本项目由谢子阳、孙洪稷、刘正淳团队设计，在徐竹田老师的悉心指导及实验中心陈伟老师的批评指正下推进，核心是设计并制作一款高度仿真的仿生企鹅机器人。项目灵感源于企鹅出色的水下灵活性与游动能力，通过融合生物力学、空间连杆技术及活动空间防水技术，复刻企鹅的自然运动模式。机器人以 3D 打印、激光切割、CNC 等为主要制造工艺，采用欠驱动五连杆扑翼机构、多级级联齿轮减速器及柔性薄膜防水设计，搭配 STM32 主控、42 步进电机、24V 锂电池与 PS2 遥控器的控制系统，具备水下自由游动、远程操控及转向功能，可广泛应用于极地生态研究、军事、科研、科普教育、主题娱乐及生态展示等多个场景。
本项目的核心目标是研发出一款性能优异的仿生企鹅机器人，使其能够在水中自由游动，具备稳定的远程控制与转向能力，同时拥有良好的防水性能和续航能力，满足 1.5m/s 的巡航速度要求，机身尺寸控制在长 600mm、宽 300mm、高 250mm、翼展 150mm 的设计标准。技术层面，需攻克有限空间内的机构设计难题，实现少电机驱动、耦合运动、低冲击及多方向运动的需求，通过欠驱动五连杆扑翼机构与多级级联齿轮减速器的搭配优化传动效率，借助可靠的防水结构设计解决水下作业的漏水问题，同时构建以 STM32 为核心的稳定控制系统，确保机器人运动精准可控，最终达成产品在各目标应用场景中的实用价值。
项目已完成仿生企鹅机器人设计、仿真、装配与测试，成功研制出符合参数的实体产品。技术上，研发欠驱动带阻尼五连杆扑翼机构，搭配 1:2 锥齿轮系统与减速比约 25.4 的多级级联齿轮减速器，电机最大扭矩 0.7Nm，动力传递高效；搭建由 STM32、TB6600 驱动器等组成的控制拓扑，实现稳定远程控制与转向；优化防水结构，上盖设计安全达标，水下浸没 1 小时关键部位无明显漏水。通过 Simcenter STAR-CCM + 软件完成多维度仿真，验证设计合理性，实体机器人可实现水下游泳、后退等运动，核心功能达标。
