超冗余绳驱机器人、儿童下肢康复辅助……未来卓越工程师们PK“脑洞”

记者傅文婧5月26日报道:来自国内数十所高校的莘莘学子5月26日同聚上海交通大学,在中国机械行业卓越工程师教育联盟第四届“恒星杯”毕业设计大赛上,用精妙的机械设计作品为自己本科四年的学习生活献上异彩纷呈的青春盛宴。

超冗余绳驱机器人、儿童下肢康复辅助……未来卓越工程师们PK“脑洞”

来自中国机械行业卓越工程师教育联盟的26所高校同道、50余位企业嘉宾与项目指导教师共同参。本届赛事自2020年10月正式启动以来,得到联盟高校和企业的广泛关注和支持,来自52所高校的528个项目通过评审正式立项。经函评、线上预赛、专家评审等多环节的激烈角逐,共评选出清华大学、上海交通大学、浙江大学、西安交通大学等高校的55项作品进入决赛。

超冗余绳驱机器人、儿童下肢康复辅助……未来卓越工程师们PK“脑洞”

这55件作品在校企双导师的合作指导下,针对实际的工程问题、崭新的应用场景以及前沿的科学技术进行创新设计,综合考虑了工程需求、市场环境、法律伦理等多方面因素,完成了一项项具有独创性与适应性兼具的工程项目。参赛选手或针对定向的工程问题展开设计,或与企业合作解决实际问题,从航空发动机到微机电系统,从传统机械加工到学科交叉,呈现出百花齐放的盛景。

作为大赛的承办单位,上海交通大学机械与动力工程学院共有3个项目入选,分别是:超冗余绳驱机器人、儿童下肢运动康复辅助训练器械、动物脑机接口的快速埋植系统。

超冗余绳驱机器人、儿童下肢康复辅助……未来卓越工程师们PK“脑洞”

超冗余绳驱机器人

在地震废墟、核电站、飞机油箱等受限环境中,常常会存在狭小的空间,一般的机器人由于其结构不能深入到狭小环境中,无法胜任灾后救援、机械检修等工作。项目团队设计了一款拥有大长径比、多自由度、高灵活性的超冗余绳驱机器人,应用在核电设施等受限空间中进行检测,减少工作人员负担,降低运维成本,随着作业环境受限程度的越发复杂,超冗余机器人作为特种机器人的避障及深腔作业能力就越发突出。

超冗余绳驱机器人、儿童下肢康复辅助……未来卓越工程师们PK“脑洞”

儿童下肢运动康复辅助训练器械

针对目前脑瘫儿童下肢异常类型多样、个体差异大,以及常见治疗方法的局限性,项目团队设计了一款下肢运动康复辅助训练器械,提出了脑瘫儿童动力外骨骼病症-需求-功能-结构的多层次设计映射方法,以及基于动力外骨骼的低龄脑瘫患儿的个性化步态康复方法。团队成员与上海交通大学附属新华医院合作,以科技赋能智慧医疗,开展了医工交叉科学研究。

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动物脑机接口的快速埋植系统

脑机接口作为了解和提高人类脑功能的重要手段,已成为世界各国和科研机构的必争之地。我国作为脑科学领域起步较晚的国家,当务之急就是研发具备自主知识产权的脑机接口埋植系统。项目团队针对国内外脑机接口埋植系统存在的精度较低、耗时较长,以及手术设备自动化和集成化程度较低等问题,设计了一款集视觉定位、路径规划、自动化开颅与植入功能于一体的动物脑机接口快速埋植系统。

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