在港口粮食仓储领域，高温、高尘、易爆的复杂环境，一直是制约粮情监控和精细化作业的难题。传统粮仓如同“粉尘迷宫”，粮食碎屑弥漫不仅干扰传感器工作，还可能引发粉尘爆炸，而粮面形态变化和粮堆内部板结等问题，也让常规设备难以应对。如今，武汉理工大学的一支青年科创团队带来了创新解决方案——一款具身智能粮仓作业机器人。
这款机器人具备四项核心能力，堪称港口粮仓的“全能助手”。它拥有“眼睛”，融合视觉摄像与毫米波雷达双重传感技术，即便在高粉尘环境中也能稳定感知周围情况，确保作业安全精准；它配备“大脑”，搭载粒子群优化算法，可根据粮堆实时变化自主规划最优作业路径；它还有灵活的“手脚”，通过多电机协同驱动，既能旋转破除粮层板结，又能深入粮堆内部作业；它具备“自救本能”，可自主感知姿态，遇到卡滞、倾倒等危险时能快速自我调整，保障持续稳定运行。
研发这款机器人的“擎天科创团队”由多学科人才组成。在教授的指导下，团队汇聚了博士研究生胡诚，硕士研究生杨龙、杨皓月，以及张嘉伟、朱雄雄等来自机械、自动化、计算机、车辆工程等多个专业的本科生，形成了“博士领航、硕士支撑、本科生实践”的梯次人才结构。
研发过程充满挑战。对于许多初涉科研的本科生来说，理论与实践的碰撞让他们面临诸多困难。机电专业大一学生韦思羽负责机械结构设计，她遇到的最大难题是“卡钻”。团队依靠螺旋钻差速转动带动机器人前进，防止被粮食卡死成为关键。经过查阅大量文献、反复讨论，他们最终在机器人主机中部加装降阻钻头，像“盾构机”一样将前方粮食运送到后方，成功化解难题。
自动化专业大一学生端木令舜在建模和算法上遇到难题。课本理论无法直接解决粮面不平整、作业阻力变化等实际问题，他只能对着仿真软件反复调整参数、优化路径规划，让算法更贴合真实工况。车辆工程专业的冀一兴负责负载预测模块，因真实数据不足导致预测精度偏低，他通过优化特征网络、引入粒子群算法调参等方式，逐步提高精度。团队成员苗姝瑾表示，大家遇到技术瓶颈或软件不兼容问题时，会一起查资料、研讨，借助AI工具寻找突破口，再分工协作攻克难关，在这个过程中感受到了团队的力量和解决实际问题的成就感。
这款凝聚二十余位学子心血的机器人，构造精巧。其核心运动结构如同为粮仓量身打造的“灵活关节”，由一个同心大圆环和嵌套其中的两个球体组成。居于正中的一号大球是“神经中枢”，内置电机与传感器，负责全面感知并发出指令；紧贴其外的二号小球体是传动枢纽，可绕中心灵活旋转，将动力多角度传导至外围；最外层的大圆环如同“手腕”，搭载作业部件，在内部双球协同驱动下深入粮堆灵活摆动，快速破除板结，完成全方位疏松规整。这一设计让机器人在狭小密闭的筒仓里能够“游刃有余”。目前，该智能粮仓机器人已完成核心技术验证与系统仿真测试，各项性能指标达到设计标准。
