[嵌入式]2021年研电赛获奖作品合集（持续更新中）

2021“兆易创新杯”第十六届研究生电子设计竞赛（以下简称“研电赛”）已经结束，在比赛中出现了很多优秀作品，特作为整理。

1. 模拟自动驾驶的智能小车

获奖情况：全国一等奖
本作品搭建了一套打破TI公司垄断的、低延时的4k超高清双激光投影光机电系统，并且本作品兼容性强，通过子板的更换可以兼容各种不同分辨率的数字微镜芯片、为各大投影厂商选择国产方案提供了可定制化的驱动平台，应用前景良好。

2. 基于EAIDK-310的云端互联无人驾驶系统

获奖情况：全国三等奖，上海市一等奖，Arm命题全国三等奖
该系统基于EAIDK-310作为上位机，通过摄像头对图像的实时获取和处理进行行人识别，路标识别，红绿灯识别等，通过串口通信对stm32下位机进行控制，完成车辆的动作反应。基于LD3320语音模块实现用户感知的语音交互。

3. 基于EAIDK310的智能物料运输车

获奖情况：全国三等奖，上海市一等奖，Arm命题全国三等奖
该系统基于EAIDK-310作为上位机，通过摄像头对图像的实时获取和处理进行行人识别，路标识别，红绿灯识别等，通过串口通信对stm32下位机进行控制，完成车辆的动作反应。基于LD3320语音模块实现用户感知的语音交互。

4. 基于DMD的超高清激光显示系统

获奖情况：全国一等奖
本作品搭建了一套打破TI公司垄断的、低延时的4k超高清双激光投影光机电系统，并且本作品兼容性强，通过子板的更换可以兼容各种不同分辨率的数字微镜芯片、为各大投影厂商选择国产方案提供了可定制化的驱动平台，应用前景良好。

5. 基于ZYNQ UltraScale+的高速数据采集系统

获奖情况：Arm命题全国二等奖
本团队针对现有的数据采集系统的不足，设计了一套基于ZYNQ UltraScale+的高速数据采集系统，为数字信号源提供了100路LVDS信号线，数据采集速率可达160Gbps;通过更换系统子板为模拟信号源提供了采集前的预处理（包括模拟域的放大、滤波及模拟信号-数字信号转换），系统还能以5Gsps的采样率采集模拟信号，采样精度为10bit。

6. 基于Tengine-Lite 的交通标志物识别自动驾驶方案

获奖情况：Arm命题全国二等奖
本项目基于EAIDK-310嵌入式开发板，提出了一种自动驾驶方案，设计了一款智能小车。智能小车由软件搭载和硬件组装构成：其中软件部分包括搭载在EAIDK-310上的目标检测模块和语音识别模块；硬件组装包括搭载在STM32上的舵机驱动模块、电机驱动模块以及CCD寻线模块。

7. 基于机器视觉的智能水果质量监测系统

获奖情况：技术赛全国二等奖
系统主要由视觉采集模块，温湿度传感模块，酒精传感器模块、控制器模块，通讯模块和PC终端上位机、Android app软件组成。在考虑实际应用环境，目标群体后完成了系统的硬件选型，主要包括摄像头系统，控制处理模块。同时设计并搭建了水果监测储藏一体化装置，并针对水果质量监测系统提出了可行的系统软件设计方案。

8. 智能胸外按压电除颤一体仪

获奖情况：全国二等奖，上海市一等奖，兆易创新命题全国三等奖
本装置是一个无需专业人士介入的一体化急救设备。其集成了心脏骤停急救所需的全部功能。风险低、功能全、成本低、高智能、使用方便、存储维护方便。能有效解决现有设备风险大、使用繁琐、成本高、低智能、维护难的问题。

9. 基于EAIDK-310的行人识别和红绿灯识别小车

获奖情况：全国三等奖
本项目基于硬件平台EAIDK-310，设计了一套智能行车辅助系统，该系统能完成行人识别与红绿灯识别功能，并被应用于小车。

10. 多路超高清摄像头控制器设计

获奖情况：全国一等奖
本团队针对现有摄像头控制器存在的镜头数量少、视频有压缩损耗、本地处理能力弱、传输带宽小、接口灵活性差等不足，提出了一种集采集、处理、显示和传输于一体的硬件解决方案和软件验证平台，该系统采用SOC加大规模FPGA架构，实时采集、处理六路4K/30fps高分辨率视频流，利用HDMI 2.0接口和40G万兆以太网实现本地显示和数据传输。

11.基于ARM-M3的双目立体视觉避障系统 SOC设计

获奖情况：全国二等奖
本作品通过ARM核+协处理器的方式设计AGV小车自主视觉避障专用SOC，开发出能够感知障碍物的双目深度视觉协处理器，使得整个系统在计算深度图像时的图像采集性能、功耗、成本优于常见的嵌入式系统及一般性能的PC机。

12. 400G PAM4高速误码测试仪的设计与实现

获奖情况：全国一等奖
本作品是一款高性能、低成本、宽量程、兼容性好、交互性强、易于扩展的PAM4高速误码测试仪。

13.基于深度学习的蛋白质与化合物结合性质预测

获奖情况：广西赛区三等奖
本设计基于深度学习提出新的神经网络结构和数据处理方式用于预测蛋白质与化合物之间的结合性质。

14. 管道巡检机器人

获奖情况：广西赛区二等奖
本团队设计提出一种新型管道探伤机器人，能够对管道内的裂痕塌陷等管道破损进行识别并记录当前位置，同时向上位机发出警报，工作人员只需打开LED大灯驱动云台对管内部进行查看，检测是否存在管道破损。此外，本设计采用外部传感器实时检测当前机器人运动状态，并能够自动调节自身的行驶状态，保证机器人在圆形管道运行时，能够保持直线行驶状态，无需工作人员手动调节。通过机器人携带的高清摄像头实时获取管道内部图像信息，PC端调用轮廓检测算法模型对图像进行特征提取与表征，并与原图像一同显示在上位机界面。

15.智能农业机器人平台

获奖情况：全国二等奖
本作品现已研究制作了喷药执行机构和机械除草作业机构。喷药作业相较于常规的无人机喷药，续航能力强，受风的干扰小，作业效率高，且该平台可在温室大棚内进行作业。

16. 集装箱编码识别器

获奖情况：广西赛区二等奖
本作品基于卷积神经网络设计出一款集装箱编码识别器，该识别器可以实现高精度毫秒级运算，并具有人机交互功能。

17. 基于图像处理的物体识别与分类系统

获奖情况：全国二等奖、TI企业专项奖一等奖
本作品基于TI-RSLK专家版小车，将目标探测、路径规划、图像分类识别、机械臂抓取、循迹回起点、实时监测等功能模块功能整合为一个主控程序，实现对小车的闭环控制，使小车能够自主完成完整的目标抓取并分类过程。运动过程中，通过激光雷达和九轴传感器数据进行位姿解算，实时监测异常状态，并能够根据障碍物的运动情况选择不同的避障方式，可应用于蔬果运输、垃圾分类、AGV导航等无人驾驶领域。

18. 自动越障巡检机器人

获奖情况：人工智能类全国一等奖
设计并制作了自动越障巡检机器人，该机器人具有较强的越障能力和爬坡能力，采用深度学习算法进行检测，分析故障点信息并后台记录，存储至数据库。设计记忆巡检策略，使机器人可全自动的实现对线路的巡检。并针对于电力巡检这一特定行业场景，提供了一套完整的解决方案。

19. 装载机物料智能识别系统

获奖情况：初赛人工智能类一等奖
该产品将机器视觉人工智能与大型装载机结合，实现无人自动作业或者远程控制作业，能够自行装载物料运输，极大的节省了劳动力，能够真正做到无人操作，机器根据摄像头采集数据以及毫米波雷达定位，自行运载货物。并且可以将装载机用在平时作业中也可以应用于危险场地以及抢险救灾过程中，智能装载机的出现解放了生产力，提高了工作效率，可以大幅避免由于人为操作出现的问题，保护人员生命安全提高劳动生产力。

20. 基于ADRC的双轴反作用轮自平衡杆

本研究设计、制造并控制了基于双轴自平衡反应轮的倒立摆系统，实现倒立摆的大角度回正平衡控制，即当摆杆的初始姿态偏离竖直状态的角度较大时，摆杆通过两个反作用轮的调节最终能够回到竖直状态并稳定平衡，完成了对机器人实物的设计和实现。