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2019年Robo Cup 機器人世界杯近日在澳大利亞悉尼舉行。這項賽事始于1997年，目前已發(fā)展出機器人足球、工業(yè)機器人、救援機器人以及青少年機器人等多個競技項目。
由于人工智能技術(shù)在全球范圍內(nèi)的興起，本屆世界杯吸引了40多個國家和地區(qū)，200多支代表隊，3000多名選手參加這場水平最高、影響力最大的國際機器人競賽。包括卡耐基-梅隆大學(xué)、東京大學(xué)、多特蒙德大學(xué)和清華大學(xué)、浙江大學(xué)等知名高校及創(chuàng)客教育機構(gòu)均組隊參加各個組別的競賽。
其中來自安徽的合創(chuàng)邦創(chuàng)客發(fā)展中心副理事長吳斌率隊奪得本屆 “快速制作救援機器人”項目世界冠軍，獲得業(yè)界廣泛關(guān)注。
他們是怎么在全球強手如林的競爭下獲得 “快速制作救援機器人”項目世界冠軍？帶著疑問，i3DOne青少年三維創(chuàng)意社區(qū)對帶隊的吳斌老師進行專訪：
合創(chuàng)邦創(chuàng)客發(fā)展中心副理事長吳斌老師
Q1 首先祝賀吳老師帶隊勇奪世界冠軍，請您介紹下您帶隊參賽的這支團隊的基本情況？
感謝大家對我們的關(guān)注，感謝i3DOne社區(qū)的專訪邀請。
我們的隊員由來自安徽省合肥市6名初中學(xué)生組成，參加的比賽項目是“快速制作救援機器人RMRC”，它是RoboCup國際總決賽項目之一，參賽隊伍不區(qū)分年齡進行“對決”。參賽隊伍不僅需要自行設(shè)計機器人，而且還需獨立完成從機械、電路到軟件算法的設(shè)計。
比賽中，機器人需要在鋪有雜物、沙石等復(fù)雜模擬惡劣環(huán)境的路面上翻山越嶺，通過攝像頭進行遠程控制，完成二維碼識別，紅外圖像處理，人像識別，機械手抓取等一系列任務(wù)。
面對眾多由國外高中、大學(xué)學(xué)生組成的隊伍，這支年齡14-15歲的隊伍在預(yù)賽、決賽中一路高歌猛進，團隊所設(shè)計操控的機器人，在任務(wù)完成過程中的精確度、時效性、靈巧性等多個考評層面皆取得高分，最終奪得冠軍。
Q2 為什么吳老師你們的團隊能在眾多參賽代表隊中脫穎而出，獲得冠軍？請介紹下奪冠的參賽項目特色？
我們所在的合創(chuàng)邦創(chuàng)客發(fā)展中心，是國內(nèi)最早研究把三維創(chuàng)意設(shè)計和3D打印技術(shù)引入機器人制作的創(chuàng)客空間，我們在三維設(shè)計和3D打印上的技術(shù)積累在競賽機器人的設(shè)計開發(fā)中發(fā)揮了不可替代的作用。
我們的項目特色在于利用三維設(shè)計和3D打印技術(shù)，與上下位機獨立編程控制系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程災(zāi)難廢墟環(huán)境下的救援機器人工作任務(wù)的實現(xiàn)。
我們的救援機器人采用六輪獨立懸掛的全地形車設(shè)計，六臺高轉(zhuǎn)速電機安裝在輪子內(nèi)部，大幅度降低了整車重心，極大地增加機器人的穩(wěn)定性。在所有的參賽機器人中，我們的機器人動力最大，穩(wěn)定性最好，在崎嶇不平的地形從沒有翻車。
在機器人的設(shè)計和制造階段大量采用3D打印技術(shù)，大幅度加快了機器人的設(shè)計開發(fā)速度，降低了制造成本，同時減輕了機器人重量，增強機動性。
我們的機器人在機械手的靈巧性和二維碼的識別上也具有壓倒性的優(yōu)勢，這些是我們獲得冠軍的技術(shù)優(yōu)勢。
合肥市市長凌云接見合創(chuàng)邦理事長童宗兵和獲獎項目隊長吳欣揚
我們參加這個項目有近兩年時間了，從項目策劃到救援機器人設(shè)計制造，帶領(lǐng)這個團隊，歷經(jīng)兩屆國際大賽，終于在悉尼拿到RoboCup機器人世界杯冠軍獎杯！
我作為一個領(lǐng)隊和教練，負責(zé)項目策劃和機器人總體方案。機器人的控制采用上下位機結(jié)構(gòu)，Arduino下位機負責(zé)運動控制，樹莓派上位機負責(zé)運動規(guī)劃、視頻系統(tǒng)、圖像識別、熱像儀控制等功能。
吳欣揚同學(xué)負責(zé)控制系統(tǒng)和電路設(shè)計，開發(fā)了性能可靠的電子線路和復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，在整個比賽中從未發(fā)生故障，表現(xiàn)堪稱完美。
還要感謝鐵榔頭機器人在參賽隊伍組織和訓(xùn)練上的出色工作，成功打造了一個實現(xiàn)世界冠軍夢想的金牌團隊。
Q3 您提到奪冠的項目特色之一是用三維設(shè)計進行輔助參賽，眾所周知，三維設(shè)計對人工智能的實現(xiàn)有著不可或缺的推進作用。請您談?wù)勅S設(shè)計在本次參賽項目里的扮演。
三維設(shè)計和3D打印是我們機器人設(shè)計工具和最主要的制作工具。在三維設(shè)計軟件上我們主要是運用3D One進行前期設(shè)計。我們沒有選擇在完整的機械加工車間工作，幾乎所有的零部件都是3D打印的。
3D打印最大限度的加快了設(shè)計速度，減低了零部件的制作成本。如果沒有3D打印，根本就不可能在這么短的時間里，完成從設(shè)計到制造出一臺有如此復(fù)雜功能的救援機器人。
由于3D打印逐層堆積生成零件在垂直方向結(jié)構(gòu)相對比較脆弱，我們在機器人的設(shè)計上，要善于利用3D打印的特點，在結(jié)構(gòu)上靈活拆分零部件，選擇合適的打印方向，使零件的外觀更漂亮，結(jié)構(gòu)更堅固，最大限度的發(fā)揮3D打印的優(yōu)勢，盡可能降低3D打印及PLA材料缺陷帶來的不利影響，從而探索出一套適用于機器人制作的3D打印設(shè)計思想。
因此，前期的三維設(shè)計將起關(guān)鍵性的作用，如果前期設(shè)計不到位，考慮不周全，后面的制作將全部徒勞無功！
Q4 您提到在三維設(shè)計方面選擇3D One這款設(shè)計軟件，主要基于什么考慮？
我們選擇3D One這款設(shè)計軟件，主要這款軟件使用便捷，堪稱青少年三維設(shè)計入門級軟件，同時這款軟件的功能也很強大，得益于中望專業(yè)的3D引擎，軟件渲染速度快，適合我們機器人設(shè)計的教學(xué)使用。
在近幾年競賽機器人的設(shè)計成果的基礎(chǔ)上，我們現(xiàn)在開發(fā)了一套國內(nèi)首個面向青少年的3D打印教育機器人課程，小朋友通過14次課學(xué)習(xí)三維設(shè)計，可以親手設(shè)計打印機器人零件，搭建組裝一臺機器人，使青少年機器人STEAM教育由“制造”走向“智造”，用最先進的技術(shù)實現(xiàn)小朋友的創(chuàng)意和夢想。
Q5 您認(rèn)為大賽對能力的考察主要側(cè)重在哪些方面？對于接下來參加類似比賽的同學(xué)，有什么好的建議和經(jīng)驗分享呢？
青少年機器人比賽的目的在于通過比賽，促進青少年對機器人技術(shù)的學(xué)習(xí)，推動機器人技術(shù)的進步。
縝密的思維、良好的團隊協(xié)作、多元化的知識點融合、高效的制作工具等等，都是大賽脫穎而出的必備元素。我們的參賽項目，也是得益于此，才有足夠的實力在高手如云的競爭中脫穎而出。
再次感謝i3DOne社區(qū)的老師同學(xué)們對我們的關(guān)注與支持，我們再接再厲，爭取更好的成績回報大家，謝謝！
關(guān)于合創(chuàng)邦創(chuàng)客發(fā)展中心：
合創(chuàng)邦是工信部“創(chuàng)客中國”國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)公共服務(wù)平臺安徽省平臺，亦是中國創(chuàng)客空間聯(lián)盟（CMSU）創(chuàng)始單位，民政部門登記注冊的非盈利性社會公益組織，安徽省唯一國家級青少年電子信息創(chuàng)新科普教育基地，全國青少年三維創(chuàng)意設(shè)計等級考試、軟件編程等級考試、電子信息等級考試的安徽省考試服務(wù)中心。被合肥市科技局認(rèn)定為“眾創(chuàng)空間”雙創(chuàng)基地，承辦了工信部、科技部、教育部認(rèn)可的多項國家級青少年科技創(chuàng)新賽事，推動國家創(chuàng)新人才發(fā)展戰(zhàn)略決策落實；同時中心自研青少年創(chuàng)新能力教育課程，參與編制青少年創(chuàng)新能力教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，幫助中小學(xué)、大中專院校和教育培訓(xùn)機構(gòu)提升創(chuàng)新能力教育水平。
關(guān)于i3DOne青少年三維創(chuàng)意社區(qū)：
致力于打造3D創(chuàng)新教育在線社區(qū)，成立至今已有近5萬所學(xué)校入駐、3000萬人次使用3D One三維創(chuàng)意設(shè)計軟件，社區(qū)聚集了一線創(chuàng)客教育老師和其帶領(lǐng)的學(xué)生，他們共同創(chuàng)建了國內(nèi)單一軟件最龐大的3D模型庫、創(chuàng)客課程庫，同時還為教育主管部門提供了大賽平臺和數(shù)據(jù)中心。
本文內(nèi)容僅代表作者本人觀點，與i3DOne社區(qū)無關(guān)。
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更新時間：2019-08-27
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