宋廷一
我第一次參加的重大機器人比賽是2019年的“第十二屆國際水中機器人大賽”。我們的參賽作品是仿生魚,它與大家平時見到的類人機器人不同,可以說是與真魚所差無幾,甚至魚鰭等細節(jié)部分都十分逼真。
仿生魚的運動是依靠事先編寫好的代碼來實現(xiàn)的,這些代碼我們稱之為策略。比賽的水池上方有一個攝像頭,這個攝像頭就相當(dāng)于仿生魚機器人的眼睛,攝像頭采集水池中的信息并將信息傳遞給處理器,處理器相當(dāng)于仿生魚機器人的大腦,它處理后,根據(jù)提前加載好的策略,控制仿生魚機器人的運動。
在這次的競賽中我們一共參加了搶球博弈、水中救援、水球2V2和水中角力四個項目。
在搶球博弈項目中,雙方各自用一條仿生魚機器人,搶奪水池中的三個水球,將球帶入己方球門范圍以內(nèi)。甚至可以游至對方球門范圍以內(nèi)將對方的球帶出。待5分鐘比賽時間結(jié)束,查看雙方球門范圍內(nèi)的水球的數(shù)量,多者一方為獲勝方。
水中角力項目是將水池中的漂浮物用仿生魚機器人頂向己方區(qū)域。1?分鐘內(nèi),仿生魚機器人率先將漂浮物完全頂向己方區(qū)域獲勝。若機器人沒有完全頂向己方區(qū)域,則占有漂浮物的面積較大一方獲勝。若雙方面積相等,比賽將直接進入加時賽。
水中救援項目是在水池中安放5個支柱,每個支柱上放有一個盒子,仿生魚機器人逐一沖撞支柱,支柱上的盒子落入水中,代表成功營救受困小魚,則獲得相應(yīng)分數(shù)。
在水球2V2項目中,雙方各用兩條仿生魚機器人進行比賽,兩個機器人互相協(xié)作,將水池中的水球攻入對方球門。
在這四個項目中,我們在水中角力項目發(fā)揮出色,取得了一等獎;搶球博弈項目獲得了二等獎;水球2V2項目與水中救援項目發(fā)揮不理想,但也獲得了三等獎。
我參加的第二個重大機器人比賽是2019年“第二十一屆中國機器人及人工智能大賽”,我們的作品是居家機器人。居家機器人與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系十分密切,機器人與物聯(lián)網(wǎng)智能家居實現(xiàn)互聯(lián)互通,之后便可以去執(zhí)行一些操作。例如當(dāng)檢測到煤氣泄漏時,機器人可以發(fā)出指令,關(guān)閉燃氣閥。
我們這款居家機器人可以實現(xiàn)對家中窗、燈、風(fēng)扇等設(shè)備的控制,同時可以檢測室內(nèi)二氧化碳值和煙霧情況,并且還可以提醒老人按時服藥。
比賽時這樣進行:先操縱機器人利用激光雷達對搭建的模擬房間構(gòu)建房間內(nèi)的地圖,這個時候要用鍵盤控制機器人移動,使機器人依次經(jīng)過客廳、臥室、廚房,最后回到客廳,并且要在每個房間內(nèi)選定一個地點,后續(xù)要在這些地方實現(xiàn)不同的功能。此后機器人要根據(jù)構(gòu)建地圖時的順序依次經(jīng)過這些房間,在行進過程中完全依據(jù)此前構(gòu)建的地圖,行進路線由機器人自行選擇,行進過程中不能觸碰墻壁。在到達客廳時,需要檢測室內(nèi)光照度情況,語音播報光照度數(shù)值,并且根據(jù)光照度數(shù)據(jù),機器人自主對客廳內(nèi)燈光與窗簾實現(xiàn)控制,判斷是否要開燈、開窗等。在到達臥室時,機器人檢測臥室內(nèi)溫濕度情況,語音播報溫濕度數(shù)值。檢測到溫濕度值過高時,機器人對臥室內(nèi)風(fēng)扇實現(xiàn)控制,打開風(fēng)扇。在達到廚房后,機器人檢測室內(nèi)二氧化碳情況,語音播報二氧化碳狀況,并且在檢測到煙霧時,機器人關(guān)閉廚房內(nèi)電磁閥。最后回到客廳內(nèi)時,機器人會根據(jù)當(dāng)前時間判斷是否提醒老人服藥。在比賽過程中,第一次因為地圖沒有構(gòu)建好,機器人并沒有實現(xiàn)既定的功能,只完成了光照強度的播報和開燈功能。我們把握住了第二次機會,重新構(gòu)建地圖,實現(xiàn)了既定功能,最終獲得了一等獎。
這次比賽中我們的另一個作品是無人駕駛競速車。無人駕駛競速車也是搭載了一個激光雷達,比賽時也是要對賽道構(gòu)建地圖,與居家機器人不同的是不需要選擇特定的點,只需構(gòu)建好賽道地圖即可。
比賽時,在賽道中有設(shè)置的路障,無人駕駛車要以最快的速度跑完整個賽道并且盡可能的不碰觸路障。這兩者互相矛盾,速度越快,碰到路障的可能性就越大,需要進行取舍,盡可能的拿到相對較高的分數(shù)。
在比賽中,伙伴們根據(jù)賽場的情況,調(diào)整了無人駕駛車的速度,車并沒有全速行駛,以減少碰觸路障的數(shù)量,只觸碰了一個路障。正是因為我們?nèi)∩岬卯?dāng),在保證一定的速度的前提下,減少了觸碰路障的數(shù)量,最終獲得了一等獎。
責(zé)任編輯:宋明晏