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国赛“二等奖”背后的故事 | 小小“树叶”也有大大能量

发布者:徐超发布时间:2024-10-21浏览次数:167

在2024年睿抗机器人开发者大赛(RAICOM)全国总决赛的舞台上,我校矿业与机械工程学院的4支队伍与来自全国高校的1.5万名师生同台竞技,收获国家级“二等奖”2项、“三等奖”2项。其中,由机械电子工程专业学生柴伟杰、王景林、潘金昊组成的“树叶队”在CAIR工程竞技赛道获得足球竞技赛项“二等奖”。

“树叶队”获奖证书

准备:凝聚共识 勇敢追梦

2023年6月,一则睿抗机器人开发者大赛的比赛通知引起柴伟杰的关注,他仔细翻阅比赛资料,CAIR工程竞技赛道iLoboke足球机器人竞赛吸引了他的目光。足球竞技比赛规则中“编写控制程序”“编写算法”等关键词,让柴伟杰想起专业课《C语言程序设计》上所学的C语言基础语法、数据类型、运算符等知识。想到与自己配合默契的王景林和喜欢研究代码的潘金昊,柴伟杰当即决定邀请他们组队参赛。

斗志满满的柴伟杰还未迈出比赛第一步,就在组队阶段遇到了难题。王景林和潘金昊因担心自己实力不足拖累团队,对参赛犹豫不决。柴伟杰用两天时间说服他们:奖项并非首要,锻炼自身能力才是关键!

团队人选已确定,三人坐在模苑寝室门前的枫树下商量报名事宜,才觉缺少队名。王景林抬头看见枫树叶迎风飘动,突然有了灵感——“树叶队”。树叶是大自然中很常见但又容易被忽略的存在,它代表着一种默默生长、坚韧不拔的精神。世界上没有两片完全一模一样的树叶,每一片树叶都是独一无二的。团队里的每个成员就像每片树叶一样是独特的,大家都有各自的闪光点,聚在一起才成为参天大树。至此,“树叶队”正式成立。

模苑门口的枫树

CAIR工程竞技赛道聚焦足球机器人领域,要求每支队伍通过编写比赛策略和运动规划算法,开展图像处理、自动决策、路径规划、自助避障等技术研究,让机器人自主完成合理的战术配合。

如何编写能让机器人顺利传球、接球、踢球的代码?此时距离省赛提交作品还有一年时间,团队一切都要从零开始。

打磨:百折不挠 精益求精

机会是留给有准备的人。省赛开始前,每支队伍能远程调试机器人三次,每一次调试对比赛而言都至关重要。因此,树叶队充分利用每一次发现问题的机会,进行了多达162次的仿真实验,以模拟真实比赛环境,测试控制程序的各项功能。

初期,机器人常常出现抢球、随意踢球等现象。机器人的每一个动作都由不同的函数组合而成,一个个函数又组成了各种代码。在编写代码时,哪怕多打一个空格或少敲一个空格,都会导致代码逻辑出现错误,进而使机器人偏离原本的轨道。要让机器人成功将球踢进球门,唯一的办法就是修改代码。

编写一组代码只需要一个小时左右的时间,但修改代码却是一场持久战。以角球为例,明明感觉代码逻辑无误,但应用到仿真机器人上,机器人就会失控,无法达到理想状态。一次次的失败,让树叶队里的每个人都时常感到受挫,甚至一度想过放弃。但凭借着成员们对彼此的信任,他们互相鼓劲,坚持了下来。

为了能高效地修正代码,团队成员各司其职。柴伟杰与王景林负责编写代码并解决代码出现的问题,潘金昊负责记录所发现的问题并改进代码,在战术模拟时密切关注代码变化,筛选出更合适的代码。当大家对代码组合产生不同意见时,就将各自的方案进行演示,对比机器人的速度和进球准确率。

团队成员编写lua文件

一次次地编写、一行行地查找、一遍遍地修改,模拟机器人从最初的不能执行指令进化为能够实时地识别出球场上的球员、足球以及球门等关键信息。最初逻辑清晰的简单脚本也逐步迭代为逻辑分明、层次递进的复杂脚本。

最终,在省赛里树叶队编程的机器人一次次成功地进球,顺利拿到全国赛的入场券。

成长:一分耕耘 一份收获

国赛的竞争更为激烈,每支队伍只有两次机会。为确保万无一失,树叶队准备了两套程序代码。第一套代码里的机器人点球速度快、时间短,但无法保证点球的进球成功率。第二套代码速度较慢,但能保证百分百进球。如果第一套代码出现失误,团队可以马上更换第二套代码,确保获得点球分。

幸运的是,第一套代码的表现很优秀,树叶队成功摘得“二等奖”。

团队成员合照 

(从左往右:王景林  柴伟杰  潘金昊)

国赛“二等奖”不是终点,而是起点。我们的程序距一等奖还有差距,我们会汲取经验,继续努力,学习新知识,在科技创新领域不断探索、尝试、创新,争取下次获得更好的成绩。

同时,比起奖项,更珍贵的是在参赛过程中收获了老师的关心、照顾和朋友的一路陪伴、支持!”柴伟杰说。



感谢的话:

非常感谢刘永志老师和邹旺老师。在比赛期间,你们给予了我们莫大的鼓励和帮助,安慰我们紧张不安的心,一次次为我们演示代码运行,不厌其烦地为我们答疑解惑,始终与我们并肩作战。在你们一遍遍地讲解和指导下,我们对Lua框架有了更深入的了解,Lua代码编写能力也得到了很大提升,能够熟练使用判断语句、跳转控制以及各类函数。衷心感谢你们的帮助和关心!

                                    ——“树叶队”全体队员

(供稿/大学生记者团 熊妤婕 王佳佳 编辑校对/王良豪  徐超  审核/管迪  陈挺)