2023年9月3日由南京航空航天大学主办，北京理工大学、南京理工大学协办的第一届全国先进结构技术挑战赛决赛在江苏省南京市举办。智能机器人工程研究中心机器智能感知与群智控制研究组“一种多自由度轻质仿生柔性双臂空中机械手”项目经过激烈角逐，从北京大学、哈尔滨工业大学、中国航天科技创新研究院等53个高校、科研院所与企业的队伍中脱颖而出，荣获全国二等奖。

△颁奖仪式

空中机械手具有广阔的应用前景，而设计一种能用于代替人工高空操作，完成双臂协同作业的空中机械手极具挑战。该获奖项目中智能机器人工程研究中心杨鹏、王豪等人设计了一种可用于空中作业的多自由度轻质仿生柔性双臂空中机械手，该结构具有低重量、低惯性和仿人手臂结构的特点，机械手包含8个自由度，转动关节类似于人手臂关节的布置，关节中设计了轻型精巧的柔性机构，可有效实现柔顺接触作业功能。该机械手搭载在多旋翼飞行器中，结合了多旋翼飞行器与作业机械臂各自功能特点，可灵活执行多种类型空中任务。能快速到达人类与地面机器人难以接近的高空或危险复杂环境，代替人工进行高空操作，实现与环境接触式空中作业。

△双臂空中机械手

该双臂空中机械手突破了多自由度轻质仿生机械臂设计方法、接触性作业双机械臂力柔顺性控制方法、机械臂扰动状态下飞行器稳定控制方法、以及人机共融双机械臂协同作业远程操作技术等多项关键技术，拥有十余项的核心自主知识产权，并已获得广东产品质量监督检验研究院检测。项目可应用于电力维护、工业检修、消防救援、科研采样等领域，能实现低风险、低成本、高效率的空中作业，有效保护作业人员生命安全。围绕空中机械手行业应用，团队已签订多项企业项目合同。项目成果2022年获得第九届佛山市青年创新创业大赛一等奖。此外，项目成果被广东卫视、大湾区卫视、佛山电视台等多家媒体专题报道。

据悉，本次大赛以“结构支撑世界、创新改变未来”为主题，旨在倡导先进结构技术基础研究与工程应用，鼓励前沿和颠覆性技术探索，激发创新创意活力，培育科研人才与英苗，为先进结构技术发展提供坚实人才支撑和智力支持。江苏省教育厅副厅长袁靖宇，南京航空航天大学校长单忠德院士，南京理工大学党委副书记廖文和等专家出席本次挑战赛总决赛。

季华实验室机器智能感知与群智控制研究组在实验室和智能机器人工程研究中心的支持下，注重青年科研人员的培养和科技成果转化。通过参加全国性科研创新比赛激发科研团队的研究兴趣、培养团队创新思维、提升团队协作能力，鼓励青年科研人员在科研工作中从实际问题和应用需求出发，敢于攻坚克难、不断开拓创新。