本站讯（文/郑惠江）6月7日，“博科系统杯”2025年全国大学生机械创新设计大赛数字孪生技术挑战赛全国总决赛在宁夏大学落幕。天津大学“萝莹丰茂”代表队作为天津唯一晋级全国总决赛的队伍，表现出色，斩获全国金奖。同时，指导老师郑惠江、刘爽双双摘得本届比赛的“优秀指导教师”奖。

近年来，随着国家数字化战略的推进，数字孪生技术得到了广泛的应用与发展，特别是在智慧城市、工业互联网、医疗健康等领域，数字孪生已成为实现数字化转型的重要工具。本届数字孪生设计挑战赛是全国大学生机械创新设计大赛组委会举办的首届数字孪生设计挑战赛，以“数字孪生、智创未来”为主题，分兴农机械组、高性能仿生机械组和兴农机械慧鱼组三类，要求参赛选手以第十一届全国大学生机械创新设计大赛获奖作品为原型，构建多维数字模型，仿真优化真实性能，实现作品设计迭代优化，提高作品性能，这对参赛学生队伍的机械结构设计专业知识和多学科交叉知识应用综合能力，特别是数字化赋能装备设计能力提出了挑战。

来自全国近百所高校、190项参加2024年第十一届全国大学生机械创新设计大赛获奖作品获批参加本届数字孪生设计挑战赛。经过两个阶段的激烈竞争，最终共有包括天津大学、上海交通大学、西安交通大学、东北大学、华中科技大学等全国36所高校55支代表队参加全国决赛。

此次全国决赛现场还邀请了教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会副主任孙康宁教授等25名专家学者进行现场评审，通过现场问辩考察学生数字化设计及创新能力，最终评选出金、银、铜奖，并颁发优秀指导教师及组织奖。

本次比赛得到天津大学机械工程学院的高度重视和大力支持，学院组织了来自智能制造、机械制造、工程力学等专业的同学形成跨学科参赛团队。经过前期方案论证，天津大学机械工程学院的“萝莹丰茂”代表队围绕兴农机械展开设计和制作，凭借独特的设计创意和完整的数字孪生功能，成为天津市唯一一支参加此次全国决赛的代表队。团队作品在获得全国大学生机械创新设计主赛道一等奖和慧鱼工程技术创新一等奖之后，再次获得数字孪生技术挑战赛全国金奖，蝉联此次赛事“三冠”。这一成绩的取得，反映了天津大学机械工程学院在数字化赋能新工科创新人才培养模式实践、以项目式课程学习激发学生热情，提升学业挑战度，全面增强学生工程思维和创新能力方面持续发力，成果、成效显著。

“萝莹丰茂—卜乐胡萝卜收获机的数字孪生设计”是天津大学团队为提升胡萝卜收获效率而设计的智能化农业装备。该作品采用模块化设计，集成驱动转向、收割臂、传送、清洗粉碎、装箱、翻土犁地六大功能模块，实现从挖掘到装箱的全流程自动化，显著降低人工成本，并适应多种种植模式。团队创新性地引入数字孪生技术，通过多模态传感器网络（温湿度、IMU、编码器、视觉摄像头）实时采集物理原型数据，经微控制器预处理后传输至基于Unity构建的数字孪生体。系统采用轻量化通信协议，基于“码分多址”原理大幅提高通讯效率，实现IMU姿态、电机转速等关键数据的精准同步，支持虚实双向交互。该作品兼具高实时性、低能耗与强扩展性，为智能农业装备的创新研发提供了“天大方案”。

（编辑 张华 李萱）