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从“图纸幻梦”到“机械铠甲”：00后学子锻造外骨骼机器人的逐梦之旅
在贵州装备制造职业学院实验室里，精密的操作指令在设备运行发出的细微嗡鸣声中，有条不紊地执行着。
“抬臂、弯腰、负重……”一连串复杂动作指令，在外骨骼机器人系统的默契配合下，精准无误地完成。这款黑色的辅助型外骨骼装置，凭借其出色的动态响应性能，让搬运60公斤重物的任务变得轻而易举。
而这，是该校“智械强驱”科研团队——一群朝气蓬勃的00后学生，历经近两年时间的潜心钻研与反复改进所斩获的成果。
灵感在观察中萌芽。2023年，该校数控技术专业的学生郑杰航在消防队进行实践参观时，注意到消防员们频繁地进行举重操作，这种高强度的作业极易导致他们腰背和肩颈受伤。这一发现，如同星星之火，点燃了他心中用机械设备减轻人工劳动强度的想法。
返校后，郑杰航迅速联合不同专业的同学，组建起了一支创新团队，并明确了分工：机械设计方向的同学负责总体结构规划，电气自动化方向的同学专注于动力系统开发，软件工程方向的同学则承担人机交互平台的搭建工作。团队将项目命名为“智械强驱”，寓意着“利用智能装备增强人力效能”。
项目起步之初，困难如潮水般涌来。第一台原型机是由3D打印件拼凑而成，由于关节不够坚固，在做弯腰动作时常常断裂。“那段日子，我们好几次对着散落一地的零件发呆，感到无比沮丧。”队员何奎回忆起那段艰难时光，仍记忆犹新。关键时刻，导师饶应明的一番话为大家指明了方向：“工业设计既要有新颖独特的想法，也要充分考虑技术实现的可行性。”
带着这一理念，团队展开了系统而深入的研究。他们通过系统化地梳理文献、深入调研搬运行业以及广泛收集省内机械制造企业的技术反馈，将研究焦点聚焦在“动能回收与人体运动协调性”这一关键议题上。利用全身标记点定位技术，团队构建了一个包含300余例动作样本的数据集，涵盖了弯腰、直立、步行等典型姿态。在实验室里，成员们对传感器参数配置进行了无数次调试，仅关节阻尼系数就经历了47次迭代改进，每一次改进都凝聚着他们的智慧和汗水。
功夫不负有心人。2023年5月，第2代样机顺利通过了性能检测。其整机重量被严格控制在8千克以内，负载能力较传统机型提升了80%，续航时间达到了6 - 8小时，成本更是比同类产品低了约40%。
这些突破性的成果，得益于设计团队的巧妙构思：在结构优化中加入了碳纤维材料，部分力臂采用碳纤维进行轻量化设计，有效改善了重量分布效率。目前，该成果已获得三项实用新型专利授权和三项软件著作权，当地消防救援支队也对这项技术表现出了浓厚的兴趣，正积极与团队商谈合作事宜。
“比起科研成果，敢于把想法付诸行动的精神更加难能可贵。”导师饶应明感慨地说。这群平均年龄仅20岁的青年学子，用扳手和代码书写着属于他们的别样青春篇章。他们自主研发的外骨骼机器人，不仅搭建起了机械工程与人体机能之间的桥梁，更彰显出职业院校学生服务产业、回报社会的责任担当与使命情怀。
贵州日报天眼新闻记者 赵飞羽
编辑 何涛
二审 杨韬
三审 周文君
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快照生成时间：2025-07-20 05:45:01
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