编者按
5月31日至6月2日,2019“中关村(济南)产业基地”杯中国服务机器人大赛,在山东济南舜耕国际会展中心举行。由我校电子信息工程学院“创新之家”范道尔吉老师带队的三支学生竞赛团队,经过激烈角逐,获得助老应急事件处理服务项目一等奖1项和助老环境与安全服务项目二等奖2项的骄人战绩。这是电信院近几年多次获得奖励之后再次载誉归来。
电子信息工程学院创办的学术科技实践平台“创新之家”成立十年,累计成员600余人,十年来获得各类奖项120余项。今天他们再次载誉归来,可以说是十年磨一剑。十年来,他们砥砺前行、不断突破创新,因此才能在这次大赛上斩获大奖。下面,我们就通过一段短片了解“创新之家”十年走过的路。
本次赛事基本情况
2019年中国服务机器人大赛由中国自动化学会、教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会主办,旨在推动机器人产业的发展,向机器人行业输送具有创新能力和实践能力的高端人才,提升高校毕业生的就业竞争力。
本次服务机器人专项赛共吸引了来自天津大学、吉林大学、同济大学、西南大学、郑州大学、上海大学、济南大学、首都师范大学、山东理工大学、北京邮电大学、陆军工程大学等121所高校的786支代表队参赛。竞赛包括家庭服务机器人、医疗服务机器人、助老服务机器人、教育服务机器人、农业服务机器人、体育服务机器人六个竞赛单元,共40个赛项,涵盖了公共服务领域的热门应用场景。
赛前准备
参赛队员依托内蒙古大学“创新之家”实验室,从2019年4月开始准备赛事。
为提高学生的学科竞赛能力,2019年5月25日至5月26日,仲兆楠老师以及部分15级、16级学生,在北区卓越楼602教室为2016级、2017级参加机器人竞赛的学生集中开展了竞赛基础培训。前期学习准备包括机器人学、无人机技术、PID控制算法、图像处理、机器学习、深度学习、底盘运动控制的基础知识,基于STM32单片机、树莓派的电机控制基础和传感信息获取,ROS机器人操作系统、Altium Designer电路设计软件、SolidWorks等软件的入门实操,以及机器人竞赛调试技巧、竞赛准备注意事项、答辩表达技巧等内容。
5月29日参赛队员乘车来到济南开始赛前最后的调试。
赛题突破
赛题难点主要分三个:构建地图、多点导航和物联网联调。
五月初在机器人团队导师和学长的帮助下已可实现在任意场所构建地图,之后用一周的时间初步实现定点导航功能,但受限于实验室环境,构建地图后不能高效地进行最优路径的规划,随后队员用一天时间搭建了全新的场地,顺利实现多点导航但规划路径仍不是最优。
物联网联调是最难的一部分,在5月29日赛场的最后调试阶段两个队才最终实现目标。
解决方案的巧处:
本次比赛最大的收益就是明白了与他人交流的重要性,在比赛的前一天,ROS机器人的地图绘制出现问题,三个小时都没能找到问题,技术委员会的指导老师见状亲自实操,五分钟便指出地图保存路径出现问题。
获奖原因
一、前期充足的知识储备。
熟练运用Python、C++语言进行编程,了解ROS机器人操作系统,能够熟练运用单片机。
二、强大的硬件支持。
硬件选用了赛事官方推荐的ROS万向轮机器人套机,并利用全新的激光雷达搭配物联网模块可准确对机器人进行实时定位。
三、先进的软件系统。
以ROS机器人操作系统为基础并用Phython进行编程,配合SLAM技术使绘制出的地图精准度高,且能很好的应对室内环境的地图创建与同步定位的方法。
参赛队员介绍
助老应急事件处理服务项目——塞外雄鹰队:
2016级自动化孙浩田、2016级自动化陈文杰、2015级自动化王宇
助老环境与安全服务项目——风启队:
2017级自动化程钰、2017级自动化张鑫
助老环境与安全服务项目——小星星队:
2017级自动化吴振云、2017级自动化康茸博、2017级自动化李嘉欣
参赛感想
通过本次比赛,我们初步了解了服务机器人的功能与作用。服务机器人以智能家具为应用背景,实现智能服务机器人与智能家居互联互通,物联网与机器人技术的结合可以提高未来居民生活水平,使得未来生活更加安全便捷。我们在本次大赛中积累了经验,提前了解了新兴产业风向,可以为将来尽早适应人工智能与机器人产业对高素质工程技术人才打下坚实基础。同时,该项目机器人以ROS为操作系统,给予我们参赛者自主设计平台,营造了良好的学习交流平台,对我们的学习和发展有很大的帮助。