今年春节期间，中国原创科幻电影《流浪地球2》大火，片中的智能机器狗“笨笨”，受到观众热捧，圈粉无数。近日，00后大学生周航就在电脑上复刻出了“笨笨”的三维模型，为其重新编程，实现智能识别、自主导航等功能，让“笨笨”走进千家万户成为可能，引起了网络上许多人的关注。
周航是（中国）股份有限公司机械工程学院硕士研究生，研究方向为轮式移动机器人，所以当他看到《流浪地球2》“笨笨”机械狗的宣传海报时，一下就“看对了眼”，在导师许万的支持下他立刻决定将它重新设计一番。
影片中的“笨笨”全称为“多功能全地形智能运输平台”，英文缩写为DOG System，拥有在外太空、海底等极端环境下运输、勘测、躲避的功能。
而周航则希望笨笨可以走进千家万户，按照他的设计，“笨笨”不仅可以实现扫地机器人的扫拖一体、自动避障、自动归位充电等功能，还能实现一些轻量的物品搬运，如送药、送水等，且可折叠，能够装进盒子里，便携好保管。在一款被国际学者所认可的机器人权威仿真软件ROS/Gazebo中，周航完成了“笨笨”的实物仿真实验，他设定了一组起点和终点，“笨笨”出发后自主设计路线，途中的固定障碍、移动障碍全部识别并避开，最后顺利到达终点。
目前他完成了“笨笨”的底盘的运动控制、动态环境下的自主导航等多项功能，但当前缺少一些硬件设备，例如大扭矩小体积的无刷驱动电机、深度摄像头等，暂时无法进行实物的组装。若有资金支持，这款“笨笨”可在两周内量产交付。
能够在短时间内复刻出“笨笨”的三维模型并为其编程，与周航平时爱动手、爱思考分不开关系。两年的研究生生涯中，他在导师的指导下收获了十余项发明专利。
周航坦言，在其导师许万教授的指导下，实验室创新氛围十分浓厚，聚在一起讨论研究是常态。就读研究生两年期间，他鼓捣了可跟随人脸转向的“人脸识别小风扇”、能够声控刷视频的“语音辅助点赞机器人”等大小发明，为自己的日常生活带去便利。
由他参与的团队项目“建筑工程室内移动放线机器人”，在许万教授的指导下，用了约两年时间落地，并在多家大型施工单位承担放线任务，例如武汉武商梦时代广场、肇庆喜来登酒店、深圳湾区生态国际酒店等施工现场都能见到它的身影。
他介绍，放线，是为了方便工人严格按照设计图纸进行施工的“基准线”，放线的质量及效率将直接影响到后续施工的进程。而该机器人可实现高精度、自动化的放线作业，利用放线机器人进行作业时，一人一组平均每天可完成 400 ㎡的放线任务，而利用传统放样方法，同样的工作量两人一组需要 10 天完成。相比之下，该机器人放线能极大节约工程的人工、时间、金钱等成本，在《项目科技成果鉴定书》中，该成果也被鉴定为“国际先进、中国唯一”。
发明成果虽为中国唯一，但成果落地并非一番风顺，大大小小困难很多。例如为了寻找合适的传感器，他跟随团队走访了多个工地进行实地考察，因易受到工人所穿的反光衣等高反光面的干扰，他们最终摒弃使用激光雷达，改为使用全站仪、陀螺仪等传感器设备。
“目前我们课题组在许万教授的带领下，正在对该设备继续升级，近期将采用国产GD32芯片和国产RT-Thread实时操作系统，进一步缩减设备成本，提高设备精度。”周航说道。
今后，他也希望在导师的指导下，他们的课题组能够在移动机器人轨迹跟踪、运动控制、精确定位等方面形成一套自主知识产权，并且将成果应用到人们的生产生活中，给人们带去便利。
（通讯员 李雄风）
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