Get best of the week

ThinkPad笔记本成为机器人大脑

随着物联网和人工智能的发展，机器人技术正在帮助改变我们生活的世界。很难想象像ABU Robocon这样的事件会引起炒作，来自世界各地的大学和学院代表都可以找到谁的机器人可以在指定的时间内完成任务。



京都大学机电一体化团队在这方面取得了特殊成就：他在2019年赢得了日本学生锦标赛冠军，并进入了ABU Robocon的四分之一决赛。值得注意的是，在学生创建的模型中，ThinkPad X1 Carbon笔记本电脑被用作“大脑”，用于分析使用传感器收集的数据。我们会见了圈子中的一些成员，并讨论了它的历史，参加比赛以及使用ThinkPad笔记本电脑的经验。

机电一体化圈如何出现


该圈子于1995年成立，参加了日本学生机器人锦标赛。但是，由于受欢迎程度低和预算有限，学生仅参加了三场比赛：2001年，2003年和2005年。然后他们吸引了其他机器人比赛的注意，并取得了不错的成绩：

京都大学的学生，该圈子的成员之一森田良平说：“为这样的爱好找到一个装备精良的车间并不容易，因此，这个圈子已经成为一个平台，将对机器人，电路，编程和机械工程感兴趣的人团结在一起。” -我们聚集在一个地方，通过共同的努力，我们找到了筹集资金的渠道，但实际上，每个人都在忙于自己的项目。我们并不总是互相告诉我们正在做什么。圈子中总共有大约40名参与者，其中大多数在工程学院学习，但是也有例外，例如药剂师。”

“我们的俱乐部只是一个对机器人技术感兴趣的人的平台，这就是为什么它能够实现这种自治水平的原因，”松野富敏教授评论道。

Matsuno先生是京都大学机电一体化实验室的负责人，在机械，电气工程和控制系统的交汇处正在开发智能设备。他还担任该圈子的顾问，帮助确保参加比赛和处理行政事务的资金。

“如果？..”


“我们聚在一起观看了Robocon 2018的现场直播，我突然想参加。森田回忆说，尽管我没有足够的人手或金钱，但我突然把这个想法当作一个玩笑来表达。

由于预算有限，学生们决定争取前俱乐部成员的财政支持，并逐渐聚集了未来团队的骨干力量。

“我们中间的人既懂硬件又懂软件。这位年轻人说：“当正式宣布比赛规则时，我们已经组成了一个由10个人组成的团队。”

伙计们参加Robocon-2019比赛始于随机短语“如果……怎么办？”。尽管学生们面临某些困难，但他们还是能够创造出成熟的机器人并将其投入比赛。比赛的主题被命名为“伟大的乌尔图”，其灵感来自蒙古的马术邮政系统。

团队使用了两个机器人来代替邮件马。他们必须克服所有的障碍，并尽快将“ herege”（通过）带到终点。在此过程中，他们还必须抛出“骰子”（骰子），并且机器人无权完成路线，直到获得期望的结果。


机器人在领土上回避障碍物（来源：蒙古乌兰巴托，ABU亚太机器人大赛锦标赛规则书，2019年）。

机器人脑


“我们的机器人会向各个方向发射红外辐射，并对接收到的信号进行分析，以便计算到最近障碍物的距离并自行绕开它们。京都大学的学生，圈子成员松冈幸郎说：“在比赛中，还有其他机器人也使用了类似的系统，但我们只是猜测是将笔记本电脑当作设备的“大脑”。“其他团队使用的是小型PC，例如Raspberry Pi，但使用笔记本电脑，您将拥有全屏和键盘，可帮助您快速解决所有问题。”

我什至不敢相信


与其他团队相比，京都大学的机电一体化团队看上去实力较弱。在排位赛中，以及在锦标赛本身的阶段，很明显，赛事没有像所展示的那样发展。

松冈指出：“在测试比赛中，一些车队的成绩绕开了我们30秒钟或更长时间，他们的机器人无疑更好。” -首先，我们忍受不幸运的事实。但最终，每个团队都暴露出自己的问题，而我们才是成功的。”


京都大学机电俱乐部的团队，是2019年日本学生锦标赛机器人大赛的获胜者。

更新时间


在赢得2019年锦标赛后，团队开始为ABU Robocon比赛做准备，并面临一个严重的问题-系统的计算能力不足。为了及时地避开障碍物，必须实时地“看到”它们，并且此过程需要大量的计算。因此，这些家伙不得不告别他们的旧ThinkPad笔记本电脑，并采用现代的ThinkPad X1 Carbon。

“当我们更换笔记本电脑后，所有软件问题立即消失了，”该圈子的成员Yuki Takezawa笑着说。 -至于硬件，我们设法将结果提高了约35秒。这样可以通过排位赛，但不能进入决赛。但是，比赛是由更多的技术机器人参加的，所以我对结果感到满意。”


机器人使用传感器“看到”其周围环境，该传感器根据反射的红外线评估到障碍物的位置和距离。

这些家伙在17个参赛团队中排名第八，并获得了最佳设计奖。“在这场比赛中，机器人必须举起并掷出骰子。评委们对我们的机器人留下了深刻的印象，我们的机器人是唯一使用相同机制执行两项动作的机器人。”


最初的解决方案使用相同的机制来抓取和“行走”，从而帮助团队获得了最佳机器人设计奖。

“我们出于多种原因选择了ThinkPad X1 Carbon，但主要是支持第8代Intel Core（现代处理器，能够高速处理大量数据，” Takesawa说。“在使用其中一个参与者的相对较新的笔记本电脑进行了一系列实验之后，我们评估了结果并意识到了这一标准的重要性。”

Matsuoka指出，笔记本电脑必须能够承受机器人运动过程中因碰撞而遭受的振动，震动和冲击，因此强度和可靠性是另一个重要因素。此外，ThinkPad X1 Carbon重量轻，具有经典的矩形外壳设计和良好的自治性-所有这些简化了安装过程，并进一步在机器人的构造中使用。大量端口通过连接其他设备和传感器来帮助提高系统性能。


联想笔记本电脑安装在机器人的一个表面上，有助于在移动过程中立即处理传感器数据。

简而言之，一切都完全符合我的预期。借助该软件，我们仍然拥有可观的实力，并拥有更多的机会。以防万一，我们随身携带了另一台PC，但我们根本不需要它，因为ThinkPad X1 Carbon处理了负载并通过了所有测试，” Matsumoto总结道。

联想我们相信“智能转型”过程可帮助将当前与未来及其先进技术联系起来。京都大学机电一体化团队创建的机器人就是一个很好的例子，因为它们是使用现代但非常传统的技术解决方案创建的。

More articles:


All Articles