中国研究生机器人创新设计大赛是“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一，于2020年9月举行的第二届中国研究生机器人创新设计大赛中，来自156所高校和科研院所共771支队伍报名参赛，其中154支队伍闯入总决赛。矿山流体控制国家地方联合工程实验室的研究生组建的“铁甲变形车”团队凭借参赛作品“履足变形水泵房巡检机器人”在决赛中经过两轮激烈角逐，最终获得全国二等奖，为校赢得荣誉。

接下来，带大家走近“铁甲变形车”团队，听他们讲述“研创故事”。在队员们细致入微的讲述中，全方位了解研究生机器人创新设计大赛，感受工科研究生缜密的逻辑思维能力、精益求精的工匠精神和追求卓越的创新精神。

“铁甲变形车”团队

设计方案：“纸上谈兵”亦认真

2020年05月11日，我实验室接到研究生院官网发布的“关于举办第二届中国研究生机器人创新设计大赛”通知后，我们矿山流体控制国家地方联合工程实验室的五位研究生：金书奎、张立冬、梁富伟、邱建都和张利男组建了“铁甲变形车”团队，代表实验室参加此次大赛。

我们从大赛官网了解到，此次比赛是围绕智能家居机器人、医疗机器人、助老助残服务机器人、教育机器人和安防机器人等主题，将作品按照其成熟度和技术特点分成仿真组、部件组和集成组三大板块。我实验室之前有煤矿井下巡检机器人的研究基础，因此我们毫不犹豫地选择了安防机器人主题中的集成组板块。

比赛分初赛和决赛两个阶段。初赛阶段每个团队需要进行机器人创新概念设计，并提交项目技术方案和项目申报书。在此之前，团队五个成员认真阅读了关于煤矿井下的地形地貌、厂房布置、网络通信、防爆、电磁干扰和设备充电等方面的资料，集体确定了“实现煤矿下设备巡检”的相关技术方案：

在运动控制方面，机器人首先在无任何外部通讯信号辅助情况下实现自主定位，然后根据每台设备坐标位置自主移动到设备附近进行信号采集，在移动过程中还需考虑避障和越障的难点。通过查阅相关资料，最终采用SLAM技术实现机器人运动控制。

在路面通过性方面，机器人采用履带轮，可越过地面上一些小碎石和凹坑。当遇到较大障碍物如台阶、门槛时，首先要考虑避障，若无法避开，则进行越障。我们采用足式和履带式运动的结合方式，这可以让机器人在履带式和足式间切换，解决了避障、越障的问题。

在数据采集方面，机器人要先去采集环境中甲烷浓度，来判断是否处于危险状态；然后对设备附近的温度和噪声进行采集，来判断设备是否存在故障；最后将采集的数据显示到上位机界面。