大學(xué)生給機(jī)器人“造心” 奪全國(guó)亞軍(圖)

機(jī)器人比賽獲獎(jiǎng)歸來(lái)。南都記者 楊亮 攝

　　看過(guò)機(jī)器人跑步、舉重、踢足球嗎？剛剛落幕的第十七屆全國(guó)機(jī)器人錦標(biāo)賽暨第六屆國(guó)際仿人機(jī)器人奧林匹克大賽上，由珠海廣東科學(xué)技術(shù)學(xué)院四名大學(xué)生制作的兩款類人機(jī)器人在障礙跑和舉重項(xiàng)目上脫穎而出，榮獲兩項(xiàng)亞軍。“我們把它們當(dāng)成自己的孩子，注入了自己的感情。”這些大一、大二學(xué)生在講述獲獎(jiǎng)秘訣時(shí)說(shuō)。

　　獲獎(jiǎng)機(jī)器人相當(dāng)于人類4歲智力

　　在廣科院機(jī)電學(xué)院一間電腦房，每當(dāng)有陌生人走來(lái)，載譽(yù)歸來(lái)的兩個(gè)機(jī)器人總會(huì)轉(zhuǎn)頭用閃爍紅光的眼睛注視你，頭微傾做思考狀，呆萌的模樣令人莞爾。

　　“它們相當(dāng)于人類四歲的智力，能夠辨別不同的人。”機(jī)電學(xué)院大二學(xué)生梁浩炫說(shuō)，機(jī)器人眼睛亮紅燈說(shuō)明他正在識(shí)別人的面孔。兩個(gè)小家伙如今還不到一歲，體重約15斤，相當(dāng)于出生5個(gè)月的嬰兒。

　　“機(jī)器人是去年10月從國(guó)外購(gòu)買的，一個(gè)接近10萬(wàn)元。”指導(dǎo)老師余正泓說(shuō)，參加國(guó)際仿人機(jī)器人奧林匹克大賽的機(jī)器人是主辦方統(tǒng)一指定的，但買來(lái)的只是簡(jiǎn)單的硬件，相當(dāng)于軀殼，學(xué)生和老師要為它注入靈魂，即電腦編程，讓他們能夠調(diào)動(dòng)身體完成比賽項(xiàng)目。

　　跟機(jī)器人“吃住”在一起走火入魔

　　機(jī)器人輕松演示了障礙跑和長(zhǎng)跑兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)特長(zhǎng)。通過(guò)眼部掃描設(shè)備，它們準(zhǔn)確地識(shí)別跑道，避開(kāi)路障礙物，完成一段五六米長(zhǎng)的賽道需一分多鐘。

　　但為了讓它們熟練掌握這些動(dòng)作，廣東科學(xué)技術(shù)學(xué)院煞費(fèi)苦心，4月組建了兩名優(yōu)秀教師、4名大學(xué)生組成的團(tuán)隊(duì)。

　　第一個(gè)難題是語(yǔ)言。由于機(jī)器人采購(gòu)自國(guó)外，所用程序界面、語(yǔ)言都是英語(yǔ)，如何讓它們聽(tīng)懂中國(guó)話，對(duì)于只有英語(yǔ)二級(jí)水平的高職院校學(xué)生而言是一大挑戰(zhàn)。“英文介紹資料就有五百多頁(yè)，在編程前必須先看明白。”梁浩炫說(shuō)，最開(kāi)始每看幾個(gè)單詞就要查字典，廢寢忘食花了大半個(gè)月復(fù)看了六七遍才讀懂。團(tuán)隊(duì)隨后將管理界面改成了中文，并讓這兩個(gè)機(jī)器人學(xué)會(huì)講一口地道的漢語(yǔ)。指導(dǎo)老師余正泓笑著告訴南都記者，現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)4個(gè)學(xué)生的英語(yǔ)水平起碼達(dá)到了英語(yǔ)六級(jí)。

　　如何讓機(jī)器人用眼睛識(shí)別環(huán)境，并準(zhǔn)確控制手腳完成走路、跳舞的復(fù)雜動(dòng)作需要解決數(shù)以百計(jì)的技術(shù)難題。最初，兩個(gè)機(jī)器人走路經(jīng)常摔跤，更別提跑步。

　　一個(gè)多月里，幾個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室打地鋪，“已經(jīng)走火入魔了。”梁浩炫說(shuō)，有一段時(shí)間他每天在樓梯走路，看自己如何調(diào)整姿態(tài)保持身體平衡，然后通過(guò)修改程序不斷調(diào)整機(jī)器人的姿態(tài)。

　　學(xué)生們此前在機(jī)電專業(yè)學(xué)習(xí)，只有一點(diǎn)基于WINDOS系統(tǒng)的編程基礎(chǔ)，而機(jī)器人內(nèi)部系統(tǒng)采用的是一個(gè)系統(tǒng)，學(xué)生們也要重新學(xué)習(xí)。有學(xué)生坦言，好幾個(gè)月，晚上做夢(mèng)都在編程，學(xué)習(xí)新程序語(yǔ)言。

　　兩名指導(dǎo)老師同樣廢寢忘食。機(jī)器人走路最重要的是通過(guò)圖像識(shí)別軟件正確識(shí)別環(huán)境、賽道和干擾信息，然后控制身體行動(dòng)。這個(gè)任務(wù)落在余正泓頭上。整整一個(gè)多月，他都泡在試驗(yàn)室，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間連續(xù)盯著屏幕，眼睛腫痛發(fā)炎。

　　比了一半機(jī)器人“罷工”

　　7月，整個(gè)編程工作終于完成，兩個(gè)機(jī)器人代表全國(guó)唯一參賽的高職院校亮相7月27日開(kāi)始的全國(guó)機(jī)器人錦標(biāo)賽，共參加了短跑、長(zhǎng)跑、階梯跑、舉重、單人舞蹈共7項(xiàng)賽事。

　　從華中科技大學(xué)博士畢業(yè)的余正泓大學(xué)時(shí)曾與同學(xué)兩度奪得該項(xiàng)機(jī)器人比賽的世界冠軍。而這一次是他第一次帶領(lǐng)學(xué)生參賽。

　　兩個(gè)機(jī)器人賽前做了大量的熱身訓(xùn)練，但到比賽現(xiàn)場(chǎng)還是“怯場(chǎng)”了。“一個(gè)機(jī)器人在參加短跑項(xiàng)目時(shí)前半程還跑得很好，后半程突然不動(dòng)了，可把我們急壞了。”梁浩炫說(shuō)，賽前，機(jī)器人在校內(nèi)進(jìn)行了多次跑步測(cè)試，都沒(méi)問(wèn)題。原來(lái)機(jī)器人兩只腳的感應(yīng)裝置出了故障，導(dǎo)致大腦接收不到信號(hào)，等解決故障，比賽時(shí)間已大大延遲，最終在該項(xiàng)目上失利。

　　比賽中，各種突發(fā)情況層出不窮。此前，機(jī)器人都是用無(wú)線信號(hào)進(jìn)行指揮，但由于賽場(chǎng)上使用無(wú)線信息指揮的團(tuán)隊(duì)太多，干擾嚴(yán)重，不得不臨時(shí)改用有線。

　　而比賽場(chǎng)地材質(zhì)、光滑程度與訓(xùn)練機(jī)器人時(shí)的場(chǎng)館迥異，由于摩擦系數(shù)不同導(dǎo)致機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)偏差，學(xué)生需要現(xiàn)場(chǎng)解決。每個(gè)比賽項(xiàng)目只能派一個(gè)機(jī)器人上場(chǎng)，團(tuán)隊(duì)組裝的兩個(gè)機(jī)器人，其中一個(gè)本來(lái)是主力，但到了賽場(chǎng)上硬件出現(xiàn)故障，維修不及，只能安排替補(bǔ)上陣。

　　學(xué)校將開(kāi)機(jī)器人專業(yè)

　　不過(guò)兩個(gè)機(jī)器人最終憑借在障礙跑、舉重兩個(gè)項(xiàng)目的出色發(fā)揮，擊敗國(guó)內(nèi)眾多重點(diǎn)本科院校，收獲兩項(xiàng)亞軍，取得了參加第六屆國(guó)際仿人機(jī)器人奧林匹克大賽的入場(chǎng)券。

　　廣科院機(jī)電學(xué)院院長(zhǎng)陳斗雪表示，該校計(jì)劃2016年申報(bào)機(jī)器人專業(yè)，此次組建團(tuán)隊(duì)參加仿人機(jī)器人比賽正是為申報(bào)專業(yè)進(jìn)行前期準(zhǔn)備，“比賽中取得的科研成果如機(jī)電一體化、自動(dòng)控制、傳感技術(shù)都可以被應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)中，我們看好機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的前景。”