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机电学子科技创新路上的“探路者”

时间:2017-12-01 14:10:00来源:南林报讯通讯员:牟绍端 成方中摄影:杨权周编辑:高琳阅读:480次字号:T|T

 

       【南林新闻中心讯】近日,在第八届江苏省大学生机器人比赛中,我校机电院李健团队设计的名为“探路者”的机器人在参赛的700余件作品中脱颖而出,斩获一等奖。他们是如何突破重围,团结协作,成为南林学子科技创新的典型?本报记者走进团队,探索了他们的成功秘诀。

       功能强大且会“思考”的机器人

     “隆隆隆……”一辆四轮驱动,形似汽车的机械模型循着六厘米左右宽的黑线平稳前行,通过U形管后爬上了斜坡、越过了栅格,最后顺利到达终点并获得本次大赛一等奖。谈起“探路者”的获奖情景,团队成员仿佛历历在目。

  “探路者”不仅有一双“眼睛”,还有一个 “大脑”!正视机器人两个前轮中间,有两个活动的灰度传感器,它们就是机器人的眼睛,可以清晰地感应到地上黑线的存在并将信息传送到BigFish主控板———“探路者”的“大脑”。经过信息的加工处理,然后引导机身循着黑线前行,并在通过障碍的同时改变直流电机的差速,通过两边不同的转速来修正“探路者”的行驶方向。

  不仅功能强大,这么精巧的仪器,外观还很有特色。它的机身上部有四个侧着的小轮,这四个小轮是用来“攀岩走壁”的。记者了解到,在通过U形管障碍系统时,少了黑线的指引,“探路者”只能沿着U形管管壁行驶,为了减少摩擦,不被U形管卡住,探路者团队经过反复实践并加上了这四个导轮,使其能在U形管上滑动。这真是一个思维敏捷、四肢灵活、与众不同的机器人!

  不惧难题 大胆设想

       这么强大的汽车机器人,好比“擎天柱”!“创作过程应该是艰辛的吧?”问起这个问题,队员程磊颇有感触。他说,作品历时20多天完成,首次接触这类比赛,他们碰到了许多棘手的问题,但始终不停地摸索着前进。设计初期,出现单片机多次烧录不成功的情况,在手足无措的情形下,他们积极去请教老师和材料的开发人员,并向学长学姐询问以往经验,最终,单片机才烧录成功。在接下来的设计过程中,由于传感器感应距离过小,离地面太近,易被障碍物卡住,无法行驶,于是队长李健建议把之前固定的传感器改成灵活摆动的,通过实验,发现效果不错,并凭借这个独特的设想在参赛选手中脱颖而出。

  “这么有创意的设计,比赛应该一帆风顺吧?”但事实并非如此。记者了解到,就在比赛当天,让人紧张的小插曲也经常打断比赛进程。在调试机器人时,大家发现“探路者”行驶速度过快,导致传感器感应时间过短,不能准确“引导”。机器人在下坡阶段多次偏离黑线,无法顺利驶向终点。这时,大家急中生智,建议让一个轮子反转,相当于一个轮子刹车制动,使其在感应到黑线的瞬间减速,沿黑线前进。

  除此之外,为了保证机器人在上斜坡时能以直线行驶,节省时间,他们不断调试车轮两边电压值;为了让探路者能顺利越过阶梯等障碍,他们改进了前大轮和后小轮的机身,把前部底盘增高;为了让“探路者”通过U形管时不被卡住,他们不断调试导轮的位置……诸如此类的巧妙改变,让“探路者”在规定时间内成功到达终点。

  团结协作是成功的坚实基础

       成功虽历经艰险,但这些困难让团队成员配合更娴熟,让团队产生了更强大的集体智慧。“这次比赛把我们以前学到的机械原理和C语言教程运用到实践中,既锻炼了我们的动手能力,又让我们对学过的基础知识有了更深入的理解。在完成作品后,我们才发现机器人并不是那么神秘、复杂,只要我们愿意付出,坚持不懈,就能实现我们的目标。”程磊说。

  虽然作品设计过程一波三折,困难不断,但“探路者”团队坚持在实践中不断探索与创新,顺利完成作品。在作品设计过程中,“探路者”团队分工明确,李健在机身结构设计上的很多创新效果很好,程磊负责编程多一些,其他同学则负责车身装配和结构完善以及收集资料等工作。每当团队出现分分歧的时候,他们都会坚持用实验说话,在实践中检验真理,共同成长。

  “今后,无论面临多大的困难,我们都会积极面对,并在科技创新的道路上不断前行,让团队发出更耀眼的光芒。”李健说。

 

 


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