



新聞背景
在今年的“中國機(jī)器人大賽”中,徐州空軍學(xué)院代表隊在與160多所國內(nèi)高校的同臺競技中獲一等獎10項、二等獎5項、三等獎3項,令人刮目相看。至此,這支2008年才組團(tuán)參賽的軍校學(xué)員團(tuán)隊,4年間已經(jīng)先后榮獲全國大獎45項。這些大獎有何亮點(diǎn)?他們的創(chuàng)造有何新意?請隨我們走近該院“機(jī)器人創(chuàng)新團(tuán)隊”,走近“中國金牌機(jī)器人”。
仿人競速:機(jī)器人中的“博爾特”
“2011中國機(jī)器人大賽”模擬跑道上,來自徐州空軍學(xué)院的3個“機(jī)器人選手”利用光電傳感器識別賽道和邊界,在模擬400米跑道賽跑,堪稱機(jī)器人中的“博爾特”,一舉獲得冠軍。
這塊金牌來之不易。起初在傳感器的選擇上,它們的主人――王博、張帥、宗亞星就頗費(fèi)周折。一款光電傳感器,試驗中能夠很好地滿足需求,可用相機(jī)拍照時,問題出現(xiàn)了,閃光燈一閃,機(jī)器人就像喝醉了酒一樣,分不清東南西北。這下可把王博嚇壞了:“比賽時那么多的閃光燈,機(jī)器人還不得迷路?”
一種傳感器不行,就換另一種。但有的感應(yīng)距離過遠(yuǎn),有的接受反射光能力差……為了讓機(jī)器人能夠有最佳表現(xiàn),3名學(xué)員查閱大量資料,先后買來近10種傳感器,試驗30多次,才找到了一款最適合的光電傳感器。
誰知,賽前又發(fā)生了意外,為參賽準(zhǔn)備的6塊控制元件有5塊出了問題。他們與時間賽跑,抓緊測試修理。結(jié)果,他們的仿人競速機(jī)器人成為參賽隊中唯一完成任務(wù)的機(jī)器人。
摹寫書法:機(jī)器人中的“鐵臂秀才”
看到殘疾人用腳書寫出漂亮大字的電視報道,學(xué)員胡學(xué)桐、行念洲、呂游腦中靈光一閃――能否利用機(jī)器人控制毛筆的空間運(yùn)動,寫毛筆書法呢?
“我相信我的創(chuàng)意!”他們開始一次次構(gòu)思。連續(xù)失敗36次之后,一天深夜,他們終于完成了設(shè)計草案。第二天,他們就開始軟硬件結(jié)合試驗。
從一個指頭到機(jī)械手,再到機(jī)械臂,雛形有了,但問題也來了。由于機(jī)器人主體集中在手臂,舵機(jī)嚴(yán)重過載,連續(xù)燒壞了好幾個。為減輕重量,呂游把機(jī)器人的手臂縮短一截,但舵機(jī)還是過熱,為降低摩擦系數(shù),涂抹潤滑油也不見好轉(zhuǎn)。如何散熱?加裝散熱片、風(fēng)扇又會增加舵機(jī)重量,真是左右為難!
苦思冥想之際,胡學(xué)桐病倒了。一次打吊瓶時,護(hù)士把消毒酒精涂在他的手背上,一陣涼意讓他腦子豁然開朗,拔了針頭就跑進(jìn)實驗室,把酒精涂在舵機(jī)上,舵機(jī)很快就冷卻下來。“哈哈,解決之道如此簡單!”
要做就要做到最好!離大賽還有10天時間,他們又決定改變書法內(nèi)容和字體。經(jīng)過優(yōu)化排列組合,不斷調(diào)試更新,直到機(jī)器人通過單片機(jī)控制舵機(jī),能獨(dú)立自主地完成書寫、潤筆、走紙等一系列書法寫作過程,獲得大賽冠軍。
戰(zhàn)場金剛:機(jī)器人中的“未來戰(zhàn)士”
海灣戰(zhàn)爭中,機(jī)場跑道上彈坑散布,人力輸送物資和搶救傷員非常困難。是否可以用機(jī)器人代替人完成任務(wù)?學(xué)員白航宇、田川想試一試。
經(jīng)過一個多月的攻關(guān),他們研制的一種“搬運(yùn)機(jī)器人”可以在模擬機(jī)場輕松完成搬運(yùn)任務(wù)。欣喜之余,白航宇又在想:如何避免機(jī)器人在復(fù)雜地形側(cè)翻?如何保證搬運(yùn)的效率和速度?如何做好戰(zhàn)場自身防衛(wèi)……為此,他們決定打造一款能夠真正適應(yīng)戰(zhàn)場嚴(yán)酷環(huán)境的全新機(jī)器人,還特意起名“未來戰(zhàn)士”。
“可以用履帶防止側(cè)翻呀!”學(xué)員田川提出了妙想。但增加履帶意味著增加機(jī)器人的自重,勢必影響機(jī)動速度。經(jīng)過反復(fù)試驗,他們決定采用“同軸傳動+轉(zhuǎn)動”的履帶裝配模式。連續(xù)5個晝夜的測量、選材、切割、打磨之后,履帶輪終于完美亮相!
“未來戰(zhàn)士”誕生了,他們又挖坑、堆土、設(shè)障礙,精心打造了一個“逼真戰(zhàn)場”。試驗表明,在復(fù)雜地形上,機(jī)器人的任何部位接觸地面都能完成任務(wù),翻山越嶺、水陸兩棲、快速機(jī)動,樣樣身手不凡。后來,他們還革新了傳感器,讓“未來戰(zhàn)士”長上了“千里眼”,可以擔(dān)任情報員、狙擊手和大力士多種角色。
上圖為學(xué)員們在大賽前對機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試。韓 文攝
創(chuàng)新感言
想起了喬布斯的名言……
指導(dǎo)教員 戴革林
美國蘋果電腦公司CEO史蒂夫?喬布斯有句名言:“能否成為墓地里最富有的人,對我而言無足輕重。重要的是,當(dāng)我晚上睡覺的時候,我可以說,我們今天完成了一些美妙的事情。”由此,我想起了身邊的這些可愛的學(xué)員們。也許,他們的創(chuàng)造與大師相比還顯稚嫩,但讓我欣慰的是,他們擁有一顆顆敏感的創(chuàng)新的心。從這個意義上說,他們設(shè)計機(jī)器人,就是在設(shè)計自己;他們成就夢想,就是在成就未來。來源解放軍報)