在港口糧食倉儲領域，高溫、高塵、易爆的復雜環境，一直是制約糧情監控和精細化作業的難題。傳統糧倉如同“粉塵迷宮”，糧食碎屑彌漫不僅干擾傳感器工作，還可能引發粉塵爆炸，而糧面形態變化和糧堆內部板結等問題，也讓常規設備難以應對。如今，武漢理工大學的一支青年科創團隊帶來了創新解決方案——一款具身智能糧倉作業機器人。
這款機器人具備四項核心能力，堪稱港口糧倉的“全能助手”。它擁有“眼睛”，融合視覺攝像與毫米波雷達雙重傳感技術，即便在高粉塵環境中也能穩定感知周圍情況，確保作業安全精準；它配備“大腦”，搭載粒子群優化算法，可根據糧堆實時變化自主規劃最優作業路徑；它還有靈活的“手腳”，通過多電機協同驅動，既能旋轉破除糧層板結，又能深入糧堆內部作業；它具備“自救本能”，可自主感知姿態，遇到卡滯、傾倒等危險時能快速自我調整，保障持續穩定運行。
研發這款機器人的“擎天科創團隊”由多學科人才組成。在教授的指導下，團隊匯聚了博士研究生胡誠，碩士研究生楊龍、楊皓月，以及張嘉偉、朱雄雄等來自機械、自動化、計算機、車輛工程等多個專業的本科生，形成了“博士領航、碩士支撐、本科生實踐”的梯次人才結構。
研發過程充滿挑戰。對于許多初涉科研的本科生來說，理論與實踐的碰撞讓他們面臨諸多困難。機電專業大一學生韋思羽負責機械結構設計，她遇到的最大難題是“卡鉆”。團隊依靠螺旋鉆差速轉動帶動機器人前進，防止被糧食卡死成為關鍵。經過查閱大量文獻、反復討論，他們最終在機器人主機中部加裝降阻鉆頭，像“盾構機”一樣將前方糧食運送到后方，成功化解難題。
自動化專業大一學生端木令舜在建模和算法上遇到難題。課本理論無法直接解決糧面不平整、作業阻力變化等實際問題，他只能對著仿真軟件反復調整參數、優化路徑規劃，讓算法更貼合真實工況。車輛工程專業的冀一興負責負載預測模塊，因真實數據不足導致預測精度偏低，他通過優化特征網絡、引入粒子群算法調參等方式，逐步提高精度。團隊成員苗姝瑾表示，大家遇到技術瓶頸或軟件不兼容問題時，會一起查資料、研討，借助AI工具尋找突破口，再分工協作攻克難關，在這個過程中感受到了團隊的力量和解決實際問題的成就感。
這款凝聚二十余位學子心血的機器人，構造精巧。其核心運動結構如同為糧倉量身打造的“靈活關節”，由一個同心大圓環和嵌套其中的兩個球體組成。居于正中的一號大球是“神經中樞”，內置電機與傳感器，負責全面感知并發出指令；緊貼其外的二號小球體是傳動樞紐，可繞中心靈活旋轉，將動力多角度傳導至外圍；最外層的大圓環如同“手腕”，搭載作業部件，在內部雙球協同驅動下深入糧堆靈活擺動，快速破除板結，完成全方位疏松規整。這一設計讓機器人在狹小密閉的筒倉里能夠“游刃有余”。目前，該智能糧倉機器人已完成核心技術驗證與系統仿真測試，各項性能指標達到設計標準。
