机器人,出发

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   新疆大学的创新实验室把机器人比赛这样高端竞赛的内容渗透进课堂,让更多大学生在比赛和培训中受益,提高了大学生的创新和动手能力。
  
   “汽车人,变形出发。”这是经典好莱坞影片《变形金刚》中的一句台词,炫目的电脑特技让科幻世界里的机器人通过大荧幕活灵活现地呈现在了观众面前。随着科技发展日新月异,可以想象,在未来时代,机器人将成为人类忠实的伙伴。
   2011年6月27日,2011年亚太大学生机器人大赛国内选拔赛在北京举行,全国共有包括新疆大学、华中科技大学、西安交通大学等42所高校代表队参赛。
   卢帆、殷塔华、铁虎和其他新疆大学2011届机器人队的队友们参加了本届比赛。经过激烈的角逐,新疆大学机器人队在排位赛获得了第11名的好成绩,团队还获得了“最佳表现奖”。
   2011年12月30日,记者慕名来到了新疆大学科学与工程学院的大学生创新实验室。当记者走进实验室,两辆智能小车正“嗡、嗡、嗡”地轰鸣着在赛道上展开一场追逐赛,卢帆一边聚精会神地观看着比赛,一边对记者说:“正在测试的智能小车在2011年的全国大学生电子设计大赛中获得了一等奖。因为明天要给下一届的机器人队的队员们做演示,所以现在正在进行调试。”
  
   机器人“活了”
  
   从2007年开始,新疆大学每年会派遣一支参赛队参加一年一届的亚太大学生机器人大赛的国内选拔赛。2010年10月,经过筛选,卢帆、铁虎、殷塔华等10名大学生成为了新疆大学2011届机器人队的队员,他们主要来自信息科学与工程学院的通信工程和电子信息工程两个专业。机器人队成立之初,卢帆和他的队友们就深知,他们将向2011年亚太大学生机器人大赛国内选拔赛的优异成绩发起冲击。
   2011年亚太大学生机器人大赛的主题是“祈福荷灯”。这个主题来源于泰国人们将荷灯放入江河湖海中漂流而表达祈福的传统习俗。目标是由3台机器人(1台手动机器人,2台自动机器人)逐步将荷灯底座、花朵、烛台在规定的存放点采集并组装后,投放到晃动的模拟河面上,然后将烛焰放置到荷灯的顶端,实现荷灯祈福。参赛机器人需要准确、快速和合作,最先成功放置烛焰的参赛队获胜。
   从前期准备,到赛题发布、熟悉规则,然后确定设计方案,再到加工制作及调试,在10个多月的时间里,队员们不怕苦、不怕累,团结协作,共同攻关,不仅增长了知识,开阔了眼界,更重要的是培养了团队合作的精神。殷塔华说:“我们队分为三个小组,分别负责控制、机械设计和电路设计。2011年3月,经过前期充分的准备之后,我们开始着手制造机器人。在制造机器人的过程中,无论在电路方面、机械方面,还是写程序等方面,我们都遇到了很多的困难。”
   为了克服技术上的难题,队员们不分昼夜,他们看书、上网查资料,反复试验论证,就这样,技术难题一个个被攻克。对于制造一台机器人而言,机械结构的好与坏是成败的关键。殷塔华说:“确定好了机械结构,队员们不分昼夜,加班加点去做,机械结构做出来后,然后用程序去调试,去弥补,验证机械结构的准确性。比如机械臂把荷灯托起来这个动作,我们试验了100多次,看它的成功率有多少。如果成功率比较低,我们就换方案。”
   2011年6月,1台手动机器人、3台自动机器人终于在队员们的手中诞生了。
   没有光鲜亮丽的外壳,没有拟人化的四肢,机器人从外观看有点“土”,但是,它们承载了高科技,实现了机器人的核心定义与衡量标准:智能化。它们的诞生凝结了队员们辛劳的汗水以及集体智慧。
  
   机器人,出发
  
   2011年6月,距离去北京参加比赛还有一个星期的时间,队员们对机器人进行最后一次测试,但是,意外却发生了。卢帆控制的一台自动机器人像发了疯一样,不按程序来执行命令。卢帆心里非常焦急,他冷静下来以后,开始从程序和电路上找问题,确定程序没有问题以后,卢帆开始从电路上查找问题。难道电路没有焊好?或者排线接错了?卢帆苦思冥想了好久,他觉得可能是电路的接触不好,毕竟电路连接的排线比较多。于是卢帆把排线换了三套,每换一套排线然后焊接好需要半天的时间。但是,这样做依然没有让机器人的运行恢复正常。卢帆并不气馁,他对机器人的每一个部件都进行仔细地检查,最后发现是电机出了问题,于是他给机器人重新换了一个电机,从发现故障到排除故障,卢帆整整花了5天的时间。
   2011年6月27日,亚太大学生机器人大赛国内选拔赛的第一天,新疆大学机器人队的队员们第一次看见其他参赛队的机器人,让他们大开眼界。殷塔华说:“相比而言,我们的机器人的外表看起来很粗糙,感觉不是很精细。别的队的机器人比我们做得更精巧、更细致、更好看。但是,比赛就是为了完成任务,达到智能化。机器人主要体现了它的智能化,否则就是一堆破铜烂铁。”
   本届大赛赛制分为热身赛、排位赛、淘汰赛、半决赛和决赛。新疆大学机器人队在排位赛中位列第11位,淘汰赛与厦门大学的机器人团队狭路相逢。但是,由于机器人在做规定动作的时候出现了失误,新疆大学机器人队遗憾止步淘汰赛。殷塔华说:“当时机器人把荷灯准备放到模拟的河岸上,河岸其实就是个跷跷板,结果没有放上去,出现了失误。失误有时候跟场地有关,也有可能跟程序等其它方面的因素有关。”
   对于参加这样高水平的比赛,学习和观摩其他参赛队的机器人也是他们此行的另外一个目的。对此,卢帆说:“有些强队的机器人无论从材料的使用上,还是机械结构的设计上,都做得十分精致。尤其在外观的设计上美感十足。相比之下,我们设计的机器人在外观的设计和性能方面还有待加强和改善。”
  
   科技创新召唤更多大学生
  
   据记者了解,往届新疆大学机器人队的队员很多都被实力雄厚的大公司录用,2011届机器人队的殷塔华目前是一名大四学生,他已经签约了一家国际知名的通讯公司。卢帆准备明年攻读通信与信息系统的硕士学位。亚太大学生机器人大赛俨然成了高校的人才摇篮。
   卢帆进入创新实验室已经两年了,对他来说,这两年也是他在大学中收获最多的两年。他在创新实验室从一个知识浅薄的大学生逐渐成长和成熟起来,从刚开始只懂得基本概念,到现在具有很宽的知识面和很强的动手能力,这期间他也经历了许多困难和失败,但他从中明白了人的成长需要坚持不懈的努力。卢帆说:“当初进入创新实验室,我从最基本的电路学起,学习各种电路的制作,学习单片机编程,学习机械,这些都让我学习到了书本中学习不到的东西。通过完成实验室的一些创新项目,其中包括全国大学生创新项目,让我学习到了一个作品的完整制作过程,让我了解到了一个作品制作成产品的必要过程。”
   卢帆深知,在他背后一定会投来许多羡慕的目光,毕竟他们有创新实验室这样一个良好的发展平台。卢帆说:“我也希望有更多的大学生能投入到科技的创新中来。这需要高校能给那些喜爱科技创新的大学生搭建一个良好的硬件平台,对于想致力于科技创新的大学生而言,除了具备丰富的科学知识,还要有坚持自己成功的信念,排除万难,努力实现目标,这是至关重要的。”
  
  没有光鲜亮丽的外壳,没有拟人化的四肢,机器人从外观看有点“土”,但是,它们承载了高科技,实现了机器人的核心定义与衡量标准:智能化。它们的诞生凝结了队员们辛劳的汗水以及集体智慧。
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