“基于啄木鸟啄击动态调节机理的星球仿生采样机器人研究”项目主要研究工作图示

项目组成员（左一）上台领奖

　　近日，第十五届设计与制造前沿国际会议（ICFDM 2022）在长春召开，会议评选出10项国家自然科学基金优秀结题项目，中国科学院沈阳自动化研究所刘金国研究员主持的面上项目“基于啄木鸟啄击动态调节机理的星球仿生采样机器人研究”获评“优秀结题项目”。

　　为展示机械工程学科国家自然科学基金资助项目的研究进展和最新成果，本次会议从2021年度1000多项结题项目中遴选出200多项研究成果突出的项目，在会场进行了展示，并开展了评优工作。经参会代表的积极投票，最终评选出10项（8项面上项目、2项青年科学基金项目）国家自然科学基金优秀结题项目。

　　啄木鸟通过头部主被动减振和身体协调，特别是舌骨刚度和预紧力的动态调节，实现了高强度啄击下脑部的安全防护以及冲击能量的有效耗散，因此具有高频、高速、高冲击的啄击能力。受此启发，科研人员面向星球探测任务中对硬质岩土自主采样需求，分析了啄木鸟舌骨和颅骨的微纳结构与粘弹特性，并结合高速X光成像摄影技术，建立了啄木鸟啄击过程中的智能调节模型，揭示了舌骨的动态调节机制；利用智能材料及多层被动减振材料设计仿生舌骨和仿生颅骨，研发了新型减振啄取采样机构并进行了性能测试和结构拓扑优化。在此基础上，科研人员研制了多功能星球仿生采样机器人样机，验证了各种工况下减振系统的有效性。

　　该项目由沈阳自动化所和大连理工大学合作完成。项目执行期间，发表学术论文40多篇 (其中SCI检索论文32篇、EI检索论文2篇)，4篇学术论文荣获国内外学术奖励；培养博士后1名，博士生4名、硕士生6名；相关成果获辽宁省技术发明奖一等奖和中国振动工程学会技术发明奖二等奖。（空间自动化技术研究室）