特等奖+2！昆明理工大学在第十八届“挑战杯”竞赛“黑科技”专项赛中取得新突破！_离心风机

近日，第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“黑科技”专项赛结果公布，昆明理工大学获“星系”级（特等奖）作品2项，“恒星”级（一等奖）作品3项、“行星”级（二等奖）作品2项、“卫星”级（三等奖）作品1项，学校在该项赛事中首次斩获特等奖，是云南省唯一获得特等奖的高校，获奖数量和级别位居全省高校之首。

“黑科技”专项赛是第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的3个专项赛事之一。针对前沿领域，具有高精尖色彩或能改变人们生产生活方式或对现有科技成果具有一定颠覆性、超越性的实物或者技术展开比拼，旨在进一步培养大学生科创意识和能力，促进青年大学生努力成长为科技强国建设的生力军。

据悉，此次“黑科技”专项赛作品是由各省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团推报产生，经过专家评审，99件作品评定为“星系”级作品、181件作品评定为“恒星”级作品、267件作品评定为“行星”级作品、330件作品评定为“卫星”级作品。

学校格外的重视学生创新创业教育，持续打造以“互联网+”“挑战杯”竞赛为主体的创新创业实践平台，着力培养一流人才，全力推进“双一流”创建。竞赛启动以来，校团委广泛组织动员，遴选150余件作品申报“黑科技”专项赛，并针对基础较好的作品重点进行打磨提升，作品申报数量和获奖数量均居全国高校前列，充分彰显了我校近年来创新创业教育工作成效。

团队成员：陈煜晖、莫艳萍、夏海明、裴玉杰、谢双羽、李雨婵、刘沁灵、张江雨、李劲道、

本项目旨在设计开发高性能超轻质阻燃保温材料，解决了目前添加型阻燃剂影响材料力学性能、隔热保温性能、工艺路线复杂和“三废”排放等问题。采用短流程“一锅法”，以三羟甲基氧化磷（THPO）和植酸（PA）为原料制备了反应型生物基阻燃剂（PAPO），并成功制备出密度低、孔隙率高且孔径分布均匀、阻燃性能优异、力学强度高的聚氨酯阻燃保温材料。另外，此材料还具有生物可降解的特点，符合国家绿色环保、可持续发展的策略，大范围的应用于建筑和航空航天领域，填补了我国超轻质、超低导热和优异阻燃性能高分子夏天隔热，冬天保温泡沫的空白。

本作品大多数都用在油气管道的检测和清洁，综合分析管道内的流体环境，运用流体力学和电磁学相关理论知识，进行管道裂纹、破损等情况的检测。具备转向能力和爬行等运动能力，并采用三履带式行进机构，有效减小接触的压强，可以很好防止打滑等情况出现；管道检测和清洁机器人的出现对于新能源产业有着深远的影响，不仅能帮助检测和清洗管道，解决环境不良问题，且能提升相关工作的安全性和效率性，进一步适应节约世界资源、保护管道安全的市场需求，对环境保护产业的发展至关重要。

作品名称：寸“金”寸“光”——应用高频电磁去除金刚石线锯切硅废料中金属杂质

随着新能源的开发利用，我国全力发展光伏产业，产生的硅片切割废料逐年上升，2020年我国金刚线切割晶体硅生产将近产生35万吨废料。团队针对目前硅片切割废料经过湿法分离处理后纯度在4-5N，仍达不到太阳能级多晶硅铸锭要求的难题，利用真空熔炼和定向凝固技术将湿法处理后的硅粉，进一步去除其中的残余杂质元素。团队在项目中引入高频电磁感应技术，强化杂质分离，最终将硅废料中的金属杂质总量降低至0.1ppmw以下，纯度达到6N以上。将提纯后的硅料掺兑进多晶硅原料中，以部分替代单晶硅棒拉制过程中的多晶硅原料消耗，实现光伏产业中硅片切割废料的循环再生利用。目前此项目已获得全国冶金科技竞赛国家级奖励荣誉。

团队成员：文隆煜、李志强、陈妮娜、李晓风、林兼昆、郭龙益、付俊儒、王泽善、张皓

“链启新能——工业炉气高值化利用的领跑者”项目团队以李孔斋教授、王禹皓和田冬特聘教授为指导教师，以文隆煜、李志强等9名硕博研究生为主要完成人，致力于降碳减排、炉气高值化利用研究。针对冶金行业碳排放量大，捕集与利用难度高，现存技术复杂、投资所需成本高，且无法充分的利用炉气中各组分气体等问题，自2017年以来，团队基于化学链技术开展冶金炉气高值化利用相关研究，实现了还原性工业炉气制氢捕碳的突破。相比于传统变压吸附技术，工艺简单，更加节能环保。本项目将以冶金行业为突破口，逐步向化工、能源等高碳排放行业延伸，助力企业降碳减排、清洁生产、提质增产。

本项目围绕当前受限空间发热器件温度检测技术和设备存在的测温误差大、检测效率不高、产品功能单一和数据利用率低等问题，开展了发热器件非接触式温度检测、温度测试数据分析与可视化和温度校测一体化集成等关键技术探讨研究，研发了“受限空间发热器件一体化红外温度校测平台”，测温误差小于±2℃，数据校正精度为0.1℃，实现了发热器件温度的连续检测与快速校正，并通过红外测温图像的实时采集与数据分析，为后续发热器件的优化设计提供有效的数据支撑。有关技术成果可推广应用于芯片温度检测与优化设计、手机散热系统温度检测与控制等领域，应用前景广阔。

据《世界机器人2022工业机器人报告》，2022年中国的工业机器人安装量增加51%，高达26万台，约占据全球机器人安装量的52%。我国已成为工业机器人最大的应用市场，但大部分市场占有率被国外品牌占据，根本原因在于国产工业机器人在核心性能上与国外先进产品存在比较大差距。为此小组成员进行大量研究，提出基于封闭运动链和非完整末端位置信息的创新标定理论，突破三维空间高精度非接触式测量、高阶非线性参数解耦及辨识等核心技术，研制国产工业机器人智能标定装备，打破机器人领域标定测量装备被少数外国企业垄断的局面。工业机器人快速测量机标定系统的测量误差0.04mm（要求小于0.1mm），标定后机器人定位精度获得显著提升。

本系统突破了传统自适应交通信号控制的技术瓶颈，采用自研相控阵雷达与边缘计算技术，实现根据实时车辆通行需求，实时控制，按需放行，能够在单路口、干线、区域实现综合调控，针对现有交叉口信号控制提出了可行优化，在交通节能减排领域有着杰出贡献，对推动绿色低碳发展的当代中国有着重要体现。“考虑碳排放的相控阵雷达实时信号交叉口优化系统”是基于AI的实时交通大数据的优化系统，该系统具有极强的交通适应能力，能适应稀疏车流、饱和/过饱和车流、随机车流等路况，可以有效承载城市发展过程中激增的车流，真正的完成根据实时车流，实时自动指挥，达到“零空放、少截流”。

当前工业机器人技术已逐步趋于标准化和规模化，具有自由度多、灵活性高、可扩展性强及成本低等特点，相比传统测量设备更适合产线复杂零部件的在线检测。本设计以协作机器人为本体，结合高精度触发式测头和工业相机构建了一种新型的坐标测量系统，旨在提高系统的适应性和灵活性。通过视觉可完成工件定位，提取工件的位姿等功能，通过调整测量算法，能够迅速适应不一样的测量任务、工作环境和零部件特征。一方面实现了零部件的快速精准测量，极大地提高了产线效率；另一方面减少了人工操作带来的不确定因素，提升了零部件检测稳定性，通过反馈检测和数据优化分析，有效保证了产品的质量。