扑闪的翅膀、飘扬的凤尾、逼真的造型、缤纷的颜色……2019年,央视春晚深圳分会场的舞台上,哈工大(深圳)机电工程与自动化学院智能机器人凤凰团队研制的大型仿生扑翼机器人以凤凰的姿态惊艳亮相。

团队正在对“凤凰”进行调试
时隔4年,2023年6月15日哈尔滨工业大学站的校园上空,仿生扑翼飞行机器人“凤凰”再次飞天。成都第31届世界大学生夏季运动会火炬传递仪式的第二站,伴随着飞舞蹁跹的“凤凰”,点燃起了传递启动仪式的热烈氛围。

红星新闻记者了解到,“凤凰”背后,是一支40多人组成的深耕智能机器人的团队——哈工大(深圳)智能机器人团队。经过数十年的发展,这支团队也像“凤凰”一般,不断蜕变,日臻完善。
那么,在启动仪式开场秀中,“凤凰”是如何制造出来的?在2019年版本的基础上有何改进?为什么在该团队众多仿生扑翼飞行机器人之中,选择了“凤凰”?对此,红星新闻记者采访到了此次来到火炬传递仪式中的团队负责人——哈工大(深圳)机械工程助理教授潘尔振。
为何是“凤凰”:
与成都的太阳神鸟契合
此次火炬传递仪式中,来自哈工大(深圳)机电工程与自动化学院的6位师生共放飞了4只“凤凰”仿生扑翼机器人。这些翼展超过2米的“凤凰”,除了“颜值”惊艳,功能也十分强大,它可以伴随着乐曲,时而并排飞翔,时而变换队形,完成展翅、回旋、攀升等高难度动作。

潘尔振介绍,“凤凰”之名源于2019年央视春晚的表演,象征着“凤凰来仪”。今日,它们更是以“冰火之歌”为主题,以象征着祥瑞和谐、昭示人民美好生活,和成都城市形象标志“太阳神鸟”相契合。
红星新闻记者了解到,成都金沙遗址出土的商周太阳神鸟金饰,不过手掌大小,整体呈圆形,上面的图案分为内外两层,外层正好由4只首尾相连的飞鸟构成,朝逆时针方向飞行,一轮太阳被这4只飞鸟环绕着,令人不禁联想起“金乌负日”的美丽传说。
精益求精:
40多人团队像凤凰一样自我淬炼
“凤凰”的璀璨绚丽,来自于不断地蜕变。而对于哈工大(深圳)智能机器人团队来说,研发和表演“凤凰”的过程,更是一次次的自我磨炼。
在15日的正式表演之前,团队6人师生代表早已来到哈尔滨开启了训练。“每天上午下午都2个小时,因为活动场地有限,我们需要不断调试,以保证演出成功完成。”潘尔振是此次师生代表的教师成员,另有3位博士、1位硕士和1位工程师。

团队正在对“凤凰”进行调试
潘尔振介绍,扑翼飞行器设计与飞行控制方向是学校比较新的研究项目,大约十年前他和团队成员才开始着力于该方向的研究。这是一门涵盖了空气动力学、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大学问。目前团队大约有40多人,包括4位教师、近20位博士研究生和20多位硕士研究生。
虽然随着毕业升学,团队成员每年都在变动,但唯一不变的是他们在挑战面前吃苦耐劳、团结协作、倾注100%努力的凤凰团队精神。当潘尔振还是一位博士生的时候,他便参与了“凤凰”的设计制作过程。近些年,“凤凰”完成了多次大型演出任务,而每场演出都是集外观设计、批量生产、人员训练及现场调度等内容于一体的复杂项目。任何一个生产环节出现问题就会影响“凤凰”难以飞天的尴尬境地,这便对团队提出了更高的要求。放飞“凤凰”的过程,是对自己身心磨炼的过程,更对大家实践能力提升提出了要求。
有何改进:
机动性稳定性增强,可操作性更优
那么,在汇聚哈工大100名高、精、尖人才的启动仪式开场秀中,同为表演者的“凤凰”在2019年版本的基础上,有何改进?
红星新闻记者了解到,目前,参与表演所使用的“凤凰”,相对于2019年在各个方面进行了明显提升。潘尔振介绍,一方面,“凤凰”优化了气动布局,提升了飞行时的操控性、稳定性和飞行状态。其次,调整了“凤凰”翅膀的结构特征以及扑动运动规律,进一步提升了推力与升力,最大抗风能力从4级提升到6级。第三,在外观和视觉效果上进行了升级。最后,初步实现了一部分自主飞行能力,未来会实现多机全自主编队飞行。

团队正在对“凤凰”进行调试
团队成员不断成熟,“凤凰”也日臻完美。“除了‘凤凰’,哈工大(深圳)的仿生扑翼飞行机器人中还有仿生鹰、仿生蝴蝶等等类别。它们可用于生态保护、环境探测、灾害救援、反恐防暴、军事侦察等,应用前景非常广阔,未来将成为某领域的重要装备发挥重要作用。可见,“凤凰”可不仅仅是华而不实的演出道具,它的应用前景十分广阔。
红星新闻记者 戴佳佳 受访者供图
编辑 欧鹏
