媒体报道
南方都市报:为蝗虫定制背包,深圳90后开发首个具跳跃能力生物机器人
发布时间:2023-02-22 10:19:54 1950

2月20日,共青团广东省委员会公布2022年“广东向上向善好青年”名单,全省100名优秀青年获此称号,4名深圳师生榜上有名,哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院李曜副教授获此殊荣。李曜聚焦生物机器人系统研究,实现微型生物机器人高效率、高精度、多模态运动控制,为灾后搜救提供了重要帮手。

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李曜副教授在指导学生。

从事生物机器人与微型系统研究与开发

据了解,李曜此次获评类别为“创新创业好青年”,该类别旨在表彰富有开拓精神,勇于创新创造,积极追求卓越,在科学发明、技术创新、节能创效、创意开发或带动就业创业等方面取得优秀成果,为推动改革发展作出突出贡献的杰出青年。

获此殊荣的李曜是一名“90后”,他本科就读于华中科技大学机械类启明创新班,正是这段经历在他心中埋下了科技创新的种子。之后,他申请到了新加坡政府奖学金,在南洋理工大学攻读博士学位,从事生物机器人与微型系统的研究与开发工作,这也开启了他的漫漫科研路。

为蝗虫定制电子背包实现远程跳跃控制

2018年,李曜加入哈工大(深圳),开启了立德树人、科研攻关的新征程。李曜说,微型跳跃机器人领域长期存在着微致动器驱控困难、落地稳定性不足等难题,但他没有直接针对这些问题去解决,而是创新性地开发出基于蝗虫后足的生物驱动器,利用多肌肉电刺激时序配合的方法成功触发了后足肌肉“共收缩”,该过程即为蝗虫高性能跳跃的关键。

在此基础上,李曜为蝗虫定制了小型电子背包,将其开发为微型跳跃机器人,实现了远程跳跃控制。该机器人为世界上首个具有跳跃能力的生物机器人,具有驱动性能高、落地可靠性好的特点。该成果在机器人学顶级期刊《IEEE Transactions on Robotics》上发表。

实现生物机器人飞行轨迹反馈控制

此外,李曜将创新思维应用在生物机器人飞行控制研究中,开发了基于甲虫的微型飞行机器人,通过侵入式电极准确连接甲虫的多块飞行肌肉,包括前上侧肌、后上侧肌、第三翅腋肌等,以不同的肌肉电刺激信号实现对甲虫扑翼轨迹的控制,从而达到调节飞行空气动力的效果,首次实现生物机器人飞行轨迹反馈控制。

他的研究成果多次发表在机器人学顶级期刊《IEEE Transactions on Robotics》与《Soft Robotics》,受到了央视、美国福克斯新闻台、英国BBC新闻台、新加坡海峡新闻亚洲台等国内外知名媒体的关注。

重视学生创新能力的培养

在科研上一路“闯关”的李曜,心中一直有一个最坚定的愿望,那就是把这种勇于攻关的精神传承下去,培养更多创新型科技人才。在学生培养过程中,他非常重视创新能力的培养,鼓励年轻的同学们将科研创新成果转化为学科竞赛作品。他两次指导学生参加中国研究生机器人创新设计大赛,参赛作品“具有轨迹跟踪与视觉避障功能的生物机器人”获得全国一等奖,参赛作品“一种微型可控跳跃机器人”获得全国二等奖。

李曜说,荣获“广东向上向善好青年”这一称号,对他来说既是莫大鼓舞,更是全新起点。今后,他将继续发挥科研创新精神,利用生物机器人的高机动、长续航、大负载的特点,探索生物机器人在环境侦察任务中的应用,在灾后搜救、环境探测、反恐侦察等领域发挥生物机器人的更大效用,为经济社会发展作出更大的贡献,以实际行动践行青年风采与青年担当。