站在展位前，南京航空航天大學(xué)博士生翟晶晶底氣十足。接下來的10分鐘，她和兩個機器人“伙伴”將面對評委專家團的專業(yè)審視。這兩個長、寬均為80cm的機器人模型全名為“面向航空航天大部件裝配運載的多移動機器人系統(tǒng)”，目前已運用于我國航空航天軍工領(lǐng)域。

　　在翟晶晶和團隊伙伴的默契配合下，兩個機器人緩緩相向移動，模擬大型艙段的兩組孔軸模型實現(xiàn)精準(zhǔn)對接。而在實際應(yīng)用中，即便操作對象是數(shù)十噸的大型部件，團隊也已將其對接精度控制在0.5mm之內(nèi)。

　　這是去年12月18日在山東省日照市舉行的2023年全國大學(xué)生機器人科技創(chuàng)新交流營暨機器人大賽終審決賽現(xiàn)場的一幕。1017件參賽作品覆蓋全國30個?。▍^(qū)、市）及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團的431所高校，其中221件作品入圍終審決賽，最終決出了50個特等獎、74個一等獎、94個二等獎、300個三等獎。

　　如今，賽事已落幕，而更多科技強國建設(shè)的希望火種就此扎根。

　　心懷“國之大者” 手鑄“國之重器”

　　和以往相比，本屆大賽有一大亮點，即鼓勵參賽學(xué)子將國家發(fā)展、時代需求作為項目設(shè)計的出發(fā)點和落腳點?！百愂乱龑?dǎo)青年學(xué)子緊密圍繞‘四個面向’，聚焦‘以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新’這一關(guān)鍵命題集智攻關(guān)，通過主動對接服務(wù)國家戰(zhàn)略需求和行業(yè)現(xiàn)實需要，不斷提升賽事的大局貢獻(xiàn)度，積極推動大學(xué)生優(yōu)秀創(chuàng)新成果同社會、市場、資本、產(chǎn)業(yè)對接融合，持續(xù)向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化?！眻F中央青年發(fā)展部副部長闞寶奎介紹。

　　新一代光伏玻璃面板智能清潔機器人、海底設(shè)施自主巡檢“濟海號”機器海鰻……賽事主動瞄準(zhǔn)機器人發(fā)展前沿科技領(lǐng)域，把握機器人技術(shù)發(fā)展主流趨勢，迎合機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)實需求，激勵廣大學(xué)子樹立科創(chuàng)報國志向。

　　從一紙方案到最終實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，翟晶晶和其他團隊成員付出了整整6年的努力。該項目也是同臺競技的唯一一個應(yīng)用于航空航天國之重器的機器人項目。項目成員不僅跨專業(yè)，而且跨校。這支由兩名博士、6名碩士組成的科創(chuàng)團隊來自南京航空航天大學(xué)和同濟大學(xué)兩所高校，涉及機械工程、控制工程、計算機科學(xué)與技術(shù)3個專業(yè)。

　　鑒于航空航天大部件制造的多品種、變批量特點，該團隊研發(fā)的多移動機器人系統(tǒng)順利解決了大部件協(xié)作對接運載過程中面臨的任務(wù)耦合多、決策調(diào)度難、環(huán)境變化多、定位導(dǎo)航難等諸多難題，可應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域數(shù)百種對象搬運工作，單臺機器人的工作載荷從1噸至10余噸，協(xié)作運載的工作載荷可達(dá)數(shù)十噸。

　　如今，圍繞該項目，團隊成員已完成研究論文28篇、發(fā)明專利15項。技術(shù)成果已成功應(yīng)用于多項國家重點型號項目，在某大型復(fù)材機翼噴涂產(chǎn)線中實現(xiàn)了跨車間靈活轉(zhuǎn)運及作業(yè)工位精確定位。

　　最終，該項目獲得本屆大賽特等獎。對翟晶晶和團隊伙伴來說，此次參賽有比拿獎更重要的目的：“希望能讓更多人了解我們所做的工作，也希望我們自己研發(fā)的機器人技術(shù)有機會運用到更多民用領(lǐng)域?！?/p>

　　立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求 讓實際成果說話

　　“設(shè)置五大賽道，瞄準(zhǔn)機器人前沿技術(shù)動態(tài)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，本屆大賽的實踐性導(dǎo)向可謂非常鮮明?！蔽靼步煌ù髮W(xué)團委書記李利波說，過去10年間，他多次帶隊參加相關(guān)科創(chuàng)大賽，積累了豐富的比賽經(jīng)驗。

　　李利波介紹，結(jié)合本次賽事鮮明的實踐導(dǎo)向，西安交通大學(xué)注重檢驗參賽作品的實際應(yīng)用價值。在備賽過程中，依托該校的“攀登計劃”等實踐平臺，組織參賽選手實地到工廠、醫(yī)院、企業(yè)一線深刻認(rèn)識生產(chǎn)實際中的痛點，并與相關(guān)單位總工總師等針對具體問題開展了十余場交流座談，確保設(shè)計出的機器人可以解決實際問題。

　　該校此次進(jìn)入決賽的基于視觸覺柔順控制的“5+3”DOFs眼科顯微手術(shù)機器人團隊便是典型案例。該團隊從全校200個機器人參賽團隊中脫穎而出，設(shè)計初衷是攻克治愈黃斑裂孔疾病的內(nèi)界膜撕除手術(shù)的諸多難點。

　　據(jù)統(tǒng)計，在我國，每年有千萬人因患有黃斑裂孔而致盲，且低齡化、大眾化趨勢明顯。而針對該疾病的內(nèi)界膜撕除手術(shù)則面臨手術(shù)對象脆弱、醫(yī)生手臂自然抖動、無法準(zhǔn)確判斷手術(shù)鑷與眼底接觸力大小等難點。

　　該手術(shù)機器人能夠高精度、高穩(wěn)定與高安全性地完成內(nèi)界膜撕除手術(shù)任務(wù)，填補國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域空白。團隊與西安市第一醫(yī)院眼科合作開展的多例動物實驗表明，在該機器人輔助下，醫(yī)生的手術(shù)操作精度顯著提升，手術(shù)機器人達(dá)到預(yù)期設(shè)計要求。

　　“最初報名參賽時預(yù)想到會有很多問題，但我們已有機器人設(shè)計、控制算法以及力傳感的相關(guān)技術(shù)積累，大家有信心挑戰(zhàn)一把?！眻F隊骨干成員、博士生劉洪成回憶，研發(fā)過程并非一帆風(fēng)順，僅控制算法一個技術(shù)難點，不斷嘗試、優(yōu)化方案，前后就經(jīng)歷了一年多時間。

　　以賽促學(xué)，實踐育人導(dǎo)向?qū)W(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)起到怎樣的“催化”作用？“理論方法研究和工程實踐應(yīng)用之間確實是有較大的差距”，翟晶晶團隊指導(dǎo)老師武星具體解釋，“實驗室環(huán)境理想、干擾因素較少，而在工業(yè)現(xiàn)場常因地面不平打滑、傳感器測量誤差、載荷重心偏移等影響，多機器人系統(tǒng)預(yù)定對接精度無法保證。要想研制出更加穩(wěn)定可靠的工程化多機器人系統(tǒng)，需要創(chuàng)造性地將多種方法技術(shù)與工程經(jīng)驗加以融合，這對學(xué)生的創(chuàng)新性思維、科研探索能力、工程實踐能力等都是重要的考驗”。

　　從0到1，讓更多學(xué)子投身其中

　　廣泛參與，同樣是本屆大賽的重要導(dǎo)向。大賽鼓勵多種類機器人項目作品參賽，設(shè)計多元賽道，劃分多個領(lǐng)域，滿足不同學(xué)科背景、不同學(xué)歷層次學(xué)生的參賽需求。不僅如此，大賽打破原有賽制壁壘，降低比賽門檻，擴大省份和地域覆蓋，吸引102所西部地區(qū)高校和90所高職院校學(xué)生積極參賽。

　　今年是新疆大學(xué)第一次組隊參加國家級的大學(xué)生機器人大賽。魯炎昆和另外7名本科生組建的跨專業(yè)團隊帶來了植被修復(fù)機器人的項目。該項目利用生物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)相結(jié)合的方法，可一次性完成植被修復(fù)環(huán)節(jié)的各個工作，對惡性土壤進(jìn)行植被修復(fù)。除機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新外，這款機器人還配有GPS定位系統(tǒng)，可通過遙控控制機器人的速度和方向。

　　魯炎昆介紹，項目設(shè)計的初衷正是基于我國北方部分地區(qū)，尤其是西北部存在嚴(yán)重或中度干旱、土壤酸堿度失衡、營養(yǎng)過度流失等生態(tài)系統(tǒng)惡化問題。如今，該項目已經(jīng)同內(nèi)地農(nóng)業(yè)科技公司達(dá)成了初步合作意向。在本屆比賽中，該項目榮獲特等獎。

　　“對西部大學(xué)生來說，本屆比賽無疑意味著重要的機遇，能夠站在舞臺上和其他高校學(xué)生同場競技，本身就是一種肯定?！痹谠搱F隊指導(dǎo)老師李建軍看來，“參加全國性機器人大賽不僅有利于學(xué)校厚植學(xué)科建設(shè)、增強專業(yè)力量，同時也進(jìn)一步開闊學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)生興趣，鼓勵學(xué)生將理論知識更好應(yīng)用于實踐中”。

　　對日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院的參賽師生而言，首次參加全國大學(xué)生機器人大賽就闖入決賽并榮獲二等獎，也是一次從0到1的過程。“能夠同其他本科學(xué)生特別是985高校學(xué)生站在同一個舞臺上比拼，這極大幫助他們重拾信心，精神鼓舞的意義遠(yuǎn)大于最終成績。”團隊指導(dǎo)老師張國玉說。

　　該校參賽項目是基于高精度數(shù)據(jù)采集及模型一體化修飾領(lǐng)域機器人。項目聚焦測繪領(lǐng)域，緊貼國家發(fā)展戰(zhàn)略，助力國家實景三維中國建設(shè)的開展，致力于實現(xiàn)測繪軟件國產(chǎn)化。團隊首創(chuàng)空地一體聯(lián)合建模技術(shù)，通過自主研發(fā)的采集設(shè)備采集立面投影再配合無人機采集到的正射投影圖，同時利用自主研發(fā)的處理系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理，使得測繪數(shù)據(jù)得以融通，經(jīng)實地應(yīng)用證明作業(yè)效率提升50%以上。

　　令張國玉頗感欣慰的是參賽隊員的成長。兩年前，參賽隊員楊夢媛還只是一名專業(yè)“小白”，通過刻苦付出，這名高職生逐漸成長為具有一定科研能力、獨挑大梁的項目負(fù)責(zé)人，帶著學(xué)弟學(xué)妹一同做科研，“這正是技能技術(shù)的一份傳承”。

　　中青報·中青網(wǎng)記者 邢婷 來源：中國青年報