【新聞特寫】靈巧“機器鼠”挑戰(zhàn)創(chuàng)新
——北京理工大學機電學院完成第十屆首都“挑戰(zhàn)杯”申報工作
發(fā)布日期：2019-08-21 供稿：機電學院 攝影：機電學院
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)需要可以進行扭動,，還可以負重前行.......”機電學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”大學生課外學術(shù)科技作品競賽的作品之一,。
“挑戰(zhàn)杯”首都大學生課外學術(shù)科技作品競賽創(chuàng)辦以來,，在推動廣大高校學生參與學術(shù)科技實踐,、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)了鮮明的導向性、示范性和群眾性,，在高校和社會上產(chǎn)生了廣泛,、良好的影響。5月7日,，北京理工大學六名學生在指導教師石青的帶領(lǐng)下正式完成了第十屆首都“挑戰(zhàn)杯”的申報工作,，申報項目為《腿足型仿生靈巧鼠設(shè)計與實現(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,。
本項目機器鼠全身共12個主動自由度（腰部2個，單腿2個,，頭部2個）,，4個足端被動自由度，機器鼠鼠長度200mm（無尾）,，寬度為50mm,，總重量358g（包括電氣部件），實現(xiàn)了高度的集成化和輕量化設(shè)計,。
該項目提出了雙平行四桿和高靈活連桿驅(qū)動的傳動方法,，實現(xiàn)了仿生腿足結(jié)構(gòu)的精巧設(shè)計和柔性腰部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，為狹窄空間內(nèi)探測提供了重要基礎(chǔ),；同時提出了基于PSO的CPG優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)步態(tài)調(diào)整方法,，實現(xiàn)了行走、小跑,、跳躍等多種步態(tài)及其轉(zhuǎn)換,，為靈巧運動的實現(xiàn)提供支撐；基于以上方法研制的本機器鼠可實現(xiàn)屈膝到站立,、直行,、扭轉(zhuǎn)、匍匐前進等多種模態(tài),。
相較于國內(nèi)外研制的各類小型四足機器人,，本項目機器鼠體型小、重量輕能夠?qū)崿F(xiàn)匍匐前進從而適合在變徑的不規(guī)則狹窄空間偵察,。且本項目機器鼠能在負重200g情況下平穩(wěn)運動,，相當于自身體重的60%,，運輸能力較強,。兩者結(jié)合使得本項目機器鼠能夠在狹窄空間內(nèi)負載運行，從而在搶險救災(zāi)中為救援人員傳送小型檢測設(shè)備或被困人員運輸藥物,、水等必需品,。本項目實現(xiàn)了仿生腿足結(jié)構(gòu)的精巧設(shè)計和柔性腰部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，從而在運動能力上優(yōu)于現(xiàn)有交互機器鼠,，運動速度達到15cm/s,，轉(zhuǎn)彎半徑小至6cm且能實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，因而能夠模擬更多真實鼠模態(tài),。
“崇尚科學,、追求真知,、勤奮學習、銳意創(chuàng)新,、迎接挑戰(zhàn)”這是“挑戰(zhàn)杯”自創(chuàng)辦以來始終堅持的宗旨,。帶著對科學和知識的敬畏之心，北京理工大學機電學院的學子聚集到了一起,，從清晨到日暮,，圖書館、實驗室充斥著他們的身影,。抱著對創(chuàng)新的渴望,，他們銳意前行，不懼挑戰(zhàn),，成功完成了這項出色的科技發(fā)明,。理論與實踐相結(jié)合，這是每一個專業(yè)課老師不斷強調(diào)的話題,，也是每個理工學子不斷奮斗的目標,。實踐值得提倡，創(chuàng)新值得鼓勵,，發(fā)明值得表彰,，希望這個參賽項目能在“挑戰(zhàn)杯”上取得好成績，展現(xiàn)出理工學子的科技風采,。
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