第十五届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛闭幕

 

肝癌手术机器人通过采用三目视觉系统实时反馈控制，同时还能结合呼吸曲线实现实时精确的病灶追踪并穿刺，提高手术的效率。

遥控机器人的顶部搭载了摄像头，可以传输图像，游戏者头戴AR头盔，可看到机器人的第一视角。
5月26日，由团省委、省教育厅、省科技厅等共同主办的第十五届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛闭幕。
“挑战杯”已成功举办30年。其间广东省曾两次承办“挑战杯”国赛。本届省赛共有137所高校、2627件作品参加竞逐，省校两级参赛人数超十万人。有751件作品入围终审决赛，最终共有45所高校的126件作品获得特等奖。
这些获奖作品均来自不同学科，有聚焦自然科学类的，有关注社会科学类，也有科技发明类。评选结果既已出炉，记者在第一时间走进其中的部分特等奖团队，就参赛项目的研发过程进行了采访。
45所高校共126件作品获特别奖
第十五届“挑战杯”省赛竞赛的作品评选以网评开始，4月12日到21日评委通过线上评审进行操作，4月27日组委会召开了第一次评审小组组长会议，确定入审作品751件，覆盖全省116所高校。
5月24日至5月26日的决赛阶段，来自45所高校的126件作品通过最后角逐，获得特等奖。其中华南理工大学以项目总分第一的优异成绩捧得“挑战杯”奖杯。本届省赛最终还将产生优秀作品，推送全国赛评比。
按照最终各高校的项目总分排名，广东工业大学、广州大学、华南师范大学等15所高校获得本次竞赛本科组的“优胜杯”。广东轻工职业技术学院、深圳信息职业技术学院等5所高校获得本次竞赛高职高专组“优胜杯”。
华南理工大学广州学院：把游戏变成现实的“AR”深度学习机器人
“我们的发明类似于实体化电竞。”华南理工大学广州学院的“智能跟踪对抗游戏机器人”团队的陈思宇用一句话概括了这项发明。“与目前市面上的产品不同，这个遥控机器人的顶部搭载了摄像头，可以传输图像，游戏者头戴AR头盔，可看到机器人的第一视角。”陈思宇说道，同时机器人系统可以结合“TLD算法”，发现新目标时，机器人会自动识别，然后“记住”并自动追踪瞄准。操作者可通过专业游戏手柄操作对抗。
“这个机器人定位是教育工具，让两方的控制者在一定区域内互相射击，从中获得对抗的快乐。”陈思宇说道。
“在游戏结束后，AR头盔还会自动灌输机械控制等相关方面的知识，引发孩子们的学习兴趣。”陈思宇说道，如今沉迷虚拟游戏的孩子越来越多，这种游戏实体化能够让孩子们走出家门，游戏学习两不误。
目前“智能跟踪对抗游戏机器人”主要面对8岁至12岁的孩童，应用场景更多是放置在商场或者少年宫内。
华南理工大学：肝癌穿刺手术机器人可精确穿刺病灶
在本次“挑战杯”竞赛中，来自华南理工大学的作品《机器人引导的肝癌消融精准穿刺技术》获得了科技发明类生命科学组的特等奖。这是一套由华南理工大学生物医学工程专业研究生自主研制的一整套软硬件完备的肝癌消融穿刺机器人系统。
穿刺消融是当前治疗肝癌的一种有效手段，但目前的穿刺手术主要是依靠医生肉眼观察CT影像来对肿瘤进行定位，再结合临床进行手动穿刺。这个过程中，由于肝脏的位移和形变影响较大，加上靶点的定位并不准确，因此会导致整体的穿刺精度不高，病人更容易产生出血等并发症。
来自华南理工大学生物医学工程专业的研究生发明了一项机器人引导肝癌消融精准穿刺技术，该技术中通过采用三目视觉系统实时反馈控制，同时机器人还能结合呼吸曲线实现实时精确的病灶追踪并穿刺，从而能提高手术的效率，改善手术效果，减少并发症。
“外科手术中，手术导航系统是必不可少的，其中最为核心的就是光学定位仪。我们研究的定位仪与国外同类产品相比，精度更高功能更丰富，系统更集成，价格更低。”在接受记者专访时，该获奖团队的代表成员之一武晗如是说：“除此之外，我们的这项三目视觉系统不仅仅可用于临床医学领域，也可用于工业应用场合。”
广州中医药大学：可居家使用的康复偏瘫康复设备让患者更舒适
在本次“挑战杯”竞赛中，广州中医药大学计算机科学与技术专业的大三学生陈畅明团队凭借《基于表面肌肉电信号的多运动模式肩关节康复机器人》获得特等奖。陈畅明告诉记者，这个项目从他刚读大一时开始，前后共花费了两年之多：“目前开发了第二代机器人，但还有一些模块需要优化，没有进入到临床阶段。不过项目中的‘肩关节康复评价方法’‘装置及系统’和‘肩关节康复系统及方法’已经申请了国家发明专利。”
据陈畅明介绍，团队所研发的机器人主要针对脑卒中患者设计，同样适用于类似的中枢神经疾病导致的上肢瘫痪患者，以帮助偏瘫、软瘫患者康复。
他们的项目设计了肌肉采集分析模块。通过采用八通道表面肌肉肌电的采集，采集患者自身的肌电信号，以实现患者自主运动，并能通过得到的数据对患者的康复进行评定、预测。另外，该系统能根据病人的肌力状况，设计了“主动”“被动”“阻尼”三种不同的运动模式，以满足各个康复阶段的需求。
“除此之外，我们还设定了康复评定模块。”陈畅明介绍，“采集到的肌电信号和肌电反馈可直接连接医生端，康复治疗师可实时了解患者病情，并远程为患者开出相应的处方电刺激疗法。”
“我们希望能够做出一款可以供医院及家庭使用的机器人，尽可能降低成本，减轻重量，减轻患者负担，让佩戴更为舒适。”陈畅明说，为此团队还特意分离出医用型及居家型等几套软件，以适应不同的场景需求。