【新聞特寫】靈巧“機器鼠”挑戰創新
——北京理工大學機電學院完成第十屆首都“挑戰杯”申報工作
發布日期：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：
“腳步靈活，或走或爬，頭部腰部根據需要可以進行扭動，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“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽的作品之一。
“挑戰杯”首都大學生課外學術科技作品競賽創辦以來，在推動廣大高校學生參與學術科技實踐、發現和培育創新型人才、深化高校素質教育等方面發揮了積極作用，集中展示了高校育人成果，體現了鮮明的導向性、示范性和群眾性，在高校和社會上產生了廣泛、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下正式完成了第十屆首都“挑戰杯”的申報工作，申報項目為《腿足型仿生靈巧鼠設計與實現》。參賽作品類別為科技發明制作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動的傳動方法，實現了仿生腿足結構的精巧設計和柔性腰部結構的優化設計，為狹窄空間內探測提供了重要基礎；同時提出了基于PSO的CPG優化網絡步態調整方法，實現了行走、小跑、跳躍等多種步態及其轉換，為靈巧運動的實現提供支撐；基于以上方法研制的本機器鼠可實現屈膝到站立、直行、扭轉、匍匐前進等多種模態。
相較于國內外研制的各類小型四足機器人，本項目機器鼠體型小、重量輕能夠實現匍匐前進從而適合在變徑的不規則狹窄空間偵察。且本項目機器鼠能在負重200g情況下平穩運動，相當于自身體重的60%，運輸能力較強。兩者結合使得本項目機器鼠能夠在狹窄空間內負載運行，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。本項目實現了仿生腿足結構的精巧設計和柔性腰部結構的優化設計，從而在運動能力上優于現有交互機器鼠，運動速度達到15cm/s，轉彎半徑小至6cm且能實現扭轉，因而能夠模擬更多真實鼠模態。
“崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創新、迎接挑戰”這是“挑戰杯”自創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。抱著對創新的渴望，他們銳意前行，不懼挑戰，成功完成了這項出色的科技發明。理論與實踐相結合，這是每一個專業課老師不斷強調的話題，也是每個理工學子不斷奮斗的目標。實踐值得提倡，創新值得鼓勵，發明值得表彰，希望這個參賽項目能在“挑戰杯”上取得好成績，展現出理工學子的科技風采。
