近日，第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛在贵州大学落下帷幕，中心程洪教授、陈路锋副教授指导项目《面向复杂结构成型的五轴增材制造系统》荣获全国一等奖，刷新中心在该项赛事中的历史最好成绩。

竞赛介绍

挑战杯是“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛的简称，是由共青团中央、中国科协、教育部和全国学联、举办地人民政府共同主办的全国性的大学生课外学术实践竞赛。“挑战杯”系列竞赛被誉为中国大学生学生科技创新创业的“奥林匹克”盛会，是国内大学生最关注最热门的全国性竞赛，也是全国最具代表性、权威性、示范性、导向性的大学生竞赛。

本届“挑战杯”以“科创筑梦、挑战未来”为主题，全国共有2000多所高校，40余万作品，250多万学生参与竞赛。

获奖团队介绍

从2018年开始，为响应国家新工科建设战略，电子科技大学推出了“成电方案”，全面探索本科生课程改革。“成电方案”的核心便是：构建贯通四年、围绕新工科创新项目的课程体系。在这一大背景下，2021年春天，团队成员陈启航、谭轩、陈坤、梁佳钰等同学在“综合课程设计”课程中相识，经过深入调研并与指导老师程洪、陈路锋老师讨论后，团队定题高端增材制造系统的搭建，既结合学校学院优势学科技术，又面向国家战略需求。

历时两年多的尝试钻研和数次失败，团队成员从结构设计，到智能软硬件的搭建，再到先进算法的研究，最终提出了一套完整的、具备独立自主知识产权的变方向多轴3D打印解决方案。并报名参与此项竞赛。

自本届竞赛启动以来，校团委、学院和中心高度重视该项赛事，积极做好竞赛集训、竞赛辅导等环节，有效培养了团队同学的实践创新能力和团队协作精神。参赛同学积极备赛、刻苦打磨，不断优化提升设计方案，最终取得佳绩。

项目介绍

增材制造，也叫3D打印，十四五规划中国务院、工信部等多个部门都将高端增材制造列为国家重点研发领域。

而现有3D打印系统由于其结构和平面分层技术的限制，存在台阶效应和支撑结构等问题，无法实现如曲面电路和歧管等复杂结构的成型需求，极大影响打印质量和效率。

为解决以上问题，团队成员从结构设计上，借鉴五轴数控机床思路，首创基于三角洲的五轴串并联耦合结构，并相应开发具有反馈调节特性的五轴联动控制方法，以适配五轴结构，实现多轴同步控制。同时，为实现各类复杂特殊结构的成型需求，提出了基于骨架线分层算法等业界领先分层算法。自研一套数字孪生仿真系统以预测制造过程中的各类问题。

团队将研究成果整理，以核心作者身份在增材制造领域的顶级期刊上发表论文4篇，申请专利8项，其中发明专利4项，核心作者均为本科生团队成员。目前，团队正与研究院和企业开展合作，推动该技术在航空航天、生物、柔性电子等领域的应用。

获奖感言

团队成员陈启航说：“坚持和毅力是成功的关键。在项目的开发中，我们遇到了各种挑战和困难，但我们有坚持下来的决心。无论是面对技术问题还是竞赛压力，我们都没有放弃，这种毅力是我们获奖的关键。”

团队成员谭轩说：“感谢学院和指导老师的支持和帮助。挑战杯竞赛是一项极具挑战性和竞争性的赛事，能够从众多参赛队伍中脱颖而出，与学院和老师的大力支持是密不可分的。他们为我们提供了众多的指导和帮助，使我们能够在竞赛中更好地展现我们的能力和实力。”

团队成员陈坤同学表示“感谢挑战杯竞赛这个平台。挑战杯竞赛为全国大学生提供了一个展示自我、挑战自我、提高自我的机会和平台。在这个平台上，我们可以自由地探索和创新，展现自己的才华和能力。通过参加挑战杯竞赛，我们不仅提升了自身的能力和能力，也开阔了视野，增长了见识，认识了许多志同道合的朋友。”