撒鹽、剪紙、拔插吸管等在我們看來是再簡(jiǎn)單不過的動(dòng)作，在科幻電影中，機(jī)器人完成這些動(dòng)作也是輕而易舉。但在現(xiàn)實(shí)生活中，設(shè)計(jì)出能夠完成這些動(dòng)作的機(jī)器人卻并非易事。
今年10月，由計(jì)算機(jī)系孫富春教授帶領(lǐng)的學(xué)生團(tuán)隊(duì)參加了在韓國(guó)大田舉行的國(guó)際頂級(jí)會(huì)議——第29屆國(guó)際智能機(jī)器人與系統(tǒng)大會(huì)的“機(jī)械手抓取與操作”競(jìng)賽。在這場(chǎng)比賽的三個(gè)任務(wù)“全自主任務(wù)”、“機(jī)械手操作任務(wù)”和“仿真任務(wù)”中，他們分別獲得了兩個(gè)第一名、一個(gè)第三名。而他們要挑戰(zhàn)的任務(wù)之中，就包括了利用機(jī)械手插拔吸管、抓取水果等任務(wù)。
為了參加比賽，參賽團(tuán)隊(duì)籌備了整整3個(gè)月的時(shí)間。而在籌備期之前，他們所在的計(jì)算機(jī)系智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)行了長(zhǎng)久的科學(xué)研究，積累了一定的科研成果。按照最初的方案，同學(xué)們將感知攝像頭放置在了機(jī)器人機(jī)械手臂上面，但是在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)機(jī)械臂在抓取東西時(shí)會(huì)因?yàn)樽陨磉\(yùn)動(dòng)會(huì)造成傳感圖像模糊，這會(huì)直接降低機(jī)器人抓取物品的成功率。于是，在孫老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們又嘗試將感知攝像頭放到機(jī)器人頭部位置，并在之后兩個(gè)月的時(shí)間里不斷進(jìn)行微調(diào)實(shí)驗(yàn)。
“機(jī)器人領(lǐng)域的研究必須一步一步來，如果一個(gè)難題攻克不了就無法繼續(xù)往下進(jìn)行，所以大家都會(huì)注重合作。”在團(tuán)隊(duì)成員、計(jì)算機(jī)系2015級(jí)碩士研究生楊超看來，“團(tuán)結(jié)一致”是這支包括了計(jì)算機(jī)系、物理系、機(jī)械系等跨專業(yè)、跨年級(jí)的10名同學(xué)所組成團(tuán)隊(duì)的最大特點(diǎn)。
臨近比賽時(shí)，由于機(jī)器人的運(yùn)輸手續(xù)過于繁瑣，參賽團(tuán)隊(duì)只好臨時(shí)決定在韓國(guó)向機(jī)器人代理商借用了一個(gè)新的機(jī)器人。為了保證這個(gè)新的機(jī)器人在比賽當(dāng)天能夠順利地把程序運(yùn)行起來，參賽同學(xué)提前三天趕到韓國(guó)調(diào)試設(shè)備和程序，每天都到比賽場(chǎng)地去實(shí)驗(yàn)、調(diào)整，忙碌到凌晨?jī)扇c(diǎn)鐘才回去休息。
“我們團(tuán)隊(duì)里始終有一種一鼓作氣、不能松懈的勁頭，所以準(zhǔn)備很充分，”令楊超印象深刻的是，“一同參加比賽的美國(guó)隊(duì)就是由于使用的新機(jī)器人沒有提前進(jìn)行程序調(diào)試，導(dǎo)致失敗。”
最終，在兩天的激烈角逐中，清華團(tuán)隊(duì)在重點(diǎn)考察自主環(huán)境感知、自主軌跡規(guī)劃和自主抓取策略等方面的全自主任務(wù)中獲得了冠軍；在重點(diǎn)考察機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的手持機(jī)械手操作任務(wù)中獲得季軍，成為全體參賽隊(duì)中唯一獲得兩個(gè)任務(wù)獎(jiǎng)項(xiàng)的隊(duì)伍。
