【新聞特寫】靈巧“機器鼠”挑戰(zhàn)創(chuàng)新
——北京理工大學(xué)機電學(xué)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(xué)院 攝影：機電學(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)需要可以進行扭動，還可以負重前行.......”機電學(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,，在推動廣大高校學(xué)生參與學(xué)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(dǎo)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(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(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)辦以來始終堅持的宗旨。帶著對科學(xué)和知識的敬畏之心,，北京理工大學(xué)機電學(xué)院的學(xué)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(xué)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(xué)子的科技風采,。
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