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25, 7月 2022
2022年机器人世界杯:国防科技大学智能科学学院NuBot机器人团队获两项世界冠军!

在得知获得2022年机器人世界杯(RoboCup)救援机器人的两项世界冠军之后,国防科技大学智能科学学院NuBot机器人团队成员发出了这样的呐喊。

NuBot团队在此次比赛中取得两项冠军一项亚军的好成绩,这也是该校在该赛事上取得的最好成绩,实现了我国在这些项目上的突破,标志该团队进入世界第一梯队,在特种机器人领域形成一定的局部优势。

RoboCup (Robot World Cup)机器人世界杯是世界机器人竞赛领域影响力非常大、综合技术水平高、参与范围广的专业机器人竞赛,由加拿大大不列颠哥伦比亚大学教授 A1an Mackworth 在1992年次提出的。其目的是通过机器人比赛,为人工智能和智能机器人学科的发展提供一个具有标志性和挑战性的课题,为相关领域的研究提供一个动态对抗的标准化环境。

其中,救援机器人组比赛的目的是为促进城市搜救机器人技术的研究与发展,通过竞赛可以为救援机器人在复杂环境下运行提供性能客观评价标准。比赛中,各参赛队需要完成具有挑战性的任务,控制救援机器人在迷宫式的场地中搜救模拟的受困者,在完成任务的过程中充分展示其救援机器人性能(机动性,感知能力,定位建图能力,操作界面,远程操控性、自主能力等)。比赛是一个救援机器人技术进步展示的舞台,也是检验救援机器人系统的实验场。比赛的最终目标是将机器人用于真正的救援任务。

受新冠疫情影响,今年的RoboCup救援机器人比赛采用线上+线下的参赛模式,分为操控性项目、运动性项目、机械臂灵巧操作项目、探索与建图项目、搜索与探测项目等5个大项共28个小项。

国防科技大学NuBot参加了三个项目,成功斩获探索与建图EXP、搜索与探测SAI两项世界冠军以及机械臂灵巧操作DEX项目亚军,成为了本届赛事冠军数量并列第一、冠亚军数量第一的队伍。

机器人底盘的设计者——博士生陈柏良每年都会对机器人的底盘进行优化,使目前该自重仅45kg的底盘能实现载重65kg的情况下攀爬45度斜坡,并与硕士生潘海南一起开发基于强化学习的摆臂自主规划算法,让机器人能够自主翻越楼梯、梅花桩等复杂障碍。

博士生程创在过去的一年里不断迭代设计多款机械臂,形成了一套自重低、臂展长、负载高的机械臂设计方法,实现了自重仅5kg的机械臂远端(1.5m处)提重5.11kg(小项第一),并与硕士生曾瑞涵一起开发了机械臂避奇异逆解遥操作算法以及机械臂末端稳定控制算法,为实现搜索与探测SAI项目冠军、机械臂灵巧操作DEX项目亚军提供了关键支撑。

博士生施成浩将其在顶级国际会议中发表的最新科研成果应用在此次比赛中,实现了机器人在不平稳地形下的快速高精度建图,13分钟就建立了大型试验场地的全局地图,是NuBot能够蝉联探索与建图EXP项目冠军的重要保障。

博士生邓文邦、朱腾达则负责机器人的通信系统和能源系统,保证了机器人稳定高效运转,同时邓文邦作为此次比赛的队长,还负责比赛的组织与直播解说,现场用流利的英文同组委会专家进行交流。

2021级学员王能、龚舜杰等担任此次比赛的操作手,他们利用课余时间全身心投入操作训练,并不断在训练中优化人机交互系统、感知系统布局,使机器人的操作性能有了显著提升,实现了超视距下快速插孔、垒木桩等精细化操作。23min内成功搜寻并观测到46个亚毫米级目标物,获得了遥遥领先的184分,打破了赛事纪录。

“喜悦之后,认清形势,丢掉追赶者的身份,下一步的提升与创新将变得更加具有挑战。”NuBot团队导师、智能科学学院教授卢惠民说。

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