摩天大楼上,模仿猿人攀爬动作的爬墙机器人吸附在玻璃幕墙上进行清洗作业;运用仿生学原理的机械螳螂,在易燃易爆的火灾环境中开展灭火工作;大型油罐表面出现金属裂纹, MRC多功能危险表面修复车在探测后自动焊接修复……
这些充满创意与科技元素的产品展示,是不是很奇妙?其实,它们都是近日在合工大宣城校区首届机械产品数字化设计大赛上,学生们奇思妙想的“杰作”。下面,就让我们一起去看个新鲜吧。
爬墙机器人:无处不能行走的“猿”
随着城市不断发展,高层、小高层等住宅、商业大楼数量日益增多,玻璃幕墙在带给都市人现代、摩登感觉的同时,如何清洗已成为一道难题。
模仿猿的攀爬动作,由主体、真空泵、传感探测、电机动力、自检等五大系统构成的爬墙机器人Crazy Ape,便是一个可以替代人在高层外墙进行各种复杂作业的“高手”。
结构设计简单,行走灵活便捷,身上的多种传感器用于对多种情况的勘察;携带360°自由旋转高清摄像头,能够勘察建筑外墙面裂缝、侦查火灾中各楼层的火情分布;通过远程探测获得信号指令,对自身状态进行实时监控……
如此厉害的爬墙机器人,是不是感觉很震撼?在Crazy Ape的设计师王腾看来,让机器人发挥的作用最大化,在各种人不宜到达的复杂情况下作业,是它的唯一使命。
灭火螳螂:勇争先锋的“消防战士”
化工厂内,一个装满化工原料的罐体突然发生爆燃,有毒气体随风飘散至四周,附近易燃易爆材料随时威胁着消防战士的生命安全……
正在此刻,几只头部呈三角形,颈部可灵活转动的“机械螳螂”闪亮登场:急速行走,步履轻快地爬上楼梯,冒着有毒浓烟进入火场内。在火灾点前,螳螂前腿在感受到火源信号后,立刻喷出碳酸氢钠干粉进行灭火。
这款名为“灭火螳螂”的机器人,其实是一款智能化的全铝合金材质仿生灭火器。设计团队成员刘冀解释,通过研究螳螂腿部的力学结构和工作原理,综合运用单片机、红外测距传感器、温度传感器,根据可燃液体、固体可燃物或贵重仪器等不同火情需要,搭配以干粉、泡沫或二氧化碳等灭火装置,使之成为火场上无所不能的“超级战士”。
多功能危险表面修复车:原油储备罐“巡检员”
某大型原油储备基地,工作人员在检测到金属材质的储油罐表面发现裂纹后,立即释放出一辆小巧轻便的机械车,通过远程遥控器开展罐体表面裂纹、掉漆修复作业。
别小看了这款机械车,它的全名叫“MRC多功能危险表面修复车”,同样也是一款能在各类危险表面自由行进、自动探测险情并处理分析,完成墙面、金属表面修复作业的“多面手”。
“它不仅能在原油罐体作业,还自带太阳能电池板,是核电站等有辐射区域替代人类工作的好帮手。”据设计团队成员赵浩然介绍,经过综合考虑,他们在爬墙原理上使用了伯努力原理的离心机,垂直墙面时利用摩擦力,水平下表面利用负压,使之吸附于墙面。“整车性能稳定、结构简单、价格便宜,具有广阔的市场空间。”
优秀产品或将走向全国参赛
看完了这几款“科幻力作”,是不是被工大学子的大胆创意和实践能力“惊呆了”?其实,这几款产品还只是合工大宣城校区首届机械产品数字化设计大赛中,涌现出的一部分优秀作品。
“机械专业是我校的传统优势学科,一直保持着旺盛的生命力。”合工大宣城校区机械工程系辅导员王腾介绍,学子在经过前2年基础理论课程后,为提升他们的创新实践能力,学校开设了此项赛事,这也是宣城校区学生参加的首届比赛。“从涌现出的作品来看,有的甚至可以考虑为其申请专利。”
据了解,对于此次比赛中选拔出的优秀作品,将被选送参加2015年全国大学生机械产品数字化设计大赛。
链接:全国大学生机械产品数字化设计大赛是经教育部高教司同意,由教育部高等学校机械学科教学指导委员会主办、国家级实验教学示范中心联席会机械学科组承办的一项高水平比赛。
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