项目类型：创新训练项目

项目名称：基于UWB定位的舞台追光灯自动控制系统

项目编号：202210384020

项目简介：

追光灯是一种高功率射灯，在表演区内其产生的光斑随演员的移动而移动，用于突出演员或其他特殊效果。市场上追光灯由于高功率性，操作者须警惕散热；另外，追光灯与表演者距离较远，控制者手上微小动作失误，将导致目标跟丢。为了解决以上问题，作品基于UWB定位、融合人机交互设计了舞台追光灯自动控制系统，实现了融合运动控制算法的高精度定位系统，实现目标实时跟踪、聚光灯精准投射；实现与配乐高度同步的、节目可编程的灯光自动化与智能化控制。

项目不断优化迭代，获得多项国家级奖项。2022年8月项目荣获全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛全国一等奖、全国大学生物联网设计竞赛全国一等奖；2023年4月项目荣获第七届厦门大学本科生创新创业年会优秀大学生创新创业训练计划项目、最佳大学生创新创业训练计划项目。

图1 系统架构图

图2 作品及参赛现场

图3 追光灯控制

创新点描述：

（1）安全高效智能的追光灯自动控制，避免安全事故，提高控制精度，降低人员成本。

（2）与配乐高度同步、节目可编程的灯光设计丰富舞台效果。舞美设计师通过编程使灯光颜色变化、节奏快慢、灯光形状与节目配乐高度同步，丰富舞台效果。

（3）实现舞台目标实时跟踪、聚光灯精准投射。采用UWB与IMU传感器融合的定位技术，提高了定位精度和鲁棒性，实现追光灯目标实时跟踪。

（4）多种人机交互方式优化使用体验。安卓端和PC端人机交互界面，同时满足移动性和专业性的要求，提高用户体验，实现多种控制模式适应不同应用场景。

项目成员信息：

项目指导教师信息：

林和志，高级工程师、硕士生导师，通信与信息系统方向。近四年，指导学生在全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛、全国大学生物联网设计竞赛、全国大学生电子设计竞赛等国家顶级赛事中的获奖近40项，其中多数为国家级特等奖、一等奖。曾获福建省科技进步二等奖（3/8，2020）；厦门大学本科生创新创业年会本科生科创竞赛指导教师突出贡献奖（2020）；厦门大学本科生学业竞赛优秀项目暨德贞社会课堂基金优秀科创指导教师奖（2017，2022）；指导的“南强厦影”本科生团队获厦门大学“通令嘉奖”（2020），指导的本科生团队多次获厦门大学“通报表扬”（2019，2022）；近年来参与或主持项目10余项，在国内外刊物发表论文30余篇，已受理发明专利10余项，其中授权5项,软件著作权20余项。

立项年份： 2022年

曾参加国家级学科竞赛的项目：

1.2023.09 入选第十六届全国大学生创新年会改革成果展示项目

2.2022.08 第五届全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛 最佳创意奖 全国一等奖，实物

3.2022.08 全国大学生物联网设计竞赛 华东赛区一等奖 全国一等奖，实物

4.2022.10 中国移动创客马拉松大赛OneOS物联网专题赛 高校赛道二等奖，实物