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作品名称：基于全方位视角的远程遥控功能设计-太阳能探矿智行者
学校名称：西安汽车职业大学
参赛队伍：愤怒的小鸡
队伍编号：211334
参赛学生：吴佳潞李瀚
指导老师：雒晓凤
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

太阳能探矿智行者作品简介

在全球 “双碳” 目标与我国 “30・60” 战略的大背景下，传统探矿设备依赖化石能源、碳排放高（单台年排碳超 30 吨）、勘探效率低（周期长达 45 天）、地形适应性差（仅覆盖 60% 矿区）的弊端日益凸显。为此，太阳能探矿智行者应运而生，以绿色能源与智能化技术为核心，致力于破解传统探矿难题，推动行业向绿色智能转型。

该设备在三大核心系统实现关键突破。能源系统采用航天级柔性单晶硅太阳能板与 18250 型磷酸铁锂超大容量电池组组合，太阳能板以碲化镉柔性材料结合自动追光算法，-40℃-85℃下转换效率稳定在 24%±1.5%，日均 6 小时光照发电 6.5kWh；电池组总容量达 48V/5.76kWh，循环寿命超 3500 次，搭配三层智能能量管理算法，实现野外零碳供能与能源自给。全地形机动系统依托麦克纳姆轮底盘，4 组 9 英寸轮体集成仿生纹路辊子，支持 12 种运动模式，结合 6 轴 IMU、16 线激光雷达等多传感器与液压支腿，可在 30° 斜坡、细沙黏土等复杂地形稳定作业，最小转弯半径仅 0.5 米。智能勘探系统集成 12 类高精度传感器，构建三级探测体系，通过边缘 - 云端协同架构处理数据，搭配 PC 端与移动端交互界面，单操作员可管控 3 台设备，三维矿脉建模耗时从 72 小时压缩至 14 小时，矿物检测精度达 ±1.5%。

在研发制作中，跨学科团队历经设计、零部件制造采购、组装调试、测试优化四大阶段，运用 CAD、MATLAB 等工具保障设备性能。其创新点显著，全球首创光储耦合零碳供能技术、颠覆性麦克纳姆轮底盘技术、多传感器融合 AI 数据闭环系统，分别从能源、机动、勘探维度打破行业瓶颈。

性能指标方面，能源自给率 100%，-30℃-50℃、海拔 4000 米环境运行稳定性 92%；最大行驶速度 1.5m/s，侧倾自动调平范围≤15°；数据传输延迟≤3 秒，储量估算误差≤5%。应用广泛，可在山地、戈壁、高海拔等复杂地形，以及自然保护区等环保敏感区域、偏远无电地区作业，适配金属矿、新能源矿产、非金属矿等多种矿种勘探。

效益上，设备规模化量产后成本降至 5000 元 / 台，毛利率 50%，单台年节约燃油与人力成本超 69 万元，投资回收期≤2 个月；单台年减排 CO₂20 吨，推动矿业绿色转型，缩短勘探周期 60%，保障资源安全，同时带动就业与技术升级。

未来，该设备将进一步集成氢燃料电池增程模块、升级地质 AI 模型、开发集群协作算法，拓展全球市场，持续为探矿行业绿色智能发展注入新动力。