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全国一等奖‼宁大🤖一战成名

宁波大学 2024-01-08


有只“小蜘蛛”

从宁大出发

登上国家舞台

获多位院士认可与推荐

申请知识产权8项

发表核心论文2篇

“挑战杯”国赛一等奖

全国机械创新设计竞赛国赛一等奖


究竟这“小蜘蛛”有何魔力

又是何人所研发

让鹭鹭带你一探究竟👇👇👇



团起来是个球

展开是只“小蜘蛛



这个状如蜘蛛的仿生机器人,像“变形金刚”一样可自主切换“滚动”和“爬行”两种模式,还支持人机对话、摄像勘查和采集样本,用在探勘、救援领域。

这是宁大机械工程与力学学院陆一博、方姝赟、韦烁烁等本科生团队研发的滚爬一体式智能仿生蜘蛛机器人。



体重只有三千克的蜘蛛机器人,可爬可滚,聪明灵巧。

“当初设计的时候,聚焦勘探救援领域。比如震后狭小空间,救援人员无法到达,蜘蛛机器人就派上用场了——用摄像头传输画面信号。再比如在气体泄漏的危险环境、矿洞等等,它还可以‘吐’出搜集器采样,用于后期分析。”陆一博是机械工程与力学学院大四学生,也是研发团队的主要成员之一。



既然用在勘探救援领域,团队要解决的第一个问题是“能效”,也就是低能耗、高续航

陆一博坦言:“我们设计了好几个方案,最终采用滚爬一体式,在缓坡下降路段,利用物理动能,让机器人像皮球一样滚动,大大降低了能耗。小体积、轻质量,是为了节能,也更便于机器人深入到狭小危险空间。”



相比于市面上已有的机器人,团队通过设计搭建的“轮腿一体式”复合行走结构、机身姿态控制策略和多模态人机交互平台,实现了高速长距离续航和低速精准定位,做到了实时检测调整机身角度和自动识别、语音控制、气体检测等功能,具有陆地地形适应性强、智能化程度高等特点,有效满足勘测实际需求,让“小蜘蛛”发挥“大作用”。

消防站调研

让研发更“接地气” 



拿到奖杯的那一刻,陆一博感触颇深。

作为项目负责人,他的最初构想来自于两年前的一场学科竞赛,但给他最大启发和前进动力的是去年参与的暑期社会实践。“当时正在参加机械设计竞赛,内容主要是根据主办方要求设计与制作仿生机械和生态修复机械,暑期我和小伙伴一起去宁波江北白沙消防救援站进行调研,了解到消防救援人员在实际工作中面临的困难,就想着能不能进一步优化改进。”陆一博说,这个“小蜘蛛”也能勘探火灾现场。“不过,目前只适用于140℃以下的环境,还不能真正做到抗高温。这也是团队接下来的研发重点。”



据介绍,仿生机器人的研制涉及力学、软件编程、机械等多学科的知识。研发过程中,系统控制操作让团队成员伤透了脑筋。项目核心成员之一王周杰主要负责机器的编程控制、调试和硬件的选配。为做好竞赛编程工作,从没有接触过编程的王周杰,把一整个寒假时间用在自学编程语言。返校后,备赛和实习不期而遇。为了不耽误备赛进度且获得更多的调试时间,他常常是白天去实习,晚上回宿舍写程序,一直写到凌晨一两点。 


“小蜘蛛”试用良好

国赛大奖拿到手软 



经过两年研发,团队研制出的滚爬一体式智能仿生蜘蛛机器人,申请知识产权8项,综合性能优越,获得了多位院士和机器人领域顶尖专家的认可与推荐,还通过了国家智能制造装备产品质量检验检测中心权威检测,并在宁波、舟山等多家单位良好试用,获得多地消防救援单位的肯定与认可。

值得一提的是,该项目不仅斩获“挑战杯”国赛一等奖,且在代表全国大学生机械创新设计的最高水平的全国机械创新设计竞赛中也斩获国赛一等奖,并获推参评由中国工程院主办的2023年“好设计”创意奖。据悉,全国仅9所高校的一等奖获奖作品入选,宁波大学是机器人入选组别中的唯一地方高校。


科技来源于生活

同时又应用于生活

这只“小蜘蛛”

将在抢险救灾的一线

贡献属于自己的力量

彰显宁大学子的使命和担当



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丨来源:机械工程与力学学院  校团委

丨文字:洪松  王冬晓

丨责任编辑:王雪绒

丨终审:王湖清

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