大连理工大学 | 轻车熟路，国赛告捷

好事多磨用来形容这次F组智能送药小车国赛第一名的获胜小组成员郁东辉、张婧宜和朱炀爽的参赛经历实在是再确切不过了！作为来自同一个智能车实验室的三人平时都爱好嵌入式开发和电子设计。

三人并不是第一次参加TI杯比赛，去年参加TI杯省赛时就获得了辽宁省二等奖的好成绩。但三位同学并没有止步于此。在过去的一年中，三人通过参与不同的比赛，积累了不少经验。这些经历提升了他们的能力，磨合了队伍的默契性，也使他们更有信心能在2021年的国赛中再创佳绩。

合理分工    

       积极备赛

说起这次国赛为什么选择智能送药车这个选题，郁东辉和朱炀爽同时表示，团队之前参加过智能车和光电设计的相关竞赛，对于小车的控制算法、驱动和视觉识别等系统设计有过接触，已经积累了一定的经验。

因此，对于整个团队来说，这个选题可以让大家在操作上更加轻车熟路，同时也可以充分发挥各自擅长的领域，何乐而不为呢！

郁东辉，朱炀爽，张婧宜同学

敲定选题后，如何进行合理的分工更加考验团队的经验和智慧。

郁东辉作为计算机专业的学生，对视觉识别、软件编程等方面都有了解，结合这两年一直在智能车方面学习的单片机编程知识，他当仁不让地承担了此次比赛的软件编写工作。

朱炀爽这次主要负责硬件设计和焊接测试，他在硬件领域经验丰富，使团队能以较快的速度完成硬件电路的搭建并确保稳定运行。

张婧宜同学则主要负责机械部分的设计和后期调试。

朱炀爽同学在调试小车

在比赛初期，团队利用大连理工大学智能车实验室的激光切割工具和CAD辅助设计工具很快就搭建出了小车模型，从而为之后的比赛节省了时间。团队这次的获胜也离不开大连理工大学给予参赛团队在专业知识培训和选拔辅导方面的日常支持。

学校从2012年开始就与TI展开合作，合作领域包括校企联合共建的嵌入式系统联合实验室和模拟技术联合实验室。其中，大连理工大学的李胜铭老师还专门写过一本研究TI微控制器的书，用以教学和培训。大连理工大学通过展开结合TI器件的实践教学，带领学生从技术方法论入手，结合产品的具体应用场景，从而帮助学生更好地理解背后的理论知识，这样的教学方式让团队们受益颇多。

此外，整个备赛期间，学校也提供实验室作为场地支持， 为团队构建了比较好的备赛和学习环境。特别是7-8月暑假期间，因为疫情原因使得队员们无法离校，这些突发状况打乱了三人阵脚。幸好，学校和老师在第一时间送上关心和支持，也使得团队能以稳定的心态和良好的状态进行备赛，并最终问鼎赛事。

厚积薄发    

     愈挫愈勇

国赛的旅程并非一帆风顺。在调试基础项的时候，团队小车的视觉识别模块出现了问题，会错误识别目标房间的房间号数字。通过排查，团队排除了硬件的问题，并最终将目光投向了运行过程当中。果不其然，小车在运行过程当中，会误将赛道的黑色边界识别成数字“1”，错误位置的标识判定导致了错误的动作。

找到原因之后，团队立即着手完善：团队对一个中间过程的视觉模块识别结果进行了统计，并完善了视觉算法，如此一来便保证了小车视觉识别模块决策的准确性及稳定性。此外，在作品设计时，三人也会就一些技术问题产生分歧，遇到不同想法的碰撞。比如在讨论如何解决小车直线行驶的问题时，团队内部就出现了两种不同的建议。张婧宜同学首先建议在车前车后通过红外模块进行小车和边界直线的定位，但在团队的综合考量下被驳回。最后，大家本着要“捉大放小”的取舍原则，一致决定选择使用陀螺仪，从而可对转向进行闭环控制且整体作用更大化。

如今，当三人再次回顾比赛中的这些点点滴滴，都不禁感慨万千，每一次讨论和争执，妥协和共度难关，最终都汇聚成今日的欢笑和成长。

团队作品：智能送药小车

当谈及在这次国赛中遇到的困难而获得的心得时，郁东辉同学首先提及了系统完整性的重要性。在加装了用于整车控制的陀螺仪后，小车在控制方面出现了很多问题，郁同学当时一度纠结在陀螺仪这一点上，不断调整其对应的代码，但问题始终未能解决。幸好当时他及时调整了策略，脱离单一角度，站在整个作品的系统层面重新思考，并最终排查出缺陷所在，问题一下子就迎刃而解了。

而对于朱炀爽同学而言，让他尤为自豪的是团队始终坚持统筹全局的系统性思维和化整为零各个击破的方法来进行比赛。比如在比赛中小车运动控制单元的实现，三人首先根据稳定循迹，精准转向或者直行的题目要求，迅速讨论得出了一个整体解决方案：对两个主动轮做速度闭环，然后对车做方向闭环以及位置闭环。通过速度闭环来调整方向环以及位置环；方向环可实现车在每个十字位置稳定旋转90度并调整好车的姿态，清除前面运行过程中累积的方向偏差；位置环可保障小车在十字区域运行的精准，从而不偏离红线太远。

基于这个从整体出发的控制方案，团队们再去将硬件部署，控制算法设计，参数整定等大任务化整为零，分解成多个小任务，并逐个击破。最后只需要把所有部分进行有机的整合，便大功告成。在科学的方法论的指导下，团队此次夺得国赛一等奖也在情理之中。

以兴趣为起点     

      以实践指导未来

在谈及TI杯与其他电赛相比有何特点时，同学们认为最大的不同还是赛程赛制。其他电子竞赛的赛程周期往往比较长，以1-3个月甚至1年为周期，这可以让参赛人员有足够的时间不断地调车，对硬件、软件、控制算法进行迭代更新；而TI杯的跨度只有短短四天三夜。

在比赛初期，参赛团队就必须选择一个比较稳妥的策略方案。因此，TI杯的试错成本很高，尤其看重和考察同学们平时的各种积累。针对这一点，朱同学建议大家可以经常去逛逛TI的E2E论坛和官网, 了解新推出的器件并查阅数据手册，从而在器件选型方面做到了然于胸，节省比赛时间。此外朱同学也提到了TI官网提供的WEBENCH电源设计工具等，相关的设计仿真工具极大的提升了团队的系统设计效率，加速了比赛的进程，为后续的设计工作节省了宝贵的时间。

此外，同学们也谈到TI杯在命题上也会更加与时俱进，会充分结合当下社会的实际需求，这也需要参赛团队给到有亮点和创新的解决方案。这次的智能送药小车选题就是组委会结合当下社会热点和实际应用情境所给到的一道比赛命题，针对疫情防控常态下的隔离需求，隔离期间需要通过无人智能车无接触运送药物给到隔离人员。与时俱进的命题为同学们在理论和实践之间构建了桥梁，让同学们能够以更加新颖和创新的角度去解决当下甚至未来工程设计挑战。这也是TI杯全国大学生电子设计竞赛不变的初衷。

最后，经历了TI杯的三人，不仅享受了胜利和荣誉带来的喜悦，更在参与过程中，通过每一次具体的实践，找到了自己的兴趣所在和未来深造的方向。正值本科毕业的节点，这难得的国赛经历，对三位同学之后的职业规划或学习研究方向，都带来了相当的指导意义。我们也由衷地祝福三位能继续徜徉在兴趣的海洋中，在硬件工程和嵌入式方面各有建树，为攻克未来工程设计挑战贡献出自己的力量。