本文轉自：長江日報

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長江日報大武漢客戶端2月7日訊（記者鄧小龍）《流浪地球2》大火，電影里的不少角色、形象也受到熱捧，其中就包括機械狗“笨笨”。近日，湖北工業大學碩士研究生周航就在電腦上復刻出了“笨笨”的三維模型，并為其編制了程序，使其能實現智能識別、動態抓取、自主導航等功能，可以作為日常生活中的“服務機器人”。

周航制作的三維設計圖。

在電影中，“笨笨”全稱為“多功能全地形智能運輸平臺”，英文縮寫為DOG System，擁有在外太空、海底等極端環境下運輸、勘測、躲避的功能。“第一眼看到宣傳海報時，我就覺得很親切。”周航告訴記者，盡管“笨笨”是科幻電影中出現的角色，但對其進行優化后就能用于服務普通人的日常生活。這也正是他的研究方向——輪式移動機器人。

7日上午，周航通過電腦向記者展示了他設計的“笨笨”。從外觀上看，與電影中的形象十分相似。在演示中，周航為“笨笨”設定了一組起點和終點，“笨笨”出發后自主設計路線，途中的固定障礙、移動障礙全部識別并避開，最后順利到達終點。周航解釋說，目前是在ROS/Gazebo中完成了實物仿真實驗，這是一款被國際學者所認可的機器人權威仿真軟件，能真實模擬出實際實驗環境。“也就是說，模擬出來的效果和組裝出來的實物幾乎是一模一樣的。”

周航演示他設計的“笨笨”。記者鄧小龍 攝

周航介紹，這是一臺“足式移動機器人”，自由度較高，當行走在平坦路面時，4個麥克納姆輪同時工作，可實現全方位移動；當行走在崎嶇路面時，可切換至四足形態行走；在其上方是兩只可折疊的機械手臂，并在末端配有機械抓手，此結構也讓“笨笨”具備了一定“動手能力”。此外，周航也按照電影還原了“笨笨”的可旋轉頭部，一面是攝像頭，一面是顯示屏。在外觀設計完成后，周航花了3個通宵為“笨笨”設計程序，目前已完成移動機器人底盤的運動控制、深度相機的智能識別、機械手臂的動態抓取、動態環境下的自主導航、復雜環境下的自主建圖以及自動歸位充電等算法的設計。

周航制作的三維設計圖。

“在太空里工作的‘笨笨’，其實是可以走進家庭的。”周航說，按照他的設計，這款“笨笨”不僅可以實現掃地機器人的掃拖一體、自動避障、自動歸位充電等功能，還因其具有機械臂和機械手，可以實現一些輕量的物品搬運，例如送藥、送水等。看到電影里的“笨笨”會因害怕縮成一團，周航同樣為其設計了折疊功能，可以裝進盒子里便于攜帶和保管。

周航告訴記者，由于當前還缺少一些硬件設備，例如大扭矩小體積的無刷驅動電機、深度攝像頭、多線激光雷達、關機電機等，暫時無法進行實物的組裝。如果能得到資金支持，這款“笨笨”可在兩周內量產交付。

周航是湖北工業大學機械工程學院2021級碩士研究生，師從許萬教授。僅在2022年，他就圍繞研究方向輪式移動機器人領域申請國家發明專利十余項。從小就對機械感興趣的他，上大學后選擇了機械工程專業，還自學了機器人編程等課程，經常自己動手解決生活中的“懶人式”需求。他說，今后希望從事嵌入式開發等相關工作，為智能家居等電子設備開發程序，解決人們生活中的實際需求。

【編輯：趙可】

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關鍵詞： 移動機器人 長江日報 碩士研究生