计算。
任务3.2 机器鱼巡游及避险关键动作控制技术
目标：基于鱼巡游过程中关键变形动作，编制机器鱼巡游过程中的鱼身变形控制算法，实现机器鱼巡游中关键动作的主动控制。
三、 报名方式
项目学生可根据自己的兴趣选择相应或类似的研究方向，请将姓名、学院、联系方式、意向研究方向等信息发送到 xia_zhy@tju.edu.cn， 也可咨询项目组老师 夏振炎 18630841806(微信同号)
欢迎各位同学踊跃报名，加入我们这个学科交叉的团队！！！