北京工业大学：让机器人智能穿越生死线

中国工程院院士龙乐昊参观北京理工大学“挑战杯”决赛。

这位是记者文彩飞

"你为什么选择北斗卫星导航系统？"不久前，一个模仿蟑螂和蚂蚁的机器人在“挑战杯”全国大学生课外学术和科学作品决赛中爬行，结束了答辩评审过程，吸引了中国工程院院士龙乐昊的驻足，并聆听了团队的完整报告和现场演示。

北京理工大学竞赛团队负责人、自动化专业的大学生张超解释道:“传统的全球定位系统不如北斗系统能满足我们对灾后救援站点的需求。此外，北斗系统甚至可以在无网络环境下进行短消息通信。”在随后的激烈对抗中，该队不负众望，最终赢得了“挑战杯”全国二等奖。

灵感的诞生

在北京工业大学的实验室里，一名来自《中国科学报》的记者看到一个机器人正在展示爬行。它就像一只戴着蓝色金属壳的昆虫，抬起两只前脚，用四只后脚的反作用力把身体推上台阶。

爬梯只是它的基本功能之一，它最大的特点在于穿越碎石、碎砖路面和损坏的台阶路面等非结构化地形。

团队成员、嵌入式专业大学生邢峥表示，轮式机器人和履带式机器人通常会穿越非结构化地形。轮式机器人走得很快，但它们的越障率有限。履带式机器人爬得很高，但很自负。将两者的优缺点结合起来做开发和设计已经成为他们的基本思路。

考虑到轮式机器人连续前进和利用反作用力上升的踩踏机器人的组合，他们很快想到从蟑螂和蚂蚁的爬行方式中抽象出六个偏心轮的脚特征——不仅满足了不同地形的交叉，而且达到了3倍的负重效果，还实现了爬行和爬墙时的*步态转换。

3.0版产品

罗马不是一天建成的，机器人的发展也不是一蹴而就的。对于这些第一次涉足竞赛的年轻人来说，事情总是会出错。

“去年三月，我们做了一个半成品。偏心轮是半圆形的，只能快速移动。慢承载功能很差，很快被拒绝。”邢峥说，他们并没有因为开局不好而沮丧。

克服半成品的短缺，他们的第一代机器人诞生了。“第一代机器人的外形很小，虽然它们被改成了圆形*，但它们无法适应大多数地形。此外，集成电路是分散的，机器人总是给人重心不稳定的感觉。”邢峥坦率地说道。

然而，第二代机器人是一个“大人物”，在尺寸上与第一代机器人大不相同。其越障高度超过28厘米，但由于其高度较高，越障率不是很好，灵活性无法保证。

第三代克服了上述缺点，不仅性能更好，而且体积适中。谈到机器人的美，我们必须提到北方工业大学校长刘在9月份的科技节开幕式上提出的一个建议。

当时，机器人没有外壳，所有的部件都暴露在外。当身体摇晃时，*好像掉了。刘给了指导和建议:“如果有任何科技含量的东西，你一定要好好看看，当你展示给人们。另外，机器人有外壳，防震效果更好

校长的建议很快被信息部的指导老师朱晓青领导的团队实施了。这样，3.0版机器人终于进入了“挑战杯”决赛。

年轻的团队

有趣的是，除了指导老师和辅导员，恐怕我还得数苏冠阿姨，她对这十几个团队成员印象深刻。“我们有时在假期工作到很晚，当我们回到宿舍时，会受到苏冠阿姨的批评。”邢峥笑着说，因为这个原因，他们还动了辅导员和指导老师来解释他们为什么回来晚了。

学生们对这一贡献很满意。“在大学解放上，如果你争取进步，就不要有这个想法。大学是人生的新阶段，需要有更大的目标。”团队成员、数字媒体技术专业本科生熊表示。

"当你和年轻老师一起玩的时候，你会觉得老师们很专心."团队成员薛爱玲和邢峥是自动化专业的本科生，他们回忆道:“已经很晚了。朱先生会给我们叫外卖和可乐炸鸡。在封闭式防守中，只有参赛者才能进入。朱先生手里拿着早餐在外面等着。在上海比赛的日子里，他邀请了所有他能邀请到的美食。

邢峥说，回忆比赛是“既辛苦又快乐”，这也是他年轻时最难忘的经历。

《中国科学新闻》(第八版，2017年12月26日)