藍色小車駛進“清華園”的道路,,判斷最近的路徑,,繞過層層路障,加速,,減速,,到達終點;另一輛小車出發(fā),,在草坪卡住,,又被一棵樹絆倒,,旁邊此起彼伏驚呼的聲音……
這是今春“Momenta杯”第十三屆清華大學智能車競賽的決賽現(xiàn)場,。參賽隊員大多是來自大一大二的本科生,他們懷著強烈的工程實踐的興趣,,把探索能力和理論知識結合起來,,在課余時間與隊友們合作完成了智能車作品的搭建。智能車在接收起點和終點信號后,需要完成路徑規(guī)劃,,利用車載傳感器進行環(huán)境感知,,控制舵機轉動并行駛至終點。賽程完成時間決定排名,。
清華大學工程物理系學生科學與技術協(xié)會(簡稱“學生科協(xié)”)是這次的主辦方,。他們親手一點點搭起了賽道沙盤,呈現(xiàn)清華校園景觀,,將校內知名的建筑如大禮堂,、人文社科圖書館、主樓等,,逐一復現(xiàn)到了賽道上,。沙盤上不只有建筑的模型,也加入了掩映的綠樹和草坪,。
以清華園為景觀設置賽道,,在提升了觀賽者視覺享受的同時,也加大了對參賽隊員的挑戰(zhàn),。賽道上可以被智能車識別的道路標識是離散分布的紅點,;賽道周圍花花綠綠的裝飾景物會對小車造成視覺干擾。另外,,每條道路都是單行道,,而且都只能勉強通過一輛車模,小車在路徑規(guī)劃時要面臨的困難也多了一些不確定性,。
工物系學生科協(xié)向同學們傳達了“低門檻,、高收益”的比賽宗旨,吸引了許多低年級本科參賽者,。為了營造在比賽中學習的氛圍,,組委會在賽前組織了4次以視覺識別、代碼優(yōu)化等為主題的集體培訓講座,。
同樣是出于降低門檻和規(guī)范賽制的考慮,,選手們使用的車模由組委會統(tǒng)一配備。車模的構造經過了科協(xié)同學的認真規(guī)劃——底盤屬于四輪獨立驅動,,每個車輪都是由帶有減速齒輪箱的小型直流電機驅動,,這樣控制比較方便,轉彎比較靈活,,適合在狹窄賽道上行進,。
為了保證賽程的監(jiān)督,科協(xié)的同學們在巨大的清華沙盤上方安裝了四個攝像頭,,經過視角校正和拼接,,形成統(tǒng)一的沙盤圖像,,使用圖像處理系統(tǒng)跟蹤車模在賽道上的位置,從而判斷車模運行軌跡,、時間,。
進入決賽的6支隊伍經過三輪多場的角逐,分出了一二三等獎,。獲得一等獎的隊伍是“不飆車幼兒園隊”,,成員們分別來自工物、精儀,、數(shù)學,、電機、能動5個不同的院系,。隊長潘曉凡是工程物理系大二年級學生,,他認為不斷的調試是團隊獲勝的關鍵因素:“轉彎的持續(xù)時間、轉彎時兩側車輪的電壓都是讓小車順利轉彎的重要參數(shù),。我們從比賽開始前三天就開始不斷調整,,一直到比賽前半個小時還在做最后的調試。”
在這次比賽中,,甚至連自動計時系統(tǒng)都是學生們自己開發(fā)的,。偶遇平臺運行不暢時,大家就暫停比賽進行調試,。這樣的過程,,在全國大學生智能汽車競賽秘書處主任兼技術組組長、清華大學自動化系副教授卓晴眼中是非常有意義的,。受邀見證比賽全程的卓晴認為,,比賽的意義不在于表面上的流暢和熱鬧,而應著眼于在課程之外培養(yǎng)同學們對工程學科的志趣,,發(fā)現(xiàn)自己的潛質,,甚至為未來的科研找準方向。工物系學生科協(xié)主席楊芊葉也認為,,比賽的目的之一就是找到對智能車和科創(chuàng)活動感興趣的同學,,同時為國家級比賽提供后備力量。