欢声笑语中省赛捧杯

2020-12-15 16:16
媒体报导
摘要:杭州电子科技大学边的一家饭店里,一张餐桌摆满了美味佳肴,时不时传来阵阵欢声笑语。循声望去,桌边是刚刚结束TI杯“苦战”的杨新慧、张仟瑜和鲍柳昕同学,脸庞上洋溢着轻松的笑容,他们谈笑风生,仿佛刚刚胜仗归来的斗士。

杭州电子科技大学边的一家饭店里,一张餐桌摆满了美味佳肴,时不时传来阵阵欢声笑语。循声望去,桌边是刚刚结束TI杯“苦战”的杨新慧、张仟瑜和鲍柳昕同学,脸庞上洋溢着轻松的笑容,他们谈笑风生,仿佛刚刚胜仗归来的斗士。


以吃会友,相识相知

“我们比完赛就出去庆祝了。我们这个团队一直会找各种理由聚餐:比赛之前会说要比赛了,出去吃一顿;比完赛了,会说好不容易比完赛了,出去吃一顿吧;得奖了,会说庆祝我们获奖了,一定要出去好好吃一顿。”


来自杭州电子科技大学的杨新慧、张仟瑜和鲍柳昕同学一边忍着笑意,一边介绍着他们“以吃会友”的省赛小队。


三位同学都来自18级自动化学院,有着丰富的比赛经验。“因为总是在一起组队,之前我们参加的比赛有浙江省智能创意机器人创意大赛等,一直都是这些队友。” 杨新慧、张仟瑜和鲍柳昕同学来自同一个实验室,又因为学院的自动化科技协会而结缘相识。在自动化科技协会里,大家不仅进行着知识和学术的沟通交流,同时深厚的情谊也在这里,在和彼此的交往中生根发芽。


在协会组织的院级、校级的比赛中,三位同学携手不断地协同作战,形成了一支分工明确、经验丰富、默契熟悉的比赛队伍。这一次,面对TI杯的挑战,三位同学更是毫不犹豫再次组队参与到这场智慧的较量中。回望赛前准备,在自动化科技协会的经历让三位同学都收获颇丰,积累了一定的经验。而这次三位同学也是在协会和老师的指导帮助下,做了充足的准备,才能在面临省赛时临危不乱,不惧压力与挑战。


杭州电子科技大学的自动化科技协会是以实验室基地的形式组建和运营的,同时也以社团的形式去招新。在备赛过程中,也有协会的指导老师组织备赛,这样的帮助也让参赛队伍受益良多。包括之前协会上一届的学长学姐也会给予小组很大的帮助,在进行分析和落实设计上都给予了一定的指导。


聪明的鸟儿也会先飞

不同于其他控制组,出于对四轴飞行器题目的擅长,在省赛题目尚未明确时,整个小组便已下定决心选择相关的题目。根据以往的比赛经验,赛前,整个小组根据器件清单,来判断和四轴飞行器题目的关联度,从而猜测题目的大致方向和内容。



“像去年的题目是有三脚架,今年有温度传感器,当时我们猜会不会测人体的体温,但是我觉得比赛时不会让一个人站在场地上让我们测。总之,器件清单上的有的传感器,我们都去准备了,最后在根据比赛出的题目进行调整。”


在对四轴飞行器题目进行讨论和猜测后,三位同学开始了高效的赛前准备。在硬件上,搭建出整个四轴飞行器。主控芯片、电源芯片和传感器的选取则结合方案和小组讨论敲定,飞行器机架的设计来自对已有的相关机架设计的细致观察,再进行设计仿造。整个团队很早就开始准备,经过了多次反复的基础调试,最终功夫不负有心人,整个小组的未雨绸缪最终也被赛题验证。


这次比赛的四轴飞行器题目灵感来源于现实中电力工人操作无人机进行巡线和排障。题目要求让无人控制的四轴飞行器自动完成定点起飞,随后在两根直杆搭建的“电线”之间巡航,并准确采集“电线”上的图像信息以实现回传。



团队迅速结合题目和曾经的比赛经历,完成了分工。三位同学的大学学习生涯各有所长,分别是三个具体的研究方向——当初组队的时候就已经确定,鲍柳昕负责电路控制,杨新慧做硬件和机械,张仟瑜进行视觉模块的搭建并负责图像处理。在充分准备和快速分工后,这个洋溢着欢声笑语的团队继续在前进的道路上奋勇前行。


有舍才有得

“工程量太大了,时间实在是来不及。”


纵然准备充足,队友默契,但是省赛势必机遇与挑战并存,无奋斗,不青春。对于TI杯,方案的选定可以说是整个参赛过程的指导方针和前进方向。但是杨新慧、张仟瑜和鲍柳昕同学的队伍,比赛中就不得不面对方案变更的临时挑战。


“我们最初设想的是采用激光雷达来代替视觉方面的功能,用激光雷达建图,来做巡航和绕杆。但因为我们激光雷达运用的不够熟练,虽然成功读取数据,但是受到了场地环境的巨大影响,导致数据处理、分析方面工程量比较大。”


时间一分一秒的流逝,对于本就时间紧迫的省赛而言,时间异常宝贵,而耗费在激光雷达方案上的36小时就如同一把即将坠落的剑,悬挂在三位同学的神经上。先前的付出和投入,让鲍柳昕同学难以割舍和放弃。面对这种纠结和不甘,组内制定截止期限,按照分工尝试原方案,一旦超出组内截止期限立刻果断地更换方案。这种及时止损的方式源自组内多次的比赛实践经验,三位同学深知犹豫不决就会引发时间和步骤的拖沓。而检验一个方案最好的方式就是去尝试,这种允许一定范围内试错的方式可以高效地发现最适合大家的方案,并快速进入到下一步。



“因为我们之前比赛会准备多种方案,每个人都可能提出不同的方案。比赛时,我们倾向于先去执行最理想的方案,能够最稳地实现所有功能的方案,再去想剩下的方案。在这次比赛中,最终我们放弃了激光雷达,采用了第二个我们更加熟悉的图象处理方案,用摄像头来采集图象,实现感知。”


在发现了合适方案后,小组的进展如鱼得水。整个小组使用了TI的TM4C123GH6PM主控和LMZ12002电源模块。题目所要求的各种功能的实现也需要各类传感器的支持,在定高方面同学们没有选择超声波而采用激光测高,因为在1.5米的高度上,若采用超声波测高比较极限。同时在视觉处理上,同学们在无人飞行器上架设了三个摄像头去观察周遭环境,保证视野更加宽广、更加全面。


杨新慧同学还提到,曾经在TI的E2E论坛 (e2echina.ti.com) 上留言得到了TI工程师的回复,三位同学自此便在论坛“流连忘返”。除了TI的论坛外,TI的官方网站(ti.com.cn) 和微信公众号也是大家经常查阅资料的渠道,可以了解更多关于TI产品的最新消息。


“因为TI官网上有TI芯片器件的一些资料,有一些最新的芯片还会有相应的原理图或者一些讲解,也会提供简单的数据。我平时经常会登TI官网,买东西也会先去TI上查看电源芯片的相关资料,还可以用学生账户申请芯片。TI会提供一整套的电源芯片资料,种类非常丰富。就算我们在社团里,因为需要做硬件,也会查阅这些相关资料。”


对于三位同学而言,TI的产品都再熟悉不过。平时一些设计,或制作数字电源、模块等,同学们都会去TI官网上搜索合适的芯片种类。尤其是当存在电流、电压限制时,器件的选取格外重要。TI的官网成为大家做实验、做项目的“必经之路”。


放飞“梦之无人机”

作为学校里唯一选择四轴飞行器题目的队伍,杨新慧、张仟瑜和鲍柳昕同学从未感觉自己是一个人单打独斗,而是一整个小组的奋力前行。这种执着和坚持也源自杭州电子科技大学一届又一届同学们的传承。上一届学长们将热爱投入到无人机中,但无缘国赛,留下了遗憾。而今年三位同学的队伍接棒这份热爱,省赛向着无人机的方向奔赴,在追逐心中所爱时,也向着之前的学长学习和吸取经验。


“我们之前也玩过小飞机,还有穿越机,科协这边有赞助和支持。我们也玩过,平时接触无人机挺多的。也在改装中进行各种训练,现在科协现在也有比较大型的无人机。对于无人机而言,最吸引人的应该是各种传感器的选择。我们感觉平时积累比较多,参加比赛最主要的是充分准备和方案选取。传感器上如果接触不多的话,就受到局限。要源源不断地去积累和实验,最终才能得出最优解。在比赛过程中,遇到不确定的方案,像激光雷达方案是因为时间问题我们没有去做。但在平时我们就会去做,我们之后项目就想使用激光雷达去实现,因为它在一些功能实现上会比单一的传感器更加全面。”


提及无人机,杨新慧、张仟瑜和鲍柳昕同学都兴奋了起来,在讲述比赛中被迫放弃的方案时,大家语气依旧坚定,依然决定在赛后将方案实现。在谈及无人机背后的技术支撑时,仿佛是在勾画心中一个又一个需要攀登的知识高峰。整个比赛中,在欢声笑语和默契配合中,三位同学智勇冲关,取得了出色的成绩。在放飞手中的无人机时,手上承载的既是他们倾注心血的成果,也是他们愿不断为之奋进的美好梦想,在一望无垠的蓝天上逐梦翱翔。