浙江台州墙体广告 本年，超市巨子沃尔玛请求无人驾驶购物车专利，以期凭借科技产品改善店内体会，信任不久的将来，人类去超市购物都能交给机器人完结。
也是本年，
台州学院的教师和几位大学生尝试新范畴，在模仿一个超市情形下，制造了两台智能化超市购物机器人。
据悉，作为省内最高标准的大学生机器人竞赛，首届
浙江省“南江杯”大学生机器人竞赛于本年5月在
杭州举办，共招引了包含
浙江大学等省内的37所高校、249支部队、875名选手参与。
而
台州学院的这两台机器人交战大赛创新机器人制造主题中的超市购物能手挑战赛，一路杀入决赛十强，并取得了决赛二等奖。
记者随后采访了指导教师杨本全、梅盼、崔跃利和陈志刚，以及陈源等学生团队。
感知、计划、操控，购物机器人具有“大脑”
在
台州学院物理与电子工程学院的一间试验室里，记者见到了两台机器人真容，其大小与玩具四驱车计划附近。而恰是这其貌不扬的机器人代表
台州学院，一路从初赛杀进决赛，并打败了浙工大等实力对手。
这个由数个冷冰冰的金属部件构成的金属体是怎么活动呢？
指导教师杨本全介绍，机器人的首要结构包含机械臂、步进电机装置、硬件渠道。机械臂担任抓取方针物；步进电机相当于设备的驱动，使用电磁学原理，将电能转换为机械能，而最终的硬件渠道即是机器人的大脑，决议计划机器人所有行为。
这个机器人“大脑”，又究竟牛在啥地方？
现在，完结人工智能，设备要到达感知、计划、操控三个层次。杨本全介绍，比方超市购物机器人，从寻觅货架、挑选辨认方针物、送达货品……这在咱们人类看来，在正常不过的动作，都是经过这个“大脑”渠道，用复杂的算法操控机器人感知物体、进行抓取，以及拟定道路完结运送。
机器人大赛就像无硝烟的战场，全自动化的操作，意味着每支参赛队都是“凭实力”说话。
杨本全通知记者：“超市购物能手项目是咱们首次参与，尤其是制造环节，两支部队都是从零探索，初战即取得好成果仍是不容易的。”
采访间，陈源、袁杰等6位队员正围在电脑前，评论关于调整购物机器人渠道算法的计划。他们初入队仍是大二生，现在已是大三学生了。
具有丰厚带队参赛经历的杨本全介绍，以往校园参赛项目以足球机器人为主。据了解，足球机器人因生产成本较高，价值可达十来万元，通常由赞助方供给，参赛选手只需求担任编程，相当于激活机器人使其顺畅完结竞赛请求项目。
“相比之下，超市购物机器人还要触及设备制造环节。可是之前对硬件有些触摸较少，所以教师和学生团队都是从零开始渐渐探索，从制造到调试花费了近半年的时刻。
包装上的色彩、形状，购物机器人都能辨认
关于多数人而言，“高精尖”的机器人大赛是较少触摸范畴。记者仍是为咱们科普一下竞赛规则。
既然是购物单元，竞赛现场模仿一个超市的情形。而为了充分准备竞赛，陈源他们1：1复原了竞赛场所。
采访间，记者也观赏了这个竞赛场所，所见之处是一个长宽均为4.4米的正方形方木台。木台的四边各放置一个双层货架，每个货架有12个货窗。别的，一个货窗只能摆放相同货品。货品摆放的方位固定，但一个货窗摆啥则是随机而定。
据介绍，竞赛需求抓取货品品种达10种，包含4种不一样色彩的木块、标准统一却色彩不一样的易拉罐以及形状各异的牛奶饮品。
竞赛限时12分钟，共设10道关卡，标题难度也是顺次添加。比方在不一样色彩的木块或易拉罐中，辨认抓取标题请求所需收购的方针货品。难度最高的，即在货架放置若干未知搅扰物，乃至形状、色彩附近的货品。而机器人都要逐个辨认后，精确找到方针物。
“慧眼识珠”即是购物机器人真功夫的一项技术。陈源回忆一项使命，货架拟定区域随机放置红蓝绿三种色彩的方块，别的9处放置灰色方块作为搅扰物。而两台机器人在货架前“巡查”一遍，能在三分钟内就找到了方针红蓝绿三个方块。
这项技术恰是依靠一件神器——硬件渠道中的DSP图画处理体系。据了解，当机器人顺畅到达一件货品面前，安装在机械臂上的摄像头先收集图画，再将抓取的数据传递到DSP图画体系，“产品在形状、色彩、字符等方面存在区别，体系首要依据这些特征完结甄别进程。”杨本全介绍。
神器之所以为神器，它必历经“千锤百炼”。为了保证DSP体系运转正常，在前期调试环节，每次机器人收集图画后，陈源他们都会将设备上的处理器与电脑连接，以验证机器人支撑辨认功用。“刚开始的时分，倒出来的图像呈像含糊，乃至呈现彩条、乱码。”陈源介绍，团队只要以不断试验的方法，经过调整算法、摄像机视点，终究保证DSP体系正常运转。
据了解，这两台机器人争夺完结了80%标题，算是这次竞赛的“美中缺乏”，杨本全表明：“赛前准备时刻仍是对比紧张的，现在机器人还不具有辨认字符的功用，所以没能完结最终几题。咱们接下来也会进一步优化，完善功用。”
“求稳”战略，闯入十强
记者注意到，场所中央另设一个小型方木台，并被划分为10个区域，相当于“购物车”区域。本来，机器人辨认成功拿到方针货品后，还不算使命完结，要将其运送到指定的购物车，才算顺畅通关。
本来，除了标题难度较高、对手的实力不容小觑，现场的某些客观因素也会造成机器人失误。陈源通知记者，其时现场就有别的校园机器人，俄然呈现失控，只能放弃。
记者发现，现场所面被喷成黑色哑光漆，横纵方向画上若干等距离的白线。本来，机器人通常会采取循迹的方法，即以地上铺设的白线为坐标，构成到达目的地的线路，这就对场所光照条件有一定的请求了。“咱们事先就考虑到这个疑问，在机器前段安装了一个LED灯，尽量使光照可以均匀，就处理了机器人感应不到白线的疑问。”
一旁的杨本全弥补，假如呈现迷路或许抓错等失误，就会相应扣减分。关于准备竞赛的对战战略，杨本全信口开河两个字“求稳”。“防止失误对安稳成果非常重要。在前期调试进程中，咱们尽量发现一些细节疑问并及时处理，防患于未然。
在前期实习操作环节，担任设备硬件有些的梅盼教师就发现了一个细节疑问。这次参赛一台机器人是翻斗式机器人，而其卸货方法与货车倾倒沙土千篇一律，需求抬起货厢使其歪斜，以便卸货。
据介绍，刚开始机器人翻斗设定的歪斜视点是固定的。那么疑问就来了，翻斗一次性装载木块数量较多，歪斜起伏又缺乏，十有八九会有一些木块会因阻力而不能顺畅滑入卸货区。
“卸货时分，木块要不停留在车上，要不跌落到地上，这都算使命失败。”梅盼和学生团队花了一星期的时刻反复评论，总算得出了处理计划，即在翻斗底部两侧各安装了个舵机，(舵机，通常装载在机械臂上，其效果就好比人体关节，可以完结自在转向。)“翻斗的歪斜视点可以灵敏调节，彻底处理木块滑不下来疑问，防止扣分。”梅盼说。
