2024-10-10
各学院(部)：
为更好开展新工科毕设项目，提升项目质量和水平，“海陆空智能无人系统安全巡查平台” 新工科毕业设计项目现面向全校教师和毕业班学生进行招募。现将有关事项通知如下。
海陆空智能无人系统安全巡查平台本科毕业设计项目组已经完成了2025届新工科毕业设计研究与实践项目的课题征集工作，现面向全校招募30名指导教师和30名2025届本科毕业生，已获得天津大学保研资格的外校2025届本科生亦可报名参与。
一．项目介绍
天津大学新工科海陆空智能无人系统安全巡查平台本科生毕业项目是天大首个跨学校、跨学院、跨学科的新工科毕业设计项目，项目团队在教务处统一要求和管理下，由新工科教育中心牵头，依托天津大学无人驾驶交叉中心，由机械学院、未来技术学院、智能与计算学部、自动化与信息工程学院、数学学院等相关学院的指导教师和项目管理人员共同参与组成。本项目于2021年启动至今，已经组建了来自10个学院的30余位老师和120余名学生，围绕无人车、无人机、无人船、智能无人设备项目管理与品牌拓展等方向开展科研实践，经过4年滚动建设，项目实现了“双创、互联网+、毕业设计”的有机融合。
二．项目目标
构建一个由无人驾驶清扫车、无人驾驶物流车、无人驾驶售卖车、无人驾驶巡逻车、无人驾驶接驳车、无人驾驶公交车、无人驾驶全地形车、无人驾驶游船、无人驾驶巡检船、无人机、移动式基站组成的海陆空协同智能设备作业集群，形成新校区全域全天候安全巡航和智慧服务系统，构建一个更加安全、智慧、环保的智能校园服务体系。
三．项目的意义
天津大学新校区的校园面积广阔，确保其安全与环境卫生成为学校后勤与保卫部门的首要任务。作为一所享誉国内外的985工程重点工科院校，天津大学应充分利用其学科优势，组织并研发一个由无人车辆、无人船舶和无人机组成的海陆空一体化智能作业平台。该平台将负责对校园进行全天候的安全巡查、服务提供以及环境维护工作。此举对于增强校园的安全性与环境卫生水平、降低后勤保卫部门的运营成本、提高校园维护工作的效率以及改善师生的校园生活体验具有极其重要的现实意义。此外，这种跨学科的合作模式不仅能够提升学生的团队协作能力，还能使他们在毕业前有机会将所学知识应用于实际操作中，为校园的安全与环境卫生工作作出贡献。
四．项目的宗旨：
该项目以清晰的工程目标为导向，旨在集结来自不同学科的指导教师和学生，构建一个跨越学校、学院和专业的多学科融合团队。该团队成员将相互学习、相互启发，共同完成一项令人振奋的智慧校园智能无人设备工程项目。通过革新现行的毕业设计组织模式，该项目致力于培养学生的大型团队合作能力以及宽广的跨学科视野，从而促进其工程领导力和团队领导力的发展。
五．项目的特色：
在教育与产业界的紧密合作下，学校导师与企业导师共同参与，实现了多元化的赋能机制。这种合作模式不仅解决了实际问题，还与国家的战略需求保持一致，有望催生创新与创业的技术要素。项目汇集了企业专家、教师、工程师、研究生和本科生，形成一个跨界的大型团队，确保每位参与者都能从中获益。通过改革评价体系，引导学生将研究目标从理论论文转向实际工程应用。
六．项目平台条件：
当前，项目平台已配备2辆无人驾驶清扫车、1辆无人驾驶物流车、1辆无人驾驶巡逻车、2辆无人驾驶接驳车、1辆无人驾驶售卖车、3辆无人驾驶公交车、5辆无人驾驶全地形车、1条无人驾驶观光船、3条无人驾驶快艇、19台无人机、2个移动式基站、2个Hil仿真平台，以及无人驾驶的基础控制平台和远程监控软件平台。此外，于2023年，成立了与项目相关的常态化培训指导学生社团——海陆空协同超级智能体。
七．项目研究方向与课题清单（持续更新中）
(一)集群作业调度：
1. 基于多智能体协同感知的校园多区域地面目标识别与定位算法开发
2. 面向校园多区域地面垃圾目标清除的多智能体路径规划与调度算法软件模块开发
3. 面向校园水面垃圾清除的无人船与无人机协同作业调度算法软件模块开发
4. 面向校园多区域楼顶垃圾目标清除的多智能体调度算法与软件模块开发
5. 基于智慧校园视频监控系统的校园多区域地面垃圾识别与定位算法软件开发
(二)无人船水面作业：
1. 无人船水面垃圾识别与打捞
2. 小型船载毫米波雷达环境感知
3. 仿生天鹅集群表演
4. 无人艇集群协同搜救方法设计
5. 无人船自主避障设计
6. 水面巡视无人船SLAM自主航行研究/AI事件识别研究/后台管理研究/充电系统研究
(三)无人车地面作业：
1. 基于路端4D毫米波雷达的点云稠密化建模与目标检测
2. 基于激光雷达和GPS-RTK融合的无人驾驶清扫车定位算法研究
3. 基于MPC的无人驾驶清扫车局部绕障规控算法研究
4. 基于激光雷达的无人驾驶清扫车垃圾检测算法研究
5. 巡逻无人车、救援无人机协同救助多智能体设计
6. 无人车机自主避障系统设计
(四)无人机楼顶作业：
1. 基于夜间识别算法之无人机夜间自动导航与识别系统
2. 基于激光雷达无人机之屋顶建模与违建识别
3. 基于可携式脑电设备之微型无人机控制系统
4. 基于视觉大模型的智能无人机校园巡查系统设计与实现
5. 基于计算机视觉的无人机校园楼顶垃圾检测与定位系统研究
6. 无人机自主避障系统设计
7. 无人机楼顶垃圾清扫工具设计与智能控制策略研究
（五）智能设备系统能源供给
1. 基于先进复合导体材料的无线充电线圈的性能仿真与评估
2. 智能设备高密度多相无线充电耦合机构的仿真和设计
3. 智能设备无线充电电路方案设计与研究
4. 智能设备无线充电装置控制方法研究
(六)项目管理与品牌拓展：
1. 无人驾驶设备集群的规模经济性研究
2. 校园无人驾驶作业集群作业质量评估与管理机制研究
3. 无人设备集群信息系统绩效的评价与改善研究
4. 智慧校园无人驾驶作业集群品牌塑造与成果转化推广体系研究
5. 智慧校园多智能体作业装备品牌IP与交互界面设计
八．报名方式
项目细节及其他未尽事宜请咨询项目组联系人：
刘慧敏老师18322283313（同微信号)
欢迎各位同学踊跃报名，期待你的加入！！！