大学生创业计划报告书

大学生创业计划报告书（精选6篇）

篇1：大学生创业计划报告书

形象工作室

创业计划报告书

创业规划

形象工作室在福州外语外贸职业技术学院——大学生创业园企业成立。业务主要为学院内外提供礼仪服务，文化交流，活动宣传执行等。广纳同学加入，规划与学院学生会联合对校内外宣传和外联做结合，创业目标

形象工作室业务通过为学院内外提供礼仪服务，文化交流、培训，活动宣传执行等。进一步加强与学院学生会联合对校内外宣传和外联的结合。从而将工作室建设成为学院内文化交流场所。增加学院文娱活动综合执行实力。发挥各专业上知识，提供更加创新的服务和活动体验。

市场分析

有报告指出，近几年城镇每年需要就业的人数将保持在2400万人以上，而在现有经济结构下，每年大概只能提供1100万个就业岗位，就业岗位缺口在1300万左右。因此，今后在很长时期内，大学生将面临更为严峻的就业形势。大学生创业具有现实意义。作为在校大学生在校创业不仅可以促进知识成果向生产力转换，推动社会财富的增加，而且鼓励在校大学生创业从总体上有利于大学生的长远发展，缓解就业压力，壮大了私营企业队伍，还将改善私营经济从业人员的素质结构。

实施方案

1）礼仪服务

综合学院资源为同学假日兼职提供良好渠道，为校园内外举行各项文艺或庆典活动提供免费礼仪服务；

2）活动宣传执行

主要是负责学院内外各类活动的实施工作，集策划、礼仪、物料、设计、编排等于一体。比如：编排晚会、各种宣传活动、商场促销活动、制定活动方案等一系列的宣传策划工作。

3）彩妆、礼仪、服饰交流

工作室不定期邀请各类专家及学院内外的优秀培训师为同学免费培训，建设成为学院内文化交流的场所。

创业积极意义

1）增强进入社会之前必要的技能，培养积极的人生态度，有助于大学生确立正确的人生目

标。一方面大学生创业培养了自身的胆量，只有敢于去做，敢于面对，才有成功的可能性。创业使大学生接触从而进入社会，对社会中层出不穷的现象及问题有了认识甚至面对的机会，进而在长期的适应过程中做到处置坦然、得心应手。另一方面创业所应有的胆量是以一个人积极、乐观、刚强的人生态度为前提的，而大学创业恰为其提供了最有效的困难，为大学生在面对未来漫长的路途确立了正确的人生态度。

2）一定程度上减轻家庭负担，也使自己的心理负担有所减轻。据统计，师范类学校有近50%的学生会以各种方式联合在一起开设补习班、搞推销以及开店等，以此来开创自己的事业。

3）创业是充实大学生生活的一种有效方法。在要求学分将近完成或已完成而面临着沉重的就业压力时，这种感觉更是明显。鉴于此，处理不好，就会使自身养成很难改变的坏习惯，对将来的人生道路有很深的负面影响。创业将是使大学生活有事可做，从而使生活变得丰富多彩。

4）在校大学生创业符合当前素质教育的大方向。大学教育不再是中学教育那样倾向于应试教育，现在全国的中小学教育都在大力提倡素质教育，学生不只是要有渊博的知识，还必须具备较强的综合素质能力，现今的大学生自主创业正是素质教育的有利表现。实践与理论相结合，既可以加深对理论知识的理解，又可提升自己的实践能力。

福州外语外贸职业技术学院

****外语系

篇2：大学生创业计划报告书

随着电脑的普及，以及电子商务的迅猛发展，还有网民人数的与日俱增，网上购物成为普遍的消费方式，而开淘宝店创业门槛低，投资小，风险小，创业成功投资回报率还不错，所以我也想尝试一次，不管成功与否都是一种宝贵的经验。

我此次的创业计划书大概分为6个部分来说明，包括店铺的定位，销售的内容，进货的渠道，投资估算，经营（盈利）模式，盈利前景。

一．店铺定位

网店的定位和利润决定网店的生死，产品是最基本的核心和基础，定位分为市场定位，产品定位。市场定位又包括了消费者定位，产品定位又包括了价格的定位，总之通俗的说就是卖什么，卖给什么顾客群。我的市场定位是以追求潮流，年轻时尚的青年情侣为主，他们网购的机率比较大，上网的时间也多。而我们的产品定位是专门为情侣打造浪费时尚的情侣装，和情侣饰品，定位在中高端客户，价格是中等偏向高一点的价位。

因为我觉得细分市场的竞争更低，客户的需求更明确，更能满足客户的需求。定位中高端客户的利润可能高一些，为以后的推广铺路子，淘宝的市场上，打价格战，永远赢不了，因为没有最低只有更低，中高端客户才有可能打造出网货品牌。

而现在，这种情侣服装店并不是很多，在我们校园内虽然有卖情侣装，情侣饰品的店面，但是都不是很系统，不是很全面，款式也无法满足当代大学生对于时尚的追求。因此，存在的竞争风险相对较小。对于年轻学生来说，他们具备一定的消费能力，喜欢尝试新鲜事物，崇尚新奇消费，出手阔绰。都市白领更加不用说了，因此，情侣装在未来有很大的发展空间。

网店的名称：你侬我侬

二．销售内容

作为一个大学生创业项目，我们的主要经营产品是以青年喜爱的时尚情侣服饰和情侣饰品为主，主要客户群体肯定是年轻时尚的学生族、白领以及追求潮流的情侣。作为年轻的乐活族，都有着一颗年轻时尚的心，对于一些新鲜事物及美的追求是亘古不变的。我们所销售的产品正应对了年轻人的这一心理要求，以时尚靓丽的新颖服饰和饰品来吸引顾客，为顾客提供多样的选择，同时也为我们自己赢得一个发展自己，体现自己的机会。本店主要经营情侣系列商品，主要是服装·饰品类，瞄准年轻人在网上购物的喜好。具体销售的商品是，不同季节的情侣装，包括睡衣，T裇，内衣，毛巾等，还有情侣饰品，如情侣项链，戒指，钥匙扣等等。款式以新颖，时尚，独特为主。每种款式的服装只限一套，但是种类多，俗话说物以稀为贵，保证独一无二，也象征着爱情的独一无二。我会在店内留出一小部分空间进行情侣饰品diy制作的经营，让顾客自己选择只属于他们的独一无二的饰品，而不是传统的销售现成的饰品。

营销的方式，营销推广，为了提升自己店铺的人气，在开店初期，应适当地进行营销推广，但只限于网络上是不够的，要网上网下多种渠道一起推广。例如购买网站流量大的页面上的“热门商品推荐”的位置，将商品分类列表上的商品名称加粗、增加图片以吸引眼球。也可以利用不花钱的广告，比如与其它店铺和网站交换链接。

三．进货渠道

我在网上搜索了一下，淘宝的进货渠道大概有7种，有线下的批发市场，实体店拿货，线上阿里巴巴批发，分销代销，自己生产，代工生产，自己公司渠道这7种。

货源是一个网店赚钱的根源和基础。然而很多人特别是新手，没有货源经验，不懂如何选择货源，这就存在货源卖不出去，压货。囤货，血本无归的风险。千万要避免这样的风险。

经过我仔细思考，采用排除法，最后选择了两种，一种是分销代销，另外一种是线下的批发市场。得出这样的结论是因为我觉得其他的方式都是不太合适，实体店拿货成本太高，阿里巴巴批发质量没保证，自己生产对于大学生来说更加不可能，其他的也不妥。相比之下就是线下的批发市场靠谱一些，因为自己可以亲自去进货，保证商品质量等。但是为什么还要采用分销和代销呢？是因为我觉得初期还没有那么多的资金投入的时候，可以短期采用代销的方式，在代销期间也要注意供货商的信誉和他们产品的质量，否则店铺的口碑会不好，当然服务要做好，不然一样会失败，网店会死在摇篮里。

一 初期进货渠道是分销代销，它们好处是，减少风险，因为很多卖家长期经营开店，有一定的信誉度，加盟它们，可以说货源一件代发，不存在压货的风险，也不用处理商品图片描述、以及聘模特、店铺装修等等，一般有你的代理商帮忙解决这些问题！货源价格便宜，商品种类繁多！选择信誉良好的分销商或者代理商，找到靠谱的供货商，帮他们下单，他们代替我们发货，我们拿相应的佣金，争取半年完成原始资本的积累。

二，等到有一定的资金，在店铺有一定的顾客后，可以自己到批发市场上进货，实现独立经营，自己把关，当然如果条件允许的话可以直接找生产商洽谈，这样成本会更低！可以去当地厂家拿货，厂家价格超便宜，与厂家合作巨大优势，比供货商的价格还优惠，货源可以保障充足，不会出现断货，缺货的风险。要选择有诚信的商家！选择劣势的商家，有时候交了保证金，会出现各种问题，要慎重选择！或者可以通过亲戚朋友的关系，走捷径，找到适合自己的厂家。选择好的厂家是起步的时候不错的选择！

四．投资估算

初期投入

首先，注册淘宝店铺，要销售东西要交1000元保证金；

然后，每个月要交网费和住宿费等约500元，每个月的生活费600元；

找到免费的供货商就好，如果找不到好的免费的，则要交一定的加盟费，还有店铺的装修费用一共约800元

最后，要准备一定的流动资金 300元到700元，目标：完成平均每月200到300单，一个月3000到5000元的收入，半年就收入18000到30000，扣掉成本9000元，盈利9000元到40000元

中期追加的投入，进货的成本金3000，购买一部比较好的相机（2000元）拍照片，流动资金2000元，努力争取保持利润率在40%以上。

在能赚钱的情况下，后期加大投资的力度，慢慢把店的规模做大一些，做成网货品牌！这个只是设想，具体还没有准确的规划！具体的数据有待进一步估算。

五、经营（盈利）模式

1.代理商，收取佣金费用.网店代销可以避免库存压力，投入少，风险小，可以降低投资成本,可以大大提升自己的竞争力,可以大大节约进货时间,网店代销可以享受批发价格却没有订货限制,网店代销可以免费提供的精美商品图片，经过专业技术人员加工制作的图样，既清晰，又漂亮，是新手卖家自己拍摄制作图片所无法比及的。2.独立经营，自己承担风险，赚取利润。

这个要承担库存风险，投入大些，风险也大一些，进货的时间要长，最关键的还要自己拍照片，制作图片，麻烦。但是这样比较独立自主，不受人牵制，而且利润可观。

六、盈利前景 有关专家指出，如今经济发达，民众收入不断增加，恋人们有了更多的经济能力来打造自己的爱情之路，互送礼物、信物，表达相思之情已成为时尚，情侣消费市场潜力巨大。统计显示，中国12亿人口，16-35岁的年轻群体达3亿多，如果平均每人为对方赠送150元的礼物(仅是一对戒指或者一件衣服的价格)便有超过450亿元的市场，按全国2000个县市计算，每个县市将达2450万元的市场份额。

网上购物已经成为新时尚，同时也会吸引更多的年轻人。据了解，淘宝网十大畅销商品中，服饰排在第四，珠宝饰品排在第七位，剔除中间商的层层压价，使网上的商品更加物有所值。

据经验丰富的商家介绍，经营初期，知名度与客户群还较为有限，随着时间的积累，小店积累了很多回头客，被老客户带来的新客户也越来越多，店内销售情况还会越来越好。赚钱不是一步登天，一分耕耘一分收获。谁也不是一下子就能转到钱的。要踏踏实实的，一步一步的来。掌握基础知识，熟悉操作流程，做好宣传推广，才能做成网货品牌。我本人对这一行业也有着浓厚的兴趣。在此基础上进行创新的情侣服装和饰品很适合像我这种没有过多资金又刚开始创业的大学生。即使在创业的路上遇到困难，但是也不能放弃，相信这个市场前景还是很好的，有很大的利润可图，值得看好。

感谢老师半个学期的教育，我能力有限只能写成这样，望老师高抬贵手，给个不错的成绩吧！(*^__^*)„„O(∩_∩)O

注册淘宝认证淘宝店铺

已经尝试发布闲置商品，感觉发布商品忒繁琐，有的没有的都要写，发布的时候很多资料都是乱写的，由此可想而知，有少部分店主估计也有可能是这样的，所以网上的东西不能太相信了。

邀请同学朋友购买了，真的是付钱购买了，下图是下单成功的旺旺弹出的提示框；

在收到提示信息之后，我就进入我的旺旺卖家中心，点击发货，之前要填写好发货地址信等

第一步，看商品，和购买者的收货信息

第二步，填写好发货信息。

篇3：江苏发布大学生创业引领计划

日前, 江苏省人社厅、省教育厅等多家单位联合举行新闻通气会, 就该省发布的大学生创业引领计划进行解读, 提出2014—2017年每年引领不少于6万名大学生创业。

江苏将把创业教育纳入学分管理, 将大学生作为创业培训补贴对象, 重点建设40所省级大学生创业教育示范校, 开展大学生创业培训不少于16万人;对大学生采取取消注册资本最低限额、先照后证等改革措施, 放宽住所 (经营场地) 登记条件, 并对符合条件的创业大学生免收登记类和证照类行政事业性收费, 为在校生创业提供一次性创业补贴。

据介绍, 江苏还将充分利用大学科技园、科技企业孵化器、高新技术开发区等现有资源, 加快建设大学生创业载体, 为创业大学生提供创业经营场所和创业孵化服务。

篇4：大学生创业计划报告书

关键词：创新创业教育；实践教学

2007年教育部启动了“大学生创新性实验计划”，大连理工大学是首批入选的60所学校之一。2012年，教育部在“大学生创新性实验计划”基础上，正式启动“大学生创新创业训练计划”，我校随之全面推进该计划。

在“时间上留有余地，空间上保证场所，机制上彰显自由”，培养具有创新实践能力的精英人才的指导思想下，我校以强化实践和营造氛围为基调，以兴趣驱动和参与做事为导向，以问题探索和课题研究为核心，以全校普及和水平提升为目标，以自主选题和自主实验为内容，以个性培养和导师指导为手段，以创新激情和团结协作为蕴含，全面推进大学生创新创业训练计划。在计划实施过程中，我校围绕“培养创新思维，迸发创造激情，转变教育思想，提供创业平台”，注重培养学生的创业意识、创业思维、创业能力、创业实践，鼓励学生提出具有市场前景的创新性产品或服务，进行创业训练。

一、提出“创新性、研究性、个性化实验教育”新理念，将大学生创新创业训练计划纳入人才培养方案，大面积推进该计划的实施

围绕大学生创新创业训练计划，我校提出了“创新性、研究性、个性化实验教育”新理念。通过大面积实施该计划，带动广大学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的训练，推广研究性学习和个性化培养的教学方式，形成创新教育的氛围，提高学生创新精神和实践动手能力。

为了保证大学生创新创业训练计划顺利实施，学校新修订了本科生培养计划，将大学生创新创业训练计划纳入人才培养方案，设置了个性化课程学分。学校规定，学生承担的大学生创新创业训练计划项目通过结题验收后计3学分。学校实施大规模大学生创新创业训练计划的具体要求和举措包括：积极引导学生尽早进入科研实验室和学校，接受科学研究的锻炼和学术氛围的熏陶；鼓励学生做教师的科研助手，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；学生在教师指导下，自主选题、自主设计实施方案，项目立项应有一定的创新性；引导学生开展基于问题的学习，开展研究性实验，增强学生探究意识；避免多人做同一个实验，提倡个性化。

自计划实施以来，学校每年发布《大学生创新创业训练计划项目指南》，供全校学生选择，教师和学生实施双向选择。立项题目来源于以下四个方面：与课程学习有机结合，从课程学习中引伸出的研究课题；开放式、探索型和综合性实验教学中延伸出值得进一步深入研究的课题；结合教师承担的学科前沿课题、有关重大研究项目，可由学生独立开展研究的子课题；由学生自主寻找与实际生活相关的课题。

二、建立了组织机构、管理模式、实施办法、激励机制，为实施大规模大学生创新创业训练计划提供长效机制保障

1.建立了主管副校长挂帅，教务处牵头，各部门密切合作的组织机构

2007年，学校成立了以主管副校长挂帅，教务处牵头，各部门密切合作的“大连理工大学大学生创新性实验计划组织协调委员会”。根据创新创业训练计划内容的变化，学校对人员进行调整，成立了“大学生创新创业训练计划组织协调委员会”。同时，成立了“大学生创新创业训练计划工作委员会”。

我校大学生创新创业训练计划实行学校和学部（学院）两级管理模式，校级管理由“大学生创新创业训练计划组织协调委员会”负责，学部（学院）级管理由“大学生创新创业训练计划工作委员会”负责。

2. 遵循注重“研究过程”而非“研究成果”的原则，制定了一套注重过程管理的实施办法

一是制定了《大连理工大学大学生创新创业训练计划实施办法》。《实施办法》中明确了组织与管理、项目申报、项目评审、项目运行、项目验收、经费管理等制度。

二是制定了《大连理工大学大学生创新创业训练计划过程记录册》，建立了大学生创新创业训练计划项目月报、开题检查、中期检查和结题验收制度。

三是制定了项目结题、学生评价标准。项目结题注重学生是否自主进行研究性学习、设计实验方法、组织设备和材料、实施实验、分析处理数据、撰写总结报告等工作，不以是否发表论文等量化指标作为结题验收标准。项目验收以书面总结报告、研讨会报告、学术会议报告、答辩和成果展示等形式进行，阶段报告、论文、专利、产品设计图纸、调查报告、软件、仪器装置、获奖证书等可作为附件，一并提交存档。项目通过验收后，学生可获得3个个性课程学分。

3. 建立了“四个一”制度，确保拥有一支优秀的指导教师队伍

为了强调人才培养是教师的第一学术责任，学校建立了“四个一”制度：每“一”名在岗教授、副教授和具有博士学位的讲师每“一”年至少提出“一”项适合大学生科研训练的研究项目供学生选择，至少指导“一”名以上大学生开展创新创业训练计划项目。

“四个一”制度的出台，一方面为大规模实施大学生创新创业训练计划提供了优质的指导教师队伍；另一方面，促进了将高水平教师承担的学科前沿和面向国家重大需求的课题资源，转化为优质的大学生创新创业训练计划项目资源。自“四个一”制度实施以来，学校一大批著名教授参与到大学生创新创业训练计划中来，他们亲自帮助学生选题，并指导大学生进行创新性研究活动，充分发挥了高水平、有影响力的学术大师在创新型人才培养中的作用。

目前，我校已有国家级创新创业训练计划项目685项，省级项目180项，校级项目5938项，学生受益率近50%。

4. 制定针对指导教师和学生的激励政策，体现“以人为本、科学发展”的理念endprint

学校坚持“以人为本、科学发展”理念，在“四个一”制度基础上进行了广泛调研，以多种形式了解指导教师的指导情况和想法，逐步完善了指导教师激励政策。这些政策包括：依据指导项目数量计算工作量；在每年举行的大学生创新创业年会中评选出10名优秀指导教师，优秀指导教师在晋升职称时给予倾斜；指导学生工作及指导质量纳入教师提职、考评体系中；各学部（学院）设定管理组织实施岗位。

学生是创新创业的主体，只有充分调动学生的创新积极性，才能使创新创业训练计划不流于形式。学校研究制定了切实可行的激励学生积极参与创新创业训练计划的激励政策，包括：将大学生创新创业训练计划纳入培养方案，项目通过结题验收后学生可获得3个个性课程学分；建立灵活的选课、免听制度，学生可根据项目需要的知识结构申请优先选学与项目相关的课程，也可根据项目内容、水平及完成情况申请免听相关课程；建立推免研究生优先制度，对在项目中表现突出的学生给予表彰，达到免试推荐研究生基本条件的，在免试推荐时给予倾斜。

5. 设立各类创新创业计划专项基金，为大规模大学生创新创业训练计划可持续发展提供经费保障

为了推进大学生创新创业训练计划的实施，学校每年划拨不少于300万元建立专项基金，实行专款专用。

一是创新创业计划基金。每一个立项的项目根据项目级别、研究内容给予不同的经费支持。

二是学术交流基金。鼓励学生在国内外正式期刊上发表论文，申请专利，参加国内外学术会议，并给予经费支持。

三是创新引导基金。对取得较好成果的项目加大支持力度，鼓励并引导学生深入研究，保证创新项目的创新性和延续性，取得更好的研究成果。

四是创业引导基金。对优秀项目给予创业引导，形成“创新成果—创业训练—创业实践”一体化的创新创业训练计划体系。

学校对市场前景好、能取得经济效益的创新项目加大资助力度，使项目从产品原型向产品转化。为了规避大学生直接创业的风险，保证创新项目的创新性和延续性，学校设立了若干个创业实训实验室，学生创新成果在创业实训实验室进行孵化，待成果孵化成功后，与学校科技园合作，以学生名义成立公司，进行创业实践。

三、构筑以高水平学科实验室、实验教学中心、大学生创新实践基地为支撑的大学生创新创业实践平台，为实施大规模的大学生创新创业训练计划提供优质条件保障

1. 建立学科实验室向本科生开放制度，将优质学科资源转化为优质教学资源

学校在《关于实施精英教育 培养精英人才的若干意见》中，明确提出要根据国家、教育部、省重点实验室以及学校重点建设的学科实验室的实际情况和特点，规定开放时间、形式和范围，最大限度地向本科生开放，接受学生进入实验室完成大学生创新创业训练计划项目。通过实施本科生早期进入科研平台与课题组制度、研究生导师指导本科生科研制度等，把学校的优质学科和科研资源更加有效地转化为本科生创新创业训练计划的教学资源。目前，全校已有3个国家重点实验室、10个省部级重点实验室及其他相关实验室向大学生开放。

2. 建立实验教学中心向学生开放的制度，接受大学生在实验室自主地开展创新创业训练

学校要求本科生实验教学中心全部向学生开放，学生可以自由进入实验室开展大学生创新创业训练，所有实验室免收实验场地费和仪器使用费，为学生创新创业研究提供条件保障。目前，全校已有7个国家级实验教学中心、15个省级实验教学示范中心向学生开放。学生可以根据自己的进度、时间自由进入实验室，包括晚上和周末。

3. 建设高水平、综合性、全开放的大学生创新实践基地，为大学生进入实验室自由开展创新创业训练提供条件保障

为了推动大学生创新创业训练计划项目的实施，学校依托创新教育优质资源建设高水平、综合性、全开放的大学生创新实践基地，并在时间、空间和内容上全面开放，为学生创造主动性实验的环境和氛围。目前，学校已经建成了校级创新实践基地1个、学院级创新实践基地15个，学生自主管

理，可以自由进入实验室。在这些创新实践基地，学生自拟实验方案、自选实验仪器，参加小组讨论，在老师指导下完成创新创业训练任务。据初步统计，学校每年约有300余项大学生创新创业训练计划项目在创新实践基地完成。

四、搭建“网络+沙龙+论坛+年会”多样化的交流展示平台，提高大学生创新创业训练计划项目引导性、示范性，扩大学生受益面

为了加强大学生创新创业训练计划项目的交流，学校创建了大学生创新创业训练计划网站，并且建立了创新学术论坛、项目沙龙、创新年会等多样化学术交流机制。学校每年召开大学生创新创业训练计划启动会，开展宣传周活动；各学部（学院）建立了每个月至少举办1次的“项目沙龙”制度；各学部（学院）设立了创新创业成果展示室，展示创新创业项目成果。另外，学校每年定期举办全校大学生创新创业年会。

自大学生创新创业训练计划实施以来，学生的创新意识、开拓精神显著提高，学生自我查阅科技文献、撰写科技论文、自主动手能力和创新意识逐渐增强，取得了一批创新创业成果。多个项目入选全国大学生创新创业年会“我最喜欢的项目”之十大大学生创新成果、优秀学术报告、优秀论文、最佳创意项目等。70多个项目已转化为创业项目，有6家公司通过孵化成功注册。学生们全学程置身浓厚的创新创业氛围中，感受到创新创业就在身边，在不断做出创新创业成果的过程中获得了成就感，树立了自信心。

我校教师也在大学生创新创业训练计划实施中取得了一系列成果。指导创新创业训练计划项目的教师先后发表有关培养创新人才的论文40余篇，承担相关教学研究与改革项目30余项，出版了《高等学校创新创业教育理论与实践的研究》等10余本专著和教材。

篇5：大学生创业计划报告书

一种集成式自供电纳米化学传感器的设计和制作

项目成员：何旺球（1426410514）王鹏云1426410408 陶俊贤1326410232 黄家仪1326410116 指导教师：祝元坤 摘要：

本项目以石墨烯作为基本功能单元，设计并制备一种新型的集成式化学分子驱动自供电传感器件；超薄二维纳米材料（石墨烯）作为基本功能单元制备新一代的自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。石墨烯部分被聚合物薄膜所覆盖且另一部分暴露，当器件接触极性分子时，可以产生明显的电信号。因此，本项目的研究具有一定应用前景和重要学术价值。该类自供电传感器件可能应用于生产微型纳米传感器，具有自主创新知识产权。

1引言

近年来，随着纳米材料及纳米科学技术研究的不断深入，各种微纳电子器件不断被研究开发，并在军事、生物医学、环境监测等领域展现出十分诱人的应用前景[1]。微纳电子器件不仅尺寸小，而且具有功耗低、速度快、易于大规模集成、可移动等特点，但微纳电子器件需要有微尺度电源系统来供给电能，来维持正常工作。随着电子产品小型化，亟待开发即能为之提供能量并且小、轻、具有柔性的自供电传感器件。如果微电源器件能够持续收集环境中的能量并转换为电能，将会永久性解决电池耗尽的问题。因此，开发具有能量转换功能的微电源，并与传感器等器件集成构建自供电系统，是非常迫切的。可穿戴、物联网、智慧城市等新兴产业的发展将推动微纳电子器件市场的迅速发展，牵引微电源产品的技术变革和不断创新。

微纳自供电器件是当今的研究热点，目前的研究集中在以下几点：1）不断提高能量转换效率。如何在减小尺寸的同时保持高的能量转换效率，需要新材料和新工艺。2）具有柔韧性。未来可穿戴、可移植等器件的发展需要柔性的器件与之配套。3）易于集成。为满足自供电、自供能驱动等系统的需求，微电源器件应易于和传感器等进行集成。4）可从环境中持续捕获能量。微电源器件不仅要有能量存储功能，还要能持续将环境中的能量转换为电能。自然界不缺能源，大学生创新创业训练计划项目结题报告

关键在于如何将能量有效收集并转换为电能，这需要不断开发新型的自供电传感器件，将环境中潜在的光能、生物能、热能、振动能、电磁能等能量源转换为电能。

微纳自供电传感器件的国内外研发现状：哈佛大学C.M.Lieber教授采用Ge/Si核壳纳米阵列制作了太阳能电池[2]。美国佐治亚理工学院Z.L.Wang教授在2006年提出了纳米发电机的概念，利用ZnO纳米线的压电效应实现机械能到电能的转换，并在之后的研究中发展了压电电子学的概念[3]。最近，他们在单个原子厚度的二硫化钼内观察到了压电效应，并研制出全球最纤薄的发电机兼力学感知设备，其不仅透明轻质且可弯曲和拉伸[4]。复旦大学的彭慧胜教授成功制备出可拉伸的线状超级电容器，为可穿戴智能设备中电能的供应提供了一个解决思路[5]。上海交通大学利用非硅微加工技术制备了基于MEMS的压电发电机并表征了其俘能效果。中国科学院苏州纳米所在新型柔性可穿戴仿生触觉传感器即人造仿生电子皮肤方面做了系列工作[6]。南京航空航天大学郭万林教授首次实现石墨烯表面拖动海水液滴发电, 并揭示了其中的物理机制，为石墨烯在能源领域的应用开辟了新方向[7]。中科院沈阳金属所设计并制备出基于碳纳米管/石墨烯的柔性能量存储与转换器件，并发现其具有循环稳定性好、可快速充放电、可弯折等优异性能[8]。北京大学和大连化物所在石墨烯PN结的调控调制掺杂生长与光电转换器件研究中进行了前沿性探索[9]。

在之前的研究工作中，我们团队提出一种可将环境中的化学能转换为电能的新型器件——分子驱动自供电传感器件，当器件所处环境中化学分子状态发生变化时可触发电信号，从而实现电能的捕获。当极性化学分子接触部分覆盖的ZnO纳米线时，ZnO覆盖端和暴露端由于功函数不同而产生内部电势差[10]。利用这一原理可制成自供电的酒精检测仪，也可检测不同浓度、不同类别的有机化学试剂[11-14]，当人吸气-呼气循环作用于器件时，如图1所示，在无任何外接电源的情况下，器件可产生 2-8 nA 的脉冲电流信号，交换电极可获得相反方向的电流信号，这意味着电流信号非测试系统误差或电阻变化引起的。器件能将人体连续的吸气-呼气转换为电信号，这意味着人呼吸也可以发电，无疑是令人振奋的。以化学分子驱动器件产生电能是继光电、热电、压电效应之后的一种全新的器件设计理念，包含丰富的物理内涵；基于这种理念构建的器件未来在物联网传感器、2

大学生创新创业训练计划项目结题报告

可穿戴器件、生物医疗器件等领域的自供电检测/自驱动系统构建等方面有巨大的应用前景。

图1 吸气-呼气循环作用于ZnO阵列自供电传感器件所产生的电信号 超薄二维纳米材料，如石墨烯等，因其独特的物理化学特性成为材料界最为活跃的研究主题，在能量转换与存储、柔性透明显示、复合材料、传感器、集成电路等领域表现出十分诱人的应用前景[15]。石墨烯的费米能级可以通过原子分子掺杂和气体分子的吸附进行有效调控。基于这一点，我们提出利用超薄二维纳米材料（石墨烯）作为基本功能单元制备新一代的自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。前期的研究发现，石墨烯部分被聚合物薄膜所覆盖，部分暴露，当器件的暴露部分接触乙醇分子时，可以产生35 nA左右的电信号[16-18]。初步的研究结果表明石墨烯作为基本功能单元制备自供电化学传感器件是可行的。本申请项目提出以石墨烯作为功能单元制备自供电化学传感器件，有望获得高转换效率、超小尺寸、稳定的微电源器件，为自供电式微纳器件设计及性能优化打下基础。理论和实验结果表明，石墨烯的功函数可以通过原子分子掺杂和气体分子的吸附进行有效调控前期研究工作从实验上证明了利用半导体功函数调控实现能量捕获的可行性，但是，器件要取得实际应用，必须要有高的能量转换效率，且能实现持续电能转换，这就需要对器件性能影响因素及器件工作机制进行深入研究[19]。除此之外，ZnO材料化学稳定性差也是器件实用化的重要瓶颈。因此，有必要寻找新的替代材料实现类似能量转换功能。在本项目中，我们将在之前研究的基础上，进一步深化器件工作机制的研究，推进分子驱动自供电传感器件的实用化。石墨烯作为器件功能单元的可行性与优

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势：近十年来，石墨烯因其独特的物理化学特性成为材料界最为活跃的研究主题，在能量转换与存储、柔性透明显示、复合材料、传感器、集成电路等领域表现出十分诱人的应用前景[20-23]。理论和实验结果表明，石墨烯的功函数可以通过原子分子掺杂和气体分子的吸附进行有效调控[24]。基于这一点，在本项目中，我们提出利用石墨烯作为基本功能单元制备新一代的分子驱动能量转换及自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。在前期的研究中，我们利用石墨烯制备成器件，石墨烯部分被聚合物薄膜所覆盖，部分暴露。当工作端接触乙醇分子时，工作端工作函数发生变化，而密封端工作函数仍保持不变；由于同一种材料费米能级必须处于同一水平，由于载流子的迁移，器件两端产生接触电势差[25]。实验结果表明，乙醇液滴可使器件可产生35 nA 左右的电信号，这表明石墨烯作为基本功能单元制备分子驱动自供电传感器件是可行的。以石墨烯制备器件具有以下优势：首先，二维石墨烯具有大的比表面积，对化学分子有更高的敏感性，更容易进行表面电势的调节；其次，石墨烯具有良好的机械性质，可以做成柔性器件；再次，石墨烯的电子输运性质和功函数可在很大范围内调控，表面改性、应力、化学环境等都可以使石墨烯功函数发生变化。综合这些优势和前期研究结果，我们认为，以石墨烯作为功能单元制备分子驱动自供电传感器件，有望获得高转换效率、超小尺寸、柔性、稳定的微电源器件，满足实际需求[26-27]。实验部分

2.1 实验药品及气体

固体材料：超薄二维纳米材料（石墨烯）

所用极性有机液体：无水乙醇、异丙醇、丙酮、二氯甲烷、吡啶、二甲基甲酰胺主要测试光照：黑暗、日光灯、紫外灯（365nm）

2.2 实验设备及仪器

本实验所用到的设备仪器： 2.2.1半导体参数分析仪

半导体参数分析仪是一个模块化、可定制、高度一体化的参数分析仪，可同时进行电流-电压(I-V)、电容-电压(C-V)和超快脉冲 I-V 电学测试。使用其可

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选的 多通道开关模块，可轻松地在 I-V 和 C-V 测量之间切换，而无需重新布线或抬起探针。半导体参数分析仪是最高性能的分析仪，可加快用于材料研究、半导体器件设计、工艺开发或生产的复杂器件的测试。使用时，先将器件连接在参数分析仪上，打开电源和电脑上的系统。设置程序，测试器件的伏安特性曲线、转移特性曲线，探究器件的迁移率、载流子浓度等基本的电学性能和半导体材料的电流电压随时间的变化曲线。

图2（a）半导体探针台和（b）半导体参数分析仪

2.2.2X射线衍射仪(XRD)X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)，其工作原理是根据布拉格方程2dsinθ＝nλ，图3所示，实验仪器根据接收的θ角度变化信息及其强度分布信息可以得到晶体的点阵平面间距和原子排布信息，分析晶体的点阵平面间距和原子排布信息便能获得材料成分和内部原子(分子)结构等信息。

图3 布拉格衍射示意图

本论文中采用的XRD型号为D8-ADVANCE，由德国Bruker-AXS公司生产，如图4所示。衍射实验使用的测量电压和电流分别为40kV、30 mA，实验中的衍射X射线为Cu-Kα射线，射线波长为0.1541 nm。

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图4 D8-ADVANCE型转靶X射线衍射仪

2.2.3扫描电子显微镜(SEM)

扫描电子显微镜可以方便的得到所制备材料的形貌特征及结构特征，是材料研究的关键。在使用过程中，其利用多种信号转换，得到经电子束激发相应材料表面产生次级电子信号，利用这种电子信号来完成对材料的形貌的表征形成我们所看到的图像特征。对导电性较差的样品，为避免观测样品表面时，因积累电荷从而影响观测，通常需要喷涂一层重金属薄膜。

本论文采用美国FEI公司生产的QuantaFEG450型场发射扫描电子显微镜(Field-Emission Scanning Electron Microscopy, FE-SEM)对样品进行表面形貌和结构的表征，主要测试参数为：电子枪和样品的距离10 mm，加速电压为30 kV，电流为10μA。

2.2.4石墨烯等二维超薄结构纳米功能材料的制备

近十年来，石墨烯因其独特的物理化学特性成为材料界最为活跃的研究主题，在能量转换与存储、柔性透明显示、复合材料、传感器、集成电路等领域表现出十分诱人的应用前景。理论和实验结果表明，石墨烯的功函数可以通过原子分子掺杂和气体分子的吸附进行有效调控。基于这一点，在本项目中，我们提出利用石墨烯作为基本功能单元制备新一代的分子驱动能量转换及自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。

采用化学气相沉积方法以及Langmuir-Blodget方法制备了大面积（氧化）石墨烯材料。化学气相沉积法是制备石墨烯常用的方法，该方法的优点在于易实现石墨烯的大面积合成，常以铜、镍、铂等金属为衬底，通过渗碳冷却、表面催化等工艺制备得到大面积连续的石墨烯薄膜。实验中，以C2H4为碳源，H2为载气，以Ni和Cu为催化剂，生长温度控制在800-1000℃，通过调控对开式管式炉中的碳源、压强、温度以及生长时间，控制石墨烯的生长厚度。利用化学气相沉积

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方法，获得了表面连续的大面积石墨烯材料。

为了进一步探索并优化化学气相沉积实验过程，我们采用化学气相沉积方法制备了大面积二维超薄半导体纳米材料，并以此二维超薄结构的半导体纳米材料制备类似的化学分子驱动自供电传感器件，借此与高质量石墨烯材料的制备方法和器件制作工艺类比，优化化学分子驱动能量转换及自供电传感器件性能，并深入探究器件工作机理。采用化学气相沉积方法，制备了具有二维超薄结构的氧化锌以及二硫化钼半导体纳米材料。探索了具有较大比表面积的二维超薄结构的半导体纳米材料最优化生长工艺；研究了不同升温速度、生长温度、生长时间、掺杂元素、反应气体及载气比例以及流量等条件，制备的大面积二维超薄结构半导体纳米材料的成分、结构、形貌以及光、电、机械等性能；实现了在不同表面状态的硅、二氧化硅以及不同晶体取向的蓝宝石衬底上生长高质量大面积二维超薄结构半导体纳米材料。

在实验研究上，以化学气相沉积法生长的大片石墨烯和化学剥离的氧化石墨烯（或还原氧化石墨烯）为实验对象，综合利用带环境气氛的Kelvin探针显微镜（KPFM）、聚焦离子束刻蚀（FIB）等材料领域先进样品表征、加工手段开展研究；归纳分析化学分子接触时石墨烯功函数变化的微观机制与器件的宏观行为，为基于功函数调控的微纳能量转换器件的材料、器件设计及性能优化打下基础。通过研究生长条件及复合工艺，对石墨烯材料以及二维超薄结构半导体纳米材料结构、成分以及形貌、光学和电学等性能，获得了控制大面积二维超薄结构纳米材料的最优化生长工艺。

2.2.5基于二维超薄结构纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件制作

以化学气相沉积制备的大面积石墨烯材料和Langmuir-Blodget方法制备的大面积氧化石墨烯薄膜为功能单元，制作化学分子驱动的自供电传感器件。

基本器件制备工艺流程如图5所示：1）选择CVD生长的大片单晶石墨烯，转移到Si/SiO2衬底上。综合拉曼、透射电镜、X射线衍射仪、半导体参数分析仪等手段表征所制备的石墨烯的微观结构及物理性质；2）用铝箔做掩膜遮住中间部分石墨烯，用电子束蒸发法在石墨烯两端镀电极，用导线将电极引出以备测试； 3）用铝箔做掩模，遮挡一半石墨烯，通过低压气相沉积法在器件表面旋涂一层派瑞林(Parylene C)覆盖另一半石墨烯。

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图5石墨烯化学传感器件制作的工艺路线图(a)在铜上生长的石墨烯；(b)将石墨烯转移到Si/SiO2衬底上；(c)用铝箔做掩膜覆盖石墨烯中间部分；(d)用铝箔做掩膜蒸镀两端电极；(e)引出两侧电极，用铝箔做掩膜，沉积parylene C；(f)去掉

掩膜得到所需器件。

经外引导线，获得了以大面积石墨烯为功能单元的聚合物半遮盖式化学分子驱动自供电传感器件。此外，选取了具有较高表面积的氧化锌和二硫化钼等二维超薄结构半导体纳米片材料，制作大面积二维超薄结构纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件。通过设计掩膜版的位置和大小，镀制电极，涂覆半遮盖式聚合物薄膜等步骤，制备了化学分子驱动自供电传感器件。

图6自供电传感器的结构图 结果与讨论

3.1超薄二维半导体纳米材料（石墨烯）基本电学性能研究

化学分子驱动自供电传感器件的性能评价主要涉及对其基本电学性能以及在化学有机溶液作用下输出电学性能的测试。基于此，我们首先测试了大面积石 8

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墨烯基化学分子驱动自供电传感器件的基本电学性能：包括石墨烯化学分子驱动自供电传感器件的漏电流行为，以此评价器件封装完好性以及相关介质层的绝缘性能等；在此基础之上，通过测试石墨烯化学分子驱动自供电传感器件的伏安特性曲线，获得了石墨烯化学分子驱动自供电传感器件的工作特性以及电极接触类型等关键器件参数，如图7（a）是超薄二维半导体纳米材料（石墨烯）的伏安特性曲线；最后，在P型硅/二氧化硅介质层衬底的作用，通过调控背底栅极电压，测试了石墨烯化学分子驱动自供电传感器件的转移特性曲线，测试了器件的半导体类型和栅极电压的调控作用等器件参数，图7（b）是栅压对石墨烯伏安特性曲线的调控作用。作为对比，对基于大面积二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件进行了类似的基本电学性能测试。

（a）

（b）

图7氧化石墨烯自供电传感器件的电学性能；（a）伏安特性曲线；（b）背底栅

极电压对其伏安特性曲线的调控作用

3.2 化学分子驱动能量转换器件性能测试

在获得化学分子驱动自供电传感器件基本电学性能的基础之上，测试了不同化学有机溶液作用下，大面积石墨烯和二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的输出电学性能。首先测试了无外加电压激励作用下，化学分子驱动自供电传感器件的漂移电流以及电压随时间的变化规律，获得了能量转化器件的背景噪音以及稳定性等关键器件指标，图8（a）所示为传感器件的背景信号；随后，通过控制滴加化学有机溶液，测试了大面积二维结构超薄纳米材料化学分子驱动自供电传感器件的电流以及电压随时间变化规律，图8（b）所示，分析

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了化学分子蒸发速度与器件电流电压信号的变化规律，建立了有机化学分子的极性、表面张力、润湿性等参数，与器件输出电学性能之间的内在联系机制，探究了化学分子在二维超薄半导体纳米片表面的吸附-脱附行为及器件能量传递机制。化学分子吸附在二维超薄半导体纳米片表面时，器件产生电信号，伴随载流子的转移，二维超薄半导体纳米片密封端和暴露端的费米能级达到平衡，电信号消失；要使器件持续工作，必须使化学分子处于不断吸附-脱附的动态循环中。

（a）

（b）

（c）

（d）

图8（a）GO传感器件的背景噪音信号；（b）滴加6微升二氯甲烷后的电流以及电压随时间变化曲线；（c）不同量丙酮的电流随时间的变化曲线；（d）源极和漏极反向连接后，滴加6微升二氯甲烷的电流以及电压随时间变化曲线 随后，研究了不同滴加量作用下，大面积二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的电流以及电压随时间变化规律；图8（c）为在分别滴加 10

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10微升和5微升丙酮溶液时的比较，滴加量多时电信号持续的时间明显加长。测试了暴露面积以及遮盖不同位置下，大面积二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的电流以及电压随时间变化规律，获得了最优化的聚合物遮盖层材料种类以及遮盖位置和暴露面积等器件关键设计。在此基础之上，获得基于二维超薄结构纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的最优化制作工艺。

此外，通过正负极（源极漏极）倒转连接等方式，重复测试了大面积二维结构超薄纳米材料化学分子驱动自供电传感器件的电流以及电压随时间变化规律，获得了预期的形状相似但方向相反的电流电压信号，如图8（d）所示为氧化石墨烯器件正负极（源极漏极）倒转后滴加二氯甲烷的电流电压随时间的变化曲线，结合直接采用二氧化硅介质层作为功能单元制作的器件测试结果，证明了在滴加极性有机液体后产生的电流电压信号非偶然发生，而是由于化学有机溶液分子驱动作用下，石墨烯以及二维超薄纳米材料等功能层产生的必然规律性信号。结论

本项目采用化学气相沉积法制备了超薄二维半导体纳米材料（石墨烯），并研究了超薄二维半导体纳米材料的成分、微观结构、形貌和光电性能。我们选择了生长质量良好的超薄二维半导体纳米片，经过一系列的工艺，制备了化学分子驱动的超薄二维半导体纳米材料自供电传感器件，测试了其基本电学性能。在获得化学分子驱动传感器基本电学性能的基础之上，测试了不同化学有机溶液作用下，大面积石墨烯和二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的输出电学性能。展望

本课题对化学分子驱动自供电传感器件性能进行了初步研究，证实二维超薄材料纳米传感器件在极性分子作用下能够产生稳定持续的电能，为解决微纳电子器件的微电源的维护和替换难题提供了新的思路。因此，希望有越来越多的人来研究制备自供电传感器件，也希望能对自供电传感器件的其他性能进行探究。相信随着纳米科技的发展，自供电传感器件作为一种优秀的纳米功能器件，具有非常广阔的前景。

大学生创新创业训练计划项目结题报告 参考文献

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Xu, Y.Zhang, E.Galstyan, G.Majkic, Improved flux pinning by prefabricated SnO2 nanowires embedded in epitaxial YBa2Cu3Ox superconducting thin film tapes, Supercond.Sci.Tech 29(2016)085016-085028.[11] L.A.Ma, Z.H.Wei, X.Y.Ye, T.Lin, T.L.Guo, Structure and enhanced field emission properties of cone-shaped Zn-doped SnO2 nanorod arrays on copper foil, Mat.Let.174(2016)32-35.[12] G.E.Unni, T.G.Deepak, A.Sreekumaran Nair, Fabrication of CdSe sensitized SnO2 nanofiber quantum dot solar cells, Mat.Sci.Semicon.Proc.41(2016)370-377.[13] W.W.Chen, Y.K.Liu, Z.J.Qin, Y.M.Wu, S.H.Li, N.L.Gong, Improved ethanediol sensing with single Yb ions doped SnO2 nanobelt, Ceram.Int.42(2016)10902-10907.[14] J.Jang, S.Choi, S.Kim, M.Hakim, I.Kim, Rational design of highly porous SnO2 nanotubes functionalized with biomimetic nanocatalysts for direct observation of simulated diabetes, Adv.Funct.Mater.26(2016)4740-4748.[15] L.L.Zhu, M.H.Hong, G.W.Ho, Hierarchical assembly of SnO2/ZnO nanostructures for enhanced photocatalytic performance, Scientific reports, 5(2015)11609-11619.[16] L.L.Zhu, M.H.Hong, G.W.Ho, Fabrication of wheat grain textured TiO2/CuO composite nanofibers for enhanced solar H2 generation and degradation performance, Nano Energy, 11(2015)28-37.[17] E.Comini, G.Sberveglieri, Metal oxide nanowires as chemical sensors, Mater.Today 13(2010)28-36.[18] F.Schedin, A.K.Geim, S.V.Morozov, E.W.Hill, Detection of individual gas molecules adsorbed on graphene, Nat.Mater.6(2007)652-655.[19] Y.Lin, W.Wei, Y.J.Li, F.Li, J.R.Zhou, D.M.Sun, Y.Chen, S.P.Ruan, Preparation of Pd nanoparticle-decorated hollow SnO2 nanofibers and/ their enhanced formaldehyde sensing properties, J.Alloys Compd.651(2015)690-698.[20] H.Y.Du, J.Wang, M.Y.Su, P.J.Yao, Y.G.Zheng, N.S.Yu, Formaldehyde gas sensor based on SnO2/In2O3 hetero-nanofibers by a modified double jets electrospinning process, Sens.Actuators B 166-167(2012)746-752.大学生创新创业训练计划项目结题报告

篇6：大学生创业计划报告书

（3000字，小四宋体）

项目成员：

高超、孙健、虎强、陈伟、张波 指导教师：钱炜 摘要：

这份报告将简要介绍一下我们的独轮平衡车的自2014年3月开展到2014年10月期间的进展情况和我们做的工作。

一、项目成果简介：

1、为了验证在做实体之前对传感器的使用和芯片编程等有充足的把握，我们已经完成了一个车体模型的测试工作。

2、为了直观的了解车体的结构和便于让团队个成员加入自己的创意，我们初步设计了车体的机械结构，并用Solidworks建模。

二、项目进展：

项目目前进度：

我们最初的项目计划中的写的是总共分五步走，现在才刚刚10月下旬，我们已经完成了前面三步，其中包括3月-5月完成主控芯片程序设计；6月-7月电路设计；7月-8月搭建车车模对电路，程序进行测试；可以说比我们当年预期的进度提前了。

已经取得成果：

成果主要有两方面：

一是车体模型测试，我们主控芯片是采用飞思卡尔的k60系列芯片，JTAG下载器，角度传感器，直流电机，2600mah的锂电池，L7805稳压芯片，BTN7971B电机驱动。测试说明程序和电路的可行性，初步验证了理想的方案的可行性。具体设计方案如下：

1、车模的平衡控制原理：当车体垂直时，车轮保持静止，车体向左倾斜时，车轮向左加速运行，车体向右倾斜时，车轮向右加速运行。直立的车模可以看成是放置在可以左右移动平台上的倒立摆的单摆。普通单摆能够稳定在垂直位置的条件有两个：（1）受到与位移（角度）相反的恢复力；（2）受到与运动速度

（角速度）相反的阻尼力。如果没有阻尼力，单摆会在垂直位置左右摆动。阻尼力会使单摆最终停止在垂直位置。阻尼力过小（欠阻尼）会使单摆在平衡位置附近来回震荡。阻尼力过大（过阻尼）会使单摆达到平衡位置的时间加长。因而存在一个临界阻尼系数，是得单摆稳定在平衡位置的时间最短。倒立摆之所以不能像单摆一样稳定在垂直位置，就是因为它在偏离平衡位置的时候，所受到的恢复力与位移的方向相同，而不是相反，因此，倒立摆会加速偏离垂直位置，直至倒下。为了通过控制使得倒立摆能够像单摆一样稳定在垂直位置，需要增加额外的受力，使得恢复力与位移方向相反才行。该力与车轮的加速度的方向相反，大小成正比。为了是倒立摆尽快在垂直位置稳定下来，还需要增加阻尼力，增加的阻尼力与偏角的速度成正比，方向相反。综上可以得到车轮控制速度的算法为：a = k1θ+k2 θ’;式中θ为车模倾角，θ’为角速度，k1，k2均为比例系数。K1决定了车模是否能够稳定在垂直位置，它必须大于中立加速度，k2决定了车模回到垂直位置的阻尼系数，选取合适的阻尼系数可以让车模尽快稳定在垂直位置。

车模的加速度是通过控制车轮速度实现的，车轮通过车模因此两个可以通过电机加速度的控制实现车模平衡稳定。电机的运动控制是通过改变施加在其上的驱动电压大小实现的。电机的运动分为两个阶段，第一个是加速阶段，第二个是恒速阶段。在加速阶段，电机带动车模进行加速运动，加速度和施加在电机上的电压成正比。在恒速阶段，电机带动车模后轮进行恒速运动，运行速度与施加在电机上的电压成正比。调整车模角度的控制周期很短，时间一般是几个毫秒，此时电机基本运动在家阶段，计算得到加速度控制量a在乘上比例系数即为施加在电机上的控制电压，这样便可以控制车模保持直立状态。

加速度传感器MMA761可以测量由地球引力作用或者物体运动产生的加速度，只需测量其中一个方向上的加速度值，皆可以计算出车模的倾角，比如使用z轴方向上的加速度信号。车模直立时，固定在加速度在z轴水平方向，此时输出信号为0片区内压信号。当车模发生倾斜=时，重力加速度g便会在z轴方向上新城加速度分量，从而引起该轴输出电压的变化。但是在实际车模运动中，由于车模本身的摆动所产生的加速度会产生很大的干扰信号，它叠加在测量信号汇总使得输出信号无法准确反映车模的倾角。加速度传感器安装的高度越低越好，但是无法彻底消除车模运送的影响。

角速度传感器利用旋转坐标系中的物体会受到科里奥利力的原理可以用来测量物体的旋转角速度，通过积分便可以得到车模的倾角。由于陀螺仪输出的是车模的角速度，不会收银岛车体运动的影响，因此该信号中噪声很小。车模的角度又是通过对角速度积分而得，这可进一步平滑信号，从而使得角度信号更加稳定。因此车模控制所需要的角度和角速度可以使用陀螺仪所得到的信号。但是由于从陀螺仪角速度获得角度信息，需要经过积分运算。如果角速度信号存在微小的偏差和漂移，经过积分运算之后，变化形成积累误差。这个误差会随着时间延长逐步增加，最终导致电路饱和，无法形成正确的角度信号。一种简单的方法就是通过上面的加速度传感器获得的角度信息对此进行校正。通过对比积分所得到的角度与重力加速度所得到的角度，使用它们之间的偏差改变陀螺仪的输出，从而积分的角度足部跟踪到加速度传感器所得到的角度。

二是实体车体的Solidworks模型，这个参考了市场上已有车型的结构和自己的创意，这只是机械机构的初步模型，是为了让组员能够方便的交流自己的想法和加入自己的创意。车轮采用普通的电动车的后轮，电机与车轮一体，减少的空间；车座的支撑杆垂直地面，下端连接着可以折叠的脚踏板，上面是可以根据使用者身高自由调节的车座；把手的连杆下端与车座的支撑杆下端同轴相连，两个支撑杆之间通过两个绞和连杆连接，因此把手可以绕车轴自由旋转。当不使用车时，把手可以向车座旋转，便于放置和搬运，使用车时，可以方便将把手放下。

存在的问题： 现在存在的问题是：程序方面，程序还需要进一步优化，采用更好的算法。这体现在车体模型虽然能够正常通过两个轮子站立起来，但是车体抖动得非常的厉害，还有抗干扰性的能力非常弱，一旦有较大的干扰时，车体便会倒下；传感器方面：传感器的性能不是很好，可能需要更换传感器，选取性能更佳的传感器。电路方面：稳压元件的发热过度，还需要优化电路。

后期计划：

后期我打算做一个独轮模型，先前的是两轮模型，主要为了测试我们对传感器的掌握情况，独轮模型将更加接近最后的实体结果，电路和传感器各方面的配合也会更加实体车的结果，所以这个还有利于我们根据模型车的状况对实体模型的做进一步的细节设计，这个我估计需要两个月来完成，因为技术难度比较大。这项工作完成后我们就可以大约在11月份下旬正式开始做车的实体模型。

（包括：项目目前进度、已经取得成果、预期完成情况、存在的问题、后期计划等。）

三、主要参考文献（5个以内）

《机械设计基础》

王新华主编-化学工业出版社

《嵌入式原理与实践-ARM Coretex-M4 Kinetis 微控制器》

王宜怀，吴瑾，蒋银珍编著-电子工业出版社

《电子设计从零开始》（第二版）

杨欣，莱·诺克斯，王玉凤，刘湘黔编著 –清华大学出版社

《TRIZ理论及应用》

刘训涛，曹贺，陈国晶编著-北京大学出版社

《第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛电磁组直立行车参考设计方案》（版本2.0）飞思卡尔竞赛秘书处

四、成果相关图片 项目测试实体模型： 1.0版本

2.0版本