精彩角逐，觀第十三屆研電賽決賽現(xiàn)場(chǎng)

山川過(guò)雨曉光浮，初看江南第一州。2018 年 8 月 19 日，“兆易創(chuàng)新杯”第十三屆中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)大賽（以下簡(jiǎn)稱“研電賽”）決賽在南京工業(yè)大學(xué)進(jìn)行。本次決賽共有 329 個(gè)參賽隊(duì)伍，分為信息系統(tǒng)感知與應(yīng)用類、機(jī)電控制與智能制造類、電路與嵌入式系統(tǒng)類、技術(shù)探索與交叉學(xué)科類，另外本屆也特別加入了大家更關(guān)注的人工智能類的熱點(diǎn)技術(shù)賽題。同時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)我們看到很多以機(jī)器人為主角的參賽作品，與剛剛結(jié)束的世界機(jī)器人大會(huì)相比，本屆研電賽的年輕選手們也同樣為我們呈現(xiàn)了精彩的機(jī)器人應(yīng)用展示。

精選項(xiàng)目展示：
基于物聯(lián)網(wǎng)與云平臺(tái)的智能寵物門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)

結(jié)合目前 90 后吸貓流行風(fēng)，廣東技術(shù)師范學(xué)員的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一款智能寵物門禁，開拓了智能寵物門禁市場(chǎng)，為廣大寵物主人智能管理寵物提供了貼心的解決方案。

此設(shè)計(jì)項(xiàng)目采用物聯(lián)網(wǎng)與云平臺(tái)的先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)高精準(zhǔn)，高速，高穩(wěn)定性的寵物分類識(shí)別算法，采用臉部、RFID、傳感器分級(jí)識(shí)別控制，做到了低成本、高實(shí)用、易推廣。

基于視覺 SLAM 導(dǎo)航的泊車機(jī)器人模型

對(duì)于女司機(jī)來(lái)講，在狹窄空間泊車是一個(gè)老大難的問(wèn)題，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的“好學(xué)力行”團(tuán)隊(duì)，抓住這個(gè)痛點(diǎn)開發(fā)了此套泊車機(jī)器人模型。此泊車機(jī)器人在停車場(chǎng)指定路徑往返運(yùn)行，運(yùn)送車輛，在停車平臺(tái)上抬起車輛，運(yùn)行到指定車位后放下車輛，返回停車平臺(tái)，模型模擬了機(jī)器人在停車場(chǎng)往返運(yùn)行的情形。

機(jī)器人行駛時(shí)，機(jī)器人當(dāng)前位置由視覺 SLAM 估算得到。同時(shí)得到目標(biāo)路徑點(diǎn)和泊車機(jī)器人當(dāng)前位置的偏差。之后應(yīng)用視覺伺服和 PID 等控制策略，控制直流電機(jī)及全向輪，使機(jī)器人在指定路徑上往返。

多功能機(jī)械臂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)，本此大賽上，多個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)不同的機(jī)械手展示。南京理工大學(xué)的機(jī)械臂作品基于 ROS 平臺(tái)開發(fā)了一套集軟硬件無(wú)線通信、環(huán)境感知和三維場(chǎng)景實(shí)時(shí)顯示、碰撞檢測(cè)、自主運(yùn)動(dòng)規(guī)劃以及具備力反饋的遙操作控制功能于一體的機(jī)械臂控制系統(tǒng)。針對(duì)復(fù)雜多變的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)任務(wù)，通過(guò)融合多個(gè)傳感器信息，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂遙操作模式和自主模式結(jié)合的作業(yè)方式。

基于視覺與 IMU 的自然人機(jī)交換系統(tǒng)

浙江工業(yè)大學(xué)的這套機(jī)械臂系統(tǒng)筆者也進(jìn)行了嘗試，在人的左右兩臂及腰部捆綁住 IMU 模塊，使得人體姿態(tài)數(shù)據(jù)被快速捕捉，同時(shí)操作人員可以通過(guò)手部動(dòng)作來(lái)引導(dǎo)機(jī)械臂進(jìn)行工作，以完成示教的目的。另外操作人員也可以通過(guò)手指指點(diǎn)的方式使機(jī)器人進(jìn)行工作，機(jī)器人會(huì)根據(jù)記憶來(lái)自動(dòng)判斷需要執(zhí)行的任務(wù)。

最具創(chuàng)意的項(xiàng)目：文物變戲精

在眾多電路嵌入式設(shè)計(jì)、機(jī)電控制及智能制造的參賽項(xiàng)目中，“高能上大隊(duì)”展出的這款《文物變戲精》從創(chuàng)意角度講，就顯得脫穎而出了。通過(guò)科技渲染文化，增強(qiáng)了國(guó)人的文化傳承意識(shí)。在帶隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)的演示下，我們可以通過(guò)手機(jī)掃描，使報(bào)紙上的圖片復(fù)活，也可以對(duì)殘次文物進(jìn)行電腦端的修復(fù)，在未來(lái)可以通過(guò)與博物館的合作，將紙面的內(nèi)容用 3D 方式呈現(xiàn)到參館人員眼前。

本次大賽緊抓時(shí)代熱點(diǎn)，從商業(yè)賽到技術(shù)賽逐級(jí)突破，同學(xué)們做到了技術(shù)的積累迭代，與隊(duì)友們科學(xué)分工，使項(xiàng)目不斷調(diào)試，不斷優(yōu)化，在完整的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，相信在這 300 多支優(yōu)質(zhì)的晉級(jí)團(tuán)隊(duì)中，定會(huì)孵化出成功的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。

背景介紹

中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是由教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心、全國(guó)工程專業(yè)學(xué)位研究生教育指導(dǎo)委員會(huì)、中國(guó)電子學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦的研究生學(xué)科競(jìng)賽，是學(xué)位中心主辦的“中國(guó)研究生創(chuàng)新實(shí)踐系列大賽”主題賽事之一。

競(jìng)賽每?jī)赡昱e辦一次，自 2014 年第九屆競(jìng)賽開始，改為一年舉辦一次。自 1996 年首屆競(jìng)賽由清華大學(xué)發(fā)起并舉辦以來(lái)，始終堅(jiān)持“激勵(lì)創(chuàng)新、鼓勵(lì)創(chuàng)業(yè)、提高素質(zhì)、強(qiáng)化實(shí)踐”的宗旨，經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展，競(jìng)賽覆蓋了全國(guó)大部分電子信息類研究生培養(yǎng)高校及科研院所，并吸引了港澳臺(tái)地區(qū)和亞太地區(qū)的代表隊(duì)參賽，在促進(jìn)青年創(chuàng)新人才成長(zhǎng)、遴選優(yōu)秀人才等方面發(fā)揮了積極作用，在廣大高校乃至社會(huì)上產(chǎn)生了廣泛而良好的影響。

直播回放
“兆易創(chuàng)新杯”第十三屆中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)大賽