自研校庆70周年智能小车，这是属于哈工程“金榜”毕业生的硬核浪漫！

自研无人智能小车

在2023年哈工程运动会上亮相

作为方阵的“先行军”接受检阅

拼接186块自制的电路板上

闪亮的“HEU” “70”字样

……

这是哈工程智能学院

2023届毕业生李烨

送给母校的别样浪漫

▲李烨的毕业设计智能车接受全校师生的检阅

▲李烨与186块电路板拼接而成的电路板

李烨本科4年做仿生机器人创新

研发的作品“小橙”登上央视新闻联播

由于突出的科创成绩

同时获得哈工程

2023年陈赓奖学金“创新标兵”

毕业金榜“创新之星”

是名副其实的双料“科创达人”

人物简介 /Profile/

李烨，中共党员，哈工程智能学院2019级本科毕业生。他曾担任智能车团队负责人、济海智能科创联盟主席、电子系统设计联合实验室负责人，参与并负责水下双模态仿生机器人科创项目，2022年8月获得“工业互联网嵌入式开发工程师”资质证书。获得学校“创新创业先进个人”“优秀学生干部”“三好学生”和“优秀共青团员”等荣誉称号。

好身手+好“脑子”

研发实用管用的矿洞作业智能车

8台形态功能各异的智能车缓缓经过主席台，走在最前面的小车“身穿”印有哈工程校庆标识的“服装”，虽无人操作，却能依靠自身的导航系统稳定行驶。

在哈工程第46届田径运动会上，充满智能色彩的特别方阵吸引了全校师生的关注。

“这是我的毕业设计作品第一次在全校师生前亮相，也是我献给学校70周年校庆的礼物。”李烨说。

“智能车团队是我大学期间加入的第一个学生团队，从技术‘小白’到负责人，这里是我的科创启蒙之地。毕业时，我就想结合未来研究方向，设计一款功能更全、应用场景更广的智能车，为4年的科创实践画上圆满的句号。”李烨说。

在平时的学习中，李烨偶然看到智能设备在矿产资源开发、环境维护中的应用案例，使他萌生了做一款矿洞检测无人智能车的想法。因此毕业时，李烨选择了“学生指定”选题，即自己独立提出毕业设计构想。

在学院许德新老师的指导下，用7个月时间，在智能车结构设计、电路设计、控制算法及软件设计的基础上，充分发挥惯性传感、激光雷达、双目视觉、智能加速板卡的优势，完成了基于深度学习的目标识别算法及SLAM导航定位算法，实现了智能车的自动驾驶和智能检测。“让智能车在敏捷的‘小脑’基础上，拥有更智慧的‘大脑’，在矿洞检测的实际场景中发挥更大作用。”他说。

每天晚上，李烨带着无人智能车在操场上实地模拟，排查解决出现的各种问题及隐患，保证智能车完美地完成了运动会上的检阅任务。 

“科创作品不能是摆在实验室里的花架子，要真正服务社会需要。” 李烨以实用、管用为目标设计的矿洞检测无人智能车，目的是保证矿下工作人员的生命安全，辅助提高工作精度。这款无人智能车，能迅速适应陌生环境，自主规划路径、稳定行驶，并且完成图像采集、区域勘探、目标追踪等任务，将图像信息和监测数据实时回传至控制中心。

无人智能车的结构设计、硬件电路设计、软件和算法设计等，一般需要两到三个人合作，全部由李烨独立完成。他的毕业设计作品答辩时得到了老师们的一致认可。

从被拒之门外到第一

100%努力获得100%准确率

2分钟150张图片，准确率100%！

迅速识别面前闪过水果、动物、交通工具、数字、二维码等各类图型，智能小车在第十六届全国大学生智能车竞赛中表现出众，“快稳准”的识别精度和速度让观众感到不可思议。

李烨团队以满分的准确率获得了识别赛的第一名，加上竞速的成绩，最终，夺得智能视觉组赛道全国一等奖。

▲李烨自制的电路板与参加智能视觉组的智能车

团队亮眼的表现获得了全国大学生智能汽车竞赛组委会秘书长、清华大学卓晴教授的高度赞赏，并建议团队将设计方案以报告的方式公开发表，在全国范围内开源让更多人受益。 

然而通往全国第一的领奖台，于历经磨练的李烨来说，并非坦途。

2019年，刚入学的李烨，偶尔路过“极速挑战”智能车竞赛比赛现场，就被弯道上快速行驶、转弯、避障的智能车吸引了目光。得知这些小车都是学生们自制，涵盖自动控制、导航定位、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多学科专业知识，他无比羡慕，也暗下决心：我也要自己做出功能精妙的智能车。

他报名了学院飞思卡尔智能车实验室的培训，但却因为基础薄弱、动手能力不强等原因，跟不上培训的进度，没能通过实验室组织的考核。

“越受挫越不能放弃，越有差距越要逼自己一把。”当天晚上，不服输的李烨熬了一个通宵，对照培训内容和学长的建议，连夜修改了十几稿，赶在第二天，交上了一张正确的电路图。

作为没有任何硬件基础的“小白”，李烨相信勤能补拙，他利用一切空闲时间泡在实验室里，一遍不行就再来一遍，恶补硬件基础和动手能力，经常通宵到凌晨。

凭借着这股韧劲，李烨最终以第一名的成绩通过了实验室硬件组的考核，从最基础的单片机、电机、舵机等元器件的制作和应用开始学习。

▲李烨参加“极速挑战”智能车竞赛

“只要能参加比赛，怎么辛苦我都不怕。”李烨说。当得知2021年第十六届全国大学生智能车竞赛新增了智能视觉组赛道时，李烨眼前一亮。

经过研究，李烨发现传统单片机的算力无法进行更准确的图像识别，为了提高识别精度，他和团队开展了大量迭代的电路硬件自主研制。“芯片是智能车的核心，而要让这个核心发挥作用，就需要设计适应它的电路板，电路板上包含芯片适配的电源和传感器的外设接口。芯片和电路板共同构成智能车的‘大脑’。”李烨说。

不断地调试优化、总结记录……经历过数次失败，李烨终于做出了适配的四层电路板。“那段时间几乎连轴转，但是通过比赛，自己的能力提升得也最明显。”他说。

▲李烨为学弟学妹讲授机器人制作

“智能机器人有相当发达的‘大脑’，起关键作用的是中央处理器……”在61号楼，李烨正在为低年级同学讲授智能机器人的制作。作为双创导航员，李烨在全校范围内开设创新创业特色公开课《智能机器人硬件制作及电路启蒙》，目前已经为300余人次授课。李烨多次主讲科创沙龙培训，开展竞赛交流会分享实践经验，帮助同学更好地了解竞赛相关知识，科普人数超千人次。

“在我还是科创‘小白’时，是师长一步步带领我深入科创，现在也应该像他们一样，将‘传帮带’精神传承下去。”李烨说。

“小橙”亮相央视《新闻联播》

3次迭代可游可走随心切换

通体橙黄、似鱼如蟹的仿生鱼“小橙”在水池底部自如地行走，迅速锁定目标物，识别、抓取一气呵成，收起机械足，它又化身流线型的鱼儿，摆动尾巴灵活游动。

今年10月，李烨参与的学生自主设计的仿生鱼“小橙”和六足机器人出现在央视《新闻联播》上，科创作品得到全国关注。

水下机器人一般都以游动形式前进，但贴近海底抓取岩石等物质采样时，容易被海底表面磨损。“想不想尝试做一个在水里既能游又能走的机器人？”智能学院张伟教授提议。

▲李烨所在的学生科创团队与“小橙”

于是，2019年，专研航爬仿生机器人的学生科创团队应运而生。

2020年团队完成了样机研制，在第二年就实现了机器人水下自主运动和航爬模式切换。李烨完成了机器人底层电路的全部自制，并成功通过水下实验。团队为机器人设计了精美的鲨鱼造型，并为它涂上了亮眼的橙色。橙与校名中的“程”字谐音，大家便亲切地称它为“小橙”。2021年12月，项目入选第十四届大学生创新创业年会并进行交流和展示。

▲双模式仿生机器人“小橙”

▲李烨与团队成员开展水池实验

2022年，李烨带领团队继续优化“小橙”，设计了水下机器人视觉系统和机械臂作业系统，自主研制安装防水的深度学习相机，实现了机器人水下目标识别和自主作业。“小橙”内部的12块电路板全部由李烨独立研制。

一遍遍调试，一次次迭代，“小橙”的顺利问世凝结了团队师生共同的心血和智慧。

“要把问题解决在地面上。”张伟在指导团队创新活动时这样叮嘱李烨。在距离“小橙”完成研发的最后一步时，李烨发现“小橙”游动得缓慢，排查后发现硬件存在问题。李烨心中警铃大作，立即调试、优化，试验了整整一夜，最后发现是尾部舵机的电流不稳造成的，解决之后，“小橙”实现了畅快游动。

▲仿生鱼“小橙”在进行水下抓取作业

还有一次实验中，“小橙”的电子舱进水了，团队却找不到问题原因。李烨犹豫再三，给张伟发了一条微信，张伟直接打来视频电话，详细询问情况，帮助寻找问题原因。“不放过一个细节，老师严谨细致的精神深深影响了我。”李烨说。

经过3次迭代更新的“小橙”已经从最初的“航爬仿生机器人”进化为“多航态水下仿生作业机器人”，具有水面、水下两种模式的移动、识别、通信等功能。团队为“小橙”设计的六条机械足，让它能在不干扰其他水生生物活动的前提下作业。

大学期间所有的暑假都用来打比赛、做项目的李烨他也没有放松学业。作为班长，李烨总是早早来到教室，坐在第一排认真听讲，第一时间完成作业与复习，最终获得了全年级第五的优异成绩，被同学们佩服地称为“烨king”。 

“总有人问我为什么这么拼，”李烨说：“事情一旦开始做，就不能半途而废。我总是相信自己、提醒自己，只要坚持下去，一定能做成。”

保研直博、亮相央视！

这位哈工程学子逆袭逐梦！

这位保研的HEUer告诉你

成为“学习之星”，秘诀如此简单！

全国仅十人！

自强让这位哈工程学子青春闪耀！

从垫底到第一，

这位哈工程学子告诉你，不设限的大学生活才值得过！

    哈尔滨工程大学    

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撰文 | 谷雪 沈也桢 王春力

排版 | 李堃 徐嘉悦

编辑、责编 | 霍萍

审核 | 吕冬诗 金声