仿生天线像折叠伞、水下机器人不靠岸换装,全国研究生机器人总决赛杭州开赛

杭州新闻 2026-11-07 22:00:00 8055阅

11月7日上午,在北京航空航天大学杭州创新研究院,一台仿生树状天线正缓缓展开,像一把巨型折叠伞。隔壁展位,一只硅胶机械手轻轻抓起一枚鸭蛋,稳稳放进收集盒。再往前走,一台水下机器人的模块化接口正在演示“无人换装”——不用把设备捞上岸,水下就能完成对接。

“滨智杯”第八届中国研究生机器人创新设计大赛全国总决赛现场,323支队伍从初赛中杀出,带着各自的机器人作品来到杭州滨江。

7个赛道、9个竞赛方向,外加人形机器人专项赛,这里摆满了各种“脑洞”:有给猕猴桃“做B超”的,有给颅脑做急救手术的,有钻进百米煤仓建图的,还有打算上天抓太空垃圾的。

太空天线变“折叠伞”、机器人水下“换装”

他们送机器人上天入海

选手张耀辉带来的“穹枝逐星”占了大半个展位。那是一台刚柔耦合超大口径空间反射面可控折展天线机器人,展开时口径很大,收起来却很小,像一把折叠伞。

你看这个分叉,像不像树枝往上长?”他指着结构件说,产品的灵感来自树的多级分支,展开时一级一级往外扩,承载能力和口径范围同时增加。

展位侧面贴着一张零重力实验照片:天线被吊起来,下面挂着砝码,抵消重力,模拟太空展开。“火箭整流罩空间有限,天线得先收得小小的,上去再打开。”他说,团队之前还做过仿生章鱼八爪手的空间抓捕手,吸盘加柔性肌肉,用来抓太空碎片。

“我们的创新点主要在结构,比如传统的天线机器人,卫星只能搭载3到4个,使用了我们这个结构后能放8到9个,大大提升了空间利用率。”

如果说张耀辉的机器人是要飞向太空,冯睿的则要扎进深海。

他站在一台“鱼雷”模样的设备前,手指着中间那个接口:“核心就是这个连接机构,让水下机器人不用上岸就能换舱段、换功能。”

“第一版方案拿出来的时候,效果不太理想。”冯睿说,他们制作的是面向深远海长周期作业AUV的快速换装模块化接口,当时只做了简单设计和测试,没做完整验证,装上之后发现扭矩不够,连接不稳定,很容易自己断开。

初赛以后,团队熬了很多夜,把方案推倒重来,增加了电磁铁数量,加了引导装置来提供扭矩。“现在这一版比第一版稳定多了,但水下测试做得少,完成度还不够,我们还在继续改。”他身后屏幕循环播放水下对接视频,蓝色水光里,两个舱段缓缓靠近、锁紧。

给猕猴桃做B超,替鸭农捡蛋

他们让机器人弯腰干活

天上飞的、水里游的之外,连廊另一头还有一群“接地气”的机器人,它们要对付的是果园和鸭舍等场景的琐碎活。

一对参赛情侣站在猕猴桃采检分级一体化机器人前,刘焱华主讲,男友吴紫缙在旁边递果子、配合演示。

刘焱华把超声探头贴上一颗猕猴桃:“猕猴桃表面看不出熟没熟,苹果会变红,它不会。传统办法是人工捏,或者摘下来送实验室做破坏性检测,滞后,而且不可逆。”

他们想把超声技术用到树上检测,先判断成熟度,再指导采摘和分级。“我们把果子的熟度分成三级,在实验室测试条件下,准确度能到95%左右。”

两人从研一各自参赛没拿好成绩,到研二组队杀进决赛,中间没少起争执。“之前因为一个参数,谁也不让谁。”女生说着笑了一下,“但吵完还得一起调整,离自己满意还远着呢。”

猕猴桃采摘讲究“看准了再摘”,捡蛋机器人拼的则是“快而稳”。

选手黄泽宇盯准的是鸭舍这个场景,“鸭舍地面湿滑,普通轮子不好走。因此我们的机器人用的是麦克纳姆轮,可以横向移动。”

他指了指机器人的柔性硅胶夹爪,“三个爪,抓起蛋来不伤壳,识别好蛋坏蛋后分拣收集。目标是一小时捡600颗左右,目前已经能基本实现。”

进颅脑,下煤仓

他们派机器人闯险地

田间的活考验耐心,有些场景考验的却是胆量和精度。

王佳鹏是“护颅急先锋”小队的领队,他带领的团队带来的是面向灾害现场的颅脑双臂手术机器人系统。

这个系统致力于让机器人配合普外科医生完成开颅急救,甚至能实现远程操作。

“地震、泥石流现场,颅脑损伤致死致残率很高,黄金抢救期短,但现场往往没有神经外科医生。”王佳鹏说。

难点在于精度。“颅脑不像膝关节等,颅脑手术,差毫米,带来的可能就是不可逆损伤。”

团队钻研这个项目两年多,实物调试一年多,最忙的时候两班倒:前半夜一组同学调,后半夜另一组接上,干到凌晨五六点。

虽然离真正落地还有两到三年的时间,但王佳鹏对项目前景充满信心。他说,“以前的神外手术机器人更多是定位辅助,我们这套设备想实现的是真正意义上的自主化,相当于给手术配了个专业的跟台医生。”

同样跟“危险”打交道的,还有那台煤仓探测机器人。设备被绳子吊着,模拟下放,防爆外壳近50斤。

选手李志强介绍,百米煤仓里瓦斯、高温、粉尘、变形钢筋交织,过去靠人吊下去看,危险极大。“传统方式要二三十人忙很久,我们这套放下去就能建图、测多气体参数,人在井口用平板操作,五到十分钟就能完成一轮探测。”

创新要宽、场景要真

十年后最出圈的机器人长什么样?

特种机器人赛道评委侯人鸾转了一上午,印象最深的是两个方向:一是核工业检测、高危场景焊接等国家战略需求类项目,二是垂直领域切口很小的实用作品,比如煤仓作业机器人。她说,这些作品不是概念,能看出选手对真实需求的理解。

医疗康复机器人赛道评委陆建峰说,脑机接口加外骨骼、柔性微创等方向比较集中,“创新面还可以更宽”。他表示,关键技术验证了,落到真实场景,还有不少现实问题要解决。

侯人鸾认为,大赛的意义正在于此——逼着学生走出实验室,面对真问题,也逼着团队学会分工协作、项目管理。“我们看到的作品都是团队合作的成果,本次比赛对于学生们来说是个很好的实践场。”

十年后最出圈的机器人长什么样?“像手机一样普遍”“偏可爱一点的陪伴型”“不一定是人形,可能在某个垂直领域先被看见”......选手们给出的答案各不相同,但没人觉得那是遥不可及的事。

连廊里,展板一字排开。机器人专项赛同步开展,不少选手还蹲在地上调设备,额头上冒汗。

323支队伍,323个还没完全“长大”的机器人,它们有脾气,会崩溃,但在场的人都相信,他们也会在一次次推倒重来里慢慢变得靠谱。

责任编辑:郭迪
审核:谢俊 边晓丹
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