一台脚上装着四个轮子、头顶一个小风扇、全身布满红蓝色传感器和导线的灭火机器人,在一间四室一厅的单元房间里运动,出发、加速、减速、拐弯,每个动作都牵制着研发者者陈炜和宋灵杰的眼球……前不久,第15届“能力风暴杯”中国教育机器人大赛在上海举行,我校计算机工程学院机器人实验室代表队所研发的灭火机器人和创新机器人从多支代表队的多个机器人作品中脱颖而出,夺得冠*。
灭火机器人
专业优势是制胜法宝
用来感知光强度的多通道复眼、负责测距的红外光电传感器还有地面灰度检测卡使机器人的搜寻工作更加顺利。机器人反复加速减速,直到发现火源———一根燃烧的白色蜡烛,便立即冲上去将它扑灭,然后迅速退回原点,完成整个过程,只用了6秒。
研发者陈炜和宋灵杰都是计算机专业的学生,稳中求胜、反复调试,专业优势是他们获胜的最大因素。灭火机器人最大的特点就是追求快速的同时要有较高的稳定性,一向“稳中求胜”的陈炜可以随时随地进行反复修改、调试,排除一切障碍后,在保证机器人的高稳定性和准确性的基础上追求速度。然而,传感器灵敏度会受到光强、速度、风力,甚至地面灰度值的影响,在一切准备就绪之后依然需要根据情况的变化而做出相应的调整。在比赛期间,当他们看到其他选手的机器人在比赛过程中受光强变化的影响意外失败时,立即修改细节,规避风险。
就在比赛前一天晚上,当大家以为一切都准备就绪时,机器人控制器的零件突然坏了,他们将另一台备用机器人的零件换上去。不同机器的零件改变了所有细节。那晚,他们只能通宵达旦改写代码。但第二天,由于比赛场地和模拟赛场不同,只能再一次进行修改。“我们在编程这方面的专业优势,使得我们能比其他人更熟练地编写代码,随时应对突发状况,而不是使用简单的流程图。”
由于研发机器人的需要,他们还自学了pyphon语言。在这个过程中,不断补充自己专业知识的盲点,使自己的程序设计思想越发成熟,也激发出许多灵感与创意。“很多在课堂上学习的代码,我们可以通过机器人实验室这个平台实现运作,把抽象转化为具体,更便于我们记忆学习,而不只是钻研理论。”这是他们感受最深的一点。
创新机器人主要由积木块组成,配置以光敏和程序下载控制器等部件,按照组装者预先想要的形态和功能组装而成。不同于灭火机器人,创新机器人的应用范围广,更注重创新性、灵活性。
此次大赛修改了参赛规则,更重视项目的精致度、复杂度以及智能化控制。在老师的领导下,团队经过多次思想的碰撞,勾勒出一个绝妙的创意———仿生机器人。通过程序的编写控制组装好的机器人,并完成模仿变色龙皮肤渐变、苍蝇复眼等功能,这个创意为后来比赛的成功打下了坚实的基础。之后,团队更为繁忙,除了搭建机器人、编写程序之外,还要实现两者的“无缝”连接,项目在一次又一次的修改调整中颇具雏形。成型后的机器人具备许多特殊功能:可根据环境颜色变化改变自身灯光颜色,识别太阳光的角度朝向,自动拾取,实现复眼识别……它能应用于抗震救灾、*事侦察,他们还有一个设想,将来能在太空探测中发挥作用。
网络专业的彭明媛、施鹭伟是研发者。参加创新机器人大赛,更多的是考验他们的综合能力,设计、构想、组装、编程、后期宣传等等。“我们使用的是能力源创新套件,根据自己的想法组合拼装,但重要的是要为机器人注入灵*。”
走进计算机工程学院的机器人实验室大门,仿佛进入了机器人世界,各具特色的智能机器人模型抢眼入境,不仅有在航海文化节上亮相的会跳舞能说话的NAO机器人和RT剪裁机器人,还有未来城市、智能吸尘器、足球机器人、仿生恐龙……他们的研发者、计算机学院的同学们都在自己的位置上忙碌着,编写程序、组合部件、调试机器人。
未来世界
自动吸尘器———洗尘一代
仿生龙
足球机器人
实验室建立于年,参加过几十次国内外机器人大赛,共获得国家级比赛一等奖8项,二等奖16项,国际比赛第四名3次,第五名1次。这其中,饱含了老师和同学们对于智能机器人研发的热爱和坚持不懈的努力。
团队现有5名老师和29名学生,对学生而言,这是一个学习和交流的平台,不仅能学到许多课堂上没有的知识,还能锻炼和提高动手能力,并在实际操作中解决问题。“团队里的每个人都能娴熟地装各版本的Windows系统、装网线、处理网络问题、维修机器设备。”队长白林涛说,每周三,他们都会交流智能机器人编程中遇到的各种问题。图像处理、视频剪辑、程序编写,“专业之外,我们还能有许多收获。”
创新组、灭火组、NAO机器人组、RT机器人组、物联组,每个组都有自己研究和学习的方向。“我们学习和思考的环境很宽松,老师不会给我们布置具体的任务,而是告诉我们一个大方向,我们再以组为单位各自完成。”老师们更多的是起到一个引导辅助的作用,让学生通过思考动手获得新知,而不是对老师传授的知识生搬硬套。学生由此萌生的灵感与创意也会给自己带来很大的惊喜。
采访中,我们能感受到团队深厚的师生情谊。对于老师,实验室是一份追求与责任:对于学生,实验室更像一个家。有时候为了配合着完成一项任务,需要通宵工作,但是先完成的同学会一直陪在实验室里,直到问题全部解决,完成任务。“为了完成航海文化节展示的作品,我们到早晨六点才收工,这时候,老师为我们送来了热腾腾的早餐。”队员们感动地说。有一次在山东参赛,为了调试机器,大家晚上留在体育馆内,冬天的体育馆内冷风飕飕、地上冰冷,大家就挤在一起取暖。而今回忆起来都是激动和温暖。“这就是我们的团队,这些美好时光是大学里最珍贵的记忆。”
实验室里的指导老师之一王罡同时也是厦门市机器人应用与信息架构工程技术研究中心人员,他和学生们正积极投身于科普教育。前段日子,他们刚刚结束了在郭山小学的科普知识传播。
今后,他们将带着机器人到贫困地区的学校,为当地孩子带去现代智能创新的理念。现在实验室的发展除了进行学术、技术创新,还将开发扩展项目,让校园里更多对研发智能机器人感兴趣的学生可以参与其中。
来源:集美大学报《集聚智慧创意无限———走进计算机工程学院机器人实验室》
文:校报学生记者 潘婷婷 张忠良 周艳彬 邱浩
图:*丹平 朱涵
平台编辑:林嫦娥
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇