SUSTech科研说 | 是它，就是它，南科大的“小哪吒”！

“是它，就是它

是它，就是它

南科大的机器人

小哪吒！”

▲“哪吒”研发团队主力，左：系统设计与智能制造学院硕士研究生 李岱峰；右：机械与能源工程系硕士研究生 杨泽一。

在第十八届“挑战杯”

全国大学生课外学术科技作品竞赛上

一个引人注目的科技作品

吸引了众人的目光

它全身金属质感

充满力量感

腿部和轮子的结合恰到好处

既可以像人一样起立、下蹲

也可以转动轮子迅速移动

在2023年世界青年发展论坛

青年发展型城市主题论坛举办期间

这个名叫“哪吒”的

轮足混合机器人二代

在“青城市集”青年发展型城市交流展中

再次惊艳亮相

吸引了众多媒体与市民的围观

孩子们兴奋地围着“哪吒”跑动

青年们则仔细研究

“哪吒”的构造

在人们的惊叹声中

南方科技大学的研发团队操作“哪吒”

进行各种复杂的动作展示

让人惊喜的是

这个“哪吒”

可不只是一个机器人项目

那么简单

一般而言

传统轮式机器人

能在平地上健步如飞

但在复杂路面上

常常难以顺利通过

纯足式机器人

虽然擅长越障

但普遍面临移动速度低

协调性较差的问题

那如果我们

把两种机器人的优点

结合起来呢？

为了提高

机器人的灵活性和续航性

南科大学子们在机器人的脚上

搞了个“花活”

他们将传统轮式机器人

和纯足式机器人的特性和特点

进行融合

研发出了“双轮加双腿”结构的

轮足混合机器人

不得不说

有种哪吒“脚踏风火轮”的感觉了

据悉，“哪吒”具备

多种稳定的运行模式

四轮模式能在

平坦地面上迅速移动

站立模式能更快适应

不规则的路面环境

从而判断出高效率的行进动作

能应对陡峭的坡道

在各种道路上都能“健步如飞”

不仅如此

它还能与人交互合作

共同完成任务目标

经过多次测算

它的运动速度

最快可达3.2m/s

“要是咖啡能自动到工位旁就好了”

你有没幻想过这样一件“美事”？

如果是人类充当服务员

将咖啡端到指定客户的桌上

或许并非难事

但是如果换成机器人

其复杂度不言而喻

这不仅仅面对硬件和环境的考验

还对于软件和算法

提出了更大的挑战

需要机器人能在环境中

实现感知、认知

并根据各种请求进行处理

才能让机器人精准实现

各种各样的操作

“现在‘哪吒’的应用场景覆盖了

智能服务、安防监控、教育娱乐

医疗保健和国防设备五个方面

其他方面我们还在不断地探索中”

团队主力杨泽一介绍道

▲“哪吒”可应用场景。

“哪吒”可以作为送餐机器人

在校园、写字楼、餐厅

酒店等场所送餐

可以作为巡逻机器人

在工厂或园区巡检

可以作为教育或陪伴机器人

在家里辅导孩子课业

还可以作为医疗机器人

辅助患者进行康复训练等等

“给它取名为‘哪吒’

一是因为机器人的颜色

以红色为主

跟哪吒的动漫形象配色相像

二是‘哪吒’的尺寸

只有普通人的一半高

即孩子般大小

怎么样，这个名字起得

是不是自带王者风范？”

团队主力李岱峰说

（哪吒：对对对，你说的没错）

谈到“哪吒”的整个研发过程

李岱峰说道

“我们对机器所做测试数量

已经记不清了

最后只记得出现问题

就从头计算，重新来过”

▲“哪吒”一代、二代研发团队部分成员。

在日复一日的尝试

和枯燥无味的测验中

团队总会遇到一些困难和摩擦

“每当我们出现一点小磕碰

就意味着接下来

一定会再次损耗人力和物力

对机器重新进行检修”

杨泽一说道

▲“哪吒”研发期间产生的废弃零件。

随着比赛的日期越来越近

团队氛围也越来越紧张

杨泽一回忆起团队当时的情形

“在机器人组装好了之后

我们发现轮子上电机的驱动

满足不了机器的运行需求

通信频率、响应速度

都达不到我们要的效果

而这时的机器人已经定型了

所有零部件加工好了再返厂的话

要改的东西很多

那个时候整个团队

一度陷入到低迷的气氛当中”

▲“哪吒”研发实验室。

“如果拆了重新再来

至少要搭进去一、两个月的时间”

李岱峰补充道

在时间的追赶下

团队昼夜不停的进行探讨

只为能够在不改变机器结构的情况下

尽快解决“哪吒”当下存在的问题

“我们用3D打印的方式

做了一个尝试

因为在那种情况下

没有时间再让我们去犹豫

我们在实验室里自己加工并安装了

一个电子驱动板的转接件

又在旧的电机上固定了一块新的驱动板

重新修改了程序后

直接就对结构开展适配工作

幸运的是，我们成功了”

杨泽一点了点头，坚定地说

‍‍▲“哪吒”研发团队主力杨泽一正在调试机器。

“哪吒”一出世

就受到了不少业内专业人士的肯定

南方科技大学的戴建生院士、刘国平院士

孔贺副教授等专业老师

都对此表示认可并推荐

团队也受邀参加世界机器人大会

和2023全国大学生机器人大赛

▲2023全国大学生机器人大赛上的“哪吒”。

可以说，“哪吒”从研发到运用

都被给予了厚望

“哪吒”的机械、硬件、软件

及算法的一体化融合设计

形成了完整的技术栈和壁垒

与目前国内外的其他类似机器人相比

在成本、性能等方面优势突出

▲“青城市集”上的“哪吒”。

多年积累，截至目前

“哪吒”的研发团队

已经申请了8项专利

其中6项已获授权

并在顶级的会议或期刊

上发表5篇高水平论文

2019年，“哪吒”研发出第一代

再到如今“哪吒”走到了第三代

这项关于轮足混合机器人的研究

已经来到了第5年

研发人员在SDIM学院张巍教授的指导下

还在一届一届不断地进行接力

“希望未来我们‘哪吒’团队

继续研发出四代、五代

甚至六代……

多多汲取现在已经总结出来的经验

把‘哪吒’的应用场景变得更加丰富

让‘哪吒’发挥出最大的社会价值

这也是我们每一届研发团队

一直不变的目标”

作为2023届毕业的南科学子

杨泽一在交出“哪吒”的接力棒时

跟团队其它成员说道

2022年6月

深圳出台“20+8”产业集群政策

智能机器人产业集群正是发展重点之一

在此背景下

“哪吒”展示出了无限可能性

和未来科技的希望

“哪吒”的成长

充满了深圳的元素

既根植于深圳务实的土壤

也反映了深圳青年

“敢为天下先”的创新精神

我们相信

在人工智能技术的快速发展下

机器人推动经济社会高质量发展的能力

会越来越强

将为人类带来更多便利和惊喜

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--- 南方科技大学 ---

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来源：青春深圳

值班编辑：杨奂彦

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