北航月球?qū)嶒?yàn)室將向高校中小學(xué)開放！今年春季學(xué)期，國(guó)內(nèi)首個(gè)月球科研基地?cái)?shù)實(shí)混合泛在教學(xué)平臺(tái)在北京航空航天大學(xué)投入使用。該平臺(tái)模擬了月球科研環(huán)境，基于數(shù)字孿生、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與智能交互技術(shù)，構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)及科研空間。平臺(tái)負(fù)責(zé)人、北航自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院崔勇副教授介紹，團(tuán)隊(duì)正在平臺(tái)中開展星球車設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，下學(xué)期平臺(tái)將面向高校及中小學(xué)共享開放。

月球表面，一臺(tái)星球車翻越凹凸不平的環(huán)形山，精準(zhǔn)抓取指定物品。這個(gè)科幻場(chǎng)景真實(shí)發(fā)生在北航月球科研實(shí)驗(yàn)室中。崔勇表示，他們打造的這個(gè)數(shù)實(shí)混合教學(xué)平臺(tái)，線上有虛擬教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)生可以運(yùn)用編程等知識(shí)進(jìn)行星球車虛擬設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試；線下則有實(shí)驗(yàn)室中搭建的實(shí)體月球環(huán)境，幫助師生驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，開展沉浸式教學(xué)。團(tuán)隊(duì)還配套建設(shè)了《星球車混合虛擬仿真技術(shù)》數(shù)字教材，探索集數(shù)字教材學(xué)習(xí)、線上虛擬仿真、線下實(shí)體實(shí)驗(yàn)于一體的教學(xué)新模式。

經(jīng)過(guò)約四年的建設(shè)，平臺(tái)已面向校內(nèi)開放教學(xué)使用，為校級(jí)通識(shí)課《星球車技術(shù)導(dǎo)論》等課程提供沉浸式課堂。崔勇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在平臺(tái)上開展星球車設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，目前星球車模型已經(jīng)歷兩次迭代，實(shí)現(xiàn)了在月球表面環(huán)境的自如穿梭。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件加工成型組裝、軌跡預(yù)測(cè)算法等工作均由學(xué)生自主完成。

北航自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院研一學(xué)生宋一恒負(fù)責(zé)星球車模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。他調(diào)研了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的星球車，發(fā)現(xiàn)搖臂式懸架結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的車體穩(wěn)定性和越障爬坡能力，適合在月球表面行駛。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，選擇了獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的六輪模式。他們還利用深度相機(jī)、激光雷達(dá)等感知技術(shù)，訓(xùn)練星球車的越障、抓取、導(dǎo)航等功能。

未來(lái)，平臺(tái)將迎來(lái)更多學(xué)生。線上教學(xué)系統(tǒng)和數(shù)字教材已在線發(fā)布，北航月球科研實(shí)驗(yàn)室將面向高校及中小學(xué)開放，開展教學(xué)、科研、科普等活動(dòng)。