做自己的机器人让别人去说

2019年03月12日 来源:

高校学子机器人竞技屡创佳绩

“在重大的火灾事故面前,受灾群众和救援人员的生命都面临着严重威胁。如今机器人产业快速发展,相信我们可以借助科技的力量,降低火灾中人们所面临的威胁。”在内蒙古工业大学工程训练中心实验室指导学生们调试参赛机器人作品的间歇,内工大工程训练中心创新部主任李卫国告诉,天津港特大火灾爆炸事故让他们有了制作消防机器人的想法。

他们提出的“陆空联合灭火”方案,首先由无人机飞往火灾现场,拍摄并传回火灾现场实时状况的影像。紧接着后方消防人员根据火情评估火灾状况,操纵无人消防车依据火灾性质投射不同灭火原料。“无人机和无人车这些机器人作品我们参加其他机器人大赛时都做出来过,并多次获奖,现在只需要把它们加以组合就能解决新问题。一旦投入使用,将在救援现场发挥重大作用。”李卫国说,他们的救火机器人将去角逐11月中旬在北京举办的华北五省(市、自治区)大学生机器人大赛创意项目单元,他们很有信心获奖。

内蒙古工业大学创新团队的学生在实验室制作机器人。

据了解,10月中旬在贵阳举办的中国机器人大赛暨RoboCup公开赛上,内蒙古工业大学师生的9个参赛项目从全国上千个竞争对手中脱颖而出进入决赛,终捧回来一等奖2项、二等奖2项。对于这些奖项,李卫国和他的学生们都已经习以为常。

内蒙古工业大学师生2007年开始参加中国机器人大赛暨RoboCup公开赛等国内机器人竞赛活动。2010年后,全区其他高校陆续开始开设机器人创新相关的课程或者成立相关的学生社团,鼓励学生在这一领域的创新实践。我区高校更多学子携着造型各异的机器人参加各式各样的比赛,并取得名次。内蒙古民族大学机器人研究所每年以培训加考试的方式,选拔对机器人创新感兴趣的同学,引导学生参加各种比赛项目。他们的《篮球比赛机器人及比赛规则》在第十届全国大学生课外学术科技作品竞赛中荣获三等奖,并在第五届“挑战杯”全区大学生课外学术科技作品竞赛中获一等奖。内蒙古农业大学学生2010年参加机器人赛事伊始,就斩获二等奖。今年,内蒙古农业大学机电工程学院“制高点”战队,首次组队参加RoboMasters全国大学生机器人大赛喜获佳绩,并在今年中国机器人大赛暨RoboCup公开赛决赛中斩获1个一等奖、3个二等奖。

我区举办的全区大学生机器人大赛参赛高校也从一开始的5所高校增加到现在的8所高校。今年10月中旬在内蒙古工业大学举办的2015年华北五省(市、自治区)大学生机器人大赛自治区选拔赛上,来自内蒙古大学、内蒙古民族大学、内蒙古农业大学等区内8所高校的50支代表队、180余名师生参加比赛,参赛人数和队伍创历史之。

“虽然我区不少高校还没有将机器人创新教育列入教学计划,但高校机器人创新协会和参赛队伍迅速发展,参赛作品水平也越来越高。”李卫国说。

高新科技碰撞青春梦想

“创新是一个国家发展的不竭动力。大学生是活跃的创新思维群体之一,他们创新能力的高低很大程度上影响着我们国家在国际社会中创新力、竞争力的地位。”从事教学几十年的李卫国说,机器人的发明、创造及应用推动了整个工业生产的发展和科学研究的进步,因此机器人创新教育具有重要的地位和作用,大学生机器人创新能力的培养很大程度上是为中国智造培育人才。

据了解,作为全区机器人创新教育早起步的高校,内蒙古工业大学2006年成立工程训练中心创新部,2007年开设《大学生创新训练》课程,让学校学生接受机器人创新的基本训练,并从中寻找有创新能力的学生,指导他们参加相关机器人比赛。

“《大学生创新训练》在我们学校是必修课程。课程一开始给同学们提供现成的机器人,教他们对机器人编程控制机器人完成某些任务,然后再给同学们一些机器人标准件让他们发挥创造力创作机器人作品,从机器人结构设计、软件编程、动手制作均由同学们自己完成。”李卫国表示,机器人竞赛中用到的知识大都是课本上学不到的,需要同学们业余时间自学。在课程中表现的学生可以选择在实验室继续学习,由学校创新部指导老师进行指导。

每年国内各项赛事的比赛规则出来后,李卫国就开始召集学生学习规则,让学生们选择自己感兴趣的任务,分工完成各个子项目。机器人设计制造涵盖机械、控制、传感器、自动化等相关学科,不同专业的同学在一起脑力碰撞,会有各种新奇的想法。研究出方案需要差不多一个月的时间,然后他们再根据方案出工程图,不断修正图纸后开始动手制作。内蒙古工业大学每年有30多个项目参加各种选拔赛和复赛,一般能有四五十学生参与其中。

“机器人比赛是高新科技与青春梦想的碰撞。

带领学生们参加各种比赛就是要在他们心里种下自主创新的种子。”内蒙古农业大学机器人协会的指导老师李海军说,虽然学生们的知识储备还不够多,但比赛让他们碰撞出了很多科技创新思路。

李海军说,当他2000年了解到不少高校通过鼓励学生参加机器人竞赛方式推动学生创新时,他开始在机电工程学院进行机器人创新相关教学。他购买了学校里批模块机器人组件,让学生们不断摸索熟悉机器人,激发大家“玩”机器人的兴趣。2010年他带领学生次参加国内比赛就获得了创意比赛项目的二等奖,同学们的热情被激发起来。到2013年,学院为他们购买了更多的设备,并成立了内蒙古农业大学机器人协会,更多的学生参与其中。

内蒙古民族大学机器人研究所所长张德惠表示,研究所每年筛选对机器人创新感兴趣的同学加入机器人的相关科研课题,并引导学生参加各种比赛项目,对提高同学们开发、研制高科技产品的兴趣与爱好,挖掘和培育机器人创新后备人才起到了重要作用。

智能制造呼之欲出

在互联等因素影响下,智能化成为当前制造业转型的主要方向。而机器人产业作为智能制造的重要部分,自然成为了制造业转型升级的关键。受政策与市场影响,我国机器人产业迎来巨大的发展机遇。

相比较已经广泛应用的工业机器人,我区高校学子参赛的机器人作品与之有多大差距?

“有很多人问我,你和学生一起做了那么多会跳舞的机器人,到底有什么用呢?”李卫国笑着说,他认为大学生参加各种赛事制作的机器人更像在为将来做“储备”。如果能让机器人完成跳舞这么复杂的动作,那么给他加上机械手臂他就可以帮助我们搬东西或干其他的事。参加机器人竞赛对大家进行的思维和动手训练,也能培养大家的综合创新能力。

李卫国举例说,中国机器人大赛机器人骨科医疗这个项目主要要求参赛作品模拟人骨折后给骨头打孔穿钉,对打孔的尺寸和精度要求很高。而我们参赛的机器人可以操作文身用的针轻松穿过1毫米的空,这个结果很理想,完全可以满足骨科医疗打孔的标准。

李海军认为,机器人产业现在面临巨大发展机遇,我区在这方面大有作为。今年全国两会上,政府工作报告中首次提出要实施中国制造2025,这被称之为中国版工业4.0规划,机器人在其中占据了重要位置。借此东风,业内预测,未来10年,随着机器人在工业领域的普及,将大大提升中国工业制造的自动化和智能化水平,成为提升中国制造竞争力的点金石。目前,全区机器人普及率很低,但高校的科研为我区机器人行业崛起打下了很好基础。

目前李海军和他的学生们正承担学校数字化养羊机器人课题,项目进展顺利。项目成功后,只需按照模型等比例放大,将养羊机器人规模化生产,就可以广泛应用于农村牧区。

“制作机器人是很漫长的过程,参赛前一段时间我们的作息是从早到晚忙活。在创作的过程中,队伍内还会存在分歧,经过无数次沟通才有了的成品。对于我们来说,这是一个实践的过程,我们可以把学到的东西运用到实践中。在准备及参与比赛的过程中,我们学会了团结合作并且提升了创新能力,虽然没有马上体现出来,但是相信对我们今后成长会有很深远的影响。”内蒙古工业大学机械设计制造及其自动化专业的大四学生赵金彪参加了3年国内机器人比赛,和国内高校很多团队都有沟通。他认为机器人产业是朝阳产业,深圳市大疆创新科技有限公司和乐行自平衡车的创始人都参加过机器人大赛,然后他们凭着自己的参赛作品开始创业,并取得了骄人的成绩。目前,大疆创新科技的无人机产品占据全球50%的市场,而乐行自平衡车月销售额超过3000万,这给了赵金彪很大的鼓舞。他说,他也有信心做出内蒙古的“大疆”和“乐行”。

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