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凭实力“出圈”!广工获2022年机器人大赛ROBOCON赛事全国一等奖

再创佳绩的 广东工业大学 2023-03-26
日前
2022年第二十一届全国大学生机器人大赛ROBOCON赛事落幕
广工粤港机器人联合学院参赛队伍获得全国第11名
继2020年后再次荣获一等奖

(点击观看精彩视频)



全国大学生机器人大赛ROBOCON赛事是国内技术挑战性最强、影响力最大的大学生机器人赛事之一,参赛者需要综合运用机械、电子、控制、计算机等技术知识和手段,经过约十个月制作和准备,利用机器人完成规则设置的任务。本届比赛共两轮,两轮取最好成绩。在首轮比赛中我校位列全国第七,两轮后最终排全国第11名。


图 | 比赛直播截屏


精心备赛  凭实力取胜


本届ROBOCON赛事主题是妙趣横生的建塔游戏——“同创辉煌”,参赛队需制作R1、R2两台机器人,依次完成击塔、射球、建塔三个过程,难度非常高。其中的最大难点,在于击打头顶球搭建完美新塔

图 | 赛事主题
“R1机器人需精确击落8米外R2机器人球座上的头顶球,这就是击打头顶球。”据队员们介绍,看似简单的瞄准射击,实则还需考虑到很多因素的影响,如球的材质、气压、表面摩擦系数、外界的风力干扰、自身电机的最大负载等问题,一个因素的微小变化,就会引起偏差。若要顺利击中,R1机器人所射出的球在偏航方向和垂直方向上,仅允许1.4度的误差范围,对机械和控制要求比较高。
在建塔环节,R2机器人需要将5个圆柱物块依次相叠,“所谓搭建完美新塔,是指这5个圆柱物块的圆心,在垂直方向上处于同一轴线,且圆心形成的轴线与塔基所在的平面垂直。规则上要求两个物块非重合部分水平距离误差不超过5mm。”本届比赛中,圆柱物块的材质是柔性海绵,质量轻、弹性好,夹取过程中形变大,摩擦系数高,这大大增加了比赛的难度。“因为比赛机器人绝大多数采用的都是刚性材质,这种刚性材质与柔性物块的接触面难以通过理论分析确定,这对机器人本身以及操作手的技术,尤其是近距离对塔微调,有很高的要求。”


面对赛事难点,同学们如何应对?据悉,每年ROBOCON赛事主题贯穿了机器人学院项目设计课的全过程,学院采用“项目驱动与竞赛驱动”双轮驱动式教学,使比赛与教学双促双融。参赛队员都是大二的同学,同学们上学期需完成机器人运动学、嵌入式实时操作系统、传感器技术等课程及系列实践训练;下学期则需完成机械设计、电子电路设计、运动控制、机器视觉等系列迭代优化训练。经过一年的紧张备赛,他们不仅掌握了设计、制造机器人的基本能力,还提升了集体协作、心理抗压素质、管理运营等能力。

图 | 同学们积极备赛


01入门训练赛(8月末-10月初)

筹备与ROBOCON赛事相关的入门训练赛,让同学们在本年度规则发布之前,具备一定的设计制作与解决问题的能力。

02初步设计阶段(10月初-次年1月底)
赛事组委会发布本年度赛事主题及竞技规则后,开始分组准备设计制作R1和R2两台机器人,并在次年1月初制作出能完成比赛基本功能的R2三台、R1一台,并从中挑选出性能最优的一台R2继续进行迭代优化。03迭代优化阶段(1月底- 5月初)
不断对两台机器人进行迭代升级,使其能够更快更好更稳定地完成各种功能,同时进行线上赛机器人的制作。04巩固稳定阶段(5月初-7月初)
对参赛机器人进行各种细节优化,排除相关隐患,准备易损耗部分的备用物件。05比赛冲刺阶段(7月初-7月中旬)
操作手反复训练,再次熟悉比赛规则,比赛流程;学会应对各种突发状况,让队伍的凝聚力再上新台阶。在师兄的帮助下积极与其他兄弟院校开展友谊赛,提升操作演示技巧及机器人设计方案。


图 | 赛前模拟训练


参赛机器人闪亮登场


本届赛事,广工学子设计和制作的两台机器人分别是R1天捷星以及R2天速星。


R1机器人天捷星,采用摩擦带发射的方式,整车固定采用板材榫接定位螺栓加固保证强度,底盘采用板材拼接的方式来进行连接,通过吸盘来移动物块辅助R2搭塔。

图 | R1机器人——天捷星
R2机器人天速星。采用单边悬挂四轮驱动底盘提高稳定性,单电机双同步带抬升,整车固定采用板材榫接定位螺栓加固保证强度,夹爪采用同步带推送保证物块到达目标位置。采用双2006电机翻转物块。

图 | R2机器人——天速星
经同学们不断迭代升级,最终,R1天捷星以及R2天速星在比赛中赛出了水平,表现亮眼。
多专业交叉融合人才培养的典型
学校以赛促学,重视比赛的组织和培育,为赛事提供资金支持,配备专业指导教师,鼓励学生进行技术开发创新,如机器人自动路径算法、模块化无刷舵轮的开发、目标跟踪算法等。学校领导及教务处等相关部门多次指导备赛工作,鼓励同学们保持精神面貌,朝着更高的目标迈进,能打顺风战,也能拿下逆风局,发扬艰苦奋斗的作风,团队战斗力再上新台阶。
赛事所取得的成绩,充分体现了学校在多专业交叉融合人才培养方面的成效。粤港机器人联合学院是广工多专业交叉融合培养的典型之一,同学们来自不同专业,以机器人为实践对象,共同解决问题,将专业知识融汇贯通,使得各领域知识集成在所制作的机器人上。经过一年的比赛锻炼后,学生逐渐具备了解决复杂工程问题的能力。
图 | 校领导及教务处现场指导

图 | 参赛队伍合照


师生感言




图 | 承载着希望和热爱的队服



指导老师 肖涵臻

这是我第一次作为指导老师带领同学参赛,有幸能与同学们一起取得理想成绩。在项目设计课和备赛期间,我和其他指导老师一起为同学们提供专业技术指导。经过这一年的共同努力,我也对本课程和比赛有了一定见解:学生是参赛主体,老师是学生的领路人;取得好成绩的核心是调动同学们的积极性,做好正确的引导,一定程度上给予设计和方案选择的自由。希望同学们在接下来的学习和工作中,能把比赛经验和感悟化为己用,继续攀登自己新的高峰!



指导老师、专职辅导员 梁易
很荣幸担任指导老师全程跟进。能够以辅导员的身份建设团队文化、提振队员们的精神面貌,加强团队心理健康教育,提高队员的运营管理能力;以我自身专业背景,参与机器人设计方案评估,与其他指导老师通力协作,及时矫正方案不合理之处,提供整改优化建议。一年来,我有幸参与和见证了同学们的成长蜕变,比赛中他们为自己而战、为自己发声,每个人都是成功者。这份经历对我而言十分珍贵,我与同学们亦师亦友,挥洒热汗,在这个过程中,我也找到了自己的热爱。



队长 苏培源
本次比赛中,我们的表现略有遗憾。比赛前一个星期,我们的R1和 R2还未能搭建完美新塔,甚至不能在规定的时间内完成比赛,直到赛前两三天才能冲刺满分。在这样的情况下,比赛当天出现了失误,但好在我们按照平时训练的思路冷静处理,确保正常发挥,最终取得的结果不负大家这一年来的努力。十分感谢队员们能排除万难、坚持不懈,大家都是好样的!



班长 陈栩生
作为机器人六期的班长、团队的运营主力和电路技术组主力,很骄傲能和团队一起成长、取得好成绩。ROBOCON赛事对我们来说是一次蜕变,不仅仅是在实践中锻炼了我们关于机械设计、逻辑控制、电子电路、机器视觉等学科知识和工程思维,更提升了我们在大赛下的团队协作能力、心理素质、变通能力等,促使我们全面发展。



车长代表 黄泽凯
比赛对于我来说不仅意味着个人技术层面的提升,更重要的是团队意识。这不是一个人的比赛,每位队员都是不可或缺的,在大家的互帮互助及团结协作下,团队才能取得好成绩。进入团队的那一刻起,不应该只想到能从中获得什么,而更多应去思考自己能为团队做些什么。既然选择了,就应该全身心投入。参加比赛后,越发觉得自己十分渺小,在机器人大赛的舞台上,自己还有很多需要学习的地方,应时刻保持谦逊学习的态度。



机器人操作手 黄锦灏、吴智鹏
我们很荣幸在本届比赛中担任操作手,同时也是电控技术组成员。平时,我们负责调试中发现代码问题,修改代码逻辑。赛前,我们一直充分备战,准备应对各种突发情况,如头顶球掉落的重启流程、射击未命中或射中另一辆车导致重启过程等。此次比赛中,我们就出现了头顶球掉落的情况,但我们并没有慌张,而是沉着冷静应对,在失误情况下发挥出比平常更快的速度和精度。虽然比赛有所遗憾,但对我们的电控能力、心理素质和应变能力都有很大的锻炼和提升。



技术员代表 郑寄轩
我们机械技术组的氛围一直很好,大部分成员平时都待在一个工作室内一起讨论方案、画图、装车,有问题能够及时沟通解决。我们也会在每周的项目汇报课上提出新方案并集体讨论,每个人都能对其中的细节提出疑问和修改意见。不足之处在于,新方案落实时并没有明确分工,而是成员自由决定,没有严格的责任制度;且在图纸交接方面,也还没有明确的流程,容易产生混乱。我认为这是我们之后需要改进的地方,相信在大家的共同努力下能做得更好。



第5期学生代表 凌翔鸿
作为指导师兄,也是去年比赛的过来人,很高兴能够看到师弟师妹们很好地继承了团队的理念并将之发扬光大,希望下一届能够创造更好的成绩,与强队并排!



第7期学生代表 王一杰、陈斌
此次赛事,师兄师姐们的精彩表现让我们看得热血沸腾。搭建一座完美塔,看似简单,但其中所要掌握的知识、所要具备的能力不是一点半点。这一年备战期间,我们看到了师兄师姐们的不懈努力,见证了他们的能力提升。他们的认真与沉着,激励了我们接下来需要朝着更高的目标迈进。相信在他们的引导下,我们下一届也能接过接力棒,取得更加优异的的成绩。


本届赛事落下帷幕广工学子的脚步未曾停下加油让我们再接再厉、再创辉煌



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文字 | 张穗钰 梁易 粤港机器人联合学院六期全体同学

图片 | 梁易 粤港机器人联合学院六期全体同学

视频 | 梁易 粤港机器人联合学院六期全体同学 杨昊骏

运营团队 | 学生新闻中心

责编 | 杜清

审核 | 陈少徐



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