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【转】西安理工大学Robocon2016之路

2016-11-16 13:11| 发布者: 组委会| 查看: 270| 评论: 0|原作者: 西安理工大学(微信号 XUT1949)

校园英才:让爱更具有情结 —— 访2016年全国大学生机器人大赛三等奖获得者王毅飞

Source: 2016-11-14 西安理工大学(微信号 XUT1949)

如果说持久探索的精度源于理性、严谨,那么每一件参赛作品从设计到技术,甚至细微到每一个电子元件都能精确地把控,则可以称之为细心;而每一次机器人在赛场上前进的速度和挑战项目的难度,都足以体现出设计团队的诚意和严谨。正是这细心、严谨的态度,才使得他们能在各种比赛中屡获大奖。而这一份份细心、严谨不仅体现在机器人队员们对团队的爱,更是他们热爱机器人的表现,所以,这“爱”就更加具有情结......

 

Robocon,全国大学生机器人大赛

6月26日,由共青团中央、中华全国学生联合会共同主办的第十五届全国大学生机器人大赛在山东邹城落幕。我校机器人队经过为期四天的角逐,最终以全国32强的优异成绩获得全国三等奖。这也是迄今为止,我校机器人俱乐部获得最有含金量的奖项之一。


全国大学生机器人大赛自2002年开始举办,而我校机器人俱乐部参加的本届大赛题目是以目前最受社会广泛关注的能源为命题方向,旨在激发大学生在机器领域的创新、创造能力。

自从2015年秋季第十五届全国大学生机器人大赛报名开始,我校机器人俱乐部的队员们便开始紧张的忙碌起来了。“从理解命题到确定比赛方案、着手制作、再到技术攻关,每一个环节都不能马虎,因为我们参加的是国家级比赛,况且作为学校唯一一支参赛队伍,所以必须要认真起来”。研究机器人、设计、制作机器人不仅需要严谨的思维,更需要扎实的科学文化知识作为支撑。而我校机器人队员由于在校所学专业与机器人相关知识并不密切,同时又要参加第十五届Robocon大赛。所以他们紧抓课下时间,通过自学的方式,修完《机械原理》、《单片机原理》、《硬件电路图设计》、《电机》等课程内容,并且熟练掌握stm32编程,Altium Designer绘图,Solid Works等技术。因为机器人不仅涉及机械、电控、算法、硬件、嵌入式及编程等知识原理,而且在机器人电机选择、控制算法、硬件电路设计等每一个方面都需要王毅飞和他的团队们去攻关。王毅飞说:“为了确保比赛顺利进行,我们队员都各司其职,担起责任。”王毅飞说。


大赛中,主办方要求所有参赛团队需制作两个精密机器人,以动力机器人驱动无动力机器人在14米×14米的赛区内完成爬山坡、过弯道、涉河流、放置螺旋桨4个任务,用时最短者获胜。

看似简单的比赛但是要完成它却是很有难度的,因为在比赛之中不仅需要两台机器人之间的紧密配合,更需要队员在比赛中准确操作,同时需要指挥队员要和两台机器人配合默契才能完成比赛。所以在比赛中参赛队伍不能有错误发生,而一旦发生一点点差错便有可能被其他参赛队伍淘汰出局。而这只是各队在比赛中配合表面层次的要求,而更有难度的是,在赛区前进的无动力机器人在赛道上经过爬山坡沿路前行中,不仅要依靠动力机器人驱动提供的动能前行,而且在爬坡前进中会有跌落到赛道以外的危险。


王毅飞介绍说:“为了避免意外发生,我们通过依靠感光元件对路径的识别的方式,为非动力机器人装上了一双“眼睛。”由于大赛要求非动力机器人在经过河流中必须有转角、加速,而这则是对非动力机器人速度控制的体现。非机器人在经过赛道后下坡时由于惯性,速度会急剧加快,为了防止机器人冲出赛道,队员们通过精准定位和精准操作相结合的方式,使非动力机器人在冲下坡之后能在停在赛场之内。“而最后一个动力机器人爬杆放置螺旋桨则是整个比赛之中最大看点,也是挑战的一个环节”,因为驱动机器人在爬杆时有四个触手,每个触手都需配置一台电机,通过四个电机输出力再传给四个触手,然后通过触手爬到一定高度按放螺旋桨。“但是这个爬杆并非使我们想得那么简单,因为每个触手的电机的力矩要足够大,否则根本无法爬上去,其次还要控制转速一致,防止打滑。而且在爬杆中为了防止电机滑落,我们还采用了气动的方式来夹紧立柱,利用单向轴承防止机器人下滑”。

“遇到突发状况的解决方案也非常重要,例如非动力机器人在前进中速度过快跌地等情况,那么遇到这种情况,机器人是返回原地重新比赛还是有别的方法,所以整场比赛中,我们不仅需要严谨、细心,更需要队员把满腔的热情、满腔对机器人的爱转化成每一分细致入微的操作中去”,王毅飞说。

 


专注于机器人,做一个有爱的人


我校机器人俱乐部组建于2011年年底,先后参加过省内、国内机器人领域的多场比赛,也获得过很多荣誉。但是今年在山东邹城参加Robocon比赛中,对于全体队员来说有这样一个情景却是至今都记忆犹新。在由四川大学、西安理工大学、成都电子科技大学、潍坊学院的小组赛中,我校机器人队在小组赛中首先淘汰了预选赛实力比较强的四川大学,而接下来在与成都电子科技大学、潍坊学院的晋级淘汰赛中我校只要能继续保持优势不出现失误,并且淘汰潍坊学院,我校机器人队就能在小组中排名第二,轻松进入全国16强,夺取国家二等奖的荣誉。

然而,事与愿违,在比赛中,我校机器人队与潍坊学院小组比赛中,在机器人过弯道的时候发生故障,仅以一秒之差落后于潍坊学院。“现在想起来我都心有余悸。出现故障后,全体队员、老师都懵了,大家为此垂头丧气,还有队员落下了眼泪,当时的我们真得很消沉,那真是一个伤心欲绝”。“最后好在紧要关头,老师及时找队员谈话,鼓励我们”。当时的王毅飞是我校机器人队的队长,在面对小组晋级赛中出现这种失误,失望、伤心是在所难免的。但是,作为队长在队伍士气低沉的时候,他选择似乎更多些。王毅飞说:“大家因为热爱聚在一起,为了比赛已经付出了太多的努力,所以这结果我特别不甘,特别难受,但是作为队长我不能肆意泛滥我的情绪,如果我这会儿发脾气,团队还怎么团结的走下去,失败我们共同承担”。

最终,在王毅飞的带领下,我校机器人队用努力、团结夺取了全国大学生机器人大赛三等奖。王毅飞说:“我还是有遗憾”。是啊,世间万物均成于细,我校机器人俱乐部队员为了这份对机器人执着的爱好,他们在比赛前两个星期,忍者疲劳困顿,几乎每天都在一起熬夜研究机器人,队员们甚至在最后四天中没有睡觉。这已不仅仅是对机器人的爱好和专注,而是一份份发自于心的爱。所以收获到了成功的喜悦,也品尝到了挫折的沮丧,但是对他们来说这却会使得他们更加优秀、更加有爱,因为他们的初心就是对机器人的“爱”。


“我现在已经深深迷上了机器人,我和机器人有一种情结在里面”,王毅飞说。去年寒假对王毅飞和他的团队来说更具挑战。由于寒假学校暖气停止供暖,餐厅停业,王毅飞和他的团队一边抗拒着严寒,一边专心地进行技术攻关。“后来我们从宿舍拿被褥取暖,吃饭就叫外卖,而且有些队员都冻感冒了”,就这样,王毅飞和他的队员依靠每人从宿舍拿来的几床单薄的被褥在我校工程训练中心抵抗严寒,和通过叫外卖的方式来维持对机器人的研究。王毅飞和他的队员一直到年根才返家,并在春节还未过完时,就又匆匆的返回学校,投入到紧张的工作中。


爱我所爱,努力做更优秀的自己


他们获得全国大学生机器人大赛三等奖,入围全国32强,不仅是我校机器人俱乐部大胆创新,勇于挑战品质的体现,更是展现了我校学生的良好精神风貌。同时,在2015年全国首届大众创新万众创业活动周西安分会场上,由我校机器人俱乐部研发的写时间的机器人,更是受到多家媒体的密切关注。


王毅飞团队所研制的这款由简单的零部件组成的机器人,不仅会写汉字,而且会写时间,仅就会写这一项就已经填写国内市场上的空白。这款机器人是我校机器人俱乐部为提高学生对机器人的兴趣及动手实践能力而研发的简易机器人,能实现简易的书写时间并擦除功能。主要原理是写字机器人通过螺丝与胶水将亚克力板外部结构组装起来。由msp430单片机输出不同占空比的pwm波控制两个舵机的转动不同角度实现书写。这样的创新如果投入市场,不仅可以用来教小学生写字,可以拿来当做时钟,更有可能给我们的生活带来不可思议的变化。

好的作品不仅源于生活,更源于王毅力和他们团队对机器人的热爱。和众多有所成就的科学家一样,队长王毅飞对机器人如此“痴迷”的情结也是源于兴趣,“我在很久以前就喜欢机器人”, 王毅飞说。正是源于这一份单纯的兴趣、爱好,使得曾经爱好众多的他最终选择了机器人。由于加入机器人俱乐部不但要学习机器人领域知识,更要创新、研发,所以没有时间去顾及其他。“我以前喜欢打篮球,本来能入我们院篮球队,但是在篮球和机器人两者之间,还是选择了机器人”,王毅飞说。


和王毅飞一起参加 Robocon比赛的队员在这学期大都进入大三,在面临考研、就业的压力下,大部分队员都选择离开了机器人队。而对王毅飞来讲,今年却是新的开始,他选择留队、选择继续领队在机器人领域攻坚克难,继续为明年的全国大学生机器人大赛奋战。“因为我相信付出总是会有收获的”,王毅飞说。


科技竞赛不仅要有创意、精度,更重要的是要有爱的“情结”,才能在作品赛中寻求突破。今后他们会继续朝着这个方向走下去。


来源:校报网

排版:雷璞玉

责任编辑:张明