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爬墙机器人获全国电子创新设计竞赛特等奖

日期:2013-07-14 作者:琳达 评论:0
标签: 机器人
  今年6月上旬,吉林大学珠海学院由四名学生组成的团队,设计完成的一款探险救援爬墙 机器人打败了初赛90多所院校的300多个参赛队,斩获了2013年第八届“毕昇杯”全国电子创新设计竞赛特等奖。
  这是一款什么样的 机器人,设计者是如何将梦想成真?近日,记者来到吉林大学珠海学院,采访了机器人的主要设计者庄秋羽和王琳煜。
  脱颖而出
  网上找灵感锁定“爬墙”
  庄秋羽、王琳煜、林永强和陈美靓都是吉林大学珠海学院电子信息系的学生,去年寒假前,因为大家兴趣爱好相同,四人便组成一队,由庄秋羽担任队长,报名参加了2013年第八届“毕昇杯”全国电子创新设计竞赛。
  由于比赛竞争激烈,要想脱颖而出并打败来自重点高校的高手们,设计就必须要有创意、要出彩。到底要做一款什么样的作品打比赛?队长庄秋羽思考了许久,不如就做一个爬墙机器人吧。“我们在网上搜索,发现目前大学生做的多为手车、两轮平衡等作品,而爬墙机器人极少,于是就把目光锁定在了制作爬墙机器人。”
  反复改良
  机器人越障如履“平地”
  刚开始,庄秋羽团队只是设计单一的爬墙机器人。他告诉记者,机器人以爬墙为核心,原来想用“脚”,但重心太靠后,很容易就掉下来,于是改成用“轮子”,做成小车,底盘尽可能低,基本贴墙,然后利用四个抽风机,将车地盘下面的空气抽走,车子便可“吸”在墙上。
  “简单地说,原理跟家里用的吸盘挂钩差不多。”庄秋羽解说道,“我们很快又发现了一个问题,这在平整的墙面爬行没问题,但遇到贴砖有缝隙的墙,很容易就掉下来。”经过一番捣鼓改良,他们很快有找到了办法,解决了小车爬行越障有缝墙的困难。
  亮点创意
  从单一设计 到组合诞生
  作品算是完成了,但队员们觉得只凭一个亮点打比赛是不够的。于是,王琳煜大胆提出了自己的想法:多做一个带手臂的机器人,作为搭载爬墙车的‘母体’,还装有两个摄像头“眼睛”。为了准确操作机器人使用“手臂”,又制作了一套仿真手臂。操作者将仿真手臂穿戴在身上,这样机器人的手臂动作就会与操作者的动作同步。
  爬墙车可以也装有摄像头,可以进行勘探工作,这个“母体”也安装独立悬挂的轮子,可以载着爬墙车越障,两“手臂”还可以用于排爆。“用于排爆时,操作者在这头穿着仿真手臂夹空气,机器人就在那头夹炸弹。”庄秋羽打趣道。
  为了打破无线网络的距离限制,队员们想到了在机器人身上安装3G,这样可操作的范围便扩大。
  创作过程
  团队合作枯燥并快乐着
  画设计图、制作、搞试验、写论文,队员们说这是一个枯燥并快乐着的过程。四名队员各有分工清楚,想法多的做设计,动手能力强的搞制作,写作能力好的准备论文。团队合作总会遇到意见不合的情况,他们的同一意见的方式很简单——举手投票,少数服从多数。
  庄秋羽告诉记者,在这过程中,学校和老师都给予了很大支持,把想法变成现实,资金少不了,学校统统给报销,制作中遇到的理论和技术问题,老师给予了解答。“我们的制作原料统统都在网上淘宝,但制作过程不可能一次性完成,边做边改,难免会浪费一些不适合的材料。完成机器人,整个花了几千块。”庄秋羽说,“如果做第二个这样的机器人,成本则可以降低到几百块。”
  梦想成真
  完美展示获大赛特等奖
  6月7日,庄秋羽团队带着机器人前往北京理工大学,与来自全国高校100多组进入总决赛的队伍大比拼。
  他们要向专家展示机器人的性能、现场就专家提问进行答辩。队员们坦言很紧张,“候场时要对机器人进行调试,中间不允许换电池,直到正式上场。我们最怕出现的问题就是电量不足导致功亏一篑。”庄秋羽回忆道,“不过,担心的事情并没有发生,整个操作十分流畅地完成。”比赛结束听到自己的名字出现在特等奖的名单上,大家忍不住都呐喊起来。
  这个暑假队员们留在珠海备赛9月份的全国大学生电子设计大赛。据了解,这一场比赛与上一次难度更大,因为这次是定时、定题赛,参赛者要在指定的四天三夜内,根据赛题进行设计和制作。
  学有所用
  回家打造智能家居
  队长庄秋羽从小就爱捣鼓电子产品,上大学时,凭着兴趣爱好选择了电子专业。
  他告诉记者,来到学校,最喜欢就是跟着师兄师姐们到电子实验室,跟他们一块搞设计和做实试验。
  放假回家时,就在家里搞起了智能改造。“去年放假回家,从网上买材料,给我爸做了一个LED灯,改装他的手机,那么他就可以用手机控制灯和电视机。”庄秋羽笑道,“每到晚上看电视,我妈拿着遥控器,我爸就拿着手机跟她抢台,很好玩。”
  庄秋羽希望自己毕业后可以继续从事与电子相关的工作,因为这里有他的梦想。
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