央视报道|昆虫“变身”机器人!创新成果拓宽青春赛道

科技   2024-07-30 11:31   广东  

以下内容转自—北京理工大学

全国各地高考学子填报志愿仍在继续

报考哪所大学、学习哪个专业

成为了高考学子面临的一项重要选择

如果你想学机器人专业、毕业后想创业

今天一定要跟官微君来了解下

北京理工大学机械与车辆学院

“生物智能与仿生”团队


团队长期从事半机械昆虫控制技术研究

让昆虫“变身”机器人

用科研新突破拓宽师生创业路

用智慧新成果赋能

灾害营救、智慧农业等多场景应用

近日

中央电视台《经济信息联播》

对北理工师生这项

特别的科研成果进行了报道

下面就跟随官微君一起

了解他们的科研故事吧



“昆虫”变身机器人?



大甲虫、小蜜蜂……在远程控制下,这些昆虫可以做出不同的响应动作,甚至改变行进方向。这一最新发布的“黑科技”,未来有望让昆虫“变身”成为能按指令工作的微型机器人,去执行特殊任务。

半机械昆虫机器人以昆虫为载体,通过MEMS微机电系统精确控制载体行为,实现对载体飞行、跳跃、爬行等运动能力的动态预设,进而协助完成许多复杂的任务,如灾难搜救、智慧农业等。

 

给昆虫信号之后,它会腿部抬起,自然条件下昆虫对光信号会产生一个追随行为,我们的控制其实是利用了昆虫在自然状态下产生行为响应的一个过程。


——机械与车辆学院2021级博士生余丽

过去几年研发中,他们面临的最大挑战,就是如何能将复杂的电路设计,集成到一个不到指甲盖大小的微型控制器上。

 

开发了这款只有23毫克的“控制背包”,正常蜜蜂的负重能力其实在100多毫克,相当于我们这款芯片加上我们的供电电池之后,它都不会超过100毫克。

——机械与车辆学院2021级硕士生马志云

目前该系统体积与重量仅为国际同类先进产品的20%左右,可通过红外或蓝牙方式遥控,总共申请3项专利,初步已应用在化学品泄漏检测等场景中。




做这项科研的初衷是什么?



“生物智能与仿生”团队长期从事于生物仿生研究,有开展交叉学科研究的基础与技术优势。

目前,微小型飞行器在灾难救援、智慧农业等领域具有广泛应用前景,然而其在运动灵活性以及环境适应性上还存在不足。昆虫相较于微小型飞行器具有更好的灵活性以及环境适应性。昆虫是世界上拥有最多数量与最多种类的生物群体,其活动范围分布广泛,甚至涉及沙漠、南北极、高原、热带雨林等许多极端环境,充分体现了昆虫极强的环境适应性。此外,昆虫具有出色的运动能力,包括飞行、跳跃、爬行等。因此,通过人为干预的方式调控昆虫行为,进而构建的半机械昆虫机器人将更加适应在复杂的灾后环境中开展侦察与搜救工作,可以替代人类进入更加狭小的空间中,协助救援人员更高效地的完成搜救任务,同时减少对环境的影响。

 

通过这种昆虫机器人来进入管道内部及时发现缺陷,还有自然灾害的营救以及农业领域,都有非常广的应用前景。

——北京理工大学机械与车辆学院教授 赵杰亮

凭借这一突破,团队在大学生创新创业大赛上取得优异成绩,今年临近毕业的马志云,在求职市场也顺利拿到了多家单位的录用通知。不过,他并没有接受这些工作机会,因为他现在又有了新的选择。在校园内另一侧的技术转移中心里,一家投资机构就专程找上门来,了解项目情况。

负责此次项目接洽的校方老师陈柏强介绍,北京理工大学从2016年起就专门成立起了技术转移中心,负责知识产权保护、商业模式设计、对接金融机构等各项工作。成立至今,已成功孵化出3家上市公司及50多家专精特新代表企业。目前,每天要接待一两个师生团队项目的服务,同时中心也大力鼓励师生共同创业。

“学校对我们在科研过程中产生的一些专利的转化,有很好的政策支持,为我们未来学生的创新创业提供一个很好的平台和机会。”北京理工大学机械与车辆学院教授王文中说。

“下一步是科研成果进行实质性转化的过程,希望继续把我们这个项目往前推,能走多远就走多远。”北京理工大学车辆学院应届硕士毕业生马志云说。


生物智能与仿生实验室简介

生物智能与仿生实验室隶属于北京理工大学机械与车辆学院机电科学基础部王文中教授团队,由赵杰亮教授担任实验室负责人。生物智能与仿生实验室拥有教授2人、副教授1人、在读研究生12人,长期从事半机械昆虫控制技术、航天器结构设计及其动力学、动物行为与仿生机械等研究工作,承担了水利部重大科技项目、国家重点研发计划青年科学家项目、173计划领域重点项目、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等国家级、省部级项目10余项,发表论文50余篇,授权专利30余项。曾获得第八届“互联网+”创新创业大赛国际赛道三等奖,第八届、第九届“互联网+”创新创业大赛北京赛区二等奖,北京理工大学第十九届“世纪杯”学生创意竞赛专项赛一等奖、第十八届北京理工大学“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖等荣誉。

面向未来,团队一方面将进一步结合微电子与传感器的前沿技术,实现对体型更小昆虫的行为动态预设,构建集成度更高的半机械昆虫机器人,并提升半机械昆虫自主性和智能化水平,推动半机械昆虫在灾后救援、智慧农业等多种应用场景中的实际应用;另一方面,团队将结合能量采集与能源管理技术,开发微小型能量收集系统,实现对太阳能、昆虫动能等能源的收集与转换,进一步延长半机械昆虫续航时间,提升半机械昆虫在监测、搜索、救援等实际任务执行能力与执行效率。

科技立功,强国有我

北理工人用“我之所长”

服务“社会所需”

用智慧赋能多领域发展

用创新拓宽多领域赛道


欢迎报考北京理工大学

让青春大有可为!


仿生界面及未来制造实验室
中山大学深圳校区理学园
 最新文章