南航“凌家軍”
來(lái)源： 南京發(fā)布
2025-05-23 15:16:00
在南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院
一間略顯神秘的實(shí)驗(yàn)室里
燈光柔和地灑落在
一排形態(tài)各異的機(jī)器人身上
“凌影”空壁跨域飛行機(jī)器人，兼具空中飛行、壁面附著爬行能力，突破飛—爬轉(zhuǎn)換控制難題。
“凌聚”空地兩棲機(jī)器人，兼具空中飛行和地面爬行能力，能夠在狹小封閉空間自主飛行。
“凌波”空水跨介質(zhì)飛行器，能夠?qū)崿F(xiàn)空中飛行、水下潛航及空—水介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過(guò)渡。
它們是由機(jī)電學(xué)院吉愛(ài)紅老師
帶領(lǐng)學(xué)生精心打造的
多運(yùn)動(dòng)模態(tài)的仿生飛行器（機(jī)器人）
被形象地喻為“凌家軍”
近日，“凌家軍”不僅受到國(guó)內(nèi)外同行及媒體的高度關(guān)注，且已從多個(gè)場(chǎng)所“班師回朝”。
承載著機(jī)械的嚴(yán)謹(jǐn)、仿生的靈動(dòng)以及對(duì)智能濟(jì)世的愿景，“凌家軍”將從這里陸續(xù)出師，奔赴更多的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。
機(jī)械打底
給機(jī)器人裝上“鋼鐵骨架”
機(jī)械工程的精密性，是“凌家軍”誕生的沃土。團(tuán)隊(duì)以機(jī)械設(shè)計(jì)理論為指引，對(duì)每一款機(jī)器人精雕細(xì)琢：從“凌聚”空—地兩棲機(jī)器人的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，到“凌影”空—壁跨域飛行機(jī)器人的負(fù)載測(cè)試，團(tuán)隊(duì)圍繞機(jī)械動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等學(xué)科知識(shí)，通過(guò)仿真模擬、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證反復(fù)打磨細(xì)節(jié)。
在指導(dǎo)學(xué)生時(shí)，吉愛(ài)紅尤為注重機(jī)械基礎(chǔ)培養(yǎng)，“機(jī)械是機(jī)器人的骨骼，唯有骨骼強(qiáng)健，方能支撐起復(fù)雜的功能體系?！彼麕ьI(lǐng)學(xué)生深入鉆研機(jī)械制造工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，在實(shí)踐中錘煉學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的理解與應(yīng)用能力。這種對(duì)機(jī)械學(xué)科的深耕，讓“凌家軍”機(jī)器人具備了剛健的“體魄”，為后續(xù)創(chuàng)新突破奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
仿生開(kāi)掛
讓機(jī)器人“偷師”大自然
向大自然學(xué)習(xí)，是“凌家軍”研發(fā)的創(chuàng)新密鑰。吉愛(ài)紅帶領(lǐng)學(xué)生將仿生理念融入研發(fā)，讓機(jī)器人擁有“向生物取經(jīng)”的智慧。觀察鳥(niǎo)類(lèi)入水瞬間的姿態(tài)，為“凌波”空—水跨介質(zhì)飛行器破解跨介質(zhì)運(yùn)動(dòng)難題提供了靈感；研究昆蟲(chóng)在空中飛行和壁面攀爬機(jī)制，助力“凌影”實(shí)現(xiàn)高效壁面附著……團(tuán)隊(duì)深入剖析生物運(yùn)動(dòng)機(jī)理，將自然界的精妙設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為工程方案。
在仿生研究中，吉愛(ài)紅鼓勵(lì)學(xué)生化身“自然觀察者”，組織開(kāi)展仿生學(xué)工作坊，引導(dǎo)學(xué)生從生物特性中提煉創(chuàng)新點(diǎn)?！胺律粌H是模仿外形，更是對(duì)生物功能機(jī)制的深度解碼?！痹谒膯l(fā)下，學(xué)生們學(xué)會(huì)用工程思維解讀自然奧秘，讓“凌家軍”機(jī)器人兼具機(jī)械的理性與生物的靈動(dòng)，在跨介質(zhì)、跨域作業(yè)中展現(xiàn)出超越傳統(tǒng)機(jī)器人的適應(yīng)性。
智能濟(jì)世
讓機(jī)器人奔赴多元一線
吉愛(ài)紅團(tuán)隊(duì)打造“凌家軍”，旨在讓機(jī)器人成為服務(wù)人類(lèi)、探索未知的智能伙伴。在研發(fā)過(guò)程中，他引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)的社會(huì)價(jià)值。例如，“凌聚”在應(yīng)急救援場(chǎng)景的應(yīng)用中，致力于提升災(zāi)害響應(yīng)效率。
憑借獨(dú)特的飛行與爬行能力，“凌聚”于2024年深入中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所的核聚變實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)部進(jìn)行巡檢，為關(guān)鍵設(shè)施維護(hù)提供了數(shù)據(jù)支持。利用跨域作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，團(tuán)隊(duì)與江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院合作，“凌影”于2025年應(yīng)用于大型起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)等工作，高效完成高空結(jié)構(gòu)件的探傷與監(jiān)測(cè)，提升工業(yè)檢測(cè)的安全性與效率。
未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將致力于“讓機(jī)器人更智能、更實(shí)用”，實(shí)現(xiàn)樣機(jī)迭代，突破更多“卡脖子”技術(shù)，讓“凌家軍”在“科技為民”“科技報(bào)國(guó)”更廣闊的舞臺(tái)上大顯身手。
“凌影”將在低空?qǐng)鼍坝糜诖笮脱b置的檢測(cè)與維修；“凌聚”有望用于地鐵、隧道、山洞等空間的檢測(cè)與運(yùn)維；“凌波”也將隨時(shí)待命于橫跨水空介質(zhì)的大型裝置巡檢、運(yùn)維以及水下監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景。
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