学科均分95,世界盛名高校抢着要以此爱好大象的黄金时代有个酷酷的主张

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清华女生研制会取玩具的“象鼻子”

清华女生研制会取玩具的“象鼻子”

毕业季,宁波诺丁汉大学电气工程及其自动化专业的初晓收到了帝国理工学院、多伦多大学、美国南加州大学和纽约大学的录取通知书,都是世界级名校。

来源:北京晚报 2014-12-23 张航

来源:北京晚报 2014-12-23 张航

这个学科均分95分的男孩,秘诀是什么?

  不少人都见过大象,它最显著的特征就是有一只长长的鼻子。这只鼻子非常灵活,可以轻松地卷起一捆草料放进嘴里,也可以卷起游客让他们发出尖叫。夏日里蚊虫多,大象鼻子还能向后挥动,配合蒲扇般的大耳朵,驱赶蚊虫叮咬。

  不少人都见过大象,它最显著的特征就是有一只长长的鼻子。这只鼻子非常灵活,可以轻松地卷起一捆草料放进嘴里,也可以卷起游客让他们发出尖叫。夏日里蚊虫多,大象鼻子还能向后挥动,配合蒲扇般的大耳朵,驱赶蚊虫叮咬。

初晓在申请书的个人陈述里,他向招生官讲述了一个大胆的构想——要做一个仿生象鼻,用于地震救援。

  近年来随着仿生学科的发展,越来越多科学家开始基于象鼻的功能开发各种机器人手臂。但这些“手”大多体积庞大且价格昂贵,难以走入寻常人家。来自清华大学的本科生杨韵芳,创新地设计出了“多自由度柔性仿象鼻机械臂”,它有弹性骨架、人工皮肤,可以柔性弯曲,体积、成本也大大降低。这只智能机械手臂今年在清华大学第32届“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛中获得了特等奖,并已经申请了专利。或许在不久的将来,无论我们厨房烹饪还是居家清洁,“象鼻子”都会成为我们的好帮手。

  近年来随着仿生学科的发展,越来越多科学家开始基于象鼻的功能开发各种机器人手臂。但这些“手”大多体积庞大且价格昂贵,难以走入寻常人家。来自清华大学的本科生杨韵芳,创新地设计出了“多自由度柔性仿象鼻机械臂”,它有弹性骨架、人工皮肤,可以柔性弯曲,体积、成本也大大降低。这只智能机械手臂今年在清华大学第32届“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛中获得了特等奖,并已经申请了专利。或许在不久的将来,无论我们厨房烹饪还是居家清洁,“象鼻子”都会成为我们的好帮手。

初晓出生于河北唐山,虽然没有亲生经历,但时常听长辈讲起几十年前那次惨痛的地质灾害。这是他这个设想的初衷。

创意缘起:想当“章鱼博士”长出“小胳膊”

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加上他从小喜欢大象,小时候电视里只要出现大象,他就会看得津津有味。初晓说,读高中后学习了更多数学物理方面的知识,对大象的喜欢愈发强烈。

  2012年,杨韵芳进入清华大学机械工程系就读。在城区面积最大的校园里念书,清华学生经常需要骑自行车奔波于宿舍、教室、实验室之间。课间时间短,更是匆忙。“有一阵课程密集,转教室时经常手忙脚乱,掉手机,掉课本。”杨韵芳笑道,当时自己心情不爽,就琢磨着要做一个“小胳膊”。

  2012年,杨韵芳进入清华大学机械工程系就读。在城区面积最大的校园里念书,清华学生经常需要骑自行车奔波于宿舍、教室、实验室之间。课间时间短,更是匆忙。“有一阵课程密集,转教室时经常手忙脚乱,掉手机,掉课本。”杨韵芳笑道,当时自己心情不爽,就琢磨着要做一个“小胳膊”。

“大象不仅聪明,智商相当于5岁小孩,它的鼻子也很神奇。”初晓说,象鼻几乎完全由肌肉构成,没有支撑的骨骼结构。象鼻既能轻易捡起地上的小石子,又可以作为一根软管帮大象喝水。

mg游戏官网,  装在肩膀上的“小胳膊”,这是电影《蜘蛛侠》里“章鱼博士”的形象。杨韵芳说自己就想有一套“章鱼博士”那样的设备,可以放在肩膀上帮自己拿手机、拿资料,“骑车接电话,我脑子一想,电话就通,多方便。”杨韵芳并不是天马行空的想象,她的导师一直在做机械手领域的研究。在学习中,杨韵芳早已对仿生机器人产生了浓厚的兴趣。

  装在肩膀上的“小胳膊”,这是电影《蜘蛛侠》里“章鱼博士”的形象。杨韵芳说自己就想有一套“章鱼博士”那样的设备,可以放在肩膀上帮自己拿手机、拿资料,“骑车接电话,我脑子一想,电话就通,多方便。”杨韵芳并不是天马行空的想象,她的导师一直在做机械手领域的研究。在学习中,杨韵芳早已对仿生机器人产生了浓厚的兴趣。

“大象的鼻子上集成了10万块肌肉,而人体一共才只有639块肌肉。象鼻肌肉群巧妙地排列加上复杂的神经网络,让它可以举起300多公斤的物体,而且运转自如,完成一些很精细的动作。大象的鼻子还可以利用自身的柔性,以小曲率曲线包裹住目标物体,从而减少被抓物体的损伤。”初晓得出结论,象鼻可能是世界上最好的机械臂。

  2013年11月,清华大学第32届“挑战杯”竞赛启动报名。正读大二的她把自己的报名参赛想法和导师进行了交流,创意得到了导师的支持,“那天和老师聊了无数的想法,身上装四五个胳膊啦,可以拿各种东西和你对话啦,我还记得凌晨回寝室的兴奋,发状态胡言乱语说‘科学真奇妙’。”杨韵芳笑道。

  2013年11月,清华大学第32届“挑战杯”竞赛启动报名。正读大二的她把自己的报名参赛想法和导师进行了交流,创意得到了导师的支持,“那天和老师聊了无数的想法,身上装四五个胳膊啦,可以拿各种东西和你对话啦,我还记得凌晨回寝室的兴奋,发状态胡言乱语说‘科学真奇妙’。”杨韵芳笑道。

他想,如果能造出一种仿生象鼻用于地震救援,就可以大大提高救援效率,救援人员也不需直面危险。

创意设计:三根柔性杆组成“人工肌肉”

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要做仿生机械臂,需要学好电子设计和编程控制,因此初晓对这方面的学习最为用心。

  完成了报名,杨韵芳就投入了研究。经过调查,她发现国外不少大公司已经研发出了类似“象鼻”那样的柔性机械臂,这些机械臂的灵活性、承载力还非常出色。但缺点也显而易见:一是体积很大,二是价格昂贵,“大多是应用在工厂生产,或者医院的手术室里,肯定不是我一个大学生能买得起的,即使买了也装不上肩膀,太沉。”她笑着说。

  完成了报名,杨韵芳就投入了研究。经过调查,她发现国外不少大公司已经研发出了类似“象鼻”那样的柔性机械臂,这些机械臂的灵活性、承载力还非常出色。但缺点也显而易见:一是体积很大,二是价格昂贵,“大多是应用在工厂生产,或者医院的手术室里,肯定不是我一个大学生能买得起的,即使买了也装不上肩膀,太沉。”她笑着说。

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