武昌首义学院机电自动化学院

    一、机器人竞赛实验室的创建意义与目的中国机器人大赛是我国智能机器人领域的一项顶级赛事，是国际机器人足球锦标赛、国际机器人足球联盟两大机器人竞赛组织在国内唯一授权举办的国际性机器人赛事。中国机器人大赛以“发展机器人技术，普及机器人文化”为宗旨，致力于培养青少年开发、研制和应用高科技的兴趣与爱好，普及现代科技知识，为机器人事业发展发掘培养后备人才，推动智能自动化技术的创新与发展，是一项科技、体育、文化高度融合的竞技活动，在国内外有着较强影响力和品牌效应。机器人大赛以科技含量高、学科跨度宽、参与面广和展示性强等特点在国际上有着很强的影响力。它涉及人工智能、图像处理、通讯传感、精密机构和自动控制等多领域的前沿研究和技术集成。目前已经形成了一个国际联盟的人工智能和机器人项目开发目标，被世界各国科研机构和众多高等院校所重视。国内的教育和科研机构也日益关注机器人事业的发展，有关科研工作在深度和规模上逐渐提高，清华大学、中国科技大学等著名高校基本形成了完整的课程体系，对推动高校的科技创新和产学研一体化产生了积极作用，也为提高我国在机器人领域的国际地位作出了积极贡献。我系成立的机器人竞赛实验室，一方面是希望培养、选拔、组织部分优秀学生参加大赛，在大赛中为学校争取荣誉。另一方面是通过对该项赛事的参与，不断提高学生的实践动手能力和科技创新意识，不断鼓励学生坚持自主设计，激发学生对专业学习的兴趣，让他们重视新技术、新器件在实际中的应用。通过大赛我们还希望建立健全一套适合我系学生的竞赛培训制度，推动我系教学改革的不断深入。

    二、机器人实验室的活动安排机器人竞赛实验室创建以来，主要针对空中机器人项目进行训练。已购入空中机器人自动驾驶仪、微波视频传输系统、双向数据链数传模块、实验飞行器、无人机地面控制软件等设备。实验室提供可调直流稳压电源，PCB实验板，电子电路焊台，CAD设计计算机等开放性硬件平台。为学生实现自主创新、项目研发提供比较完善的软硬件保障。同时指定了专任教师担任指导工作，专门制定了训练计划，每周固定时间开展训练。学生在指导老师的帮助下，首先对飞行器进行了模具开发。将PVC塑材用玻璃钢替代。先对飞行器机身用石膏翻模，然后对模具铺设玻璃纤维，同时刷上环氧树脂与增稠剂，一共刷上约5-7层玻璃纤维后，将玻璃纤维模具放于太阳下晾晒，直至模具干透。最后对模具刷漆打标。对于主翼的设计，采用工业包装泡模打磨成型，再用胶带进行贴膜加固。同时在主翼上增设副翼，采用两个9克舵机进行控制。尾翼采用可降解饭盒的折叠部分作为垂尾与水平翼的活动部件，使用胶水进行粘结固定。对于飞行器的起飞方式，采用了传统的滑跑方式起飞，在机身腹部增加一个固定件，安装一对滑轮，然后在机身后部安装一个固定滑轮。学生还自行设计了地面控制站。地面控制站采用组合立式结构，将控制计算机，数传模块天线，视频信号显示，连接接口面板，可充直流电源，工具箱和备件箱整和安装在一起。并且可以拆卸后单独携带。既简单实用又方便简洁。学生在老师指导下，首先使用AutoCAD设计了全部箱体结构图纸。我们购回铝板、铰链、滑轮，在系数控实训基地进行加工，整个地面控制站拥有完全的自主知识产权。学生在机器人竞赛实验室完成的一系列自主创新，对电气工程及其自动化03、04级毕业生进行毕业设计和课程设计提供许多课题。学生在这样一个开放性的实验环境中，可以自己动手完成预定的设计目标。既锻炼了动手能力，又将理论与实践结合在了一起，让他们对自己的专业能够解决什么问题有了更深一层的认识，学生能够在这里学有所成。同时通过对学生的训练，提高了学生参与中国机器人大赛的竞赛能力，为夺取更好名次，乃至参加世界机器人大赛做好稳定的基础。

    三、机器人竞赛实验室的不足与展望

     1．硬件平台的不足机器人竞赛实验室创建以来，虽然拥有了一部分实验器材，但与其他高校的同类实验室相比还是有很大的差距。实验室现在拥有的器材存在数量少，备件少，更换周期长等问题。特别是重要装置的备件少，如自驾仪现在只有一台，如果出现故障，短期内无替换，对于比赛训练会有较大的影响。

    2．软件研发力量需要增强 无人机地面控制软件的算法以及双向数据链的通信现在还不能进行修改，需要更多的时间进行投入。只有充分理解和掌握无人机的飞控系统，才能让我们的空中机器人完成更多更实用的任务，这是一个任重而道远的任务。