滑雪仿生企鹅装备成果

成果领域

□新材料领域    □医药领域   □农产品领域   R装备制造领域

□汽车及零部件领域   □电子信息领域  □矿产资源领域

成果介绍

（一） 成果简介

为响应“冰天雪地也是金山银山”的理念，促进寒地冰雪经济跨越式发展，推动更广泛人群参与冰雪运动，项目团队基于典型极地动物高效越雪运动构态，采用工程仿生技术，结合地面力学理论，融合新材料、新技术及新工艺，攻克滑雪场多模式运动装备仿生关键技术；面向青少年、中年到老年宽广年龄层级的非专业大众滑雪人群，基于人机工程学及声光电技术，通过耦合仿生，研发出人力与动力结合的原创绿色大众滑雪仿生运动装备——滑雪仿生企鹅。滑雪仿生企鹅包括机体仿生构态系统、人体肌能驱动系统及绿色供电辅助系统，通过长春净月潭滑雪场测试，性能优越，体验感强。

（二） 核心技术

1、冰雪运动装备研发基础

本团队前期对极地动物中驯鹿蹄在雪地奔跑高效制动性能，以及企鹅腹部雪地滑行增滑平稳性能进行了系统研究。基于驯鹿蹄高效运动特征，采用工程仿生技术，研制了仿生自适应雪面硬度滑雪杖；基于企鹅腹部滑雪功能，采用工程仿生技术，研制了多功能仿生滑雪板；面向滑雪初学者，基于驯鹿蹄雪面制动性能，采用工程仿生技术，研制了滑雪板的仿生行走/滑行转换装置及一种无动力滑雪车用仿生紧急制动滑雪板。上述研究成果均公开/授权国家发明专利。

2、滑雪仿生企鹅装备核心技术

（1）师法自然，基于南极帝企鹅腹部-鳍脚部-后脚部高效越雪运动构态，采用工程仿生技术，融合战斗机操作模式，结合人机工程学及声光电技术，研发的滑雪仿生企鹅与真实帝企鹅外观（1:3.5比例放大）、触感及声音高度逼真，包括机体仿生构态系统、人体肌能驱动系统及绿色供电辅助系统，是原创绿色大众滑雪运动装备，属国内外首创。

（2）通过机体重心的动态平衡分布设计、舱体的仿企鹅胸腹腔及肋骨结构与排布设计、翅膀的触地构态黄金分割比例设计、舱底的仿企鹅胸腹部刚柔层构及形貌设计、蹬雪足的仿企鹅后脚结构及倾蹬助力姿态设计，实现滑雪仿生企鹅的平稳滑行、抗冲防护、机动变向、制动降速、缓震维稳及驱动加速功能。通过太阳能板供电，实现滑雪仿生企鹅的滑行护航、全景视角、警示发光、供热吹雪、通讯互动、张嘴叫声、移动射击、运动排雷等功能，功能性、娱乐性及科教性强。

开舱状态                                             与无人机交互

蛋形盲盒及排雷功能                                       移动射击功能

   长春净月潭滑雪场测试过程

3、宣传推广情况

在2023长春冰雪产业高质量发展论坛、第27届长春冰雪节及吉林大学第九届杏花文化节参展，受到长春日报、城市速递等媒体的广泛关注。

吉大南岭杏花节学生围观并体验

吉林大学前卫南区学生围观并体验

长春日报报道

城市速递报道

4、荣誉与认可

滑雪仿生企鹅装备在创新与技术研发方面表现突出，荣获吉林省科技工作者创新创业大赛智慧旅游赛道叁等奖、吉林省第二届“吉创慧”创新创业大赛初创组优胜奖，充分展示了其技术优势与市场潜力。

研究团队

吉林大学冰雪仿生技术研发团队

成果成熟度

该研究成果在操控性、安全性、体验性、原创性及科技性方面具有明显优势，通过滑雪场环境性能测试，性能良好，已经达到中试阶段。

应用领域及市场前景

（一） 应用领域

基于我国“三亿人上冰雪”和后冬奥冰雪经济发展规划，尤其面向吉林省“一主六双”高质量发展战略中“双线”之一《长通白延吉长避暑冰雪生态旅游大环线发展规划》，聚焦吉林省“六新”产业中的新装备和新旅游产业，瞄准《吉林省冰雪产业高质量发展规划（2021-2035年）》，针对吉林省冰雪资源及冰雪产业发展优势，本项目研制的仿生滑雪运动装备，将应用于冰雪旅游和冰雪体育领域：

1、冰雪旅游领域

①高端度假区配套：深度契合吉林省“创建世界级冰雪旅游及运动胜地”目标，重点服务长白山万达、北大湖、万科松花湖等国家级旅游度假区，满足其“家庭友好型”装备需求；②全域旅游场景延伸：适配查干湖、净月潭等冰雪景区“雪地穿越”“趣味滑雪”等新业态，解决非专业游客安全参与痛点；③赛事引流转化：依托第十五届全国冬运会（2028年大连赛区）新建场馆集群（如金普新区冰雪中心），开发赛事观众体验项目，实现“观赛+体验”消费闭环。

2、冰雪体育领域

①青少年冰雪教育：直接响应吉林省“百万青少年上冰雪”政策，2025年底前覆盖全省义务教育阶段冰雪课程装备需求；②大众健身服务：推动全民健身事业，支撑雪橇、雪车等项目的低门槛体验。

（二） 市场前景

与传统滑雪板不同，仿生滑雪企鹅无需进行专业的技术培训，使用者可以实现“即学即用”，大大降低了入门门槛。应用场景也不局限于规范雪道，能够在多种环境下使用，包括雪道、冰道、旱地及非平整雪地等多种不同的地形和气候条件。因此，仿生滑雪企鹅不仅为初学者提供了便捷的滑雪体验，也为不同年龄层的用户提供了多样化的选择，从儿童、青少年到成年人及老年人，均可轻松使用。其广泛的适用性使其能够满足我国各类室内外娱乐冰雪运动场所的需求。

根据数据显示，我国室内与室外滑雪场合计1000余家，吉林省有近50家室外滑雪场。自2015年北京成功申办冬奥会以来，国内冰雪运动的参与人数持续增长，到2021年10月，全国冰雪运动参与人数达到3.46亿人，居民参与率达24.56%。中国冰雪产业正迎来黄金十年的发展机遇。在2021/2022年雪季，国内滑雪场的滑雪人次达到2154万。2023-2024雪季‌：全国滑雪人次达2308万，超越冬奥年雪季，度假型滑雪增长52%。2024-2025雪季，国内滑雪场累计接待滑雪人次超过1.9亿，同比增长22.8%。这一增长趋势表明，冰雪产业正快速崛起，成为经济发展的重要组成部分。

根据《关于推动吉林省冰雪经济高质量发展的实施意见》提出的目标，到2027—2028年雪季，冰雪旅游接待游客达到2.3亿人次，冰雪旅游游客出游总花费达到4200亿元。到2030年，冰雪旅游接待3亿人次，冰雪旅游出游总花费达到5400亿元，冰雪装备制造业总产值超过50亿元。这一系列的发展规划为冰雪产业带来了巨大的市场潜力，也为仿生滑雪企鹅装备的推广和应用提供了广阔的前景。

合作形式

本项目将寻求合适企业，签订技术转让、技术许可或知识产权作价入股，实现项目转化落地。

联系人

张锐  吉林大学仿生科学与工程学院 教授/博导

电话：13504419232

微信：r13504419232

邮箱：zhangrui@jlu.edu.cn