藍(lán)色小車(chē)駛進(jìn)“清華園”的道路,判斷最近的路徑,繞過(guò)層層路障,,加速,,減速,到達(dá)終點(diǎn),;另一輛小車(chē)出發(fā),在草坪卡住,又被一棵樹(shù)絆倒,,旁邊此起彼伏驚呼的聲音……
這是今春“Momenta杯”第十三屆清華大學(xué)智能車(chē)競(jìng)賽的決賽現(xiàn)場(chǎng)。參賽隊(duì)員大多是來(lái)自大一大二的本科生,,他們懷著強(qiáng)烈的工程實(shí)踐的興趣,,把探索能力和理論知識(shí)結(jié)合起來(lái),在課余時(shí)間與隊(duì)友們合作完成了智能車(chē)作品的搭建,。智能車(chē)在接收起點(diǎn)和終點(diǎn)信號(hào)后,,需要完成路徑規(guī)劃,利用車(chē)載傳感器進(jìn)行環(huán)境感知,,控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并行駛至終點(diǎn),。賽程完成時(shí)間決定排名。
清華大學(xué)工程物理系學(xué)生科學(xué)與技術(shù)協(xié)會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)“學(xué)生科協(xié)”)是這次的主辦方,。他們親手一點(diǎn)點(diǎn)搭起了賽道沙盤(pán),,呈現(xiàn)清華校園景觀(guān),將校內(nèi)知名的建筑如大禮堂,、人文社科圖書(shū)館,、主樓等,逐一復(fù)現(xiàn)到了賽道上,。沙盤(pán)上不只有建筑的模型,,也加入了掩映的綠樹(shù)和草坪。
以清華園為景觀(guān)設(shè)置賽道,,在提升了觀(guān)賽者視覺(jué)享受的同時(shí),,也加大了對(duì)參賽隊(duì)員的挑戰(zhàn)。賽道上可以被智能車(chē)識(shí)別的道路標(biāo)識(shí)是離散分布的紅點(diǎn),;賽道周?chē)ɑňG綠的裝飾景物會(huì)對(duì)小車(chē)造成視覺(jué)干擾,。另外,每條道路都是單行道,,而且都只能勉強(qiáng)通過(guò)一輛車(chē)模,,小車(chē)在路徑規(guī)劃時(shí)要面臨的困難也多了一些不確定性。
工物系學(xué)生科協(xié)向同學(xué)們傳達(dá)了“低門(mén)檻,、高收益”的比賽宗旨,,吸引了許多低年級(jí)本科參賽者。為了營(yíng)造在比賽中學(xué)習(xí)的氛圍,組委會(huì)在賽前組織了4次以視覺(jué)識(shí)別,、代碼優(yōu)化等為主題的集體培訓(xùn)講座,。
同樣是出于降低門(mén)檻和規(guī)范賽制的考慮,選手們使用的車(chē)模由組委會(huì)統(tǒng)一配備,。車(chē)模的構(gòu)造經(jīng)過(guò)了科協(xié)同學(xué)的認(rèn)真規(guī)劃——底盤(pán)屬于四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng),,每個(gè)車(chē)輪都是由帶有減速齒輪箱的小型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),這樣控制比較方便,,轉(zhuǎn)彎比較靈活,,適合在狹窄賽道上行進(jìn)。
為了保證賽程的監(jiān)督,,科協(xié)的同學(xué)們?cè)诰薮蟮那迦A沙盤(pán)上方安裝了四個(gè)攝像頭,,經(jīng)過(guò)視角校正和拼接,形成統(tǒng)一的沙盤(pán)圖像,,使用圖像處理系統(tǒng)跟蹤車(chē)模在賽道上的位置,,從而判斷車(chē)模運(yùn)行軌跡、時(shí)間,。
進(jìn)入決賽的6支隊(duì)伍經(jīng)過(guò)三輪多場(chǎng)的角逐,,分出了一二三等獎(jiǎng)。獲得一等獎(jiǎng)的隊(duì)伍是“不飆車(chē)幼兒園隊(duì)”,,成員們分別來(lái)自工物,、精儀、數(shù)學(xué),、電機(jī),、能動(dòng)5個(gè)不同的院系。隊(duì)長(zhǎng)潘曉凡是工程物理系大二年級(jí)學(xué)生,,他認(rèn)為不斷的調(diào)試是團(tuán)隊(duì)獲勝的關(guān)鍵因素:“轉(zhuǎn)彎的持續(xù)時(shí)間,、轉(zhuǎn)彎時(shí)兩側(cè)車(chē)輪的電壓都是讓小車(chē)順利轉(zhuǎn)彎的重要參數(shù)。我們從比賽開(kāi)始前三天就開(kāi)始不斷調(diào)整,,一直到比賽前半個(gè)小時(shí)還在做最后的調(diào)試,。”
在這次比賽中,甚至連自動(dòng)計(jì)時(shí)系統(tǒng)都是學(xué)生們自己開(kāi)發(fā)的,。偶遇平臺(tái)運(yùn)行不暢時(shí),,大家就暫停比賽進(jìn)行調(diào)試。這樣的過(guò)程,,在全國(guó)大學(xué)生智能汽車(chē)競(jìng)賽秘書(shū)處主任兼技術(shù)組組長(zhǎng),、清華大學(xué)自動(dòng)化系副教授卓晴眼中是非常有意義的。受邀見(jiàn)證比賽全程的卓晴認(rèn)為,,比賽的意義不在于表面上的流暢和熱鬧,,而應(yīng)著眼于在課程之外培養(yǎng)同學(xué)們對(duì)工程學(xué)科的志趣,發(fā)現(xiàn)自己的潛質(zhì),甚至為未來(lái)的科研找準(zhǔn)方向,。工物系學(xué)生科協(xié)主席楊芊葉也認(rèn)為,,比賽的目的之一就是找到對(duì)智能車(chē)和科創(chuàng)活動(dòng)感興趣的同學(xué),同時(shí)為國(guó)家級(jí)比賽提供后備力量,。