基于喀斯特溶洞群科考的模塊化勘探機器人設計

喀斯特洞穴作為地質與生態研究的“天然實驗室”，蘊含古氣候、礦物及生物等科研數據，但復雜地形與極端環境導致人工勘探效率低、風險高。本設計通過仿生山蜘蛛形態與模塊化設計，仿生機器人針對不同的科考任務與地形狀況可以切換不同的形態與功能模塊。同時，機器人搭載了兩架迷你測繪無人機，無人機可以先行測繪并回傳數據給仿生機器人，引導其取樣與勘探工作，設備間相輔助執行科考任務，旨在打破溶洞地貌的地形限制，實現狹窄空間高效勘探。其科考成果為生態保護、災害預警及資源開發提供數據支撐，推動科考裝備智能化、無人化升級。

指導老師評語：喀斯特溶洞是喀斯特地貌中極具代表性的地下景觀，是地質學、生態學等學科的重要研究對象，設計方案綜合考慮了喀斯特溶洞群的地質結構、地形地貌、內部環境特點及洞穴內的形貌特征，針對喀斯特溶洞群科考中，人工勘探存在環境適應性不足、功能集成度低、作業效率低的三大核心問題，通過仿生形態與模塊化架構達到突破地形限制、提升任務靈活性、提高科考效率的最終目標。產品造型取自于中國神話傳說中三眼、六翅的“山蜘蛛”的形態，這一元素的選取讓產品承載了更深層次的文化內涵，同時藝術與功能這種頗具巧思的融合，打破了傳統工業設備的冰冷感，塑造出富有親和力的外觀，在色彩搭配上，采用與溶洞巖石相近的黑灰褐色，降低機器人在溶洞環境中的突兀感，同時也賦予了沉穩專業的氣質。