2025年10月15日，中国国际大学生创新大赛（2025）总决赛落幕，郑州大学机械与动力工程学院参赛项目“敖丙——基于仿生海蛇的智能海洋管道检测机器人”荣获高教主赛道本科生创意组金奖。这份荣誉的背后，是团队成员16个月的日夜奋战，是学校与学院的鼎力支持，更是脚踏实地解决问题的实践。

缘起深海：仿生灵感破解行业痛点

2023年10月，世界航海装备大会在福州举办。机械与动力工程学院2023级本科生曹森在参观展会时，在中海油展台看到水下导管架与海油生产系统模型上锈迹斑斑的模样，内心受到巨大冲击。“传统海洋管道检测设备受限于刚性结构，体积大且不够灵活，无法进入复杂的水下网状结构，很多检测盲区就像定时炸弹。”曹森回忆道。当时了解到管道泄漏事故造成的巨大经济损失和生态破坏，一个强烈的念头在他心中萌生：要研发出能破解这一难题的新型检测设备。电气与信息工程学院2023级本科生黄奥博与曹森先前有过多次科研的合作，在了解曹森的想法后，他与曹森一拍即合，团队的技术组也随之成型。在长达16个月的科研历程里，两人携手负责项目核心技术的攻关。

经过反复考量，陆地仿蛇机器人在救援探测中展现的狭窄缝隙穿梭能力给了他们启发。“陆地上的仿蛇机器人能穿过复杂缝隙进行救援探测，而海洋里海上平台复杂的水下结构与陆上缝隙也有相似之处。”曹森解释道，水下不仅有导管架，还有相应的电缆管线和海油生产系统，整体是一个非常复杂的立体网状结构。这让传统设备难以全覆盖检测点位，而海蛇的线性、柔性结构可灵活穿梭狭窄缝隙的特性恰好能弥补这一短板。由此，“基于仿生海蛇的智能海洋管道检测机器人”项目应运而生。

“评委说我们做的是仿蛇机器人，蛇与龙相近，中国人都有‘跃龙门化龙’的美好寓意，不如起个更有气魄的名字。”曹森笑着说，项目开始名为“灵蛇”，后来在学校国创赛培训过程中，经评委建议，最终定名“敖丙”。这个名字既含有评委对他们的鼓励，也寄托了他和搭档对于项目最终能够“跃龙门、成大器”的期许。

百炼成钢：“刚柔耦合”突破技术瓶颈

“模型画得再好，实物装不起来也是白搭。”曹森道出了“敖丙”研发初期的核心挑战。为了将构想转化为现实，精密的零件、复杂的结构、刁钻的安装角度等一系列问题让团队成员一筹莫展。“最初的样机光是零件费用就花了六七万元，万一组装不上，机器无法使用怎么办？”曹森坦言。在连续5天反复调试、解决了上千个误差后，他一开始的焦虑烟消云散，第一代样机也终于成功问世。

最初为了模仿海蛇的柔性、线性结构，团队尝试了利用纯柔性软体结构来通过狭缝。虽然这种结构的狭缝通过率高，但实验室造波池测试的轻微海浪扰动，便足以让模型失控；纯刚性结构稳定却缺乏灵活性。经过反复研讨和测试，他们最终确立“刚柔耦合”的技术路线，创新采用充气结构动态调整柔性度，根据海底海况实时适配刚柔材料所占比例，让同一产品能适用于不同工况。既解决了纯柔性结构失控问题，也增强了产品的工程效用。

海水腐蚀是海洋设备的主要天敌，团队在防腐技术上同样也下足了功夫。最初采用的铝合金材质虽能满足1000米水深以内的基本需求，但防腐性能仍有提升空间。“我们和中原关键金属实验室交流时，了解到锂镁合金的优势，它和铝合金在1000米水深内性能相近，但更轻便、防腐性更好。”曹森介绍，经过对比研究，他们最终确定“锂镁合金+基材加涂层”的双防腐结构，提升了设备的抗腐蚀能力。

从图纸落地到技术升级，“敖丙”的每一步成长都凝聚着团队成员的心血。刚柔耦合结构的确定、双防腐体系的构建……共同为机器人的稳定运行夯实基础。这份攻坚克难的经历，让团队凝聚力不断增强，更为项目积蓄了迎接更高规格考验的力量。

国创摘金：脚踏实地积蓄团队底气

项目的推进离不开多学科力量的汇聚。在这条攻坚之路上，团队成员虽来自不同专业，却因共同的热爱而凝聚，形成了“机械+电控+商业”的协同作战模式：机械专业同学负责结构设计、零件加工与整体组装；电控团队专注电路调试、传感器部署与算法优化；管理学院成员则承担商业架构与项目书撰写，确保项目在赛事评审中展现“产学研用”全链条价值。

团队的背后，是郑州大学持续构建的科创培育体系和学院的大力支持。机械与动力工程学院专程委派指导老师团队，为这一深海机器人项目提供全方位护航：王军雷老师聚焦水下机器人技术指导，王定标、王光辉老师带领成员掌握金属3D打印核心技术，王奇帅、张珂、崔超老师等在资金协调、项目培育、企业对接等方面提供坚实支撑。在项目培育的第二阶段，评委老师指出项目“落地实践不足”，团队快速补齐这一应用性短板：他们通过深化与洛阳未来能源科技等企业的合作，补充实地测试数据，完善“研发—测试—应用”闭环，最终凭借扎实的技术积累和清晰的发展规划斩获高教主赛道本科生创意组金奖。

“传帮带”是团队一以贯之的优良传统。依托深蓝科技部搭建的“深蓝云盘”——一个汇集历届工作记录、经验笔记与实验参数的共享平台，新成员得以快速跨越知识隔阂，融入项目前沿。机械与动力工程学院2024级本科生赵靓薇通过曹森项目的考核后，成为该团队的一员。她从零件设计、参数调试等基础工作起步，通过频繁请教、查阅资料、参与测试，逐步成长为团队中坚力量。“正是这种传承机制，让我迅速理解项目全貌，也感受到团队的温度。”赵靓薇谈道。

在16个月的研发过程中，两位项目创始人放弃了所有假期，扎根实验室日夜攻坚。曹森与黄奥博长期并肩熬夜调试，共同突破无数技术难关；跨专业成员在协作中相互学习，机械专业的同学掌握了电控知识，电子信息专业的成员熟悉了机械原理，形成潜移默化的技术融合。

“对科创的纯粹热爱，是我们最核心的凝聚力。”黄奥博表示，“而学校和学院的持续支持，则让我们能心无旁骛地专注研发。”

如今，国创赛虽已落幕，但“敖丙”团队的脚步并未停歇。他们将继续秉持“脚踏实地，纯粹热爱”的精神内核，持续推进机器人的技术优化与应用拓展，向着“两年成型、三年启市、五年见效”的战略目标稳步迈进。

“敖丙”项目的成长历程，是郑州大学对学生团队每一份热爱的精心培育、对科创项目每一份创意的执着守护的生动体现。从深蓝学生创新中心的平台支撑，到指导老师团队的专业引领，从学院委派的培育导师，到“传帮带”的薪火相传，学校与学院共同构建起一片让创新种子生根发芽的沃土。正如曹森所言：“热爱的力量，足以照亮前路；学校的支持，让我们敢于做梦，也学会踏实追梦。”（魏子华邓宗瀚撰稿）

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