北京时间8月6日凌晨,大洋彼岸传来了一个好消息。
第21届国际水下机器人竞赛,历时7天的赛事终于在美国圣迭戈落下帷幕。
值得一提的是,哈尔滨工程大学E唯代表队作为我国唯一参赛队伍夺得了冠军,捧起了水下机器人领域的“大力神杯”!这也是中国首次在这个比赛中取得冠军!
从1998年开始举办的这项赛事,至今已有21个年头。而哈工程这次夺冠,不仅证实了中国代表队的实力,更是打破了21年来美国和加拿大对冠军的垄断
“哈尔滨工程大学代表队没有给对手留一点机会。”
国际水下机器人大赛(RoboSub)是什么级别的赛事?
它由国际无人系统联合会(AUVSI)和美国海军装备研究院(ONR)共同主办,是业界公认的水下机器人领域最高级别的赛事,被誉为水下机器人领域的“世界杯”
不是这个领域的人,可能对此鲜有了解,但是看看历届参赛的学校,你就能知道他它有多厉害。
麻省理工学院、康奈尔大学、加州理工学院、佛罗里达大学、多伦多大学、麦吉尔大学、杜克大学、马里兰大学、新加坡国立大学……
面对着这些强劲对手,2018年,哈尔滨工程大学E唯代表队携带水下机器人“敖明2号”,再一次出征了。
由刘文智、李海波、叶秀芬三位老师指导的E唯战队共有35名成员,其中周翰文、王潇洋,刘红、候俊、黄杰、孙祥人、陈尚泽、吴建锋八名同学前往美国参赛。
13个国家、47支参赛队伍、一周的角逐之后,冠军终将揭晓。
这届比赛的主题为“水下赌城”,机器人在下水后先要投币出发进入“赌场”,接着参与“掷骰子”(触碰浮标)、“玩老虎机”(操作/发射鱼雷)、“玩轮盘赌”(投掷标记物)和“兑现”(抓取目标物)等项目,其中还穿插着水声定位、定点上浮等任务。
E唯战队和“敖明2号”
“随机初始角度,过门巡线,听随机声源,撞指定点数,识别小球颜色和轮盘颜色投球,定点上浮,抓小球,投小球,识别发射。”
在半决赛中,哈工程代表队以近乎完美的表现完成了以上任务,拿到了近14000分的好成绩,甩开了排名第二的新加坡队近10000分,领跑成绩榜!
所有队伍的赛事都完成之后,E唯战队以排名第一的成绩,成为了进入决赛的6支队伍之一。
一位参赛队员在朋友圈这样写道:
“紧张激烈的预赛刚刚完成,经过专家组答辩,赛场比拼,今天我们以排名第一的成绩进入决赛!兄弟们加油!哈工程必胜!”
中国队伍在半决赛中的亮眼表现,大大超出了其他国家队伍的预料。
转天就到了决赛,各个队伍都不敢放松,展现出了最佳的实力,比分咬得很紧,比赛局面一时之间陷入了胶着之中。
圣迭戈和俄罗斯的战队之后,来到了E唯战队的表演时间。他们采用了随机声源的引导方式决定了任务顺序,一个接一个顺利完成,并在最终的“兑现”任务中,定位、抓取了6个球,以3球的优势力压第二名新加坡国立大学,获得了冠军!
中国胜出的那一刻,全场都沸腾了!
“Harbin、China”立刻成了所有参赛队伍和在场观众议论的焦点,而颁奖时主持人是这样评价的:“哈尔滨工程大学代表队没有给对手留一点机会。”
中国队夺冠的消息传到国内,小伙伴们也纷纷送上了祝贺。
八年磨一剑
打破北美院校对冠军的垄断
罗马不是一天建成的,E唯战队的这次夺冠,也是历经了很多磨难。
2011年起,他们开始参加比赛。
2012年第四名,2013年第五名,2016年第六名,2017年第四名……即使之前的名次不是那么尽如人意,但队员们还是一如既往地默默努力着。
这次,为了2018年的比赛,他们提前一年就开始准备
从机器人设计、制作、训练到最后比赛,大概花了10个月时间。在这期间,除了上课、吃饭和睡觉,所有队员就在实验室工作,就算是寒暑假也一直坚守在实验室。
早六晚十一是常态,有时候离开太晚进不去宿舍,他们就在实验室简单收拾出一个地铺睡下。
大赛的主题和项目都是提前告知的,了解到“水下赌城”的主题和各个项目之后,老师和同学们就开始思考对策。
识别骰子、抓取目标物、水声定位等任务需要机器人左右上下移动,且需要抓取目标物,这就意味着需要机器手
因此,团队重新设计了“敖明2号”,并亲切地称之为“小明”,哈工程船舶工程学院大三的孙祥仁就是“小明”的设计师之一。
“小明”的“前脸”有两个双摄像头,“脑门”两侧和“前腿”都有螺旋桨,这样的动力推进器“后背”还有两个,据孙祥仁介绍,这样“小明”在水下就可以上下左右游动,哪怕是被“绊倒”也能起来。
关于比赛的最后环节“抓取四个彩色小球放入红色漏斗”,他们对此也研发出了秘密武器,就藏在“小明”肚子下。
“如果一次只抓一个,很浪费时间。”于是,团队就想出了一个“贪心”的主意——一次抓四个球
研发出了“圆梳机器手”,大大提高了时间效率,这在后来也成为了他们赢得比赛的杀手锏。
除了巧妙设计,“小明”还有一个问题:减重。因为比赛要求机器人必须能装进两个27寸行李箱,并且单箱不能超过30斤。
在队员们的努力之下,“小明”终于减重成功,将体重控制在了58斤。
机器人设计好了,编程和测试又是另一道难题。
不仅是外观设计,程序书写也是成员们一起研究的。最核心的程序繁杂,往往要写入万余条指令,而机器人下水测试的时候,从晚上8点开始,一直要到凌晨4点结束,然后11点的时候再次集合。
因为测试是在水下,所以即使是有些队员是“旱鸭子”也不得不下水。每天只能睡3个小时,泡在学校的游泳池里一遍遍测试,最崩溃的时候几乎每天都能发现新bug。
在辛苦的准备工作里,还好大家都挺会“苦中作乐”。
学校泳池的管理大爷每天有按时下班的点,泳池关了不能测试怎么办?队员们就央求着大爷把他们锁在游泳馆。有时候半夜饿的不行,他们就跳窗出去买肉串吃。
终于到了比赛前夕,E唯战队早早地出发了。
到了美国也并不顺利,他们扛的机械设备让人望而生畏,有些出租车司机觉得可疑直接选择了拒载。还好有好心的路人用私家车载了他们一程。
虽然最终的比赛结果是好的,但在赛前他们也遇到了一些波折。
勘察场地的第一天,机器人受场地干扰,传感器出现了问题,于是声呐工程师就现场采集原始信息,熬夜在泳池把这个问题解决了。
祸不单行,他们第二天又遇到了多普勒测试仪的问题。如果没有这个测试仪,机器人就不知道自己在水里的位置,所以这个问题必须得解决。
花了一天半时间,所有疑点排除之后,发现是硬件和使用都出了问题,修复了这两点之后,他们终于能安心睡个好觉了。
令人感到欣慰的是,八年间的不断努力终于有了回报,E唯战队终于在今年的比赛中力克这些国际顶尖高校,夺得了第一名!
水下机器人——海洋技术装备皇冠上的明珠
从国际水下机器人大赛的21年历史和精英的参赛阵容就能知道,这项技术在世界领域是多么重要。
不仅是在国际上,水下机器人作为海洋探索与开发的重要技术手段,在我国海洋强国建设中发挥着越来越重要的作用。
近年来,随着海洋强国建设,“蛟龙”、“潜龙”、“海斗”、“海翼”等我国自主研发的探海利器,逐渐开始得到应用并为社会公众所熟知。
  • 2011年8月1日,由中国自行设计、拥有自主知识产权的“蛟龙号”深海载人潜水器成功实现5000米级水深的突破,使“五洋捉鳖”的梦想变成现实。
  • 2012年,“蛟龙”号载人潜水器创造了世界作业类载人潜水器最大下潜深度7062米。
  • 2016年,“海斗”号在中国首次万米深渊科考航次中最大潜深达10767米,是中国首台下潜深度超过万米完成科考应用的水下机器人。
  • 2017年,“海斗”号重返马里亚纳海沟最大下潜深度达10888米,创造了中国水下机器人最大下潜及作业深度的新记录。
  • 2017年12月,中国自主研制的4500米载人潜水器“深海勇士”号正式验收交付。这是继7000米级载人潜器蛟龙号之后,中国载人深潜领域新的里程碑。
……
在水下大展身手的机器人,为中国海洋强国的建设书写着新的篇章。
而哈工程的这次夺冠,不仅证明了中国了实力,也为水下机器人的未来发展提供了更多的可能性。
哈尔滨工程大学参赛队伍的名称是E唯(electronic vision),意为幻想电子,致力于电子技术的普及、提高与创新。
他们把关于水下机器人技术的畅想,通过自己的努力变为了一个个现实。
不只是闪耀在比赛场地的学生们潜心研究水下机器人技术,还有更多默默无闻的科研工作者们,为了使中国的水下机器人技术跻身世界前列,贡献着自己的一份力量。
你们壮大着祖国的海洋建设,祖国为你们感到骄傲自豪!
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http://t.cj.sina.com.cn/articles/view/5256824744/13954c7a8019009aip?sudaref=www.google.com&display=0&retcode=0
https://heilongjiang.dbw.cn/system/2018/08/07/058047860.shtml
http://www.ecns.cn/hd/2018-08-08/detail-ifywwxaw2290178.shtml#2
https://wap-live.myzaker.com/?wap_open_type=wap&live_id=33165&need_user_info=Y

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