如何激發創新潛質?如何開啟留學背景提升?如何在自主招生或者海外名校招生官面試式脫穎而出?
加入思鋪學術無人機學術挑戰營!
浙江大學碩博以及資深創客導師,引導設計并制作一種帶傳感器的無人機,通過編程實現預期功能。提升創新潛質,獲得創新潛質評估報告;同時,提升申請國內外大學的升學競爭力。后期還可參加國際競賽。
項目亮點
1. 源于課本,學科交叉,立足實踐
將數學、力學、電磁學、圖形學和編程融入課程體系中,把無人機理論拆分成數個相關的實驗項目,以便于逐步掌握。實現創新潛質提升。
2. 名校團隊執教,拓展思維訓練
授課老師皆為浙江大學、復旦大學、同濟大學、廈門大學、中科院等碩博以及資深創客導師,引導學術訓練以及科研實驗。實現創新潛質提升。
3. 開放式實驗室,項目式學習方案
頂級的實驗室資源,包括國內外名校的創客實驗室以及重點科研機構等,提供優質的項目式學習方案,鼓勵交互設計式創意活動。實現創新潛質提升。
項目簡介
無人駕駛飛機(Unmanned Aerial Vehicle)簡稱無人機(UAV),是利用無線電遙控設備和自備程序進行遠程操控的不載人飛行器。無人機集成了飛控系統和眾多傳感器,可以在空中完成各種復雜的飛行任務,是名副其實的“空中機器人”!
多旋翼無人機則是最常見的一種類型。得益于國內外創客達人在開源工程和功能模塊上的不懈努力,多旋翼無人機已經由于其具有飛行穩定、操控簡單、可拓展性強的優點,。所以一經面世,便風靡全球,廣泛地應用于軍事偵察、戶外活動和科學研究等諸多領域。
思鋪學術社區(Worldshaper)推出“多旋翼無人機”課程,多所國內外一流大學和重點科研機構參與課程建設和教學工作。課程采用全新的PBL(項目式學習)和Design Thinking(設計思維)的模式,指導學員在“學中玩”——逐步掌握無人機系統的科學原理和實現方法;“玩中學”——在飛行訓練的同時,提出新的問題和方案,進一步完成相應的科研訓練。幫助學生實現創新潛質的提升,完成自主招生和留學背景提升需求。
收獲
1. 提升創新潛質,獲得創新潛質評估報告;
2. 獲得學術挑戰營結業證書;
3. 挑戰項目獲獎證書,優秀學員可獲得教授推薦信;
4. 提升申請國內外大學的升學競爭力;
5. 參與挑戰任務所獲得的優秀成果,可在導師的進一步指導下發表學術論文或參加青少年科技創新大賽等各類科創競賽。
內容設置
課題簡介:設計并制作一種帶傳感器的無人機,使其實現預期功能。
學科導論:無人機發展歷史及前沿應用,飛行安全,反無人機技術,等等;
背景調研:文獻閱讀、無人機應用現狀、無人機關鍵技術、無人機技術瓶頸,參觀浙江大華技術股份有限公司,等等;
專業知識:飛行器動力學原理、四旋翼飛行器的組成與組件功能、動力系統、飛控原理、輸出控制原理(PID、PWM等)、各種傳感器的原理和功能等;
實驗技能:無人機組裝、核心傳感器測試程序設計、PID在不同參數下的輸出特征、刷飛控固件、控制器調參、遙控器操作試飛、傳感器數據讀取、無人機編程控制等;
挑戰任務:在挑戰營的第6~7天,學生將以小組為單位,基于前5天學習的專業理論知識、基礎實驗與科研技能,經過“資料查閱—前期研討—方案設計—方案實施—數據處理和分析—匯報ppt制作和成果答辯”過程,完成飛行功能測試和擬定的挑戰任務。
日程安排
DAY 1
上午 1.開營/破冰:項目總體介紹;實驗室安全教育;學生分組;
2.無人機的發展歷史與前沿技術、國內外無人機的研究領域和應用現狀。
下午 知識專題1:動力學原理
各類型航空飛行器的動力學原理,重點講解四旋翼飛行器。
實驗專題1:編程思想
畫流程圖/偽代碼,認識圖形編程和ArduinoC語言關鍵字及結構。
晚上 學術研究方法導論
DAY 2
上午 知識專題2:硬件組成
四旋翼飛行器的組成與組件功能、動力系統、典型的拓展傳感器。
下午 實驗專題2:無人機組裝
包括機架、飛控、電調、電機、螺旋槳、電池組裝等。
晚上 工程創新與產品開發導論
DAY 3
上午 知識專題3:傳感器原理
核心傳感器(如陀螺儀、加速度計、超聲波傳感器等)工作原理。
下午 實驗專題3:傳感器程序測試
設計相應的傳感器測試程序,并完成DIY模型制作。
晚上 學術寫作與學術展示
DAY 4
上午 知識專題4:飛行控制原理
飛控基本原理,輸出控制原理、PID在不同參數下的特征。
下午 實驗專題4:飛控調試以及編程控制
刷飛控固件,控制器調參,實地測試無人機的飛行狀況。飛行控制編程,優化無人機的飛行穩定性。
晚上 公眾展示與公眾演講
DAY 5
上午 調研:參觀浙江大華技術股份有限公司。
下午 知識專題5:無人機拓展理論
1.無人機拓展功能原理(懸停、巡航、一鍵返航);
2.如何查閱文獻,做有價值的創新;
3.公布挑戰項目。
晚上 挑戰任務方案研討
DAY 6-7
挑戰賽:
1.賽前指導;
2.小組完成挑戰任務;
3.成果匯報:成果展示,演講與答辯,評審并授予證書。
結營,晚宴,聚會
導師
劉老師
廈門大學電子工程系碩士,浙江理工大學電子設計類競賽隊資深教練,指導學生多次獲得過挑戰杯、全國大學生電子設計競賽等全國一等獎、二等獎,擁有發明專利、軟件著作權、實用新型專利幾十項。
王老師
浙江大學機械電子工程系碩士,多年青少年STEM與工程創客指導經驗,浙江省科技館科學院資深教練,擁有多年的無人機、多功能機器人、Python編程、傳感器設計等方面的課程開發與教學經驗。
董博士
多倫多大學博士,法國格勒諾布爾綜合理工大學碩士,浙江大學學士
長期從事材料科學與工程的科研開發工作。在國外主要開展高放射性核廢料處置用包裝材料結構與長期穩定性方面的研究,并參與大亞灣核電站二期嶺奧核電站常規島換熱器國產化材料選型工作。2013年回國后,積極投身于青少年科學普及與科技創新教育領域,在多個領域內具有豐富的教學、科研、工程開發及項目管理經驗。
趙博士
浙江大學控制科學與工程學院博士,曾長期從事流程控制、故障診斷、系統建模和優化、人工智能等領域的研究工作,碩博階段已在《控制理論與應用》《控制工程》等雜志以及World Congress on Intelligent Control and Automation(WCICA)國際會議發表學術論文6篇。
后續課程和競賽
后續課程:“學術之星”項目
可參加競賽:青少年科技創新大賽,青少年機器人大賽,“登峰杯”科創競賽,等等
所屬競賽
青少年科技創新大賽,青少年機器人大賽,“登峰杯”科創競賽,等等
1. 填寫報名評估表;
2. 資格審核或面試;
3. 簽署報名協議并支付費用;
4. 獲得預習資料并完成前期準備任務;
5. 營地報到并開啟挑戰;
6. 完成挑戰任務,獲得證書。