2022年是太原理工大学建校120周年。8月21日至23日，第十届全国大学生机械创新设计大赛总决赛在深圳技术大学隆重举行，我校学子在全国总决赛中取得了优异的成绩，共获得一等奖3项，包括“实物组”两项和“慧鱼组”一项，获奖总数位于全省参赛高校第一，全国高校前列。我校师生用实际行动向母校献上了一份美好的礼物！

获奖团队及项目

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Part.1

 “多工位旋转分离式植树装置”

项目介绍：“多工位旋转分离式植树装置”采用了模块化的设计理念，将植树拆解为钻土、栽苗和覆土三个步骤，将这三道工序放置在不同的工位上，采用齿轮驱动和外支架旋转配合的分离式滑板，仅使用两台电机就可以控制多个工位的切换和竖直方向的进给，极大程度上精简了结构，为今后应对复杂多变的实际情况留出解决空间。覆土装置使用直流电机驱动一个完全对称的曲柄摇杆机构和平行四边形机构相结合的机构，以此实现装置工作的稳定性和连续性。料仓底部安装两个相互对称的齿条，与装连在步进电机上的上部不完全齿轮相啮合，不完全齿轮与两个齿条先后啮合完成树苗仓的进给与退出。该装置适应多种工作情况，实现完整的机械化植树，节省了人力资源，提高工作效率。

参赛学生：李昊原、王琛、闫豪登、闫宇翔、张泽

指导教师：李峰、常艳红

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Part.2

 “仿生鼠妇”

项目介绍：“仿生鼠妇”提供了一种适用于复杂环境下自动作业的仿生鼠妇机器人。通过观察鼠妇的生物及运动特性，设计并制作出一款可以实现抬腿和收腿双步态，既能蜷缩又能跨障的仿生鼠妇。仿生鼠妇主要由外壳、腿部及定位板组成。外壳为可折叠式曲面结构，采用四杆机构作为柔性曲面支撑，以实现整体机构的蜷缩。腿部通过并联空间开链四杆机构，来实现抬腿和收腿双步态，且两种步态可以相互转换。定位板固定在外壳内，便于实现机构蜷缩的准确定位。通过一系列连杆机构设计，仿生鼠妇的运动模式更加符合鼠妇的生物特点，继承了多足机器人高稳定性和承载性优势，能够蜷缩身体，灵活切换步态，还能跨越障碍物，适合在复杂环境中作业，空间利用率高，通过调整重心还能克服侧翻。另外，对仿生鼠妇外壳进行迷彩装饰后，还具有良好的隐蔽性，在军事侦察、管道勘测、野外摄影和益智启蒙等方面具有潜在应用价值。

参赛学生：张兴隆、李文博、陈一帆、安泽磊、付志豪

指导教师：郭策、王程

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Part.3

“多功能边坡修复装置”

——多协调耦合群动机器人群

项目介绍：多功能边坡修复装置由机器人群组成，机器人群分为“裂缝注浆机器人”、“铺网喷浆机器人”、“补给储料机器人”，三种机器人联动配合、共同作业，完成边坡生态修复工作。“裂缝注浆机器人”可实现边坡凹坑裂缝的填补，该机器人由填充机构、移管换料机构组成，同时配有支持图像识别的摄像头对凹坑种类、位置进行识别。“铺网喷浆机器人”可实现防护网铺设和喷浆功能。该机器人由铺网机构、喷浆机构、移管换料机构组成。“补给储料机器人”可进行实时配料及储藏工作，同时完成对其它作业车的补给工作。该机器人由混凝土制作机构、 原料补充机构、移料机构组成。该作品采用机器人群协同工作模式，三种机器人通过5G通讯协调工作，结合人工智能图像识别技术采取最优方案填补边坡，实现复杂环境下对不同边坡进行生态修复的功能。

参赛学生：贾志峰、张柏珵、吕鑫琪

指导教师：李卫国、杨学军

参赛故事

“多功能边坡修复装置”项目组的队员均是来自我校机器人团队的同学，尽管这项比赛的备赛周期相比其它赛事要更长，但他们的准备时间只有半年左右。

备赛初期，正值寒假春节，他们舍去自己的假期时间，在李卫国、杨学军指导老师的安排下，紧锣密鼓地做着竞赛部署。“万事开头难，我们面临的第一个问题就是选题。”由于全国大学生机械创新设计大赛的要求是“实物参赛、机电结合、系统训练、创新应用”，所以选题决定着作品的高度以及作品的复杂度。在采访中吕鑫琪同学坦言，他们的选题研讨进行了一个月，经过多次会议中的反复打磨研究，才最终确定出自己的方案。

在无法提前返校的情况下，队员们只能在计算机中进行模拟搭建。假期中，大家白日里自行研究，深夜进行关于竞赛的讨论会议。经过这一次又一次的模拟、讨论，在开学前，团队完成了绝大部分理论上的准备。

正式开学后，由于疫情影响，跨校区准备竞赛无法实现，大家积极利用现有的场地（宿舍、户外等）准备此次竞赛。提交资料后，队员们在太原理工大学工程训练中心二层会议室进行一次又一次的模拟答辩练习。

“多工位旋转分离式植树装置”和“仿生鼠妇”项目组的同学来自我校“思拓”大学生机械创新设计基地，他们在备赛过程中同样遇到了疫情带来的种种困难。两个项目组的指导教师团队不畏艰难，多次往返明向、迎西和虎峪校区，与广大学生一起讨论设计方案、修改设计图纸，购买零件材料，深入学院实验室、工程训练中心和车间，亲自指导学生制作。师生共同努力，常常放弃节假日，奔波在机械创新的大道上，通宵达旦地调试讨论。

暑假，离国赛的脚步更近了！机械与运载工程学院领导对指导教师和参赛人员及时进行统一安排，确保比赛顺利进行；“思拓”大学生机械创新设计基地负责人李秀红老师多次通过腾讯会议对参赛作品进行耐心校阅，确保参赛人员进入比赛状态；而我们的同学们更是舍去整个假期，留校备赛。炎炎夏日，蚊虫叮咬、大雨瓢泼都阻挡不了队员们对于竞赛的热情，他们经历了无数个日日夜夜的努力奋斗，看过凌晨3点的校园，看过实验室里彼此疲惫的面庞，克服了理论与实践的差异，朝着一个目标坚定不移地走下去。

最终，他们的辛苦换来了优异的成绩！三个项目组的团队成员们表示，这些一起为学生和学校荣誉所付出的努力，是他们人生道路上宝贵的财富，能为学校争光他们感到无比自豪和光荣！

特

别

感

谢

竞赛获奖背后离不开许多人的支持与付出。

团队成员们衷心感谢学校领导、创新创业学院、机械与运载工程学院领导和老师们对竞赛工作的大力支持。

感谢李卫国、杨学军等老师们给予了小组成员悉心的指导，为项目花费了大量的时间和精力。

感谢机器人团队任杰宇、阎忠智老师为小组成员疫情期间提前返校所做出的努力，感谢韩嘉宇、孙雁兵、金卓阳三位老师为小组成员提供材料和场地上的帮助。

感谢“思拓”大学生机械创新设计基地指导教师团队里每一位成员的不懈努力。

赛事介绍

全国大学生机械创新设计大赛是以杨叔子院士为代表的老一代机械学科前辈和教育部高等学校机械基础课程教指委自2002年开始，一起倡导、发起并持续推进的竞赛项目。全国大学生机械创新设计大赛于2007年、2008年和2010年连续三次获批为教育部和财政部联合资助的大学生竞赛项目，也是首批入选“全国普通高校学科竞赛排行榜”的竞赛项目。

 本次大赛的主题为“自然·和谐”，内容为设计与制作“仿生机械”以及“生态修复机械”。大赛于2021年3月正式启动，共收到全国30个赛区，704所高校参加的省级预赛作品5972项，切题后作品总数5415项。鉴于新冠肺炎疫情的原因，本届全国总决赛采取专家评委集中，参赛学生线上答辩的方式进行。通过线上汇报、实物演示、设计原理答辩、审核设计资料等环节，经过专家组的严格评审确定出最终获奖作品，全国一等奖获奖比例仅为3%，二等奖为5%。获奖作品水平高，含金量高。

学校高度重视创新创业教育，着力构建以立德树人为根本、以创新创业为导向的新型人才培养模式，打造“融合型课堂”“导航型实践”“驱动型平台”创新创业人才培养机制，在教育教学、组织管理、经费投入、政策支持、基地建设、师资引育等方面持续加大改革力度，有效激发了师生参与创新创业的热情，提升了创新创业人才培养效能，成为大赛取得成绩的坚实基础和保障。