一群“整活兒”的機(jī)器人近日出現(xiàn)在南京航空航天大學(xué)新生軍訓(xùn)場(chǎng)附近：時(shí)而不斷旋轉(zhuǎn)炫技，時(shí)而“舉”著機(jī)電學(xué)院的旗子“四處蹓跶”，甚至拖著露營(yíng)車(chē)送來(lái)了幾箱礦泉水，送給了樹(shù)蔭下休息的新生。

這群“顯眼包”是由南京航空航天大學(xué)“長(zhǎng)空御風(fēng)”戰(zhàn)隊(duì)的大學(xué)生自主研發(fā)的。同樣活躍在機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域的全國(guó)大學(xué)生團(tuán)隊(duì)還有300余支。它們?cè)谌珖?guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽旗下賽事之一的機(jī)甲大師賽中對(duì)抗切磋，背后的一萬(wàn)余名青年工程師不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，進(jìn)行技術(shù)迭代升級(jí)。

機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”。當(dāng)下，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，正極大改變著人類生產(chǎn)和生活方式，但行業(yè)人才缺口巨大。

【資料圖】

《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，力爭(zhēng)到2025年，中國(guó)成為全球機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地。工信部等部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》也提出，鼓勵(lì)機(jī)器人企業(yè)、用戶單位與普通高等院校、科研院所、職業(yè)院校等合作，共建人才實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，聯(lián)合開(kāi)展機(jī)器人應(yīng)用人才培養(yǎng)，提供更多就業(yè)渠道。組織細(xì)分行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技能競(jìng)賽，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)更多機(jī)器人高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

越來(lái)越多的大學(xué)生團(tuán)隊(duì)錨定機(jī)器人自主研發(fā)方向，開(kāi)啟了科技創(chuàng)新之旅。

女生也可以擁有“機(jī)甲夢(mèng)”

在不久前結(jié)束的機(jī)甲大師賽全國(guó)總決賽的現(xiàn)場(chǎng)，“鏢姐”項(xiàng)安黎火了，幾乎每次結(jié)束比賽后，都有“粉絲”前來(lái)合影。

項(xiàng)安黎是“長(zhǎng)空御風(fēng)”戰(zhàn)隊(duì)的飛鏢機(jī)器人研發(fā)代表，大一時(shí)進(jìn)入團(tuán)隊(duì)，今年大四，她終于來(lái)到了比賽場(chǎng)。他們接力研發(fā)的彈射式精準(zhǔn)打擊機(jī)器人發(fā)射飛鏢命中精度極高，多次在比拼中逆轉(zhuǎn)局勢(shì)。

“自主研發(fā)的這個(gè)機(jī)器人就像彈弓一樣，需要通過(guò)拉簧蓄力，彈射出去。盡管原理很簡(jiǎn)單，但整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很復(fù)雜且講究，飛鏢發(fā)射出去后，要呈現(xiàn)出一個(gè)比較完美的拋物線，才能準(zhǔn)備擊中既定目標(biāo)。”項(xiàng)安黎說(shuō)，研究一款能夠驚艷全場(chǎng)的機(jī)器人并不簡(jiǎn)單，需要克服許多技術(shù)難點(diǎn)。要不斷測(cè)試查找問(wèn)題，進(jìn)而優(yōu)化系統(tǒng)代碼。在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室外，有一條很少有人經(jīng)過(guò)的小路，那是他們測(cè)試機(jī)器人的場(chǎng)地。“基本上每天都要測(cè)試一兩次，每一次發(fā)射測(cè)試都會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新的小問(wèn)題，再進(jìn)行維修。”

她告訴中青報(bào)·中青網(wǎng)記者，彈射鏢體結(jié)構(gòu)和發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)際上來(lái)自航空學(xué)院相關(guān)專業(yè)的一個(gè)學(xué)長(zhǎng)，傳承到她的手中后，她和隊(duì)員共同配合，用了一個(gè)多月的時(shí)間優(yōu)化代碼，進(jìn)行擊打測(cè)試，才使得機(jī)器人在比賽場(chǎng)上操作更加方便和省心。

“看到賽場(chǎng)上那些機(jī)器人在奔跑，就覺(jué)得很崇拜，雖然是女生，但我們也可以有一個(gè)‘機(jī)甲夢(mèng)’。”東北大學(xué)大二學(xué)生戴丹琳剛剛加入團(tuán)隊(duì)一年，就已成為東北大學(xué)TDT戰(zhàn)隊(duì)的一款地面移動(dòng)運(yùn)行機(jī)器人研發(fā)代表。

每一款機(jī)器人在對(duì)抗比拼過(guò)程中的穩(wěn)定發(fā)揮，都離不開(kāi)不斷進(jìn)行的測(cè)試與優(yōu)化。戴丹琳說(shuō)，平時(shí)訓(xùn)練的目標(biāo)就是要讓自己的機(jī)器人“活”起來(lái)，“比如控制它的‘頭部’移動(dòng)，能夠讓它像人一樣點(diǎn)頭、搖頭;控制它底盤(pán)的移動(dòng)，能夠讓它快速地奔跑起來(lái)”。

記者觀察到，越來(lái)越多的大學(xué)女生、文科生因?yàn)榕d趣，主動(dòng)加入了科技創(chuàng)新的實(shí)踐中。

首都師范大學(xué)PIE戰(zhàn)隊(duì)的成員就來(lái)自物理系、信息工程學(xué)院、教育學(xué)院、馬克思主義學(xué)院、學(xué)前教育學(xué)院等多個(gè)院系，女生眾多。

盡管并沒(méi)有進(jìn)入全國(guó)總決賽，PIE戰(zhàn)隊(duì)成員馬雪儀認(rèn)為，“輸贏只是一個(gè)相對(duì)的過(guò)程，但為此付出的努力，為此絞盡腦汁，為此努力學(xué)習(xí)，這些都是對(duì)等的。師范學(xué)校的同學(xué)參與機(jī)器人研發(fā)和站上比賽場(chǎng)，其實(shí)就是喜歡，因?yàn)闊釔?ài)所以堅(jiān)持”。

戰(zhàn)隊(duì)指導(dǎo)老師張盛博坦言，首都師范大學(xué)其實(shí)基本上沒(méi)有什么工科專業(yè)，大部分同學(xué)是理科、教育類和文科類專業(yè)，他們能夠成功地把機(jī)器人做出來(lái)，站上比賽場(chǎng)，對(duì)他們來(lái)說(shuō)已經(jīng)是種成功了。“希望在這一過(guò)程中鍛煉學(xué)生的工科素養(yǎng)，特別是鍛煉學(xué)生以后走向社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)力。”

大膽嘗試新技術(shù)，機(jī)器人研發(fā)也能“玩”出新花樣

讓很多人沒(méi)有想到的是，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)Taurus戰(zhàn)隊(duì)自主研發(fā)的一款全自動(dòng)運(yùn)行機(jī)器人成了“黑馬”，一路比拼到全國(guó)四強(qiáng)的決賽場(chǎng)。這也是他們?cè)谠擁?xiàng)賽事上的歷史最佳成績(jī)。

作為這一全自動(dòng)運(yùn)行機(jī)器人的機(jī)械負(fù)責(zé)人，戰(zhàn)隊(duì)成員紀(jì)因給它起了個(gè)昵稱“餅寶”。畫(huà)圖，討論，裝配，測(cè)試，迭代，她和隊(duì)員從零到一，研發(fā)了首代“餅寶”。

“你是一臺(tái)成熟的機(jī)器人了，你要學(xué)會(huì)自己打比賽了。”這一句戰(zhàn)隊(duì)宣傳標(biāo)語(yǔ)，把人工智能專業(yè)的申國(guó)豪吸引了進(jìn)來(lái)。作為全自動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航定位算法和自瞄算法負(fù)責(zé)人，他告訴記者，3年前，他也有帶著自己參與研發(fā)的機(jī)器人上場(chǎng)比賽的夢(mèng)想。

“那時(shí)候還沒(méi)有太多學(xué)校團(tuán)隊(duì)研發(fā)這一類型機(jī)器人，但當(dāng)時(shí)的組長(zhǎng)告訴我們，全自動(dòng)化將是未來(lái)的研發(fā)方向。”申國(guó)豪說(shuō)，他們還是瞄準(zhǔn)了這一方向進(jìn)行研發(fā)，從學(xué)習(xí)開(kāi)源算法開(kāi)始，嘗試研發(fā)了第一代“餅寶”，接下來(lái)的兩年時(shí)間里，機(jī)器人不斷迭代升級(jí)。

“今年要走上對(duì)抗賽賽場(chǎng)，機(jī)器人要面對(duì)更多復(fù)雜場(chǎng)地，比如一些崎嶇的路面和上坡的場(chǎng)景。對(duì)此我們做了一些改進(jìn)，還增加了機(jī)器人丟失時(shí)如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械的重新定位功能等。不斷測(cè)試、不斷推演算法進(jìn)行改進(jìn)，讓機(jī)器人性能變得越來(lái)越好，它才能在賽場(chǎng)上發(fā)揮出最好的效果。”申國(guó)豪說(shuō)。

研發(fā)期間，爭(zhēng)分奪秒。“如果不是熱愛(ài)與責(zé)任感在驅(qū)動(dòng)我，我可能堅(jiān)持不下去。”紀(jì)因每天都會(huì)在6點(diǎn)50分準(zhǔn)時(shí)起床，趕去實(shí)驗(yàn)室利用早課前的半小時(shí)完成一些小測(cè)試;作為項(xiàng)目管理的王蕾則將課本和資料都搬到了實(shí)驗(yàn)室，很長(zhǎng)一段時(shí)間里，除了晚上睡覺(jué)都泡在這里。

在賽場(chǎng)上對(duì)抗，機(jī)器人的打擊精度準(zhǔn)度成為關(guān)鍵。團(tuán)隊(duì)成員梁柏林覺(jué)得，相較于傳統(tǒng)的摩擦輪機(jī)器人，如果研發(fā)一臺(tái)氣動(dòng)英雄機(jī)器人，精準(zhǔn)度會(huì)大大提升。

但這一想法，最初遭到了一些老隊(duì)員和隊(duì)長(zhǎng)陳灝的反對(duì)。陳灝坦言，“如果我們做，就相當(dāng)于開(kāi)了一條全新的未知道路和走在成熟道路上的隊(duì)伍進(jìn)行比拼，尤其是重新做氣動(dòng)發(fā)射結(jié)構(gòu)，可能連比賽都趕不上。”

不過(guò)，團(tuán)隊(duì)最終還是決定讓提出想法的梁柏林試一試。“辦法總比困難多，先嘗試了再說(shuō)。”可參考資料少，梁柏林和隊(duì)友就搜集各類論壇、網(wǎng)站找數(shù)據(jù)，聯(lián)系往屆的師兄師姐請(qǐng)教;經(jīng)費(fèi)有限，就先從廢棄的舊機(jī)器中尋找并拆除適合的零件重新投入研發(fā)制作。

從寒假到暑假，半年時(shí)間，他們真的把初代氣動(dòng)英雄機(jī)器人研發(fā)出來(lái)了。可走上賽場(chǎng)后，他們發(fā)現(xiàn)，測(cè)試條件與賽場(chǎng)實(shí)際存在誤差，這一款機(jī)器人并未發(fā)揮出預(yù)想的效果。

梁柏林立下“軍令狀”：繼續(xù)改進(jìn)，要讓它在全國(guó)總決賽上發(fā)揮出亮眼成績(jī)。他最終也和團(tuán)隊(duì)成員一起，突破了不少技術(shù)難關(guān)，讓機(jī)器人實(shí)力大幅提升。全國(guó)賽上，他們成了全場(chǎng)唯一使用氣動(dòng)英雄機(jī)器人的戰(zhàn)隊(duì)。

機(jī)器人研發(fā)涉及非常多學(xué)科專業(yè)知識(shí)，從一開(kāi)始的骨架，到布滿一根根線，寫(xiě)出一行行代碼，這群大學(xué)生以賽事為平臺(tái)，不斷創(chuàng)新形式賦予了機(jī)器人“精氣神”，讓機(jī)器人“活”了起來(lái)。

比賽中，需要一款工程機(jī)器人“取礦”，將礦石兌換金幣購(gòu)買(mǎi)彈丸。多數(shù)高校戰(zhàn)隊(duì)選擇用傳統(tǒng)的鍵盤(pán)操控機(jī)器人，“長(zhǎng)空御風(fēng)”隊(duì)長(zhǎng)蔡哲豪說(shuō)，他們正在著手研發(fā)一款配套的體感操控系統(tǒng)，“把機(jī)器人機(jī)械臂末端的執(zhí)行結(jié)構(gòu)跟人手綁定在一起，讓操作更加靈活”。

他們的這一靈感來(lái)自現(xiàn)實(shí)生活中的手術(shù)機(jī)器人和遠(yuǎn)程操控機(jī)械臂等。“現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)有很成熟的技術(shù)了，參考實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)，加上我們?cè)趯W(xué)校所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐，這才能夠很好地鍛煉自己成為一名優(yōu)秀的青年工程師。”蔡哲豪說(shuō)。

中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 孟佩佩 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)

關(guān)鍵詞： 機(jī)甲夢(mèng)