浙江臺州墻體廣告 本年，超市巨子沃爾瑪請求無人駕駛購物車專利，以期憑借科技產品改善店內體會，信任不久的將來，人類去超市購物都能交給機器人完結。
也是本年，
臺州學院的教師和幾位大學生嘗試新范疇，在模仿一個超市情形下，制造了兩臺智能化超市購物機器人。
據(jù)悉，作為省內最高標準的大學生機器人競賽，首屆
浙江省“南江杯”大學生機器人競賽于本年5月在
杭州舉辦，共招引了包含
浙江大學等省內的37所高校、249支部隊、875名選手參與。
而
臺州學院的這兩臺機器人交戰(zhàn)大賽創(chuàng)新機器人制造主題中的超市購物能手挑戰(zhàn)賽，一路殺入決賽十強，并取得了決賽二等獎。
記者隨后采訪了指導教師楊本全、梅盼、崔躍利和陳志剛，以及陳源等學生團隊。
感知、計劃、操控，購物機器人具有“大腦”
在
臺州學院物理與電子工程學院的一間試驗室里，記者見到了兩臺機器人真容，其大小與玩具四驅車計劃附近。而恰是這其貌不揚的機器人代表
臺州學院，一路從初賽殺進決賽，并打敗了浙工大等實力對手。
這個由數(shù)個冷冰冰的金屬部件構成的金屬體是怎么活動呢？
指導教師楊本全介紹，機器人的首要結構包含機械臂、步進電機裝置、硬件渠道。機械臂擔任抓取方針物；步進電機相當于設備的驅動，使用電磁學原理，將電能轉換為機械能，而最終的硬件渠道即是機器人的大腦，決議計劃機器人所有行為。
這個機器人“大腦”，又究竟牛在啥地方？
現(xiàn)在，完結人工智能，設備要到達感知、計劃、操控三個層次。楊本全介紹，比方超市購物機器人，從尋覓貨架、挑選辨認方針物、送達貨品……這在咱們人類看來，在正常不過的動作，都是經(jīng)過這個“大腦”渠道，用復雜的算法操控機器人感知物體、進行抓取，以及擬定道路完結運送。
機器人大賽就像無硝煙的戰(zhàn)場，全自動化的操作，意味著每支參賽隊都是“憑實力”說話。
楊本全通知記者：“超市購物能手項目是咱們首次參與，尤其是制造環(huán)節(jié)，兩支部隊都是從零探索，初戰(zhàn)即取得好成果仍是不容易的?！?/div>
采訪間，陳源、袁杰等6位隊員正圍在電腦前，評論關于調整購物機器人渠道算法的計劃。他們初入隊仍是大二生，現(xiàn)在已是大三學生了。
具有豐厚帶隊參賽經(jīng)歷的楊本全介紹，以往校園參賽項目以足球機器人為主。據(jù)了解，足球機器人因生產成本較高，價值可達十來萬元，通常由贊助方供給，參賽選手只需求擔任編程，相當于激活機器人使其順暢完結競賽請求項目。
“相比之下，超市購物機器人還要觸及設備制造環(huán)節(jié)?？墒侵皩τ布行┯|摸較少，所以教師和學生團隊都是從零開始漸漸探索，從制造到調試花費了近半年的時刻。
包裝上的色彩、形狀，購物機器人都能辨認
關于多數(shù)人而言，“高精尖”的機器人大賽是較少觸摸范疇。記者仍是為咱們科普一下競賽規(guī)則。
既然是購物單元，競賽現(xiàn)場模仿一個超市的情形。而為了充分準備競賽，陳源他們1：1復原了競賽場所。
采訪間，記者也觀賞了這個競賽場所，所見之處是一個長寬均為4.4米的正方形方木臺。木臺的四邊各放置一個雙層貨架，每個貨架有12個貨窗。別的，一個貨窗只能擺放相同貨品。貨品擺放的方位固定，但一個貨窗擺啥則是隨機而定。
據(jù)介紹，競賽需求抓取貨品品種達10種，包含4種不一樣色彩的木塊、標準統(tǒng)一卻色彩不一樣的易拉罐以及形狀各異的牛奶飲品。
競賽限時12分鐘，共設10道關卡，標題難度也是順次添加。比方在不一樣色彩的木塊或易拉罐中，辨認抓取標題請求所需收購的方針貨品。難度最高的，即在貨架放置若干未知攪擾物，乃至形狀、色彩附近的貨品。而機器人都要逐個辨認后，精確找到方針物。
“慧眼識珠”即是購物機器人真功夫的一項技術。陳源回憶一項使命，貨架擬定區(qū)域隨機放置紅藍綠三種色彩的方塊，別的9處放置灰色方塊作為攪擾物。而兩臺機器人在貨架前“巡查”一遍，能在三分鐘內就找到了方針紅藍綠三個方塊。
這項技術恰是依靠一件神器——硬件渠道中的DSP圖畫處理體系。據(jù)了解，當機器人順暢到達一件貨品面前，安裝在機械臂上的攝像頭先收集圖畫，再將抓取的數(shù)據(jù)傳遞到DSP圖畫體系，“產品在形狀、色彩、字符等方面存在區(qū)別，體系首要依據(jù)這些特征完結甄別進程?！睏畋救榻B。
神器之所以為神器，它必歷經(jīng)“千錘百煉”。為了保證DSP體系運轉正常，在前期調試環(huán)節(jié)，每次機器人收集圖畫后，陳源他們都會將設備上的處理器與電腦連接，以驗證機器人支撐辨認功用?！皠傞_始的時分，倒出來的圖像呈像含糊，乃至呈現(xiàn)彩條、亂碼?！标愒唇榻B，團隊只要以不斷試驗的方法，經(jīng)過調整算法、攝像機視點，終究保證DSP體系正常運轉。
據(jù)了解，這兩臺機器人爭奪完結了80%標題，算是這次競賽的“美中缺乏”，楊本全表明：“賽前準備時刻仍是對比緊張的，現(xiàn)在機器人還不具有辨認字符的功用，所以沒能完結最終幾題。咱們接下來也會進一步優(yōu)化，完善功用?！?/div>
“求穩(wěn)”戰(zhàn)略，闖入十強
記者注意到，場所中央另設一個小型方木臺，并被劃分為10個區(qū)域，相當于“購物車”區(qū)域。本來，機器人辨認成功拿到方針貨品后，還不算使命完結，要將其運送到指定的購物車，才算順暢通關。
本來，除了標題難度較高、對手的實力不容小覷，現(xiàn)場的某些客觀因素也會造成機器人失誤。陳源通知記者，其時現(xiàn)場就有別的校園機器人，俄然呈現(xiàn)失控，只能放棄。
記者發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場所面被噴成黑色啞光漆，橫縱方向畫上若干等距離的白線。本來，機器人通常會采取循跡的方法，即以地上鋪設的白線為坐標，構成到達目的地的線路，這就對場所光照條件有一定的請求了。“咱們事先就考慮到這個疑問，在機器前段安裝了一個LED燈，盡量使光照可以均勻，就處理了機器人感應不到白線的疑問?！?/div>
一旁的楊本全彌補，假如呈現(xiàn)迷路或許抓錯等失誤，就會相應扣減分。關于準備競賽的對戰(zhàn)戰(zhàn)略，楊本全信口開河兩個字“求穩(wěn)”?！胺乐故д`對安穩(wěn)成果非常重要。在前期調試進程中，咱們盡量發(fā)現(xiàn)一些細節(jié)疑問并及時處理，防患于未然。
在前期實習操作環(huán)節(jié)，擔任設備硬件有些的梅盼教師就發(fā)現(xiàn)了一個細節(jié)疑問。這次參賽一臺機器人是翻斗式機器人，而其卸貨方法與貨車傾倒沙土千篇一律，需求抬起貨廂使其歪斜，以便卸貨。
據(jù)介紹，剛開始機器人翻斗設定的歪斜視點是固定的。那么疑問就來了，翻斗一次性裝載木塊數(shù)量較多，歪斜起伏又缺乏，十有八九會有一些木塊會因阻力而不能順暢滑入卸貨區(qū)。
“卸貨時分，木塊要不停留在車上，要不跌落到地上，這都算使命失敗?！泵放魏蛯W生團隊花了一星期的時刻反復評論，總算得出了處理計劃，即在翻斗底部兩側各安裝了個舵機，(舵機，通常裝載在機械臂上，其效果就好比人體關節(jié)，可以完結自在轉向。)“翻斗的歪斜視點可以靈敏調節(jié)，徹底處理木塊滑不下來疑問，防止扣分?！泵放握f。
