闪烁青春风采的科技创新
发布日期：2008-10-24
来源：《现代教育导报》综合版
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高艳英
山东省滨州职业学院在2008年全国职业院校技能大赛(高职组)比赛中获得二等奖的机器人近日首次在该院实验楼亮相，机器人的精彩表演博得了观众的阵阵掌声。记者也有幸目睹了这个由滨州职业学院三名大学生研发并为山东高校争得荣誉的机器人的风采。
精彩表演 博得喝彩
在表演现场，记者看到了一个外形如同一个比较大的“纸盒”、底部安装了类似于坦克车上的履带的东西、前侧带着类似铲土机铲土用的“机械手”的机器人。
操作队员将机器人电源开关打开，并放置在约有乒乓球台大小的场地上之后，不需要参赛队员任何手工干预，机器人在场地上边行走边寻找目标——乒乓球和方木块。
找到目标后，机器人先用前侧的“机械手”将目标铲到“纸盒”上的储物箱，然后，左右摇晃，使乒乓球落入底层的储物盒里，实现乒乓球和方木块的分离。
之后，机器人继续行走到场地上规定的木槽(高10厘米、宽6厘米、长80厘米)旁边，将乒乓球倒出并置入木槽内。
之后，再继续行走到场地中间的平台(长60厘米、宽60厘米、高10厘米)上，将方木块放下。
机器人完成这些活动仅用了4分45秒，博得了现场师生们阵阵热烈的掌声。
这个机器人是由滨州职业学院机器人研发团队，在今年3月到6月这短短3个月的时间内研发并制造的。这个团队是由计算信息工程系教师李国新和该系学生赵西欧、扈冬垣及工业工程系学生宋恩如组成的。据研发团队的指导老师李国新介绍，从整体设计到元件参数选择，从购买元件组装到调试成功后参赛，这个机器人花费了他们的许多心血，凝聚着他们的许多智慧。当然，它的价格也不菲，基本上相当于一辆QQ车。
苦心钻研 闯出新路
今年3月，机器人制作团队来到中国民航学院机器人研究所，开始了他们的设计之旅。他们一边了解中国民航学院的机器人结构和性能，一边提出自己的设计思想，规划自己的设计方案。4月，团队制订出自己的机器人方案。
最初的零部件都是塑料的，如轮子的轴、小车的框架、导杆、机械手等等，它们的机械强度和协调性都达不到比赛的要求。后来，为了满足比赛机器人的功能，他们将塑料轮子改为铝合金履带，使机器人实现了爬坡；添加了摄像头和传感器，使机器人能够找到目标(小球和木方块)；用铲车结构的车体，提高了机器人的工作效率。到6月28日比赛前夕，他们实验了几百次。常常为了买到一个元件，他们在天津市的大街上一转就是一天。在此期间，团队成员历经失败与暂时的成功，多次品尝沮丧与短暂的喜悦。“在制造过程中，我们遇到了好多难题。有些问题白天没有解决，晚上回到宿舍还会继续讨论，有时熬到夜里十二点。”团队成员宋恩如说，“为了让机器人实现抓取动作，在采购回摄像头后，我们为摄像头搭建电路、编写程序、画PC板、焊接元件，用了十几天的时间。”
精心参赛 喜获佳绩
6月27日，到达比赛现场。赵西欧等队员在提交机器人零件的时候，发现比赛的场地跟他们的模拟场地在材料上有很大的差别。扈冬垣说：“当时就想，如果传感器不适应场地的话，我们就前功尽弃了。因此，我们很担心。”
6月28日，开始组装。组装时间只有两个小时，调试机会只有4次，并且每次调试只有10分钟。“最后比赛调试的时候，发现我们做的传感器能够适应场地，我们的心踏实多了。”宋恩如开心地说，“机器人的标准电压是12V，我们经常测量。比赛前的10天里，我们三人从上午开始计时拆卸、组装、调试、运转，一天拆装一遍。装的时候，不但全部螺丝要拧紧，而且还要让机器人行走自如，实现寻找物体、分离物体的功能。为解决比赛时可能出现的小球‘卡死’现象，我们在制作时，利用惯性定律，使机器人在高速向前时突然停顿，产生抖动，实现了两种物体的分离。我们模仿铲车，制造了机械手臂，将小球准确地铲起。在参赛的过程中，我们时刻都在关注着机器人的动作，最终取得了二等奖的好成绩。”
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