【辽沈晚报】东北大学T-DT团队:“地表最强机器人战队”养成记

时间:2017-05-02浏览:1177

 

英雄机器人机动灵活,是队伍的强力肉盾;步兵机器人底盘具有突出优势,不仅速度强劲,而且打击精准;空中机器人完全由队员自行设计,能够在空中稳定悬停,从直径不到1米的圆筒中精准定位、取出子弹……
    在东北大学,有这样一个30余人组成的创新团队——T-DT(Thinking-Doing  to  Theory),即为知行合一。他们设计研发出来的“地表最强机器人战队”,横扫各种机器人大赛、机械设计大赛、挑战杯等竞赛;他们在机械底盘设计、云台俯仰、电路控制、视觉识别、无人机飞行等相关技术领域取得丰硕成果,先后荣获中国“互联网+”大学生创新创业竞赛金奖、2015年全国大学生机器人大赛东北赛区冠军、2016年RoboMasters竞赛全国一等奖等奖项。
自主研发“四大神兵”横扫战场
    东北大学T-DT创新团队组建于2012年,通过机械,电控,视觉,无人机四个小组,相互协作。每参加一次比赛,成员们就像完成一次旅行,因为他们始终期待,战队征途还有更远的星辰和大海。近日,本报记者走进团队工作室,听成员们讲述炫酷的机器人战队如何“养成”。
    团队成员、东北大学机械学院大四学生李震昊告诉记者,RoboMasters全国大学生机器人大赛的比赛场地比篮球场还要大,两支机器人战队要在场上进行一番“搏杀”,如果被对方子弹打中装甲,将会“掉血”,直到其中一方的血值降为零或者基地被打爆,比赛结束。
    根据比赛规定,战队中大致分为四种类型的机器人,基地机器人、空中机器人、英雄机器人和步兵机器人,战场上的这“四大神兵”完全由同学们自己进行设计、研发、组装和操作。在比赛中成员们通过机器人第一人称视角操作模式实时传回高清图像,了解场地状况,从而进行分析。
    李震昊介绍,基地机器人可以看做是战队的“大本营”,它的四周和顶部都有装甲,被子弹打中会“掉血”。基地机器人最大的特点是通过视觉算法,可以自主辨别颜色,从而达到区分敌我的目的。当它识别到地方机器人的进攻时,它将自动发射子弹进行防御。
    空中机器人是人们比较熟悉的无人机,它在战队中的作用主要是抓取子弹。战场上会设置一些资源区,每个资源区都是一个直径不足一米的“圆桶”,桶内装有弹丸,这就要求空中机器人比市面上的无人机定位更加精准,并且能够悬停在空中,投弹过程中必须保持稳定,稍微有一点晃动,将会影响投射的准确度。
    英雄机器人是战队中的战斗主力,它拥有机器手臂,可以抓取弹丸。同时它可以通过两层滤网,将大小不同的两种弹丸区分开来,输入到口径不同的发射器中进行射击。更为重要的是,它的爬坡过坎能力非常强,能够根据场地设置,在梅花桩上行走。
    步兵机器人更为小巧灵活,它的底座采用麦克纳姆轮,每一只主轮上按照45度角安置小轮,它可以像螃蟹一样横着走,也可以360度转圈,底盘优势明显。
    东北大学的这支机器人战队,在北方区域赛中击败了实力强劲的东北林业大学、哈尔滨工程大学等代表队,获得冠军;在全国比赛中一路横扫,最终与电子科技大学、中国石油大学(北京)、华南理工大学等团队一起,获得全国一等奖。
小拨弹轮改5次方案 熬通宵是常事
    “你看它,就这个小小的拨片,我们改过四五次方案,折腾了半个多月。”李震昊拿起一枚圆形金属器件,上面有5个弹孔,叫做拨弹轮。最开始,拨弹轮设计得比较薄,在旋转过程中摩擦太大,导致不够流畅。后来,团员们开始反复测量计算,不断实验,更改方案。每一次更改的样本,差距都非常细微,外行人几乎看不出来差别,但是团员们告诉记者,器件的厚度和外沿走线的弧度每次都不一样,都是经过反复计算得来的。
    T-DT机器人团队的成员们一般被分为两大类,一类从事机械设计,主要来自采冶和机械两大学院;另一类主攻控制系统的设计和研发,如视觉识别、电路设计等,这些同学主要来自自动化、计算机等专业。
    团队成员倪学斌说,经常夜深了,他们还在紧张复杂的计算数据。听到最多的话是“这个结果还是不太对,我们再算一次吧!”声音落下,这一夜,又这样过去了。在工作室里熬一两个通宵,是很正常的事。“做机器人是很苦的,平时下了课就要来工作室,我的寝室室友都说,一个月才看见我见一次。寒假更是不回家,画图,调试电路,没有休息。”倪学斌说。
    成员们都表示,做同样的东西两年多,有很深的感情,在做无人机调试的时候,看见无人机倏地坠了下来,很心疼。视机器人为“女朋友”,甚至是“孩子”,机器人出了状况比自己伤了都心疼,这就是团队每一个成员的心态。
团队成员毕业后年薪超20万
    在谈及项目的时候,团队成员纷纷表示:“我们的成功和老师是分不开的,有一次做出的机器人超重了,第二天就要比赛,老师带着我们熬了一宿。”当一些学生设计遇到瓶颈时,老师常常会利用经验以及专业知识为大家提供解决方案;当比赛迫在眉睫,老师放弃了休息时间和同学们同甘共苦。而当比赛结束,老师又默默地在颁奖台下将掌声真切地送给学生们。
    团队指导教师、东北大学机械工程与自动化学院机械电子工程研究所副教授陆志国表示,比赛比拼的是智慧、知识和技能,展现的是团队的能量以及个人的实力。可以说,从大赛中历练出来的每一名同学都是行业的精英人才,他们不但自身专业功底深厚,并且创新能力和抗压能力都非常强,称得上是毕业生中的佼佼者。“学校对此不断给予投入和支持的目的,就是培养学生敢于吃苦、敢于突破的能力,培养创业创新的整体氛围。”陆志国说。
    李震昊目前已经被保送研究生,他告诉记者,大学期间加入T-DT创新团队并参加全国大赛,对团员们的就业质量影响很大。“普通的毕业生可能月薪五千,但是从大赛出去的毕业生,签约企业一般起步就会给到20万年薪,而且像这种就业机会也比较多,选择余地挺大的。”
无线运动捕捉系统已实现成果转化
    团队研发的机器人产品,不仅能够打比赛,还有一些可以实现转化,为人们的生活带来便利。例如,在工作室里,记者看到了一把形似按摩椅和轮椅的椅子,这个产品能够帮助残疾人上楼梯。
    去年,该团队在全国“互联网+”大学生创新创业竞赛获得金奖,也是辽宁省唯一一个金奖。获奖项目是一套无线运动捕捉系统。不到3分钟,把12个7.5立方厘米大的白色传感器一一穿戴好,抬手、踢腿、转身、蹲起……不远处的电脑屏幕上,就出现一个虚拟机器人,同步流畅地模拟每一个细节动作。虽然每个传感器质量只有8.5克,但运动捕捉的精准度竟达到0.01度,这意味着哪怕是手指极其轻微的颤动都可以被捕捉到。该项目的学生团队负责人龚佳乐,一直特别喜欢钻研“酷”的技术。2012年,龚佳乐在陆志国老师的指导下,第一次接触到无线动作捕捉技术。之后,他和其他几名志同道合的同学成立了创业团队,并注册了公司。
    和国内公司目前大多将动作捕捉技术应用于电影特效、虚拟现实游戏不同,龚佳乐团队研发的产品主要应用于科学研究。无线运动捕捉系统除了可以应用于动漫制作、运动分析、为体育比赛提供运动评价标准以外,也能够为仿人机器人进行运动轨迹规划。去年项目获奖以后,就有3所高校科研实验室购买了他们的设备,用于机器人设计中的步态规划研究。辽沈晚报、聊沈客户端首席记者 兰晓玉 
新闻来源 《辽沈晚报》2016年12月3日