【新聞特寫】靈巧“機(jī)器鼠”挑戰(zhàn)創(chuàng)新
——北京理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院完成第十屆首都“挑戰(zhàn)杯”申報(bào)工作
發(fā)布日期：2019-08-21 供稿：機(jī)電學(xué)院 攝影：機(jī)電學(xué)院
編輯：鄧巖 審核：王偉 王征 閱讀次數(shù)：
“腳步靈活，或走或爬,，頭部腰部根據(jù)需要可以進(jìn)行扭動(dòng),，還可以負(fù)重前行.......”機(jī)電學(xué)院王圣杰談起自己的創(chuàng)新作品來,，一臉自豪。這只"靈巧鼠"是2019年北理工參加首都“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽的作品之一,。
“挑戰(zhàn)杯”首都大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽創(chuàng)辦以來,，在推動(dòng)廣大高校學(xué)生參與學(xué)術(shù)科技實(shí)踐、發(fā)現(xiàn)和培育創(chuàng)新型人才,、深化高校素質(zhì)教育等方面發(fā)揮了積極作用,，集中展示了高校育人成果，體現(xiàn)了鮮明的導(dǎo)向性,、示范性和群眾性,，在高校和社會(huì)上產(chǎn)生了廣泛、良好的影響,。5月7日，北京理工大學(xué)六名學(xué)生在指導(dǎo)教師石青的帶領(lǐng)下正式完成了第十屆首都“挑戰(zhàn)杯”的申報(bào)工作,，申報(bào)項(xiàng)目為《腿足型仿生靈巧鼠設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》,。參賽作品類別為科技發(fā)明制作A類，即科技含量高,、制作投入大的作品,。
本項(xiàng)目機(jī)器鼠全身共12個(gè)主動(dòng)自由度（腰部2個(gè)，單腿2個(gè),，頭部2個(gè)）,，4個(gè)足端被動(dòng)自由度，機(jī)器鼠鼠長度200mm（無尾）,，寬度為50mm,，總重量358g（包括電氣部件），實(shí)現(xiàn)了高度的集成化和輕量化設(shè)計(jì),。
該項(xiàng)目提出了雙平行四桿和高靈活連桿驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)方法,，實(shí)現(xiàn)了仿生腿足結(jié)構(gòu)的精巧設(shè)計(jì)和柔性腰部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，為狹窄空間內(nèi)探測提供了重要基礎(chǔ),；同時(shí)提出了基于PSO的CPG優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)步態(tài)調(diào)整方法,，實(shí)現(xiàn)了行走、小跑,、跳躍等多種步態(tài)及其轉(zhuǎn)換,，為靈巧運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)提供支撐；基于以上方法研制的本機(jī)器鼠可實(shí)現(xiàn)屈膝到站立,、直行,、扭轉(zhuǎn),、匍匐前進(jìn)等多種模態(tài)。
相較于國內(nèi)外研制的各類小型四足機(jī)器人,，本項(xiàng)目機(jī)器鼠體型小,、重量輕能夠?qū)崿F(xiàn)匍匐前進(jìn)從而適合在變徑的不規(guī)則狹窄空間偵察。且本項(xiàng)目機(jī)器鼠能在負(fù)重200g情況下平穩(wěn)運(yùn)動(dòng),，相當(dāng)于自身體重的60%,，運(yùn)輸能力較強(qiáng)。兩者結(jié)合使得本項(xiàng)目機(jī)器鼠能夠在狹窄空間內(nèi)負(fù)載運(yùn)行,，從而在搶險(xiǎn)救災(zāi)中為救援人員傳送小型檢測設(shè)備或被困人員運(yùn)輸藥物,、水等必需品。本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了仿生腿足結(jié)構(gòu)的精巧設(shè)計(jì)和柔性腰部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),，從而在運(yùn)動(dòng)能力上優(yōu)于現(xiàn)有交互機(jī)器鼠,，運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到15cm/s，轉(zhuǎn)彎半徑小至6cm且能實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn),，因而能夠模擬更多真實(shí)鼠模態(tài),。
“崇尚科學(xué)、追求真知,、勤奮學(xué)習(xí),、銳意創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)”這是“挑戰(zhàn)杯”自創(chuàng)辦以來始終堅(jiān)持的宗旨,。帶著對(duì)科學(xué)和知識(shí)的敬畏之心,，北京理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院的學(xué)子聚集到了一起，從清晨到日暮,，圖書館,、實(shí)驗(yàn)室充斥著他們的身影。抱著對(duì)創(chuàng)新的渴望,，他們銳意前行,，不懼挑戰(zhàn)，成功完成了這項(xiàng)出色的科技發(fā)明,。理論與實(shí)踐相結(jié)合,，這是每一個(gè)專業(yè)課老師不斷強(qiáng)調(diào)的話題，也是每個(gè)理工學(xué)子不斷奮斗的目標(biāo),。實(shí)踐值得提倡,，創(chuàng)新值得鼓勵(lì)，發(fā)明值得表彰,，希望這個(gè)參賽項(xiàng)目能在“挑戰(zhàn)杯”上取得好成績,，展現(xiàn)出理工學(xué)子的科技風(fēng)采。
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