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《扬子晚报》:全国大学生课外科技“挑战杯”赛开幕,440所高校角逐苏州,各种机器人现场“大比武”
发布时间:2013-10-15 点击:666

5段蛇”擅钻肠,“猫人”就是摔不死

 

蛇形机器人能钻肠。

 

“猫”机器人摔不死。

 

细胞机器人的四足形态。

 

3D实时扫描仪。


昨天,由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联、江苏省人民政府主办,苏州大学和苏州工业园区管委会共同承办的第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛决赛在苏州开幕,400多所高校的1000多件作品进入终审决赛。扬子晚报记者在现场发现,大学生们的科技作品不仅充满奇思妙想而且相当实用。

 

武当派

太极拳八卦拳 以柔克刚以静制动

苏大的“蛇”机器人能“钻肠”

形态各异的“机器人”绝对是近年来“挑战杯”的夺奖热门。在去年的第12届“挑战杯”上,苏大的一条“毛毛虫”机器人一举获得特等奖,这条“毛毛虫”最擅长钻管道检查裂缝,今年苏大的参赛作品之一则是一条擅长钻肠道的“蛇”。扬子晚报记者在现场看到,这条“蛇”直径12毫米、长约60厘米,前端安装有高分辨率的摄像头,拥有的LED高亮度照明光源能够解决肠道内光线不足的问题。在软件或手动操控下,机器人能够根据人体结肠弯曲状况灵活主动地弯曲,操作人员可通过彩色液晶显示器看到摄像头采集到的图像,实时观察肠道的内部情况。

 

“在目前结肠内窥镜检查中,内窥镜进入肠道后,只能通过操作部的旋钮控制前端的导向段转向,后端的镜体部分通过与肠道壁接触产生挤压力被动弯曲,容易对肠道软组织造成损伤,甚至会造成肠道壁‘穿孔’。而我们的这条‘蛇’一共由5段组成,后面4段也能按照第一段的轨迹自如行走。这其实是从‘蛇’的关节中获得的灵感,因为蛇的关节短小、数量多,所以能够灵活弯曲地运动。我们用一个个仅4.2毫米的小圆筒串起来成为‘蛇’关节,又从章鱼触手上得到了启发,利用极细的绳索在金属管内部进行牵引,使得单关节段弯曲角度可以达到221度,弯曲半径达4厘米。正是因为机器人像蛇一样有了这么多的关节段,所以能够在复杂的肠道中十分灵活自如地主动弯曲,实现无痛感检查。”项目组成员、苏大机电工程学院大四的冯笑笑介绍说。

 

少林派

金钟罩铁布衫 少林硬功金刚不坏

北航“猫”机器人永远摔不“死”

都说猫有九条命,那是因为猫在下落时腰部能调整姿态,最终四肢着陆从而降低伤害。北京航空航天大学的一支7人学生团队就运用这一原理研发了仿生机器人。“目前跑跳攀爬类仿生机器人多模仿动物的四肢动作,而忽略了腰部结构的功能设计,因此仿生机器人面临着在摔落、跌倒等紧急情况下姿态调整的难题。”北航飞行器设计专业大四学生蓝磊介绍,他们通过对猫自由下落时对腰部结构调整姿态的研究,设计制作了仿猫自由下落转体的仿生机器人样机。

 

扬子晚报记者现场看到,这个长约40厘米、高约10厘米的装置看着并不起眼,但把它从半空中抛下,仿生机器人的腰部会自动调节,最终安全着陆。“这个项目可以运用于机器人的防摔设计,如低空投放时,装上该着陆装置,就可以实现定向着陆而不用担心损坏。”

 

峨眉派

峨眉拳术天下奇 伸缩开合变化自如

“细胞”机器人能变出不同造型

细胞通过分裂和分化形成不同的组织,进而形成生命体。受此启发,北京航空航天大学的学生开发了细胞机器人系统。细胞机器人由每个外形以及内部机械结构完全相同的细胞单体构成,通过“增殖”和“分化”构成细胞组合体。

 

记者在现场看到,细胞机器人一个个犹如细胞单体的六面体通过任意组建,一会呈虫形形体,一会又可变为双足形态、四足形态,在地面上行走自由。和丹麦大学、美国USC、清华大学等研发的机器人有2个连接面相比,北航研发的细胞机器人连接面有6面,转轴夹角也由90度升级为35度,行动起来更加自由便捷。

       

       据研发团队负责人杨健勃介绍,在航天领域中,由于受运载火箭载重量及经济怄织aex;">峨眉拳术天下奇atylze:t:le它aex;">峨眉拳术天下奇atylze:t:leejt/sp太着陆㉧eft 临着械结构完全相同n> 作,袰结构完全体通代京褧学pan> 足ze:1t/应刪天>抗震救灾 pan> 改麦思枋n:le/应刪天环境e:14px;font-family:Arial;"> 

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       据研发团队负责人杨健勃介绍,在航天领域中,由于圬获特等奖自”。 style="font-family:Arial;font-size:14px;">度,行动筒串起来成为‘蛇’关节,又从章鱼触手䜈统㊨/p靥自/span近style="font-family:Arial;font-size:14px;">段蛇”擅2进入终审决赛。扬子晚报记者在现场发现,00ypanan><-familan>段蛇”擅2比,北航研发的细胞机器人连接面有<学生们的经忇圁 z不以业园复向着设计 style="font-family:Arial;font-size:14px;">厘米、高约多件作1起来更加自由便捷。

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