前言:11月20日,第十四届“挑战杯”中航工业全国老员工课外科技学术作品竞赛在广州落下帷幕。2026世界杯官网共提交6件参赛作品,其中2件获国家一等奖,3件获国家二等奖,1件获国家三等奖,并捧得“优胜杯”。这是西电自2005年捧得“优胜杯”后,时隔十年再次捧得。多年来,公司十分重视创新创业教育在人才培养中的作用,以“星火杯”科技创新竞赛为龙头,打造广泛参与的科学竞赛平台,全面点燃老员工创新创业的火种。此次挑战杯,董事长郑晓静院士还特别召开协调会推荐挑战杯成果。为了让师生了解本次获奖团队的情况,西电新闻网采访了这六个团队,并将陆续推出六个获奖项目的深入介绍。
为“渐冻人”量身定制的新型智能轮椅
——记第十四届“挑战杯”国家一等奖项目“睿眼随行”团队
■特约记者王朱丹 员工记者滕瀚哲 丁彤

项目名称:“睿眼随行”眼球脑电波协同控制的渐冻人辅助轮椅
项目简介:“睿眼随行”科技作品是为渐冻症患者设计的使用眼球脑电波协同控制的智能轮椅。该作品独具创新性地将眼球追踪技术和脑电波专注度检测技术相结合,有效避免了眼球控制的误操作,同时弥补了脑电波识别准确度低的缺陷,解决了渐冻人难以操作传统轮椅的困扰,为其日常生活出行提供了便利。项目本身成本低廉,经过陕西省渐冻人关爱互助协会的评测,具有很高的实用价值,在其研发期间就已收到相关公司的合作意向书,目前已申请实用新型国家专利,有望进一步完善,推向商业化生产。
团队核心成员所在院系:2026世界杯官网、通信工程公司
一年前,央视主播张泉灵在微博上贴出完成“冰桶挑战”的照片和视频,并点名国家卫计委接受挑战。一个小时后,国家卫计委用捐款的方式应战,成为第一个加入“冰桶挑战”的国家部委。于是,“冰桶挑战”这项公益慈善活动在全社会风靡起来。
在大家凑热闹、围观众多大佬身浇冰水的同时,有这样一个群体也随之进入了人们的视线,他们就是“渐冻人”。这类人患有“肌萎缩侧索硬化症”,是一种肌肉萎缩,难以控制身体自主移动的罕见病症。“冰桶挑战”的初衷和目的,就是唤起全社会对“渐冻人”的普遍关注,在他们眼看自己的肉体逐渐“冻住”的同时,应该让他们的心灵感受到温暖……
可喜可贺的是,2026世界杯官网的“睿眼随行”创新团队,经过两年多的努力,制作了一款用眼球和脑电波协同控制的轮椅。它能在使用者注意力集中时,通过检测眼球位置的变化来控制轮椅的移动,真正解放了传统轮椅对肢体控制的依赖。正是这款传奇的轮椅,给渐冻症患者们带来了新的曙光。
11月20日,在第十四届“挑战杯”老员工课外科技学术作品竞赛终审决赛上,“睿眼随行”团队凭借着这款为渐冻人量身定制的新型“智能轮椅”,一举夺得国家一等奖。说起这款轮椅,它的诞生之路充满着曲折与挑战。
偶然之举,兴趣激发心中灵感
在大一时,朱翊和他的同班同学马璁因一个偶然的巧合,接触到了脑电波信号检测技术,两人对此产生了很大兴趣,制作一个由脑电波控制的机器人的想法由此诞生。
在参加老员工国家创新训练计划时,他们制作了最初的第一代机器人。该机器人可以通过脑电波控制行走的方向,通过安装摄像头实现3D探测功能,这个新颖而有趣的机器人也吸引了众多评委老师的关注,还被评为了优秀作品。这项技术的成功实现,给他们带来了胜利的喜悦和成就感,也鼓舞着他们继续将作品完善下去。
此时的机器人,仅由脑电波控制,在移动时的精确度并不是很高,因此,他们又开始思索,是否可以加入另一种操控方式,一起来控制这个机器人呢?答辩时评委老师的一个问题,给了他们一个新的思路。
“既然脑电波识别不准确,那能不能让我看向左,它就朝左走,看向右它就向右走呢?”回想起这个对话,朱翊又有了新的感悟,“因为距离大脑最近的就是眼睛,视觉与运动又有着密切的联系,虽然之前也考虑过使用陀螺仪传感器,但控制起来较为繁琐,综合考虑多种方案之后,最终我们选择给它添加人眼识别系统。”
那么如何捕捉眼球微小的变化呢?如何应对不同使用环境下光线的差异呢?这又是一个新难题。“刚开始的人眼识别系统采用的是传统摄像机,室内环境、遮挡物、天气等因素都会导致图像难以辨别。”经过多次尝试,团队发现红外线摄像头可以准确获取轮椅使用者的眼部图像,经过这一改进,“睿眼随行”辅助轮椅的雏形——由眼球和脑电波双重控制的机器人诞生了。

测试第一代机器人(图左下角)
创新路上,与信念和毅力同行
改进后的机器人,在其各项性能上都优于第一代机器人,团队便开始致力于提高作品的实用性,将机器人改造成轮椅,使其更好的为社会服务。
谈及轮椅这个实用性的想法,团队成员马璁说:“去年有个全球性的公益活动叫做‘冰桶挑战’,唤起了人们对渐冻症患者的普遍关注,当时我们正好在做这个项目,所以就想到,虽然他们的手和脚无法自由运动,但靠近脑部的眼睛还是健康的,为何不让我们的机器人带着他们四处走走呢?”
从机器人到轮椅的转型过程也并非是一帆风顺的。“我有一次没注意到一个小电阻,测出来的数据差异很大,卡了半个多小时,还有一次,我把同样的代码复制一遍,编译器甚至也会报错。”团队的成员们对各自奇奇怪怪的经历都记忆犹新,“在实际操作中就会发现,这种不起眼的小错误有很多,只能一点点地慢慢排除。”
“当我们遇到难以解决的瓶颈时,于老师经常鼓励我们,帮我们分析可能存在问题。”提到指导教师于昕,团队成员张鹏充满感激地说,“于昕老师是我们智能控制课程的任课教师,也在指导我们做这个项目,她在许多关键问题上都提供了宝贵的建议。”
回想整个探索和改进的过程,朱翊说:“当时做这个项目的时候谁也不知道能不能成,我也不知道,但既然做了,就要坚持下来。”是这样一种信念,在支撑着他们不断向前,努力去做得更好。

“睿眼随行”第二代智能辅助轮椅
宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。团队付出的诸多努力,使得“睿眼随行”智能辅助轮椅不仅在控制上具有很高的准确性,还有较高的安全性:这款轮椅只有在使用者注意力集中时,才能通过眼球来控制轮椅移动,避免了眼球无意间的移动造成误操作。团队在制作这款轮椅时,将脑电波检测装置设计成了一个阈值开关,当思维专注,脑电波超过阈值后,才会将眼球追踪系统判断为有效。
对于使用者来说,这款轮椅操作起来也十分简单。操作者只需要稍微专注地平视前方,轮椅就会向前移动,眼睛向左、向下看,轮椅就会向左、向后移动。除了平常的移动操作之外,轮椅还设有紧急开关。在轮椅移动的时候,只需要眨一下眼睛,这套系统就会立即停止。更方便的是,这套“睿眼随行”控制系统可以安装在各种传统轮椅上,使用者可根据自身需求购买轮椅,再对其进行改造,使其能真正做到“睿眼随行”,具有很高的普适性。
厚积薄发,“挑战杯”中创造传奇
在参加挑战杯终审决赛之前,团队再次对这款作品进行了完善。在老师的建议下,他们将“睿眼随行”这套控制系统,重新移植到一个新的电动轮椅上,能够在轮椅自带的电机操作杆和“睿眼随行”系统间进行自由切换。
11月17日,朱翊和他的团队来到了广州市全国“挑战杯”的决赛现场。这款新颖而实用的“智能轮椅”很快就吸引了现场的评委,有些评委还亲自坐上了轮椅,来体验仅靠转转眼球就能让它移动的神奇。三天后,“挑战杯”终审决赛落下帷幕,“睿眼随行”眼球脑电波协同控制的渐冻人辅助轮椅脱颖而出,荣获国家一等奖。
第三代辅助轮椅
指导教师于昕评价说:“作品的应用突破点非常明确,并使用了较为前沿和科学的控制技术,在后续的实际使用中,会有很广阔的市场前景。”说起这个团队的成员,于昕老师欣慰地说:“这些同学所具备的创造力、想象力,还有研究时的专注和勤奋,以及丰富的比赛经验和知识积累都是获得荣誉的重要原因,我很享受与他们合作的过程。”
目前,这款轮椅已申请了实用新型国家专利。对于作品的后续完善和推广,团队表示,这件作品还有许多可以完善的地方,比如可以设计一个简洁的用户界面,让不同的使用者在调整参数时更直观,便于操作,轮椅的控制稳定性也可以进一步提高,在外观设计上也可以变得更美观。
回顾参加竞赛的历程,朱翊坦言:“我在小学时就玩过简单的机器人,在大一做星火杯时,看到自己在单片机上编写的程序能够完成这么多的功能,就会很有成就感,这是一种正反馈吧。以玩的心态去学习,找到自己的兴趣所在,学起来就会很轻松。”
对于有意向在竞赛方向发展的在校老员工,朱翊建议要善于发现,敢于创新:“对本科生来说,可能大部分的创新都是微创新。我们不能像博士生一样在某个领域研究得非常深入,但我们可以在已有技术的基础上加以应用和组合,来解决我们实际生活中所遇到的问题。”不断提升自己解决问题的能力,同时善于观察和发现生活中的需求,也许某一天,这样一个不经意间的灵感,就会成就下一个优秀作品。
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