机器人比赛冠军是实验室里“泡”出来的

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机器人比赛冠军是实验室里“泡”出来的

2015-10-26 04:23:30　来源: 中青在线-中国青年报(北京)   
      在一块边长2.4米的正方形无框“擂台”上，一个长宽约25厘米、高约18厘米的6轮自行小车时而直行、时而转圈、时而冲刺、时而刹车。它仿佛长了眼睛，准确地滑行到台上的象棋子、绣球附近，开足马力将其推下擂台。
      更神奇的是，它可以在毫无边框遮拦的擂台边沿“悬崖勒马”——当棋子或其他重物被推下台去，它却能就地立定，不至于在惯性的作用下冲下去……
      近日，在重庆市永川区举行的2015中国（重庆）国际机器人及智能制造装备博览会上，重庆文理学院学生设计的轮式机器人的精彩表演吸引了众多围观市民的眼光和阵阵喝彩。
      负责该项目现场解说的学校机电工程学院学生兰通旻解释说：“这台机器人能够将重物推下台，自己却不至于冲下去，其秘密在于，四周密布的那十几个黄色的传感器和相应动作的控制程序上，传感器的作用在于捕捉目标和自身位置信息，并将其转化成信号后传输给机器人的大脑——控制系统，再由事先设置的相应控制程序驱动6台伺服电机运转实现前进、后退、旋转、刹车等动作。”
      这台在本次博览会上赢得众多眼球的机器人，此前已经获得了不少荣誉。在今年暑假举行的2015年中国机器人大赛暨RoboCup公开赛分项选拔赛中，它曾获得标准平台无差别组（1V1）的三等奖。
      回忆起当时的情况，兰通旻说，在这次实际比赛中，机器人不仅要推棋子，还推重物。
      此次比赛的领队老师谷明信介绍，参加“标准平台无差别组”比赛，主要看四个因素的匹配程度：一是控制程序、二是传感器、三是传动电机、四是机体结构。
      “兰通旻小组设计的六轮小车的优势在于车体结构合理，车身重心低，抗冲击力强。”谷明信说，“只可惜训练用擂台边缘有几毫米凸起，而实际比赛用的擂台是纯平的，这细微的结构差别导致机器人控制程序与实际比赛有所误差，影响了比赛成绩。”
      谷明信介绍，今年暑假他率领的代表队在此次选拔赛上，还另有两项斩获：一是“标准平台仿人组（1V1）”冠军，二是“规定动作技术挑战赛”二等奖。
      而在去年，谷明信带领队员们首次参加2014中国机器人大赛暨Robocup公开赛，获得了1项一等奖；参加2014尚和杯中国机器人大赛分项选拔赛，取得了一等奖、二等奖各1项的成绩。
      这些赛事中，谷明信颇为看重的是“规定动作技术挑战赛”。“按照比赛规则，比赛开始前，机器人需要在台下指定区域等候。比赛开始指令发出后，机器人自动识别上爬斜坡，通过摄像头找到绿色圆柱并作自我介绍，回到中央柱子找到绣球并将绣球抛下擂台，推倒中央圆柱，再找到黄色的锣并敲响三下，最后到擂台正中央‘武’字区域表演规定动作。”谷明信介绍，“这个比赛项目要求传感器不仅能识别物体，还要感知物体的颜色、距离，因此对传感器灵敏度调试要求特别高。”
      谷明信介绍，他们正在研究和训练kinect体传感器的运用，由于加入了技术投影功能，机器人实现了对人类声音、关节运动等形体动作信息的识别。“比如，运用该传感器的机器人可以识别人类肢体运动中关节运动轨迹信息，我们可以用击打、环抱等手臂的相应动作，对机器人进行控制。”



      “到那时，比赛双方可以由操作人员在台下模拟搏击，从而控制机器人在台上进行搏击动作。而且我们还可以采用‘2对2’对战模式，这就要求机器人要学会识别敌我，这个比赛项目极具观赏性。”谷明信对这一研究充满憧憬。
谷明信坦言，为了机器人设计制作以及参加相关比赛项目，他和同学们不知道牺牲了多少休息时间。“今年暑假，机电工程学院实行了‘优秀工程师’专业技能集中训练项目。可以说，机器人创新设计大赛的优异成绩都是同学们一遍遍测试、组装、拆解‘磨’出来的，是在实验室里‘泡’出来的！”

作者：赵立兵 田文生
（来源：中国青年报）