在机器人大赛上圆梦
上月末,“海天队”参加了2007“银泉杯”中国机器人大赛。比赛当天,济南赛场的天气状况良好,上午9点左右我校作为第二支参赛队上场比赛。飞机腾空而起,简单调整后便切入自动驾驶。飞机飞出了漂亮的规定4边航线,航线笔直、转弯半径小而且不掉高度。与此同时,图像系统在周长约3公里的航线上拍摄到了要求的静态靶标,并完成了识别和定位。随着清脆的马达声,我校15Kg大飞机顺利完成矩形航线自主空中飞行、地面平面图标、立体图标的搜索和识别、自主着陆等任务,并成功地将图像通过微波清晰地传回地面。“海天队”以绝对优势获得10kg 和15kg级两项冠军,同时获得5kg 和10kg级两项亚军。
成功是无数努力的沉淀,经验是一些挫折的积累。冠军的获得并不像看起来那么顺利,按照队员们的话讲就是除了比赛的过程一切都不顺利。
可靠顶用显真才
跑道对于飞机的起降至关重要。济南赛场不是专门设计的比赛场地,飞机起降时对自身的性能指标提出了更高的要求。某兄弟院校的教练观看场地之后指着自己的飞机(列装,装备沈阳军区,价值30多万)说:“我们的飞机能在这种场地飞,你们的就不知道了。”比赛时,该校的飞机首先起飞,其地面站在比赛过程中突然没了电,没有了图象识别的依据,飞机被迫降落重飞。此时飞机顺风飞行,很难满足机翼巨大的升力系数,飞机硬生生地砸在地上,起降架和机身都摔坏了。
我校的飞机第二个起飞,顺利完成各项指标测试后安全着地,这才给其余参赛队吃了一颗定心丸。究其原因,就是我们在赛前做了充分的准备。训练时,我们的起落架也出现过因操作不当而摔坏的情况,经过大家的反复研究,用钛合金作成起落架以增大垂直方向的缓冲力。在水平方向,他们增加了折页设计使起落架保证了水平方向的弹性。这样的设计即使在单轮着地的情况下也能保证飞机很快调整姿态,安然无恙。
日常训练中,队员总结了很多实用的方法,让飞机变得可靠顶用。比赛过程中,飞机是自主控制按照一个又一个航点巡航的,必须定位当前航点,才能寻找下一个航点。队员们发现,有时由于飞机的控制精度不是特别高,再加上受天气因素和地理参数的影响,飞机有时会在一个航点附近不断打圈寻找次航点,大大降低比赛的观赏性。队员们总结出一条经验,就是在接近航点时,自控切遥控,调整好飞机姿态和方向,一举掠过航点。
光学不练不行,光练不赛不行,赛不出水平不行。通过比赛,队员们增长了实践知识、提高了能力,让自己也变成了可靠顶用之才。
图像识别立奇功
我校的飞机不仅是有着广泛适应力的高性能飞机,还有着相当高的技术含量,是全体参赛队中唯一实现图像识别的队伍。在项学智等3名研究生攻坚小组连续几天的不懈努力下,把识别目标由原来的普通图形圆变成具有指向性的箭头,实现了飞机的图像识别功能。
我校的参赛飞机在保证可靠性和稳定度的前提下,技术含量不断提升。它们实现了完全自主飞行、自主降落,这开创了中国无人机飞行的先河,得到了大赛评委的好评。他们在飞行过程中完美运用了先进的自动驾驶仪AP50,飞机的控制部分集成了三轴陀螺和加速度计、电子罗盘、GPS、空速管、气压计,实现了稳定的平面航线、高度控制和三维航线飞行。我们的地面站软件完全由学生编写,具有丰富的飞控导航控制和地图功能,实现飞机的不着陆飞控参数修改、传感器校准以及地面靶标的实时图像记录。
在26日的全体参赛队的通风会上,大赛组委会邀请我校参与制定比赛标准,我校的技术实力已经得到了主办方的认可。