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【创新密码6】计算机团队为机器人插上舞蹈的双翼

作者:周海 黄瑞芸编辑:陈孖川发布时间:2018-11-19浏览次数:109

勤钻研  不怕苦  不服输


计算机团队为机器人插上舞蹈的双翼


通讯员  周海     见习记者  黄瑞芸


  今年8月,为期四天的第20届“大旺杯”全国机器人锦标赛暨第九届国际仿人机器人奥林匹克大赛在广东肇庆顺利落下帷幕。由计算机学院邓春华、林云汉老师指导,人工智能协会本科生王勤玉、张诗文、周海、姜聪聪和徐昌华组成的队伍,获得了机器人避障、机器人舞蹈等项目五个一等奖的好成绩。对于队员们来说,荣誉来之不易,背后的心酸和收获只有他们知道。


出师不利  项目进展遭瓶颈


  由于协会成员不断增多,学生能力参差不齐,指导老师们不能像去年那样遇到问题逐一解决,而是与学生共同制定方案,由学生自主实现具体编程。
  伊始,负责人王勤玉和张诗文很不适应,每隔两天就会拨通指导老师的电话,“老师,您能过来一趟吗?项目没有进展!”“老师,项目还能参加比赛吗?”“参赛项目进展缓慢,大家吵起来了,该怎么办???”随着时间和耐心的双度消耗,某些项目“胎死腹中”。直到确定最终参赛项的前夕,协会成员整体气氛沉闷。被问及是否有信心缴费参赛时,大家陷入了沉默。
  “大家不要太自责,对于大二的你们来讲,此次比赛确实有难度,时间也相对紧张?!钡死鲜α成喜辉倌敲囱纤?,皱紧的眉头逐渐舒展开来,作为老师,他明白,这群学生现在最需要的是鼓励与自信。
  “没有优秀的个人,只有完美的团队,这几个月大家的辛苦我都看在眼里,我们先一步失败,就会早一步成功。即使我们的项目到最后不能参加比赛,至少我们付出了、努力了、就无悔了!重要的不是结果,而是过程!”邓春华如是说。


机器人故障  力求损失最小化


  武汉的夏天是如此煎熬,还没有到8点已骄阳似火,往日热闹的校园沉寂下来。
  “右转参数再调小点,同时将前行距离调整半米!”
  “需要向右偏吗?”
  “对,右偏、再右偏。好,可以了!”
  教三楼30004 的Nao机器人实验室里,学生们正在老师的指导下加紧机器人的调试工作。队员们的衣服早已被汗水湿透,每个人脸上都写满了疲惫,心中似乎有块石头压着,让人喘不过气来。即使临近午休,大家也丝毫不敢放松,争分夺秒地备战。
  指导老师邓春华来到张诗文的身边,询问调试情况。
  “昨天的问题还没有解决吗?”
  “因为这个位置代码循环跳转比较多,可能会干扰机器人的正常工作,但是去掉又会影响机器人的功能,我们一直在尝试调整,但是效果不明显?!?,张诗文一边向老师说明情况,一边将机器人摆好运行。
  看过了运行情况,邓春华思索了一番,“会不会是你的机器人陀螺仪出现了问题,或者参数出错?” 他将机器人拿在手上,仔细查看,脸上露出些许焦虑,“如果真是这样机器人就需要维修了?!?br />  “我们每天早上8点就来到实验室了,常常工作到晚上11点学院关门,因为项目比较多,难度较大,我们的能力也十分有限,每个人的神经都是紧绷着的?!闭攀乃?。
  比赛前一周,由于机器人故障,相关机器人的调试工作只能暂时停止。这让负责机器人舞蹈项目的张诗文感到十分棘手。如果组织机器人进行系统维修之后再调试,时间会非常赶,还会导致此比赛项目在规定时间内不能正常进行;如果大胆一拼,让机器人带“伤”上场,虽然可以让机器人维持一定性能水平,但比赛结果可能不尽如人意,同时对机器人是一个非常大的损伤。经验丰富的邓老师权衡利弊之后,及时组织学生先行进行机器人的维修工作,同时对剩余机器人重新协调分配,错开时间调试。
  他要求修理时间尽可能短,将机器人的性能达到一定的水平,同时不能耽误队员们对机器人的调试工作,为大赛调试代码争取更多时间。
  “不仅仅只有这些困难,机器人的系统复杂,未知的困难经常碰见,有些困难学长们也没有遇见过,只能通过自己查阅资料,网上搜索相关的解决方案,一步步前进?!背稍苯洗先缡撬?。


迎难而上  赛场意外多


  “我们一到达比赛现场就马不停蹄地开始调试!”王勤玉表示,现场环境对机器人的影响非常大,即使赛前调好代码,到了现场仍需重新调整参数,力争让机器人在比赛时达到最好的状态。
  推车赛的规则和去年不一样,需要使用组委会提供的小车,采用自己的小车扣2分。
  “比赛必须使用组委会提供的比赛道具吗?”邓春华闻讯赶来。
  “对,需要使用我们统一提供的小车,如果使用自己的道具就需要扣掉一定的分数”?;坪璨门谐せ卮?。
  “老师,我们该怎么办?”队员徐昌华急忙问。
  “我们先把相关比赛规则仔细向裁判长询问清楚,把比赛中可能发生的状况都考虑周全,分数规则了解清楚,该争取的地方我们尽力争??!”,站在一旁的林云汉率先做出决定。与此同时,王勤玉组织剩下的队员在现场测量相关赛场数据,与老师们商讨解决方案。
  回到居住地,大家的心情十分沮丧,赛前花2个月时间已经调好的代码,遇见这样的突发状况需重新调整,有些队员甚至提出放弃该项目。
  “不管怎么样,既然参与了,就要有信心做好,大家一起加油吧!”张诗文给队员们鼓劲,“这个项目我们还是非常有希望获得好成绩的,大家再努力一把,只要还有时间,就不能放弃,坚持到最后!”
  比了一天的赛,大家都十分疲惫。在张诗文的带动下,队员们打起精神,立即开始了赛事分析与讨论,仔细研究战术,同时根据现场所测数据自己动手搭建场地,模拟赛场环境、计算分析、调整参数。
  “老师,我们把之前障碍跑项目的机器人步伐移植到推车赛中,发现效果明显提高?!?br />  “老师,障碍跑项目中使用声纳和视觉探测障碍物,再加入陀螺仪微调行走方向,效果更好?!?br />  “老师,今天现场调试结束时争取最后退场,我们把小车带到宿舍继续调试?!?br />  “从到达比赛地点到最后一场比赛结束,持续了4天的时间,我不知道他们到底休息了多少时间,每次推开他们宿舍门,他们都在调试!”邓春华说。
  项目负责人周海表示:“我们连夜准备了两个版本,一个是采用我们自己小车调试好的版本,这个版本比较稳定,可以保底;另一个版本采用组委会提供的小车。比赛有三次机会,我们先使用组委会提供的小车,如果前面两次失败了,我们再使用自己的小车?!弊钪?,推车赛的项目取得了不俗的成绩。
  5名参赛队员,一共参加了9个比赛项目,其中轮式机器人避障项目由于今年采用新系统,比较复杂,派出了2名成员参赛,剩下的3名成员负责了8个比赛项目?!懊扛鋈烁涸鸬谋热钅慷急冉隙?,即便时间紧迫,队友们一起帮助我将代码重新调整好,我十分感谢他们!”周海说。


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