这款由本科生独立研发的双形态仿生机器人,以摩洛哥后翻蜘蛛为蓝本,实现实时变形、自主平衡与空陆协同,用机械重构替代堆砌电机,在碎石坡道与平路间切换耗能降低47%,为农业勘探等真实场景提供轻量化、可开源的移动平台。
智能速览
采用前后足弹动协同+侧足重力驱动实现主动翻滚,非被动滚动,启动能耗降低63%
蜘蛛形态支持三角步态,可越障高度达12cm;轮形态坡道零耗能自由滚降,平路续航提升2.8倍
集成磁吸式微型无人机起降平台,解决小无人机续航短、单独作业受限问题
搭载众灵科技多合一控制板,兼容Arduino/STM32/ESP32/树莓派Pico,支持传感器、机械臂等二次开发
已获2025年中国大学生机械工程创新创意大赛一等奖,全部模型、电控与代码计划开源
精华内容
当山地果园与丘陵勘探现场同时存在碎石斜坡与长距离土路,传统轮式或足式机器人均陷入性能悖论——要么卡在砾石里,要么在平路上徒耗电力。这款原型机用结构可重构破题。
仿生本源
设计严格参照摩洛哥后翻蜘蛛(Cebrennus villosus)生物特性,其天然具备后翻滚逃生能力。机器人复刻其六足布局:前足主控变形收拢,后足提供弹动初速,两侧中足承担姿态支撑与重心调节。实测表明,该构型在15°碎石坡上静态抓地力达2.3N,较同尺寸轮腿混合结构提升39%,且无地面电机裸露,避免灌木缠绕与砂砾卡滞。
双模切换
蜘蛛形态采用交替三足步态(Alternating Tripod Gait),完成前进、后退、横移及高抬腿越障,实测可稳定跨越12cm高门槛;变形过程耗时1.8秒:先抬后足→侧足撑起躯干→前足内收团轮→锁紧关节。轮形态下,仅靠后足单次弹动即可触发连续翻滚,坡道滚降全程零电机供电,平路匀速滚动功耗仅0.86W,比同尺寸六足机器人巡航功耗低71%。
空陆协同
机体顶部嵌入磁吸式无人机起降平台,子机与母机通过钕铁硼强磁阵列连接,滚动中脱落率0%。实测显示:母机拱起至35°角后,电磁脱扣机构瞬时释放子机,无人机0.4秒内完成离机加速;返航时,子机悬停距母机顶部8cm处自动校准,磁吸捕获成功率100%。该设计使单次任务覆盖半径从地面120m扩展至空中450m,有效解决小型无人机30分钟续航限制。
容错与拓展
内置加速度计+陀螺仪闭环系统,轮形态滚动方向偏差>7°时自动刹停,响应延迟<120ms;遭遇颠倒状态可触发自救协议:先侧足撑地→前足探查→后足蹬地翻正,全程平均耗时2.3秒。配套众灵科技控制板支持5V/3.3V双逻辑电平,已验证接入OV2640摄像头、VL53L0X激光测距与MG996R机械臂,科研场景下新增功能开发周期压缩至48小时内。
它不是炫技的实验室标本,而是从南方山地果园到北方丘陵勘探现场痛点中长出来的解决方案。当前版本虽为本科阶段原型,但结构鲁棒性、能源效率与开源友好度已具备工程迁移基础。当更多开发者加入迭代,这种‘机械增效’思路能否重塑野外机器人的设计范式?值得持续观察。
关键评论
B站能发语音了!BV1taCbBKE9X
T秒出动!
求求多看几分钟,一定让各位眼前一亮
感觉很适合灾区搜救