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為國家重大專項解決關(guān)鍵元件的制造難題，運用學科前沿技術(shù)設(shè)計可變形的救災“利器”，打造遙控“攀爬高手”替代實際生產(chǎn)中的人工操作……這些運用機械學科前沿理念，解決生產(chǎn)、生活中重大實際問題的科研成果全都出自本科生之手。

昨天，由天津大學機械工程學院主辦的以“科學嚴謹，追求卓越”為主題的機械類本科畢業(yè)設(shè)計大賽決賽在天津大學舉行。來自天津、河北2省市6所高校的本科四年級學生帶著51份機械畢業(yè)設(shè)計作品同場競技。

天津大學學生董成林、劉祺通過多坐標混聯(lián)，創(chuàng)新設(shè)計出了一種具有3自由度轉(zhuǎn)頭的機器人，突破了我國在非球面光學元件加工方面的技術(shù)瓶頸。這款機器人不僅剛度高，精度好，而且工作空間極大，能夠?qū)χ睆竭_2平方公里的大口徑非球面光學元件進行精確拋光，加工后的光學元件具有超高且精確的聚光聚能功用，可為核聚變反應提供巨大能量。據(jù)設(shè)計學生透露，該設(shè)計已進入實體零部件裝備、測試階段，有望在明年投產(chǎn)并直接運用在我國相關(guān)核工程項目中。

多足變胞爬行機器人是天津大學學生甄偉鯤、呂梁、王浩威的參賽作品。他們模仿哺乳動物通過腰腿配合實現(xiàn)靈活運動的原理，在機構(gòu)中加入由4節(jié)結(jié)構(gòu)組成的“腰”，機器人運動時配以腰、腿結(jié)構(gòu)的變形，實現(xiàn)靈活、穩(wěn)定的運動。設(shè)計者之一甄偉鯤介紹說，由于采用了變胞機構(gòu)，這款機器人能伸能縮還能變形，既能并和成線性，又能伸展成“張牙舞爪”的章魚形狀，而且還能通過手機的無線遙控，在各種不規(guī)則的狹小空間里自如運動。“這種機器人將在惡劣環(huán)境下的搶險救災中大顯身手。”

天津大學學生黃磊針對風電塔筒檢測不便問題設(shè)計的爬塔機器人也受到了評委的廣泛關(guān)注。據(jù)了解，風電機塔高度一般在50米至100米之間，而且多為錐形，上細下粗。我國目前檢測塔筒頂端設(shè)備的普遍做法是，在塔筒頂端預先安置滑輪，人在地面上通過滑輪拉動繩索，將檢測裝置吊至塔筒，費時又費力。他設(shè)計的這款機器人分為3節(jié)，前兩節(jié)負責攀爬，通過履帶的伸縮，可以自如地適應攀爬過程中塔筒直徑的改變；最上方一節(jié)是具有120度水平旋轉(zhuǎn)功能的檢測機構(gòu)。如果能用在實際生產(chǎn)中，將能解放人力，實現(xiàn)塔筒檢測的完全機械化、遠程操作。