哈工大(深圳)“五彩凤凰”为2019年央视春晚喜添科技亮色

2019-02-12 10:48:39 编辑: 来源:

 2019年中央广播电视总台春节联欢晚会海内外收视观众总规模达11.73亿人,同比去年同时段观众规模提升约4200万人,整体美誉度达(网络正向评论比率)96.98%,成为近年来观众最喜欢的春晚之一。来自哈尔滨工业大学(深圳)的“五彩凤凰”仿生扑翼飞行机器人成为刷屏话题之一,为央视春晚喜添科技亮色。

“朋友一生一起走,那些日子不再有……”深圳分会场上,一首耳熟能详的《朋友》响起,40只五彩凤凰从舞台后方起飞,以优雅的姿态在舞台上空翱翔,随着旋律进入尾声,五彩凤凰陆续飞出舞台并顺利着陆,哈工大(深圳)“凤凰迎春”团队成员们激动万分,悬着的心也如凤凰般安稳落地。

由哈工大(深圳)师生团队自主研制的仿生扑翼飞行机器人“凤凰”,成为2019央视春晚的创新亮点之一。团队成员经过紧张筹备和艰苦训练,克服了时间紧、难度大、干扰多等困难,放弃假期休息、连续通宵演练,展现出“规格严格、功夫到家”的哈工大精神,更体现出开拓创新、团结奉献的深圳精神。

“凤凰”——仿生扑翼飞行机器人

仿生飞鸟“深圳智造” 首度献演国内直播舞台

扑闪的翅膀、飘扬的凤尾、逼真的造型、缤纷的颜色……这些“凤凰”振翅飞过天空,流畅地完成展翅、回旋、攀升等高难度动作,惟妙惟肖令人惊叹。舞台两侧有数十名哈工大(深圳)的师生,他们每人全神贯注地操控一只“凤凰”,深圳市民中心天空上演“凤凰来仪”的场景。

在春晚舞台上惊艳亮相的“凤凰”实为仿生扑翼机器人,由哈工大(深圳)机电工程与自动化学院徐文福教授团队自主研制,通过模仿大型鸟类的飞行方式,依靠扑动翅膀来实现飞行,是包含空气动力学、飞行力学、仿生学、结构力学、材料学、机械、电气和控制理论等多门学科知识的融合创新成果。徐文福教授介绍到,此次获邀参演央视春晚,是高校科研创新项目的全新应用与探索,助力深圳分会场突出科技、时尚、创新的城市气质,展示改革开放再出发的精彩与活力,也借“凤凰呈祥”送上喜气洋洋、欢乐吉祥的新年祝福。

据了解,哈工大(深圳)此次献演的“凤凰”,翅膀翼展长2米,每只的重量仅约670克,能抵御3-4级风正常飞行,飞行速度为每秒3-8米,是全国翼展最大、飞行时间最长、负载能力最强的扑翼飞行机器人。

历时五十天精心筹备 哈工大(深圳)师生团队艰难攻坚

台上一分钟,台下十年功。“凤凰”翩舞的背后,是哈工大(深圳)参演团队集体努力的结果。在2018年12月中旬接到演出任务后,学校领导高度重视,第一时间对相关工作进行了部署,学校各部门通力合作,全力做好各项保障工作。同时,为满足导演组对“凤凰”提出的“大、美、多”的艺术性要求,哈工大(深圳)智能机器人创新技术实验室多个技术组立即投入到“凤凰”项目中,在立足现有科研成果、保持仿生扑翼飞行机器人原有功能的基础上,对翅膀、尾翼、机架、动力组件等模块的实际制作和测试,对关键工艺进行了改进并制定了标准化的流程,为实现批量生产提供了条件。

“每天出一款样机并完成飞行测试,在不到一周的时间内‘凤凰’定型。这在扑翼飞行机器人研制方面创造了一个奇迹,正常而言,要完成结构更改、加工、测试,往往需要1个月甚至更多的时间。”主要技术负责人之一、哈工大(深圳)机电工程与自动化学院2015级博士生潘尔振介绍到。最终,经过数百次优化测试之后得以在舞台上以优雅的凤凰姿态呈现,体现了研发创新的“深圳速度”和“哈工大速度”

在央视春晚深圳分会场,哈工大(深圳)数百名师生已经奋战近一个月。 “受后台空间限制,飞手仅能在舞台大屏幕后操控‘凤凰’,视线受到严重遮挡,需要大量的训练保证飞行效果,前期在学校准备时每天调试训练近十小时,到了分会场每天从早上排练到深夜。”哈工大(深圳)机电工程与自动化学院2017级硕士研究生梁旭表示。“近一个月来排练很累,压力也不小,但没有一个人喊苦。”参演同学表示,除了担当飞手的志愿者,还有大批志愿者在学校充当后勤人员,组装“凤凰”核心部件、提供样机、维修数百只因训练损耗的样机……团队成员大多来自不同学院的本科生,他们有的改签了回家车票,有的放弃了出国交流计划,人人都铆足了劲要把“凤凰”飞好、飞漂亮。”

在春晚现场的一次次商讨

据了解,仿生飞鸟第一次走出实验室进入大众舞台,面临着大量创新挑战,为了优化设计、提升性能和表现力,团队跑遍珠三角寻访产业链配套企业;演出现场环境复杂、障碍物多、遥控信号干扰大,仿生飞鸟的飞行面临巨大挑战,团队不断想方设法解决各种难题。在现场彩排时,由于电子设备密集,“凤凰”碰到了预料之外的信号干扰,导致“凤凰”的遥控飞行很不稳定,学校实验室连夜组织攻关,多位博士通宵达旦攻克难题。正是团队成员齐心协力、刻苦攻坚,最终保障了“凤凰”顺利演出。

“凤凰迎春”团队合影留念

“凤凰”飞向何处?哈工大(深圳)科研实力引关注

“凤凰”会从春晚舞台飞向何方?据介绍,相比旋翼无人机、固定翼飞行器等常见飞行器,哈工大(深圳)研制的扑翼飞行器具有低功率消耗、长航时、用途多样等特点,在抗风能力、带载能力、巡航能力等方面均有优势,可应用于环境探测、灾害救援、机场驱鸟、军事侦察、反恐防暴等领域,具有广阔的市场前景。

“凤凰”飞上春晚大舞台不是偶然,背后是哈工大(深圳)规格严格的严谨学风和科研创新的深厚积淀。近年来,哈工大(深圳)在科研攻关、创新载体等多方面捷报频传,历年累计承担各类科研项目近3000项,发表SCI检索3600余篇,授权专利500余项。包括5个“一室两区”国家级重点实验室和3个院士平台在内的重点实验室集群等项目建设加速。相信不久之后,哈工大(深圳)将有更多科研成果走上世界舞台,为深圳市建设中国特色社会主义先行示范区做出哈工大贡献,为哈工大建设世界一流的百年强校贡献深圳力量。

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