近日,由湖南交通工程学院师生自主研发的“振翼智蝶——仿生蝴蝶柔性驱动飞行器”项目,凭借其在仿生结构与智能控制方面的突破性设计,成功实现跨学科创新融合,为艺术展演、科普教育、商业应用等领域提供了全新的科技解决方案,获得校、企、政多方关注与支持,充分彰显了学校在新工科建设、产学研协同与创新人才培养方面的显著成效。

项目团队由苏若水、郭冉、王楚齐、何妍等学生组成,在陈天远、罗斐、贺沅玮等教师指导下,针对传统仿生飞行器在结构重量、噪音控制、机动性能等方面的不足,系统构建了“材料-传动-智能控制”一体化技术体系。团队采用碳纤维复合材料与3D打印工艺,结合曲柄连杆传动机构与基于ESP32的智能控制系统,实现了从设计到制造的全链条自主创新。整机重量控制在100克以内,飞行噪音低于45分贝,具备4级抗风能力,在续航时间与多机协同精度方面均达到行业先进水平。
该项目的核心创新在于以大蓝闪蝶的飞行机理为仿生蓝本,融合仿生学、材料科学、空气动力学及智能控制等多学科技术,通过3D打印实现翅膀结构的刚度梯度分布,使其能量吸收效率提升83%;首创“电机驱动+舵机转向”双模工作机制,可精准模拟3—12Hz振翅频率,实现俯仰、转向、悬停等多种飞行动作,转向响应延迟低于0.5秒。此外,飞行器集成跳频通信、北斗定位及多类环境传感器,支持500米范围内数百架次的集群协同飞行,可成功应用于文旅演艺、教育科普、商业定制与科研监测四大场景。
截至目前,项目已完成三次产品迭代,先后荣获第二十七届中国机器人及人工智能大赛一等奖、第二十二届全国大学生信息安全与对抗技术竞赛二等奖等多项国家级、省级奖项。在成果转化方面,项目已与衡阳市雁峰区天骄舞台艺术中心达成商业演出合作,参演“东洲岛湘江夜游”大型活动,累计吸引线下观众超2000人次、线上直播观看量达4万次;与多所中小学达成STEAM教育合作意向,推出开源DIY教学套件,适配跨学科课程教学;项目已申请多项核心技术专利,逐步构建起“研发—生产—场景应用”的完整生态体系。
据悉,作为响应国家“新质生产力”与“文化数字化”战略的积极实践,该项目不仅为文旅融合与教育创新提供了技术支撑,也搭建起跨学科人才培养与创新创业的有效平台。预计到2027年,项目可带动相关就业岗位40余个,培养跨专业复合型人才150余人次。

湖南交通工程学院相关负责人表示,仿生科技的迅速发展,正为艺术与教育领域开辟出崭新的创新赛道。这既是时代的机遇,也是对青年学子创新能力的召唤。大学生思维活跃、精力充沛、勇于探索,这些特质正是科技创新的宝贵财富。学校将持续营造鼓励创新、宽容试错的育人氛围,搭建更多跨学科实践平台,强化产学研协同培养机制,激励广大学子积极拥抱科技浪潮,主动融入科研实践,将理论所学转化为创新动能,在艺术与教育深度融合的领域中敢于尝试、勇于突破,以智慧与行动书写青春华章。
作者:李水华(通讯员)
责编:盛晓琴
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来源:湖南教育融媒体联盟
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