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南京工业大学 - 《南京工业大学报》

刘锐:怀揣梦想的“机甲”少年

2021-12-01     浏览(633)     (0)


RoboMaster 机甲大师高校人工智能挑战赛凭借其震撼人心的视听冲击力,激烈硬朗的竞技风格吸引了全球数百所高等院校、近千家高新技术企业以及数以万计科技爱好者的关注。在南工大的校园里,也藏着这样一位怀揣梦想、 披荆斩棘的少年:他就是南工大 BlueSpace 战队成员,来自电气工程与控制科学学院自 2002 班的刘锐, 他首次参加 RoboMaster 机甲大师高校人工智能挑战赛就获得国际赛一等奖、中国赛一等奖的好成绩。

从零开始,探索未知

大一上学期,刘锐机缘巧合下被朋友拉来组队参加 RoboMaster 机甲大师校内选拔赛。参赛队伍需要自行设计一个全自动或半自动的机器人,在指定区域内完成运输分拣或迷宫射击其中任意一项任务,谁能在更短时间内完成任务,谁就能赢得胜利。

“虽然我从小就对机器人很感兴趣,但真正上手制造还是头一次。 刚开始真的是一头雾水,不知道从何入手。 ” 理论知识的匮乏逼着刘锐开始自学,B 站、论坛、知乎……这些都是他重要的学习渠道。 一次,他在B 站查阅相关教学视频时偶然发现了一个叫作 arduino 的开发板,深入了解后刘锐发现它简单易上手,交互性强,可以解决研发过程中的许多问题。 这激发了他的创造灵感,机器小车最初的编程方案也应运而生。 接下来的备赛时间,刘锐几乎不眠不休,恶补 arduino 的控制知识,“相关的视频我都看完了。 ”在校内选拔赛中,刘锐参加的是运输分拣项目,正是由于以arduino 为基础的编程设计,他制作的机器人抓取小球的速度更快,完成任务的时间更短,出色的表现让刘锐一举夺得校内选拔赛一等奖, 并成功加入 BlueSpace战队代表南京工业大学参加 RoboMaster2021 机甲大师高校人工智能挑战赛(中国赛)。

有了这次比赛的经验,刘锐不再觉得那些设计酷炫、操作流畅的机器人是与他遥不可及的。 相反,通过不断钻研,将“未知”变成“已知”,实现机器人从“无”到“有”,这让他充满成就感和幸福感,并下定决心向全国比赛发起更大的挑战。

挑战升级,着眼细节

“校内选拔赛跟 RoboMaster2021 机甲大师高校人工智能挑战赛(中国赛)相比还是有很大差别的。 ”校内选拔赛是任务赛,由于比赛场地小,任务难度低,所以需要制作的机器人体积小,操作较为简单;而全国比赛则采用“全自动机器人自动对抗”的形式,三局两胜,最终剩余“血量”更多的队伍获胜。 双方队伍需自行研发算法,利用官方机器人平台并配合搭载的传感器和运算设备,实现机器人在布满机关的比赛场地内完成自主决策、运动、射击。 这就意味着,从机器人基础、 程序设计到人工智能、机器人控制原理的工程理论知识与实践能力,都比校内选拔赛提高了不止一个量级。

作为战队机械组的一员,刘锐主要负责机器人设计、材料选取和拼装。 面对挑战, 他相信“细节决定成败”。 传统的螺丝安装不可避免地存在着空隙,而即使是极其微小的空隙所导致的螺丝孔晃动也会影响机器人传感器感知物体位置的灵敏度。为了精准地捕捉目标完成射击,刘锐经过一次次计算、调整和测试,发现只要在板材之间使用过盈配合技术就可以使零件连接更紧密,就能消除螺丝孔空隙所造成的影响。 这样,机器人对目标三维位置的计算也就更精确。“即使别的高校使用了同样类型的传感器,他们也感知不了那么准确。”刘锐充满自信地说道。全国半决赛中,他们的机器人持续精准远程射击,战胜以“硬核识别”著称的传统强队中国科学院自动化研究所战队, 进入决赛,斩获一等奖。

怀揣梦想,拥抱世界

过去的一年里,刘锐除了上课,大部分空余时间都是在和队友研究机器人。 “直到上周,我才和朋友第一次去了南京的新街口。 ”讲到这儿,刘锐有点无奈地笑了笑。 每次比赛结束后,刘锐都会和团队进行比赛数据采集、 技战术智能分析等多个方面的详细复盘、不断反思、完善细节。 终于,功夫不负有心人,今年 6 月,他们第一次站到了 RoboMaster 机甲大师高校人工智能挑战赛国际赛的现场, 在 B 站的全球直播里向世界宣告:“嘿,世界!我们,南工 BlueSpace,终于来了! ”

国际赛中,势如破竹的他们接连战胜对手,与华南农业大学在季军争夺战相遇。“他们攻防转换的速度非常快,比赛最后一分钟时,突然从防守变为连续快攻,我们的两台机器人在措手不及之下被击毁”,最终南工以 0:2 不敌华南农业大学,收获殿军。对此,刘锐表示:“今后我们会进一步加强算法,提升机器人反应的速度以应对实力强劲的对手。 ”

战队里的不少队员由于学习、生活等压力逐渐退出 RoboMaster 机甲大师赛的舞台, 而刘锐却一路打到了今天,是南工大 BlueSpcae 战队的绝对主力。当被问及“为什么一直坚持”时,刘锐坦言:“因为我想让更多人知道‘南京工业大学 BlueSpace 战队’这支队伍。”目前, 第二届 Robomaster 机甲大师校内选拔赛正在南工大如火如荼地开展着,刘锐希望明年带领新选拔出的战队成员继续向新一届人工智能挑战赛的冠军发起冲击。

徐佳扬