1挑战杯资料 大挑 校赛 第十一届挑战杯各学院资料汇总初赛-200812 水利-挑战杯申报书 07梁翠玉

序号： 编码： 第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛华南农业大学选拔赛作品申报书 作品名称： “迈步者” 所在学院： 水利与土木工程学院 申报者姓名 （集体名称）： 梁翠玉 类别：自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技发明制作A类科技发明制作B类说 明1. 申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者可根据情况填写C表。3表内项目填写时一律用打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4序号、编码由竞赛组委会填写。5学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请用4号楷体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字以内, 调查报告类每篇在15000字以内。6其他参赛事宜请向校团委咨询。联系电话：85283396，电子邮箱： A2申报者情况（集体项目）说明：1.必须由申报者本人按要求填写； 2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列； 3.本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名梁翠玉性别女出生年月1988年12月学院水利与土木工程学院系别、专业、年级07级土木工程（景观建筑设计）学历大学本科学制4年入学时间2007年9月作品名称迈步者毕业论文题目通讯地址华南农业大学水利与土木工程学院邮政编码510642办公电住地通讯地址华南农业大学华山宿舍8栋323邮政编码510642住宅电他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位杨冠诚男20本科软件学院麦宇明男20本科软件学院蒋正阳男20本科软件学院方雯女20本科水利与土木工程学院梁妙湘女19本科水利与土木工程学院邹坦女20本科水利与土木工程学院资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （学院盖章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是 否负责人签名：年 月 日B3申报作品情况（科技发明制作）说明：1必须由申报者本人填写； 2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结 构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书； 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。作品全称作品分类（ B ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标设计目的：通过3D虚拟一个情景，人在地板上走动，轨迹球跟随着滚动，传感器接收信号后传到计算机里进行分析，最后在情景里反馈人进行的动作，使人体验到身临其境的乐趣。基本思路：用户站立在底座上作一般步行的动作，脚部带动轨迹球转动，轨迹球的运动数据经由处理器与计算机连接，由计算机对各个轨迹球的运动数据进行分析，从而得知用户的脚步移动数据，经过软件模拟用户的移动，实现与多种不同程序的信息交流。产品创新点：（1） 轨迹球的使用是一项新的技术，它的优点是灵敏，准确，不怕灰尘、污垢，鉴于这些优点，本作品大量使用轨迹球来作为承重与传感的载体（2）本作品作为一个外设，可以使用户全方位体验游览，观光，娱乐的真实感。从而实现人与计算机的互动技术关键：A.轨迹球的支撑问题B.轨迹球运动数据的分析处理C.光电传感器的结构设计D.光电传感器的功能实现E.摩擦传动部件的定位和结构设计F.产品底座的结构设计G.各部件的受力分析，材质的选择主要技术指标：A.摩擦传动部件的摩擦系数B.轨迹球的尺寸和材质，轨迹球凸出底座表面的比例。C.遮光条的长度和安放密度D.光电开关的尺寸和敏感度E.光电感应部件的感应精度F.各部件的受力上限G.光电感应器部件的耗电量H.底座的尺寸大小I.轨迹球的分布密度作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）我们的作品采用先进的轨迹球技术，结合光电传感器的应用，从而得知用户行动情况，最后反馈到计算机中，实现与多种不同程序的信息交流，从而达到“足不出户”的主旨。（1）实现人与虚拟世界的互动: 3D紫禁城通过逼真的三维效果，可模拟真实的环境。但用户只能通过鼠标设定路线来进行游览，这局限于枯燥的手部运动与单一的点击，然而本作品通过人真实走动，可以实现全方位的真实的感受。（2）可以保健：医学研究显示，人体每天应该与地面直接接触，赤脚步行，则有利于人体静电的释放。本产品既是强化实感步行，又可以通过独特的凹凸型接触面，刺激人体穴位，疏通活血。（参考文献信息周刊2008-10-17 ：IBM故宫开通虚拟3D紫禁城；37女人2007年第12期：赤脚运动的好处）作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果无作品所处阶 段（ A）A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围、推广前景的技术性说明、市场分析和经济效益预测（1）使用说明：第一步，把本作品作为一个外设连接到计算机上，并预设一个虚拟情境。 第二步，人在轨迹球板上任意走动，通过显示屏上人的行为的反馈来实现娱乐、展示等目的（2）技术特点和优势：轨迹球的使用是一项新的技术，它的优点是灵敏，准确，不怕灰尘、污垢，由于没有机械传动机构，它的使用寿命很长。鉴于这些优点，本作品大量使用轨迹球来作为承重与传感的载体，结合光电传感器的应用，使轨迹球的运动数据经由处理器与计算机连接，由计算机对各个轨迹球的运动数据进行分析，从而得知用户的脚步移动数据，经过软件模拟用户的移动，实现与多种不同程序的信息交流。（3）适应范围：休闲：作为现代人，出国旅游，甚至外太空漫游，都是熟悉的话题，经济与时间限制，使得大部分人不能实现这一要求。而本产品则是提供使用者与特殊场景的接触机会，通过对徒步旅行与探险的模拟，增加生活趣味，感受世界风光。其发展空间广阔，可以延伸至未来对海底，山坡，失重等非常态环境的模拟。展示：作为全景观现场展示的本产品，可以实现大型建筑项目的模拟与测试。在风景展示，旅游宣传，房产推销等方面，其独特的现场感给予使用者极大的感官满足。与简单的鼠标操控的3d紫禁城相比，本产品真正实现身临其境的效果。再如作为景观建筑方面，可以提供给设计师现场模拟的机会，通过亲身感受建筑角度和布局，方便其调整设计作品，增强实用性与友好性。娱乐：普通电子游戏，强调的是手部操作，或者原地跳跃动作，如跳舞机，其局限性，使人们不能尽享游戏的广阔视角，同时失去真实感。而本产品特殊的行走实现，使任何腿部动作成为可能，加强娱乐与游戏的刺激程度；而加强的步行运动，则能够消除静止游戏对身体造成的疲劳与伤害。游戏与健身从此并行不悖。保健：当今的游戏装置对人体往往缺乏友好性，造成人体疲劳损伤，长期使用，甚至造成器官畸形。医学研究显示，人体每天应该与地面直接接触，赤脚步行，则有利于人体静电的释放。本产品既是强化实感步行，以加强人体的锻炼，减少肌肉劳损的危害，又通过独特的凹凸型接触面，刺激人体穴位，疏通活血，与一般游戏器材相比，具有额外的保健效果。医学：在某些进行人体康复等相关步行测试需要的医学项目上，本产品通过逼真的三维效果，可模拟自然友好的环境，减少病人的心理压力，加强治疗效果，另一方面通过数据采集，可同步检测人体的相关数据，有利于疗程的调整与改善，同时提供充分的医学素材。心理：在心理治疗方面，通过模拟心理友好的环境，使患者主动参与治疗，减少心理阻碍。并逐步过渡到更符合治疗要求的环境模拟。步行现场感的强大，使得使用者感觉自然，真实，实验的效果突出。比如广场恐惧症患者的治疗，可以逐步模拟人数增多的场合，并鼓励患者行动，既步行；比如太空或地震现场的模拟，可以逐步培养现场工作人员的心理素质与突发事件反应。本产品同时保证实施的简便与价位合理。（4）市场分析与经济效益：目前，3D技术大规模用于市场各个领域中，尤其是用于教育和提供文化体验，因此伴随着3D技术的发展，本作品可以作为一个外设广泛应用于教育、文化体验等各个领域，给用户提供一个逼真的感受，为人与计算机的互动提供了可能，因此本作品有巨大的市场潜力。专利申报情况提出专利申报 申报号 申报日期 年 月 日已获专利权批准 批准号 批准日期 年 月 日 未提出专利申请科研管理部门签 章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。轨迹球的使用是一项新的技术，它的优点是灵敏，准确，不怕灰尘、污垢，就算撒上沙子、茶水，甚至将黑点挖去一小块，也丝毫不会影响其使用。由于没有机械传动机构，它的使用寿命很长。相信不久的将来将成为市场的主流。鉴于这些优点，本作品大量使用轨迹球，通过在轨迹球地板上行走来体验身临其境的真实感。 日前，由故宫博物院和IBM共同开发的“超越时空的紫禁城”虚拟世界正式启动。“超越时空的紫禁城”是中国第一个在互联网上展现重要历史文化景点的虚拟世界。该项目在3D虚拟世界初步再现了中国这座满载文化宝藏的博物馆，游客可以在虚拟紫禁城中拥有自己的虚拟形象，包括皇帝、武士、宫女等。游客的虚拟形象可以在虚拟世界中穿梭，从不同角度浏览复制自真实世界的庞大虚拟建筑以及珍贵文物，体验到中国古代宫阙建筑的辉煌，享受游览博物馆的乐趣。如今，很多博物馆只是把信息放在网页上，而忽略了为网络参观者提供直接性的体验。3D紫禁城通过逼真的三维效果，可模拟真实的环境。尽管3D紫禁城为用户利用多媒体终端与虚拟世界互动实现了可能，但它仍存在着不足用户只能通过鼠标设定路线来进行游览，这局限于枯燥的手部运动与单一的点击，然而本作品通过人的走动，可以实现全方位的真实的感受。IBM十多年來成功地通过自己的创新技术创建了一系列文化遗产項目，包括“梵蒂岡图书馆”、“聖母憐子像”、 “永恒的埃及”和“美國非洲裔歷史與文化國家博物館”等 , 该例子表明，3D技术可以大规模的用于教育和提供文化体验，伴随着3D技术的发展，本作品可以作为一个外设广泛应用于教育、文化体验等各个领域，给用户提供一个逼真的感受，为人与计算机的互动提供了可能，因此本作品有巨大的市场潜力。D.推荐者情况及对作品的说明说明：1由推荐者本人填写； 2推荐者必须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关 领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）； 3推荐者填写此部分，即视为同意推荐； 4推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓 名刘洪山性别男年龄40职称副研究员工作单位华南农业大学工程学院通讯地址华南农业大学工程学院邮政编码510642单位电话住宅电荐者所在单位签章 （签章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明推荐者情况姓 名性别年龄职称工作单位通讯地址邮编单位电话住宅电话推荐者所在单位签章 签章日期 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明F参赛作品打印处“迈步者” 杨冠诚 梁翠玉 邹坦 梁妙湘 方雯 麦宇明 蒋正阳指导老师：刘洪山华南农业大学水利与土木工程学院 广州510642该装置主要是由轨迹球、摩擦传动轴、遮光条、光电开关、内部处理器组成。技术关键：A.轨迹球的支撑问题B.轨迹球运动数据的分析处理C.光电传感器的结构设计D.光电传感器的功能实现E.摩擦传动部件的定位和结构设计F.产品底座的结构设计G.各部件的受力分析，材质的选择主要技术指标：A.轨迹球的尺寸和材质，轨迹球凸出底座表面的比例。B.摩擦传动部件的摩擦系数C.遮光条的长度和安放密度D.光电开关的尺寸和敏感度E.光电感应部件的感应精度F.各部件的受力上限G.光电感应器部件的耗电量H.底座的尺寸大小I.轨迹球的分布密度硬件设计原理图：该装置主要是由轨迹球、摩擦传动轴、遮光条、光电开关、内部处理器组成。工作原理如下：用户站立在底座上作一般步行的动作，脚部带动轨迹球转动。在面板下，紧贴轨迹球表面的XY两轴的