創新突破創新突破·共贏未來·共贏未來

11月30日，由中國電子教育學會主辦，東南大學和南京江北新區管理委員會共同承辦的“第八屆全國大學生嵌入式芯片與系統設計競賽-FPGA創新設計賽道”決賽在南京圓滿落幕！“紫光同創杯”共吸引926支學生隊伍報名參賽，同比增長50%，成功登頂參賽隊伍第一寶座！

作為紫光同創高校生態合作伙伴，小眼睛科技連續4年為賽事提供全程技術支持和指導服務，助力高校斬獲累計約374項國賽獎項！2025紫光同創杯賽再創新高度，經過數月激烈角逐，小眼睛科技助力紫光同創杯賽155支隊伍成功闖入全國總決賽，同比增長50%。其中，全國總決賽一等獎隊伍21支，二等獎隊伍38支，三等獎隊伍96支，獲獎隊伍數量較去年增長50%。

近期，小眼睛科技對部分獲獎作品進行了專訪，將陸續為大家推出優秀作品展。讓我們一起走進獲獎隊伍的臺前幕后，看看他們是如何過五關、斬六將，從全國3900+支隊伍中脫穎而出，一路沖刺到全國總決賽，斬獲殊榮！

本篇專訪作品：2025嵌入式競賽全國總決賽最高獎項“最佳創意獎”獲獎作品，來自電子科技大學的柴郡貓貓同好會隊伍的專訪內容。

Part1 優秀作品展示

電子科技大學：柴郡貓貓同好會

2025嵌入式競賽全國總決賽“最佳創意獎”

獲獎作品：《穿戴式外骨骼控制的移動雙臂平臺》

獲獎隊伍：電子科技大學-46905-柴郡貓貓同好會

01 作品簡介

為了解決人類在高危環境以及人類無法生存的區域作業不便的問題， 作品構建了一個基于可穿戴外骨骼的移動人形雙臂操作平臺。 由外骨骼上的編碼器獲取操作人員手臂關節運動狀態， 操作人員穿戴外骨骼后， 機械臂會按照操作人員的手臂關節角度運動， 實現操作人員可以直觀， 簡單的在遠處操作機械臂完成特殊作業。該作品分為履帶車機械臂和外骨骼端兩部分。

履帶車機械臂端搭載兩條 7+1DOF 的自制關節電機機械臂，使用小眼睛科技RK3568+MES2L100H 開發平臺作為主控，將外骨骼的數據通過 2.4G 高速 FLRC 接收至 FPGA端進行計算， 通過運動學解算以及可達性分析， 進行插值后生成運動軌跡， 將運動軌跡的 MIT 控制參數傳給 RK3568,再通過 RK3568 內置的 CAN 控制器和板載的CAN 收發器對所有電機進行 500Hz 的 MIT 控制。 機械臂安裝在自制履帶車平臺的絲杠滑臺和回轉平臺上，可以通過絲杠滑臺外推實現在車外的場地進行作業，同時也可通過絲杠滑臺內收以及回轉平臺旋回對履帶車本體進行換電和簡單的自維護工作。

外骨骼部分采用自制的 STM32G474RET6總板進行外骨骼數據匯總。十四個OID-3806 高精度多圈絕對值編碼器實現兩臂肩關節至腕關節七個單自由度的活動數據采集，并采用TJA1050 實現編碼器與總板的 CAN 通信。外骨骼末端連接自制單手手柄，采用STM32G474RET6 主控、搖桿及 AD823 運放跟隨電位器后用 ADC 收集手部數據，進而對履帶車及機械臂夾爪進行控制，并用 MAX13487 實現手柄到總板的 RS485 通信或 TJA1050 實現手柄到總板的 CAN 通信。

該平臺基于外骨骼構建了更符合人體工程學和操作直覺的機械臂控制系統，且實現了精度高達 12 位、延遲小于 20ms 的機械臂控制系統，簡化了操作流程，使操作人員更易上手， 并且規避了逆運動學解算導致的關節角度不可預測的問題，實現了更加可控更加精準的操作。

02 隊伍介紹

指導老師：覃昊潔 電子科技大學 物聯網工程系 高級實驗師

隊員1：田馨怡

電子科技大學信息與通信工程學院專業2024級本科生，擅長電子信息工程應用及機械設計。有一定硬件與軟件開發經驗，擅長嵌入式開發，PCB設計。

隊員2：李尚勛

電子科技大學2023級英才實驗學院數理基礎科學專業本科生，擅長嵌入式電子工程，機械設計制造，系統工程。

隊員3：楊雨衡

電子科技大學2023級信息與通信工程學院本科生，擅長FPGA，模擬電子及通信系統調試。

03 作品展示

Part2 團隊專訪

可以介紹一下為何在眾多賽道中選擇紫光同創杯賽嗎？

紫光是目前國產芯片做的比較大的一家企業，同時看過了幾家企業的賽題，紫光賽題在幾個賽道中我們比較感興趣，正好我們也比較喜歡類似Zynq的異構設計，PS和PL端協同的結構可以將高速計算，通信，控制分開，并分別發揮兩個系統的優勢，比較適合我們最開始構想的這個Idea，另外在了解各家板卡的過程中，我們一致感覺紫光同創賽道推薦的RK3568+PG2L100H這塊板卡制作精良，資料完備，設計十分用心和優秀，同時也透露出一種成熟的工業感，感覺更能適合我們比較激烈的使用環境。

參加本次紫光同創杯賽有什么樣的收獲和體會呢？

我們對于嵌入式電子有一些經驗，對于單片機，常用的通信，硬件，軟件都比較熟悉，隊伍里大家也是興趣多多，機械，電子，軟件，算法都比較感興趣，可是多個方面都是淺嘗輒止，各自為戰，但是這次杯賽讓大家把自己閑散的技能集聚起來，從做玩具，做測試用品級別的作品變成了融合各個方面的技能，做出一套確實看起來可能有點有趣的，具有“整體感”的一套系統，這是我們最大的收獲。

FPGA方面，我們之前一直用的是Xilinx的FPGA，用Vivado去做設計，對于國產FPGA并不是很熟，但是這次參加紫光杯賽感覺到國產FPGA的發展迅速和強大，已經完全獨立的做出了一套可靠，完整，甚至優秀的FPGA芯片體系和設計工具鏈。首先開發板性能非常穩定，該有的保護和穩定性考量一個不少，使用起來非常順手，其次PDS的功能很全，功能也基本有對應，更重要的是文檔比較齊全，不禁讓我們感慨，國產FPGA已經做到這個程度了，這是讓我們非常驚訝也非常驚喜的。

我們是第一次用PDS開發FPGA，在開發途中積累了很多在陌生開發環境進行技能遷移與充分利用環境現有功能進行輔助開發的經驗。與此同時，我們總結了以往項目的經驗教訓，在這次項目中充分運用系統工程思維，從工程整體出發，讓各個子工程之間能夠互相預留出接口按照規劃科學有序地連接，也讓系統整體的可靠性與各個模塊之間拓撲的可讀性與可理性得到了保障，確保了整個項目能夠被科學有序地逐步推進，也讓我們積累了大量系統工程學相關的經驗，對大型項目的開發能夠做到更加得心應手。

對于未來有什么新的期待嗎？

對于我們自身，希望我們能再接再厲，將此次參賽積累的寶貴經驗、教訓與技能，充分應用于未來的工程項目開發與學習實踐，并從比賽中結識的行業專家前輩與各學校大佬處學習，持續優化和輕量化我們的作品，使其性能更強、應用場景更廣、交互體驗更優，并在未來開發出更人性化、更高性能、更好用、更智能的作品，登上更高的舞臺。

對于杯賽方紫光同創和技術支持方小眼睛科技，我們祝愿兩家企業能越做越好，尤其是在工業級、科研級FPGA+ARM異構開發板這個目前其他廠商涉及較少的方面上，利用自身的人才優勢和技術優勢，繼續發展，越辦越好。

祝愿嵌入式芯片與系統設計競賽成為更大的競賽平臺與校企聯系的平臺，廣納人才，繼續鼎力支持中國的人才發展和技術發展！