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飞利浦五环科技运动会之“精于心 简于形”智能机械挑战赛北京开战
机器人大赛比的就是想象力和动手能力
2007-09-11
实习生 黄冲
    手绘的硬纸外壳,上面缠着黄色胶带,电线也暴露在外面,机器人“曙光号”看上去更像是一个普通的手工作品,然而这个仅花了1.1万元制作费的机器人却在赛场上赢得了“稳健”的评价;寻找定位、定向行进,机器人“风火轮”用纤细的两指夹起球递送到投射装置上,一道漂亮的弧线,球轻轻落进篮筐,动作流畅自然、一气呵成,一阵阵疯狂的哨声和掌声随着它的动作此起彼伏。

    9月8日晚,飞利浦五环科技运动会之“精于心简于形”智能机械挑战赛北京站晋级赛在北京邮电大学举行。

    清华大学、北京航空航天大学、北京邮电大学及北京科技大学代表队的4个“机器人”同场竞技,最终,北京邮电大学代表队和他们的机器人“风火轮”胜出,成为本届智能机械挑战赛第一支晋级八强的队伍。裁判长李实在赛后说:“我没想到这帮孩子竟然有如此的想象力和动手能力。”

    “废物”变出来的宝贝

    “‘曙光号’完全是‘废物利用’。”北科代表队的指导老师张少军教授说。然而,就在第一轮的PK中,“曙光号”凭借创新的三叉式手臂设计,快速定位、精准抓举,仅用8分零7秒就走完了前两个赛段,轻松战胜清华大学的“三角舟”。精彩的表现引起现场一片惊叹,尤其是在得知这3名队员全部都是刚刚升入大二的学生之后。

    本场比赛的裁判长,中国自动化学会机器人竞赛工作委员会秘书长李实在赛后点评道,“曙光号”在比赛过程中性能是最稳定的,就是因为设计最简单,机械结构非常合理。

    “我们用最简单的功能完成了所有的任务。”北科代表队队长、机械工程学院机械类专业的林宇说。

    一般来讲,没有两万元是做不出一个机器人的,而“曙光号”只花了1.1万元。整个车底还不到3000元,电机是二手的旧电机,电池是在西四电子市场订做的。设计、制作、组装,整个过程完全是队员自己动手,甚至包括原材料的采购。机器人身上110多个螺丝孔,都是队员自己一个一个打出来。林宇说,“天天用电锯锯,噪音太大,那些天震得耳朵都不太好使。”

    整个比赛过程中,就是这个最便宜的“曙光号”没犯过一次规,没出过一次故障,是4个机器人中唯一的。

    20天赶制出来的“明星”

    最后胜出的“风火轮”当之无愧是全场的“明星”。让人没想到的是,这个“明星”竟然是在20多天里赶制出来的。

    北邮由于在8月20日才得到通知要参赛,自动化学院机械设计及理论专业的研一学生鲁宝宏,以前有过两次参加机器人大赛的经验,临危受命担任领队。半个月时间里,4名队员经常做到凌晨三四点才离开实验室。

    当鲁宝宏拿起遥控器时才真正感到了困难。比赛的第一关就是要在一堆白色方块中,拿起3块蓝色的方块,放到指定位置。方块之间的距离只有两厘米,非常狭窄。此时,距离比赛只剩下3天,鲁宝宏觉得这简直是不可能完成的任务。

    当天,他们一直练到凌晨5点,最后拿出一个方案,就是牺牲速度,换取精确度。

    “他们把最闪光的东西发挥到了极致。”李实说,“风火轮”的弹射能够那么准,很难得。

    “飘移”,是“风火轮”的又一大亮点。“实际上飘移并不是什么厉害的技术。”队员说,“风火轮”的电机转速并不快,也就每分钟50多转。两个主动轮正好在底部圆盘的直径两端,前进过程中,让后面的轮子反着转,就能瞬间转变方向。

    最可贵的是想象力

    同样一个投球入篮的动作,4个机器人显示了不同的“神通”。

    北科的“曙光号”是用三叉式手臂把球“抓”进去;北邮的“风火轮”是用一套安装有弹簧的弹射系统把球弹进去;北航的“射手座”也是弹射,采用的却是压缩空气的办法;清华的“三角舟”则用的是“手爪”。李实说,这个手爪的设计很精巧,系统复杂度是4个机器人中最高的,但要做投球这么简单的任务,手爪无法突出它的优势。

    清华大学的队长黄俊说,我们有个很好的科技团队,队员大部分来自清华大学汽车工程系,都有很强的能力,不仅专业知识扎实、具备开拓性的创意思维及丰富的想象力,还有良好的团队合作精神。

    “经过几个月的努力,我们的‘Delta’机器人很独特。”在科技创新方面,黄俊认为他们使用的转向驱动系统可实现原地转向,提高了“三角舟”的机动性。此外抓取结构质量较轻等创新,很好地增加了“三角舟”的灵活性。

    黄俊说,飞利浦举办此次赛事,为所有高校及选手搭建了一个公平、公正、公开的竞技舞台,“过去的我们满脑子创新点子,张口闭口创新理论,面对实际挑战,却手足无措,正是飞利浦给予我们面对现实,迎接挑战,发现并弥补不足的机会,原来创新并不是一句挂在口头的空话,而是针对生活中的实际困难,开拓思路,将科学知识融会贯通,严谨设计,巧妙组合的综合能力的体现”。

    “最可贵的就是他们的想象力。”李实说,在制定比赛规则的时候,自己脑子里也有一个机器人的设计构想,但看到参赛的机器人的时候,还是有些出乎他的意料,“只要给他们空间,每个人都可以完整地实施一套很好的方案。”

    机器人是我们的创业目标

    “中国大学生玩的高达模型,日本的小学生就会玩了。”刚上大二的林宇在接受采访时说,日本已经形成了一整套机器人的产业体系,“我希望中国也能拥有一个研、产、销一体的机器人产业。”林宇从高中开始,就想好了这辈子的目标了,那就是“机器人”,“我希望自己能够创业,给中国孩子制造低价的高科技玩具,让中国孩子从小就对机器人感兴趣。”

    “国内的机器人市场会是一个很好的就业和创业的领域。”鲁宝宏大三时就参加过机器人大赛,现在的研究方向就是机器人技术,他发现,这几年机器人行业一年比一年热,很多机器人厂商都到实验室推销自己的产品。不过,鲁宝宏认为,这些机器人还偏向于“玩具”,离真正的机器“人”还相差很远,现在中国机器人市场才刚刚起步,还有广阔的发展空间。

    

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