大学生云报6月27日讯 （通讯员 成鑫森 郭宇航 王逸萱）在航天工程大学智能制造实验室，"拓疆者"学生创新团队的六足仿生机器人正进行动态演示：随着《星辰大海》》电子乐响起，机器人18个关节精准联动，先后完成交叉步平移、波浪形起伏和定点旋转动作，灵活度堪比节肢动物的生物运动。这支由成鑫森、郭宇航、王逸萱三名本科生组成的团队，历时八个月攻克了多自由度协同控制关键技术。

核心技术创新突破

"传统六足机器人存在动作迟滞问题，我们重新设计了整个运动逻辑。"项目负责人成鑫森介绍说。团队创新采用分布式控制架构，将运动规划模块与执行机构解耦，使信号处理效率提升30%。

硬件组负责人郭宇航展示了自主研发的传感系统：通过将陀螺仪模块嵌入机器人足端，配合四层PCB主板上集成的信号处理芯片，实现了每毫秒500次的实时姿态反馈。"这套系统能让机器人感知地面细微变化，"他指着示波器上的波形图解释，“在5°倾斜表面仍能保持重心稳定。”

图1 机器人足部结构

编程组王逸萱带领成员开发的双线程控制系统是最大亮点。"我们在Keil5环境下编写了运动规划核心算法，主线程处理路径指令，子线程监控关节状态。"她调出代码界面演示，系统可实时补偿单个舵机0.5°以内的偏差。经过76次步态迭代测试，最终实现每秒3步的流畅行走，步长误差控制在±1.2mm。

图2 STM32F407 控制板

精密硬件攻坚纪实

在实验室的工作台上，摆放着第三代舵机原型件。团队摒弃传统塑胶齿轮，采用7075航空铝切削成型齿轮组，配合磁编码器的闭环控制，使关节转角精度达到0.2°。运动控制主板的设计更是历经波折。首版PCB因信号串扰导致舵机抖动，团队成员通宵飞线调试，用频谱分析仪逐点排查干扰源。"我们在信号层加入蛇形走线隔离方案，"成鑫森指着主板上的特殊纹路，“最终将电磁干扰降低到23dBμV/m，完全满足工业标准。”

拓展多元应用场景

在搭建的模拟测试场内，这台重4.3kg的六足机器人展示了强大适应性：既能以"三角步态"穿越碎石堆，又能切换"波浪模式"通过狭窄管道。通过手机APP预设的8种步态组合，还可实现爬坡、载物等复合功能。

图3 六足机器整体结构

目前，该团队正与某智能装备企业开展产学研合作，着力开发适用于复杂地形的巡检机器人型号。他们的技术方案已为三家科技公司提供算法支持，相关成果获得2023年全国大学生机械创新设计大赛一等奖。这支年轻的创新队伍，正在智能移动机器人领域踏出坚实的足迹。

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审定：肖艳    责编：陈晓红 + 投诉举报