【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：2019-05-14 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)的精巧設計和柔性腰部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計，為狹窄空間內(nèi)探測提供了重要基礎,；同時提出了基于PSO的CPG優(yōu)化網(wǎng)絡步態(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,，從而在搶險救災中為救援人員傳送小型檢測設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)的精巧設計和柔性腰部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計,，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。
