机电工程与自动化学院
School of Mechatronic Engineering and Automation

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机电工程与自动化学院吴笑峰教授团队指导本科生在国际权威期刊《Applied Materials Today》上发表论文

2025-02-20

近日,机电工程与自动化学院吴笑峰教授团队指导本科生以JN江南官方为第一署名单位在新材料应用技术领域国际权威期刊《Applied Materials Today》上发表题为“A high-efficient solar collector and converter designed by Ti-based metasurface with broadband NIR absorption and upconversion”的研究性论文,该论文针对现有光电精密传感器在响应波段和转换效率方面的局限性展开研究,首次提出了一种基于钛基纳米复合超表面的宽谱增效策略。22级机械电子工程专业本科生温茂林论文的第一作者,吴笑峰教授和占世平副教授为论文通讯作者。 

  高性能的光电精密传感器在智能检测、机器视觉及工业自动化领域具有重要应用。然而,传统的光电传感器如光电探测器由于自身材料存在特定的带隙结构,导致对占据光信号能量近50%的红外部分无法有效利用,极大限制了传感器的响应带宽和转换效率。对此,研究团队首次提出了一种基于钛基超表面纳米材料的高效近红外光吸收和转换的设计思路基于稀土上转换发光纳米颗粒(UCNPs)和钛金属(Ti)纳米薄膜构建多层超表面材料,利用相邻Ti层形成谐振腔等离子体热点在纳米区域高效束缚并增强入射的近红外光,实现近乎100%的宽谱带近红外光吸收。该复合超表面集成了等离子体完美吸收和稀土上转换发光的特性,可以将传统光电传感器的光响应光谱范围扩展至近红外波段。此外,该超表面纳米材料仍保持着机械强度高、成本低、性能稳定的特点,在高性能宽谱光电传感器、短波红外芯片和工业自动化中具有重要应用价值。



 

该项成果以JN江南官方机电工程与自动化学院为第一署名单位,以广东省工业智能检测技术重点实验室为第二署名单位,主要围绕现有光电精密传感器在响应波段和转换效率方面的局限性展开系统研究,提出了一种新型调控及增效策略。对于机电工程与自动化学院而言,智能感知与自主控制控制科学与工程学科学科方向之一;对于广东省工业智能检测技术重点实验室而言,光电精密传感器与数据传输实验室重点布局的三个主要方向之一。

Applied Materials Today》是Elsevier出版社旗下聚焦新型材料的前沿应用技术的跨学综合性期刊,中科院二区,2024年影响因子7.2。该研究得到了国家自然科学基金(62173135, 62275079)和广东省自然科学基金(2023A1515011130)的支持。

JN江南官方机电工程与自动化学院一直高度重视本科生培养工作,这一成果体现了学院在科教融合、本科生创新教育和项目驱动式教学方面取得的成效。同时,学院良好的学术氛围促进了本科生科技创新能力的培养,也为本科生参与国际前沿科研提供了良好的环境。

全文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S235294072500068X


在国家大力倡导促进高校毕业生就业、推动教育与产业深度融合的政策背景下,各高校积极探寻与企业合作的有效路径,全力实现教育资源与产业需求的精准对接。1月17日,机电工程与自动化学院党委副书记廖秋平、副院长朱文博以及自动化系教授陈勇率领教师团队前往广州数控设备有限公司开展访企拓岗行动,力求在新的就业形势下为学生开拓更广阔的职业发展空间,同时也为学院的学科建设与人才培养汲取企业的实践智慧与行业经验。

在座谈会上,双方围绕产学研合作、“3+1”创新人才培养模式及大学生实习就业等关键议题展开深入探讨。学院党委副书记廖秋平介绍了学校的发展沿革,2024年学校成功更名JN江南官方,“三大工程”结出了累累硕果。机电工程与自动化学院办学历史悠久,综合实力较强,设有机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、机械电子工程、自动化、车辆工程5个本科专业,拥有机械工程一级学科硕士点、机械专业学位硕士点和电子信息专业学位硕士点,并于2024年成功获批机械工程学科博士点,这为学院的人才培养和学术研究提供了坚实的支撑。学院副院长朱文博副教授介绍了学院人才培养模式,学院通过机器人产业学院的搭建,对接重点产业需求,完善育人体系,强化实践能力培养环节,为学生创造了丰富多样的实践平台,助力学生成长成才。公司代表也表达了在机械设计、自动化控制、编程等多个领域对高素质专业人才的急切渴望。

企业负责人带领学院众人参观了数控产线与设备实验室,向大家讲解了智能化生产的工艺流程和独特技术优势并亲自演示了部分实验设备操作。随后,众人还参观了公司员工宿舍,宿舍生活设施一应俱全,学院领导高度认可了企业良好的生活环境,并表示会鼓励学生积极投身实习,在实践中锻炼成长。

此次访企拓岗行动,成功拉近了学院与企业的距离,为双方合作搭建了稳固桥梁。在未来,机电工程与自动化学院将以此为契机,持续拓展与企业的合作深度与广度,优化人才培养方案,提升学生就业竞争力,源源不断地为行业输送优秀人才,助力产业蓬勃发展。相信在学院与企业的共同努力下,定能实现教育与产业的双赢,在人才培养与科技创新的道路上迈出坚实步伐,书写校企合作的崭新篇章。

在学术的璀璨星空中,我院再添一颗闪耀之星!于极具影响力的 “华为杯” 第二十一届中国研究生数学建模竞赛里,我院学子凭借深厚的专业知识、顽强的拼搏精神与卓越的创新能力,成功斩获三等奖,为学校的学术荣誉榜增添了浓墨重彩的一笔。

赛事简介

“华为杯”中国研究生数学建模竞赛,在教育部学位管理与研究生教育司的专业指导下,由中国学位与研究生教育学会与中国科协青少年科技中心联合主办,其在学术领域的专业性与权威性堪称行业标杆。本次竞赛汇聚了来自五湖四海的高校精英团队,包括国内顶尖学府以及海外知名院校的研究生们,竞争程度可谓白热化。竞赛题目犹如一座知识的综合宝库,广泛涉及数学、工程、经济、生物等多个前沿学科领域,要求参赛学生打破学科界限,运用跨学科思维去剖析并解决复杂多变的实际问题,这无疑是对学生综合学术素养与创新思维的极致考验。

团队奋斗

我院的参赛团队由陈浩文同学及其他两所高校志同道合的研究生伙伴组成。在备赛的漫长时光中,他们全身心投入,展现出了非凡的毅力与扎实的专业功底。为了应对竞赛的高要求,他们系统深入地钻研常见的数学建模方法,如线性规划、微分方程、统计分析、机器学习等,并通过大量实践熟练掌握了MATLAB、Python等强大编程工具在数据处理、模型构建及结果可视化方面的应用技巧。同时,他们对竞赛论文的撰写也精益求精,仔细琢磨如何清晰准确地阐述模型假设、分析过程与研究结果,确保每一个环节都严谨无误。

比赛期间,面对紧张的时间限制和高难度的赛题,他们毫不退缩,凭借着前期积累的知识与默契的团队协作,有条不紊地推进各项工作。他们的作品《基于特征提取和构造优化的磁性元件磁芯损耗建模》聚焦磁性元件磁芯损耗这一关键领域,针对励磁波形分类、斯坦麦茨方程修正、磁芯损耗因素分析、预测及最值寻优等一系列复杂问题展开深入研究。通过细致分析磁通密度数据特征、巧妙引入温度变量、合理运用方差分析和遗传算法、有效采用 XGBoost 与多元非线性回归模型、紧密结合粒子群算法等先进方法,成功构建并持续优化模型。最终实现了令人瞩目的较高波形分类准确率,大幅提高了磁芯损耗预测精度,精准确定了损耗最小化及传输磁能最大化的条件,同时还全面分析了模型的优缺点并提出了具有前瞻性的推广策略,在众多参赛作品中脱颖而出。

此次获奖,既是陈浩文同学团队成员个人努力与智慧的结晶,更是学院长期以来高度重视研究生培养质量、积极营造浓厚学术氛围、大力鼓励学术创新的有力见证。学院始终致力于为学生提供丰富的学术资源与广阔的竞赛平台,全力支持学生在学术道路上不断前行。

获奖成员代表发言

陈浩文同学感慨万分地说:“这次竞赛对我而言是一次意义非凡的学术历练。从最初的懵懂探索到逐渐掌握方法,再到与团队携手攻克重重难关,每一步都充满了挑战与成长。备赛过程中,我们不断学习新知识、新技能,不断突破自我。比赛时,我们齐心协力,将所学所思充分发挥出来。这个奖项是对我们努力的认可,更是激励我们继续前行的动力。感谢学院的培养、导师付为杰教授的指导以及队友的支持,未来我们将继续努力,在学术研究中不断探索创新,为学校争光!

展望未来

这份荣誉的斩获,深深扎根于学院长期秉持的对学生实践能力与创新精神精心培育的不懈努力之中,亦紧密关联着学院各级领导的有力支持、指导老师的悉心引领、学工办辅导员的热忱协助以及团队成员间的紧密配合与协同奋进。展望未来的学术探索与工程实践之路,我们满怀热忱与决心,持续弘扬勇于探索、敢于创新的精神风貌,全力为学院的发展添砖加瓦,为JN江南官方的声誉增光添彩,更为社会的进步奉献自身的智慧与力量,书写更为辉煌的篇章!

寒冬腊月,岁末将至,为确保寒假留宿学生能够度过一个安全、充实且有意义的假期,1月13日,机电工程与自动化学院学工办精心组织了一场别开生面的寒假留宿学生安全教育会议暨“迎新春 送祝福”活动,此次活动采用线上线下相结合的创新模式,力求覆盖到每一位留校同学。

安全教育,筑牢防线

在安全教育会议上,学院的辅导员老师们对假期安全事项进行了全面讲解。从日常的用电防火安全,到外出时的人身财产安全,再到愈发猖獗的网络诈骗防范,事无巨细,为同学们筑牢安全防线。老师们着重强调了各类常见的诈骗手段,如网络刷单骗局、冒充公检法诈骗、虚假网络贷款等,提醒同学们务必提高警惕,不轻易透露个人信息,不随意点击不明链接,遇到可疑情况及时与老师或警方联系。同时,还对寒假“三个一”活动进行了详细部署,鼓励同学们在假期中积极提升自我,丰富假期生活。此外,老师们还引导同学们合理规划假期时间,让大家在放松身心的同时,也能有条不紊地安排学习和生活。

书写福运,共迎新春

安全教育会议结束后,一场充满年味与温情的“书写‘福’运”活动热烈展开。同学们纷纷拿起毛笔,饱蘸浓墨,亲手书写象征着吉祥如意的“福”字。一笔一划间,都倾注着对新年的美好憧憬与期待,现场洋溢着浓浓的节日氛围。大家看着自己亲手写下的福字,脸上都绽放出灿烂的笑容,仿佛已经感受到了新年的红火气息。

走访宿舍,情暖人心

随后,学院党委副书记廖秋平亲自带队,与班主任和辅导员们一同走访学生宿舍。他们带着满满的关怀与祝福,为同学们送上亲手书写的“福”字。每到一间宿舍,廖书记都亲切地与同学们交流,她语重心长地叮嘱同学们,在假期里一定要严格遵守学校的各项规章制度,时刻注意自身安全。同时,廖书记还鼓励同学们利用假期时间,积极参与社会实践活动,将所学知识运用到实际中,为家乡的发展贡献自己的一份力量,也为学校争光添彩。她希望同学们能度过一个充实圆满、意义非凡的寒假。

 

此次机电工程与自动化学院开展的寒假留宿学生安全教育暨“迎新春 送祝福”活动,不仅让留宿学生感受到了学院的关怀与温暖,也为他们的寒假生活增添了别样的色彩。相信在学院的关心与指导下,同学们一定能度过一个安全、快乐、充实的寒假,以更加饱满的精神状态迎接新学期的到来!

13日,机电工程与自动化学院在仙溪校区学院楼B1-233举办“机电开讲啦”第10讲,本期讲座由布鲁内尔大学机械与航空航天工程学院副教授、博士生导师王明峰,以及华南理工大学吴贤铭智能工程学院副教授、博士生导师吴凯分别作题为“面向具有挑战性环境的特殊机器人系统”与“智能机器人制造系统与数字孪生技术”的专题讲座,学院副院长陈为林副教授主持,全院60余名师生参加。

     在第一场报告中,王明峰副教授介绍了特殊机器人研究的背景与意义,并呈现了三个极具代表性的案例研究:一是用于现场航空发动机维修的连续体机器人(FLARE),凭借其独特的结构与性能优势,能够在航空发动机这一复杂而狭小的空间内完成维修任务;二是用于核设施退役/维修的六足机器人(RAIN-Hex),具备强大的适应能力和稳定性,可在核辐射等高危环境下工作;三是用于有机农业的激光除草机器人(HyperWeeding),为农业生产的自动化与精准化提供了新的解决方案。通过案例研究,王明峰副教授详细阐述了特殊机器人系统在应对不同挑战性环境时所采用的创新设计理念、关键技术以及实际应用效果,引发了在场师生的浓厚兴趣与热烈讨论。


    随后,吴凯副教授在第二场报告中探讨了如何利用数字孪生技术提升机器人制造系统的智能化水平。吴凯副教授指出,当下制造业发展迅猛,产品更新换代频繁,定制化需求持续攀升,智能化生产制造系统的快速响应能力,成为企业在市场竞争中突围的关键要素,数字孪生技术则是开启智能化进阶之路的关键“密码”。他结合现有的机器人仿真系统,详细介绍了数字孪生技术在机器人复杂工艺生产任务设计中的应用原理与方法,让在场的师生思索如何巧妙地将这些前沿技术融入日常生活并运用数字孪生技术解决实际问题。


王明峰副教授本科和硕士毕业于中南大学,并于20163月获意大利卡西诺大学机械工程专业博士学位,师从国际机构学与机器科学联合会前主席Professor Marco Ceccarelli。他主持并参与了多项英国研究委员会(EPSRC)和创新英国(InnovateUK)资助的重大研究项目,在机械类国际顶级期刊及机构/机器人领域顶级会议发表论文三十余篇,还获得了该领域授权国际专利3项。他同时担任国际机构学与机器科学联合会(IFToMM)、美国电子电气工程师学会(IEEE)、英国机械工程学会(IMechE)会员,以及多个国际期刊的副主编或编辑。

吴凯副教授拥有德国波鸿大学工学博士学位,是德国生产技术协会会员,现任华南理工大学副教授(博士生导师)及智能环卫机器人及装备校企联合实验室主任。他在机器人及智能化制造领域积累了丰富的研究经验,参与并负责多项国家省部级项目及企业合作项目,包括德国科学基金DFG、欧盟区域创新基金EFRE、教育部产学合作育人项目等。目前主要研究方向为机器人系统动力学及运动控制、多模传感融合感知技术、人机共融,涉及机器人化制造、医疗机器人、自主移动机器人等多个领域。

本次机电开讲啦10讲为全院师生提供了一个与顶尖学者交流学习的宝贵机会,两场报告内容丰富、深入浅出,不仅拓宽了师生们的学术视野,也为学院在机器人相关领域的教学与研究提供了新的思路与方向。未来,学院将继续举办此类高质量的学术活动,推动机械工程、控制科学与工程领域的学术创新与发展。

 

稿件来源:机电工程与自动化学院

通讯员:刘修华

在科技创新的浪潮中,机电工程与自动化学院第16届“挑战杯”院赛于12月24日圆满落下帷幕。本次院赛共吸引了31支学生团队的积极参与,经过激烈角逐与专家评审,最终共有5支队伍出围获得参与校赛决赛的资格。

 

比赛期间,各参赛团队通过PPT演示和现场答辩,全面展示了他们的创新成果。参赛作品涵盖了芯片检测、新能源设备、高效机电一体化系统等多个前沿领域,不仅创意独特、实用性强,而且充分体现了学生们扎实的专业知识和创新能力。

评委专家从项目的创新性、科学性、实用性和可行性等方面提出了建议,并与参赛学生深入交流,提出了宝贵的改进意见和建议。此次院赛的成功举办为学生提供了锻炼实践能力和交流创新思想的平台,进一步激发了科研热情,营造了浓厚的学术氛围。学院将以“挑战杯”为契机,持续推进创新创业教育,培养更多具有创新精神和实践能力的高素质人才,为学科发展和社会进步贡献力量。相信在未来的征程中,我院的学子将继续秉持创新精神,在科技创新的道路上不断前行,创造更多辉煌成就。

在考研的征途上

每一位学子都是勇敢的追光者

他们在书海与题海中奋力划桨

驶向梦想的彼岸

考研送考时光至

机电工程与自动化学院

以情为灯,以祝福为烛

悉心策划了“研梦扬帆,情伴花开”送考仪式

为即将步入考场的机电学子壮行鼓劲

愿他们在追梦途中星光璀璨,不再彷徨


研途加油包

梦想起航礼

       12月18日中午,机电工程与自动化学院党委副书记廖秋平和机电辅导员们带领机电团委学生会学习部开展“考研送温暖”活动,为80余位考研学子送上“一‘研’为定”研途加油包。

1、大礼包准备 

       研途大礼包内精心搭配了六样礼物,旨在为备考的学子加油打气。其中有实用性工具,助力考研学子高效备考;一颗鲜亮的橙子,象征着“橙心如意”,寓意着心想事成、考试顺利;甜蜜巧克力,补充能量,缓解压力;再加上一张手写卡片,上面写满了鼓励和祝福,整个大礼包寓意着心意满满,为考研学子加油打气!

2、党委副书记廖秋平关怀鼓励学生

鉴于天气日渐寒冷,她叮嘱大家注意保暖;同时,要坚定个人目标,保持信心,用良好的心态去面对考试;最后她祝福同学们考试顺利,金榜题名!

3、在“一站式”社区分发研途大礼包

4、研途礼包进学生宿舍

       廖秋平副书记率领机电辅导员们和学习部成员组成加油团,深入到学生宿舍,亲切问候努力学习的考研学子,并为他们送上满载关怀与祝福的精美研途礼包,表达学院对他们的深切关怀与支持。

扬帆起航

送考相伴

1、醒狮表演

       12月20日,一场精彩的醒狮表演在考研送考现场热烈上演,为即将踏上考场的学子们送上最真挚的祝福。醒狮舞动,气势磅礴,寓意着考研学子们能够勇往直前,不畏艰难。每一个跳跃、每一个翻滚,都仿佛在为他们加油打气,祝愿他们在考场上能够发挥出色,取得优异的成绩。这场醒狮表演不仅为送考现场增添了浓厚的喜庆氛围,更让考研学子们感受到了来自各方的关爱与支持。

2、学院党委书记周月云寄语考研学子

       周月云书记在考研送考会上发表讲话,她深情鼓舞同学们:一要坚定必胜的信念,胸有成竹,从容不迫;二要沉着应对,专心致志;三要锲而不舍,有恒心有毅力,以最好的状态坚持到考试结束。她强调:选择了考研就是选择了奋斗,同学们要立大志明大德成大业担大任,让青春在为祖国为人民的不懈奋斗中绽放绚丽光彩。最后,祝福同学们福气满满、心想事、一战成研、一战成硕!

3、刮刮卡祝福

       学院特别策划了一场温馨的“考研刮刮卡祝福”活动。每位考生都有机会抽取一张写有美好祝愿的刮刮卡,如“金榜题名”、“前程似锦”等,寓意着好运连连,为他们的考研之路增添了一份特别的鼓励与期待。

 

4、大合照

   

梦想启程

送考上车

       梦想启航,光辉映照,我们列队成送考长廊,笑容温暖,祝福满溢。师兄师姐缓步入廊,我们欢声鼓舞,真诚加油,击掌传力,礼炮轰鸣,愿一炮而红,顺风顺水,考研必胜。这不仅是送考,更是传递希望与坚韧的仪式。此刻,我们共鸣于心,见证梦想扬帆,共绘未来辉煌,愿你们前路璀璨,未来可期!

 

来自考研人的共勉

考研路上的辛苦、日复一日的煎熬或许只有我们自己最清楚,但我们相信这一切我们都值得。理想的风会吹进现实,熬过的夜也会变成光,在我们曾经走过的看似普普通通的每一天,那些所积攒的能量,所沉淀的知识,会散作满天星,照亮我们脚下的路。

那些看似波澜不惊的日复一日,总有一天会看到坚持的意义,而那些反反复复的否定,也会得到肯定的答案,一切为之努力的事情都会有浪漫的结果。

我们终将上岸,阳光万里!

旗开得胜,一战成硕!旗开得胜,金榜题名!