一群“整活兒”的機器人近日出現(xiàn)在南京航空航天大學新生軍訓場附近：時而不斷旋轉(zhuǎn)炫技，時而“舉”著機電學院的旗子“四處蹓跶”，甚至拖著露營車送來了幾箱礦泉水，送給了樹蔭下休息的新生。

這群“顯眼包”是由南京航空航天大學“長空御風”戰(zhàn)隊的大學生自主研發(fā)的。同樣活躍在機器人研發(fā)領域的全國大學生團隊還有300余支。它們在全國大學生機器人大賽旗下賽事之一的機甲大師賽中對抗切磋，背后的一萬余名青年工程師不斷學習新知識，進行技術(shù)迭代升級。

機器人被譽為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”。當下，機器人產(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”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，力爭到2025年，中國成為全球機器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地。工信部等部門聯(lián)合印發(fā)《“機器人+”應用行動實施方案》也提出，鼓勵機器人企業(yè)、用戶單位與普通高等院校、科研院所、職業(yè)院校等合作，共建人才實習實訓基地，聯(lián)合開展機器人應用人才培養(yǎng)，提供更多就業(yè)渠道。組織細分行業(yè)機器人應用技能競賽，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)更多機器人高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

越來越多的大學生團隊錨定機器人自主研發(fā)方向，開啟了科技創(chuàng)新之旅。

女生也可以擁有“機甲夢”

在不久前結(jié)束的機甲大師賽全國總決賽的現(xiàn)場，“鏢姐”項安黎火了，幾乎每次結(jié)束比賽后，都有“粉絲”前來合影。

項安黎是“長空御風”戰(zhàn)隊的飛鏢機器人研發(fā)代表，大一時進入團隊，今年大四，她終于來到了比賽場。他們接力研發(fā)的彈射式精準打擊機器人發(fā)射飛鏢命中精度極高，多次在比拼中逆轉(zhuǎn)局勢。

“自主研發(fā)的這個機器人就像彈弓一樣，需要通過拉簧蓄力，彈射出去。盡管原理很簡單，但整體結(jié)構(gòu)設計很復雜且講究，飛鏢發(fā)射出去后，要呈現(xiàn)出一個比較完美的拋物線，才能準備擊中既定目標。”項安黎說，研究一款能夠驚艷全場的機器人并不簡單，需要克服許多技術(shù)難點。要不斷測試查找問題，進而優(yōu)化系統(tǒng)代碼。在學校實驗室外，有一條很少有人經(jīng)過的小路，那是他們測試機器人的場地。“基本上每天都要測試一兩次，每一次發(fā)射測試都會發(fā)現(xiàn)一些新的小問題，再進行維修。”

她告訴中青報·中青網(wǎng)記者，彈射鏢體結(jié)構(gòu)和發(fā)射系統(tǒng)設計實際上來自航空學院相關專業(yè)的一個學長，傳承到她的手中后，她和隊員共同配合，用了一個多月的時間優(yōu)化代碼，進行擊打測試，才使得機器人在比賽場上操作更加方便和省心。

“看到賽場上那些機器人在奔跑，就覺得很崇拜，雖然是女生，但我們也可以有一個‘機甲夢’。”東北大學大二學生戴丹琳剛剛加入團隊一年，就已成為東北大學TDT戰(zhàn)隊的一款地面移動運行機器人研發(fā)代表。

每一款機器人在對抗比拼過程中的穩(wěn)定發(fā)揮，都離不開不斷進行的測試與優(yōu)化。戴丹琳說，平時訓練的目標就是要讓自己的機器人“活”起來，“比如控制它的‘頭部’移動，能夠讓它像人一樣點頭、搖頭;控制它底盤的移動，能夠讓它快速地奔跑起來”。

記者觀察到，越來越多的大學女生、文科生因為興趣，主動加入了科技創(chuàng)新的實踐中。

首都師范大學PIE戰(zhàn)隊的成員就來自物理系、信息工程學院、教育學院、馬克思主義學院、學前教育學院等多個院系，女生眾多。

盡管并沒有進入全國總決賽，PIE戰(zhàn)隊成員馬雪儀認為，“輸贏只是一個相對的過程，但為此付出的努力，為此絞盡腦汁，為此努力學習，這些都是對等的。師范學校的同學參與機器人研發(fā)和站上比賽場，其實就是喜歡，因為熱愛所以堅持”。

戰(zhàn)隊指導老師張盛博坦言，首都師范大學其實基本上沒有什么工科專業(yè)，大部分同學是理科、教育類和文科類專業(yè)，他們能夠成功地把機器人做出來，站上比賽場，對他們來說已經(jīng)是種成功了。“希望在這一過程中鍛煉學生的工科素養(yǎng)，特別是鍛煉學生以后走向社會的競爭力。”

大膽嘗試新技術(shù)，機器人研發(fā)也能“玩”出新花樣

讓很多人沒有想到的是，華南農(nóng)業(yè)大學Taurus戰(zhàn)隊自主研發(fā)的一款全自動運行機器人成了“黑馬”，一路比拼到全國四強的決賽場。這也是他們在該項賽事上的歷史最佳成績。

作為這一全自動運行機器人的機械負責人，戰(zhàn)隊成員紀因給它起了個昵稱“餅寶”。畫圖，討論，裝配，測試，迭代，她和隊員從零到一，研發(fā)了首代“餅寶”。

“你是一臺成熟的機器人了，你要學會自己打比賽了。”這一句戰(zhàn)隊宣傳標語，把人工智能專業(yè)的申國豪吸引了進來。作為全自動機器人的導航定位算法和自瞄算法負責人，他告訴記者，3年前，他也有帶著自己參與研發(fā)的機器人上場比賽的夢想。

“那時候還沒有太多學校團隊研發(fā)這一類型機器人，但當時的組長告訴我們，全自動化將是未來的研發(fā)方向。”申國豪說，他們還是瞄準了這一方向進行研發(fā)，從學習開源算法開始，嘗試研發(fā)了第一代“餅寶”，接下來的兩年時間里，機器人不斷迭代升級。

“今年要走上對抗賽賽場，機器人要面對更多復雜場地，比如一些崎嶇的路面和上坡的場景。對此我們做了一些改進，還增加了機器人丟失時如何實現(xiàn)機械的重新定位功能等。不斷測試、不斷推演算法進行改進，讓機器人性能變得越來越好，它才能在賽場上發(fā)揮出最好的效果。”申國豪說。

研發(fā)期間，爭分奪秒。“如果不是熱愛與責任感在驅(qū)動我，我可能堅持不下去。”紀因每天都會在6點50分準時起床，趕去實驗室利用早課前的半小時完成一些小測試;作為項目管理的王蕾則將課本和資料都搬到了實驗室，很長一段時間里，除了晚上睡覺都泡在這里。

在賽場上對抗，機器人的打擊精度準度成為關鍵。團隊成員梁柏林覺得，相較于傳統(tǒng)的摩擦輪機器人，如果研發(fā)一臺氣動英雄機器人，精準度會大大提升。

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

不過，團隊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。”可參考資料少，梁柏林和隊友就搜集各類論壇、網(wǎng)站找數(shù)據(jù)，聯(lián)系往屆的師兄師姐請教;經(jīng)費有限，就先從廢棄的舊機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，半年時間，他們真的把初代氣動英雄機器人研發(fā)出來了?？勺呱腺悎龊?，他們發(fā)現(xiàn)，測試條件與賽場實際存在誤差，這一款機器人并未發(fā)揮出預想的效果。

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

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

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

他們的這一靈感來自現(xiàn)實生活中的手術(shù)機器人和遠程操控機械臂等。“現(xiàn)實中已經(jīng)有很成熟的技術(shù)了，參考實際應用中的技術(shù)，加上我們在學校所學知識進行實踐，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。

中青報·中青網(wǎng)記者 孟佩佩 來源：中國青年報

關鍵詞： 機甲夢