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高中生设计“爬壁机器人” 为高空“蜘蛛人”解难

“我家住在高层建筑上，每年都会有城市‘蜘蛛人’清洗高楼的外墙，我觉得这非常危险。”怎么才能让高空作业不再使人提心吊胆呢？北京四中高二年级的耿逸芃设计的一款体积娇小、移动精确的“步足式爬壁机器人”正能做替身，为人类排忧解难。他的项目在刚刚结束的2016年全国青年科普创新实验暨作品大赛上获得了高中组亚军的好成绩。

灵感来源：机器人替代“蜘蛛人”

耿逸芃说，随着城市建筑的高度日益增加，外墙作业不仅变得困难重重，而且充满了危险。这正是他的作品“灵感”的来源：设计一种可以在壁面移动的特种机器人，可以代替人类去做一些难度大并且危险的任务，“利用机器人完成困难的高空作业，具有人类不具备的多种优势。比如，尺寸小、成本低、不存在疲惫等生理问题等。”

为了设计、制作出完美的机器人替代品，耿逸芃广泛地查阅了资料，他了解到：目前，日本、韩国、西班牙和国内的许多高校都曾展开过适合高空作业的“爬壁机器人”的研发工作，有些也已投入了使用。不过，“目前的爬壁机器人普遍存在体积庞大、行动不灵活、成本昂贵、移动不精确、吸附不稳定等缺点。”

针对这样的现状，耿逸芃认为爬壁机器人作为一种新型特种机器人，有着很广泛的发展前景，他决定研制一款体积小、吸附稳定、移动精确的步足式爬壁机器人。

作品特色：机器人墙面能滚能走

耿逸芃希望能研制出一款外形小巧、结构简单、行动灵活且具有多种行走方式的爬壁机器人，但怎样才能让机器人快速、灵活的在墙面的运动起来呢？一次在与家人下象棋时，棋子的滚落启发了他的灵感：可以让机器人在墙面翻滚起来！他设计了“三段式”结构——机器人由“吸盘足-机器人主体-吸盘足”三段构成。吸盘足的滚动可以带动机器人在墙面的运动。

然而，当机器人滚动向前时，很难把握方向和角度的变化。尤其是耿逸芃还希望机器人除了在室外的高空作业外，还能协助人们做一些室内的工作，这就更需要精确的行进方式。于是，他又设计出了第二种行进方式——“双足交替”式前进。“在主体的两端和两个吸盘足的中部各安置一个舵机，使机器人具有四个自由度，这样的设计可以使机器人精确移动到平面上任何的位置。”

“这个机器人实际上是一个高级的载具，在主体内添加不同的元件，可使其完成不同任务。”耿逸芃介绍，它同时具有完成：壁面上翻转行走；壁面上双足交替前进爬行行走；壁面上完成精确转弯、移动；强吸附能力；精确测距，通过自动计算完成任意角度面面转换……等任务的能力。此外，它的重量不超过2kg，可通过通过蓝牙或其它方式遥控工作。他希望这款机器人能在侦察、勘探、监控、反恐、壁面清洗等领域发挥作用。

来源：综合参考消息网 北京晚报