讓機器人智能穿越生死線
中國工程院院士龍樂豪參觀北京工業大學挑戰杯決賽作品。
你們為什么選擇北斗衛星導航系統?不久前,在挑戰杯全國大學生課外學術科技作品決賽封閉答辯評審環節,一個模仿蟑螂、螞蟻爬行的機器人,吸引了中國工程院院士龍樂豪的駐足并聽取了團隊完整匯報及現場演示。
北京工業大學參賽團隊隊長、自動化專業本科生張超上前解釋,傳統的GPS定位不如北斗系統更符合我們對于災后救援現場的需求,再加上北斗系統搭載的短報文系統甚至可以在無網絡的環境下實施短報文通訊。在之后激烈的對決中,該團隊不負眾望,最終奪得挑戰杯全國二等獎。
靈感誕生
在北京工業大學的實驗室里,《中國科學報》記者看到了正在作爬行展示的機器人。它仿若一個身披金屬藍外殼的昆蟲,高舉著2個前足,利用4個后足的反作用力,將身子頂上臺階。
爬臺階只是它的一項基本功能,而它的最大特點在于穿越災后現場的碎石、碎磚路面、破損臺階路面等非結構化地形。
據該團隊成員、嵌入式專業本科生邢正介紹,從前穿越非結構化地形的多為輪式機器人、履帶機器人,輪式機器人行走迅速但越障比受限,履帶機器人翻越高度高但自重大。結合二者的優劣勢做開發設計,成為了他們的基本思路。
考慮結合了輪式機器人連續前進,跺式機器人利用反作用力上升,他們很快就想到從蟑螂、螞蟻的爬行方式中抽象出6個偏心輪的足部特征既滿足不同地形的穿越,KUKA機器人示教器維修,又取得了3倍負重效果,KUKA機器人維修,還可以實現在爬行、翻墻時自由切換步態。
3.0版產品
羅馬不是一日建成的,工業機器人維修,機器人開發也不是一蹴而就,而對于這群初次涉獵比賽的年輕人來說,總是好事多磨。
去年三月份我們做出一個半成品,偏心輪是半圓形,只能實現快速移動,慢速負重功能較差,很快就被否定了。邢正說,出師不利并沒有讓他們沮喪。
克服了半成品的不足,他們的第一代機器人誕生了。第一代機器人外觀小巧,雖然改成了圓形輪,但不能應對大多數地形。此外,集成電路較散,機器人總給人重心不穩的感覺。邢正坦言。
而第二代機器人是個大個子,與第一代機器人在體量上有著天壤之別。它的越障高度在28厘米以上,但由于自身太高,越障比并不十分優秀,而且靈活性也不能保證。
克服了以上缺點的第三代,不僅性能更佳,而且體量適中。而要說起機器人的顏值,還不得不提9月份北工大科技節開幕時該校校長柳貢慧的一個建議。
當時這款機器人沒有外殼,所有的零件都裸露在外,機身一震,輪子仿佛要掉下來。柳貢慧給出指導建議,再有科技含量的東西,展示給人的時候一定要有好造型。而且,機器人有外殼,防震效果也更佳。
校長的建議迅速被指導教師信息學部教師朱曉慶帶領團隊落實了,就這樣,3.0版機器人最終出征挑戰杯決賽。
年輕團隊
有意思的是,除了指導老師、輔導員,對這十幾個團隊成員印象深刻的,恐怕要數宿管阿姨了。我們假期有時會做到很晚,晚回宿舍沒少挨宿管阿姨批評。邢正笑著說,為此,他們還搬來輔導員、指導老師一同解釋晚回的原因。
對于這份付出,學生們甘之如飴。上了大學就解放,如果你爭取上進,就千萬不要有這種想法。大學是人生的新階段,要有更大的目標。團隊成員、數字媒體技術專業本科生熊志琪說。
跟著青年教師打比賽,你會感覺教師很上心。團隊成員、自動化專業本科生薛艾琳和邢正回憶道,做到很晚,朱老師會給我們點外賣,炸雞配可樂。封閉答辯期間只有選手能進入,朱老師手拎著早餐等在門外。在上海比賽那幾天,他把能請的好吃的都請了。
邢正說,回憶比賽有辛苦也有歡樂,而這也注定是青春年少時最難以忘懷的一段經歷。