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智汇指尖·材启未来——材料学院夏季学期“机器人与智能材料——手搓仿生灵巧手”场景项目式实践课程

日期:2026年07月20日 09:42 作者:材料科学与工程学院 来源:材料科学与工程学院 点击率:

2026年7月16日,盛夏的科学城校区涌动着创新的热潮。A01432智慧教室内,没有传统的讲台与排座,取而代之的是铺满精密零件、微型电机与柔性线缆的操作台。重庆交通大学材料科学与工程学院为2025级智能材料与结构专业本科生量身打造的“机器人与智能材料——手搓仿生灵巧手”场景项目式实践课程在此拉开帷幕。这是一次将材料基因与仿生智能深度咬合的学术探索,更是一场从“原子设计”到“动作映射”的认知革命。

开班仪式:以材料之“手”,叩问智能本质

上午9时30分,简短而庄重的开班仪式准时开始。材料学院党委书记周平在致辞中指出:智能材料与结构专业的“密码”,不在于被动地响应环境,而在于如何赋予材料“计算”与“执行”的禀赋。今天你们组装的每一个关节,都是材料疲劳力学、压电传感与介电弹性体的微观战场。手搓机器人,搓的是对物质从“静态存在”向“动态生命”跃迁的理解。”他勉励学生,要在拧紧每一颗螺丝、校准每一根信号线中,读懂材料从“实验室表征”走向“系统集成”的宏大叙事。

材料学院副院长赵毅、智能材料工程系主任赵楠、副主任胡期玉、青年博士付靖,重庆迷你艾琪体育科技有限公司CEO何小龙等参加了开班仪式。

理论实践熔炼:从“原料混沌”到“动作精准”

手搓机器人团队首席工程师何小龙老师以“生物运动学-材料力学-控制论”三维交叉视角,拆解了仿生灵巧手的底层逻辑。课堂强调:没有高性能的柔性传感材料,就没有力反馈的精度;没有精密微型驱动单元的协同配合,就没有手指弯曲的柔顺性与自由度。理论不再是空中楼阁,而是直接指向下午即将触碰的物理实体。

智慧教室化身为“智造工坊”。学生们四人一组,面对散落的原材料——从微型舵机、多维力传感器到定制化3D打印指节,开始了一场“精微建造”的修行。视频资料循环播放着装配要领,但真正的挑战在于材料间的界面适配:如何避免刚性连接处的应力集中?如何让导电线路在动态弯折中保持稳定的信号传输?学生们在反复试错中,亲历了从“图纸”到“作品”的质变。当第一缕程序代码被烧录进控制板,当手部摄像头捕捉到学生自身手指的屈伸,并实时映射为机械手指的同步舞动时,智慧教室里响起了压抑不住的惊叹与掌声。

学生体悟:在交叉地带,看见学科真容

课程尾声,学生们围绕着自己组装、调试成功的仿生灵巧手,久久不愿离去。一位学生感慨道:以前觉得“智能材料”就是改变化学配方,今天才发现,材料的终极舞台是成为一个“执行器”与“传感器”的共融体。当我们用自己组装的手抓起一件物品时,感受到的不是重量,而是从材料选择、结构设计到闭环控制的全链条智慧。”

此次实践课程,是重庆交通大学材料学院在新工科背景下,对“材料+人工智能+机器人”跨学科培养模式的生动注脚。它不再局限于传统金工实习的机械操作,而是将材料物理性能、智能驱动原理与类脑计算熔于一炉,让本科生在入学伊始便触摸到学科前沿的澎湃脉搏。

当手搓的灵巧手在摄像头前实现对真人手部动作的实时跟随,当机械关节的微小转动与人类肌肉的细微收缩产生共鸣,这间智慧教室见证的不仅是一次场景项目式课程的成功,更是一群未来材料科学家对“如何让物质拥有智慧”这一终极命题的初次庄严应答。在科学城这片创新热土上,智能材料与结构的种子,已借由这双“手”,深深扎进了实践的土壤。


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编辑:刘玉峰

审核人:叶勇 徐洁