北航“大魔王”

史越 梁至 程禹橋

今年7月28-31日，在山東鄒城市舉辦的第二十屆全國大學(xué)生機(jī)器人大賽（ROBOCON）上，北航機(jī)器人隊連獲10場“大勝”，創(chuàng)造本屆大賽最高連勝紀(jì)錄，被賽事方稱為場上“大魔王”，不僅獲大賽一等獎，還獲大賽唯一的最佳設(shè)計獎，將與武漢大學(xué)、北京科技大學(xué)攜手，代表中國參加今年12月在青島舉辦的2021年亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽（ABU-ROBOCON）。

勇奪ABU-ROBOCON入場券

今年的全國大學(xué)生機(jī)器人大賽（ROBOCON）中，有79所高校106個隊伍參賽，以中國古代宴飲時“投壺行觴”游戲為比賽主題，每個參賽隊使用兩臺機(jī)器人相互配合，演繹投箭入壺，以“取箭射壺”得分：每隊各有5個“壺”，若一隊率先在每個“壺”射入兩支箭則為“大勝”，直接獲勝;若兩隊均未實現(xiàn)“大勝”，則比較3分鐘內(nèi)總得分。雙方比賽機(jī)器人可以互相干擾對手射箭，使比賽激烈性和趣味性大大增加。

北航機(jī)器人操作手“人車合一”，以嚴(yán)密的防守和精準(zhǔn)的投擲，向?qū)κ质┘訅毫Γ?9場比賽中，歷經(jīng)晉級賽、32強(qiáng)進(jìn)16強(qiáng)、16強(qiáng)進(jìn)8強(qiáng)、8強(qiáng)進(jìn)4強(qiáng)、三四名排位賽，勇奪大賽一等獎，參賽的兩臺機(jī)器人“落日TR”和“穿云DR”，獲得大賽最佳設(shè)計獎。在閉幕式上，北航機(jī)器人研究所宗光華教授被授予ROBOCON榮譽(yù)獎。1995年，在國際ROBOCON組委會邀請下，時任北航機(jī)械學(xué)院教授的宗光華帶隊赴日本，參加亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽（ABU-ROBOCON）機(jī)器人橄欖球大賽，打入四強(qiáng)，榮獲最佳創(chuàng)意獎，成為這個比賽的國內(nèi)高校首個參賽隊。

ABU-ROBOCON是亞太地區(qū)主要國家開展的大學(xué)生機(jī)器人國際大賽，每年舉辦一次，由主辦國出賽題，參賽選手在10個月里，綜合運(yùn)用機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)等技術(shù)知識，制作機(jī)器人參賽。ROBOCON是ABU-ROBOCON的國內(nèi)選拔賽，也可以說，ROBOCON是進(jìn)入ABU-ROBOCON的入場券。

不瘋狂，不成事

北航機(jī)器人隊始建于2002年，是ROBOCON比賽的創(chuàng)始隊伍之一，隸屬于校團(tuán)委，由機(jī)械工程及自動化學(xué)院負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)和組織建設(shè)，現(xiàn)重建7年以來，已成為北航名列前茅的學(xué)生科技創(chuàng)新團(tuán)隊。

每年，來自航空航天、信息科學(xué)和人文藝術(shù)等8個學(xué)院的50余名本科生，根據(jù)當(dāng)年賽題，開展有針對性的機(jī)器人研發(fā)。他們滿懷“不瘋狂，不成事”的青春熱情，“為減輕每一克重量而奮斗”，完成了數(shù)十臺機(jī)器人的開發(fā)，自主研發(fā)主動全向四輪底盤、FOC電機(jī)驅(qū)動器、無刷電機(jī)、四足機(jī)器人，并應(yīng)用激光雷達(dá)、深度相機(jī)、光纖陀螺等先進(jìn)傳感器技術(shù)，讓每一組復(fù)雜的機(jī)器人結(jié)構(gòu)、每一塊精密的電路板、每一行邏輯嚴(yán)密的代碼，都成為隊員汗水和智慧的結(jié)晶。

“備賽十個月，比賽60秒”，無數(shù)個日日夜夜的調(diào)試，機(jī)器人的性能一步步走向最佳。有的隊員在畢業(yè)論文中寫到：首先，機(jī)械學(xué)院很給力。不僅提供充足資金、設(shè)施場地、往屆資料，還提供深度人文關(guān)懷，配備了專業(yè)指導(dǎo)老師、管理人員和制作工藝堪稱一流的工人師傅。德高望重的教授也經(jīng)常光臨，詢問科研進(jìn)展情況，現(xiàn)場剖析存在的問題，提出寶貴的建議。有的隊員出國交換回不來，輔導(dǎo)員老師就幫助選擇畢設(shè)題目、提交畢設(shè)材料。

兩臺參賽機(jī)器人

上場激戰(zhàn)

比賽期間合作調(diào)試機(jī)器

戰(zhàn)前檢查

其次，隊員也給力。不僅對自己負(fù)責(zé)的崗位精益求精，還互幫互學(xué)，推動科研整體進(jìn)度。前一屆老隊友也提供經(jīng)驗，幫我們少走彎路。幾乎每一位隊員，都曾度過12點(diǎn)還無意離開的深夜、留在實驗室工作的假期、比賽場上席地而眠的午后

打造貫通式創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制

自2015年重返ROBOCON賽場以來，機(jī)械工程及自動化學(xué)院對北航機(jī)器人隊整理了一系列機(jī)制創(chuàng)新和技術(shù)積累經(jīng)驗，構(gòu)建了以科技競賽為主體特征的貫通式創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制。

首先，高度重視學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)。圍繞機(jī)器人工程專業(yè)建設(shè)，以學(xué)院學(xué)生綜合實訓(xùn)與創(chuàng)新基地、機(jī)器人競賽中心為實踐載體，以每年舉辦面向全校本科生的“啟先杯”機(jī)器人挑戰(zhàn)賽為遴選機(jī)制，以“馮如杯”“機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新大賽”“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”“全國大學(xué)生機(jī)器人大賽”為競技平臺，充分利用校院兩級“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃”和校友及社會捐助資金的支持，形成了各年級學(xué)生廣泛參與的學(xué)生科技創(chuàng)新活動體系。

其次，把北航機(jī)器人隊建設(shè)成學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新團(tuán)隊。不僅在兩校區(qū)建成200平方米的學(xué)生創(chuàng)新實踐基地，還形成“三個依托”。一是依托學(xué)院科研力量，建立學(xué)科交叉融合科技創(chuàng)新團(tuán)隊，打造一支以機(jī)械工程專業(yè)為主力，包括工業(yè)設(shè)計、自動化、計算機(jī)等多學(xué)科方向組成的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊。

二是依托北航機(jī)器人研究所、機(jī)械與控制工程國家級虛擬仿真實驗示范中心等科研、教學(xué)實體平臺，以智能機(jī)器人技術(shù)為載體，著力建設(shè)機(jī)器人工程專業(yè)，培養(yǎng)可“設(shè)計&開發(fā)智能機(jī)器人”的高端人才。

三是依托省部級重點(diǎn)實驗室，建立“雙創(chuàng)”教育體系，打造開放實驗教學(xué)場地。2020年面向本科生設(shè)立40項課題，在校友企業(yè)和知名校友的贊助下，實現(xiàn)校企聯(lián)合循環(huán)式育人。以北航機(jī)器人隊重建后幾年為例，不僅在ROBOCON中愈戰(zhàn)愈勇，而且在其他比賽中也取得突破：在第十四、十五、十六屆ROBOCON比賽中取得全國三等獎，在第十七、十八屆ROBOCON比賽中取得全國二等獎，在第十九屆ROBOCON比賽中取得兩項全國一等獎。同時，在全國空中機(jī)器人大賽、全國IRFC格斗機(jī)器人大賽、學(xué)校“馮如杯”學(xué)生學(xué)術(shù)作品科技競賽等多項競賽中，也獲得一等獎或冠軍，已成為全國大學(xué)生機(jī)器人競技隊的佼佼者之一。更重要的是，這些大賽促進(jìn)了學(xué)生能力的全方位提高，人才培養(yǎng)成果斐然。

責(zé)任編輯：王新偉